WO2016087723A1 - Procede d'obtention de grains porosifies actifs a masse volumique apparente controlee - Google Patents

Procede d'obtention de grains porosifies actifs a masse volumique apparente controlee Download PDF

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WO2016087723A1
WO2016087723A1 PCT/FR2015/000216 FR2015000216W WO2016087723A1 WO 2016087723 A1 WO2016087723 A1 WO 2016087723A1 FR 2015000216 W FR2015000216 W FR 2015000216W WO 2016087723 A1 WO2016087723 A1 WO 2016087723A1
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WO
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grain
porosified
active
grains
composition
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Application number
PCT/FR2015/000216
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René Chelle
David Nguyen
Arnaud Vilbert
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Ab7 Innovation S.A.S.U
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N25/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
    • A01N25/002—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests containing a foodstuff as carrier or diluent, i.e. baits
    • A01N25/004—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests containing a foodstuff as carrier or diluent, i.e. baits rodenticidal
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N25/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
    • A01N25/12—Powders or granules

Definitions

  • the present invention is in the field of biodegradable supports loaded with active substances. More specifically, the present invention provides a novel process for obtaining porosity grains with controlled bulk density from native whole grains so that they are able to store up to heart a liquid active composition.
  • Cereal grains coated with active substances are known to control rodent pests. These grains are intended to be consumed by rodents thus causing their death shortly after ingestion. The grains are colored to easily discriminate from those containing toxic substances and a bittering substance is added to prevent children or pets from consuming them.
  • the active substances used can be categorized mainly as anticoagulants, convulsants or cardiotoxic. As anticoagulants, mention may be made of 4-hydroxycoumarin derivatives including bromadiolone, crimidine as convulsant, and scilliroside as cardiotoxic. Such grains are for example sold under different brands such as VOLCANO ® , FRAP ® , Super Caid Grains', CASTRLX ® .
  • a further disadvantage of coated grains of active substance is that the coating can generate a toxic dust induced by friction during storage, transport or handling of baits. This dust is particularly dangerous for the professionals of the pest control and for the people evolving in the treated areas (trade, Institution, companies, etc).
  • the processes for expanding cereal grains comprise a succession of steps consisting mainly of preheating the whole cereal grains, soaking said grains in hot water for a certain period of time. to gelatinize a large portion of the starch, and then heat the gelatinized grains so as to expand them.
  • patent EP0561092 discloses porous wheat grains from durum wheat grains with bran intended for human consumption. Solutions containing substances can be sprayed on said grain. This mode of expansion of wheat grains is joined by the application AU2014221237 which consists in heating the grain before dehydrating it. In order to improve the gelatinization, the grain is flattened by compression.
  • the application WO2012 / 143626 describes a process for obtaining an expanded dry rice grain having a density of between 0.2 and 0.5 g / cm 3 .
  • the expanded grain can be enriched by adding vegetable oils, spices or food additives by coating.
  • Patent FR1087548 describes whole grains of swollen cereals which do not collapse due to the weakening of their walls. This result is obtained by the cold setting, up to 1 ° C, of the inflated product during the sudden change of pressure. The process is necessarily to rid the grain of non-condensable gases, followed by cooking and then subjecting it to a high pressure before immediately reducing it below atmospheric pressure to inflate the grain, leading inescapably to its expansion.
  • the swollen grains have a bulk density of about 350 g / L.
  • the conditions created by the vacuum can suddenly evacuate the residual water in the mass; the evacuated water thus gives way to cavities functioning as a strainer so that the porous grain thus obtained is traversed instantly by a liquid, especially water.
  • this porous grain is incapable of storing liquid therein and its morphological appearance can not be saved by expansion; on the other hand, the apparent density has a fixed average value because the grains are always inflated to their maximum.
  • Patent FR2473272 proposes to provide supports having a high absorption content, up to 43% of liquid formulations which justifies the choice of particles to increase the exchange surfaces. Specifically, this document describes a process for preparing maize particles of dimensions between 0.42 and 2 mm by first subjecting them to high pressure and then releasing it rapidly to expand; the expanded particles obtained have an apparent specific gravity always between 280 g / l and 353 g / l. But the particles become sticky when the amount of liquid is around 25% by weight relative to the weight of the formulation. US Pat. No.
  • 4,518,580 aimed at solving the same problem as FR2473272
  • corn particles partially freed of its envelope whose apparent specific gravity still ranges between 280 g / l and 353 g / l.
  • the particles obtained by these two documents are always expanded to their maximum and in a total way which is not always desirable; furthermore, the expansion results in an uncontrolled change in the morphological aspect of the porous grains compared to their initial morphological appearance.
  • a porous support loaded with volatile active composition is capable of releasing the latter by passive diffusion in accordance with Fick's law according to which the diffusion flux is proportional to the concentration gradient.
  • the porosity of the support must be proportional to the rate of volatile active composition to be incorporated so that when the internal pressure in the pores is optimal, the diffusion is rapid and short-lived.
  • the diffusion profile is a function of the chemical nature of the support, the interaction between the support and the composition, the chemical nature of the substance. and especially the rate of loading of said support in said composition.
  • all known expanded grains have a maximum porosity so that when it is necessary to incorporate only a relatively low level, for example less than 5% by weight, of volatile active composition in these fully expanded grains, the diffusion does not occur. may not be optimal because the internal pressure in the porosities of the expanded grains is very low.
  • an expanded grain can take a variable and random form in that its morphological appearance after expansion is substantially altered from the original aspect of the starting grain.
  • the porosified grain according to the invention must have a morphological appearance substantially similar to the original appearance of the whole native grain and be able to store within it the volatile or nonvolatile active substances, incorporated separately or even simultaneously. Indeed, on the one hand, for a non-volatile active substance, its diffusion out of the grain is not necessary, but its incorporation up to the heart as well as the visual appetence of the active grain are essential, respectively in order to limit the risks of possible toxicity of the active substance to users and to preserve its nutritional quality (eg proteins, sugars).
  • nutritional quality eg proteins, sugars
  • active grain or “active porosified grain” means a whole native porosified grain loaded with at least one active liquid composition.
  • active liquid composition is understood to mean a liquid or made-up composition comprising at least one volatile active substance or at least one non-volatile active substance, said active substance being dispersed or solubilized in a compatible liquid solvent; the active composition being of lipophilic or hydrophilic nature.
  • sequential dehydration means a mode of dehydration of the whole gelled native grain being done by successive "heating / cooling” cycles. After each cycle, the gelled grain is partially dehydrated. This dehydration mode aims to gradually evaporate the water contained in the gelled grain to prevent its total expansion.
  • the morphological aspect of the grain "substantially similar" to its original appearance is that the porosified grain is slightly swollen, but has retained the appearance of the native grain so that its visual palatability is not substantially impaired.
  • the present invention has as its first object a method for obtaining porosified grain having a controlled bulk density loaded with at least one active liquid composition from a whole native grain having a bulk density of between 500 g / l and 950 g / L, said porosified grain having a morphological appearance substantially similar to the original appearance of the whole native grain, said method comprising the steps of:
  • step g) comprises the steps of:
  • step e i. mixing said liquid active composition with the porosified grain obtained in step e), or optionally in step f) at a temperature of between 20 ° C and 95 ° C so as to obtain an active grain;
  • the applicant has discovered that it is possible to control the apparent density, and therefore the rate of porosification of the grains by using the sequential and progressive dehydration mode in cycles according to the invention while significantly improving the quality.
  • the porous network of the gelled grain in such a way that it becomes possible to store therein a liquid-to-core active composition.
  • the active grains must be dry after the step of incorporating the liquid active composition.
  • a bulk density of the porosified grain of between 300 g / l and 600 g / l is obtained with a number of cycles of between 4 and 12 for a cycle lasting between 50 seconds and 3 minutes; and an apparent density of between 600 and 890 g / L is obtained with a number of cycles of between 2 and 4 for a cycle lasting between 30 seconds and 90 seconds.
  • a decrease in the apparent density of the porosified grain of between 1% and 15% corresponds to a maximum incorporation capacity of liquid active composition of 15%.
  • a decrease in the bulk density of the porosified grain of between 15% and 25% corresponds to a maximum incorporation capacity of 25% in the active liquid composition.
  • a decrease in the bulk density of the porosified grain of between 25% and 40% corresponds to a maximum incorporation capacity of 40% in the active liquid composition.
  • the number of "heating / cooling" cycles is adjusted as a function of the targeted bulk density, and therefore of the porosification of the grain and the capacity of incorporation of the desired active composition.
  • the heating step in each cycle is relatively energy-intensive and gradually participates in the destruction of the nutritional quality of the gelatinized grain being porosified. This destruction is limited by reducing the number of cycles, including the duration of the heating step.
  • steps a) to e) of the process facilitates, on the one hand, the incorporation of said composition into the porous network because the porosified grain is still sufficiently hot, and thus the pores are still dilated, and on the other hand on the other hand, saves time during industrial production.
  • step f) When step f) is implemented, the incorporation according to step e) can be delayed in time in that the porosified grains can be stored in moisture-proof packages.
  • whole native grains belong to the family of cereals, legumes, or those belonging to the oilseed family.
  • Native grains of legumes are lentils, peas, beans or beans.
  • the native oleaginous grains can be selected from sunflower, soybean or pecan grains.
  • the whole native grain is one that has not undergone any treatment of any kind; its humidity is less than 20%.
  • the whole native grain of wheat it is the grain from which only the first envelope called "sound" has been removed, so that the grain obtained still comprises the pericarp.
  • the grain of rice it is the grain to which only the envelope called "ball” has been removed, it is the complete rice.
  • the whole native grain of corn it is the grain directly removed from the stalk and still including the pericarp.
  • the whole grain of oats and rye is the grain from which only the lemma has been removed. In the case of whole grain legume kernels, this is the kernel directly obtained after the pod has been peeled off.
  • the incorporation of the liquid active composition into the grain porosified to the core is by direct spraying, by impregnation or by rapid dipping, by fluidization or under vacuum.
  • the sequential dehydration is cyclic by subjecting the gelled grain to the heat sources for a short time so that said grain undergoes partial dehydration by heating followed by necessarily cooling. Complete dehydration is achieved at the end of successive cycles.
  • the moisture content of the porosified grain obtained after the sequential dehydration is between 10% and 20%.
  • a "heating / cooling" cycle lasts between 50 seconds and 3 minutes.
  • the total duration of dehydration is the sum of the duration of the successive "heating / cooling" cycles, ie a time of between 3 and 10 minutes.
  • the number of cycles is between 1 and 12; the temperature of the grain during heating during the cycle reaches between 50 ° C and 120 ° C.
  • Cooling promotes dehydration of the heated mass.
  • the cooling time depends on the nature of the grain to be dried, its level of gelation, as well as the total amount of grain to be dried.
  • the ratio in terms of the duration of the "heating / cooling” pair is variable and adaptable as a function of the grains to be porosified and the result to be achieved, namely the target density.
  • the "heating / cooling" cycles can be of constant duration, that is to say that the duration of the heating / cooling ratio is constant for all cycles, it is of variable duration.
  • the preheating is done in a conventional device of the mixer type equipped with an agitator and a means for controlling the temperature.
  • the impregnation of the grain can be carried out in water at room temperature.
  • the grain is also at room temperature.
  • the gelation of the grain takes place in a reactor capable of providing high pressure conditions.
  • a reactor may be an autoclave whose pressure is set between 1 and 2.5 bar and the temperature between 110 ° C and 150 ° C for 30 to 50 minutes.
  • the grain obtained at the end of this operation has a gelling rate of between 75% and 98%.
  • the humidification, gelling and dehydration operations described above can be carried out in a device with compartments specific to each of the operations.
  • a device may be a tunnel provided with a worm for mixing grains.
  • the process is carried out with in each of the specific compartments an adjustment of the operating conditions and parameters to obtain the results described for each step.
  • the drying of the grains is done by means of heating radiations such as infrared panels and the cooling is done at room temperature.
  • heating radiations such as infrared panels and the cooling is done at room temperature.
  • Such radiation produces heat whose temperature can range from 170 ° C to 210 ° C and can produce a grain heating of between 50 ° C and 120 ° C for treatment times of between 10 and 60 seconds.
  • the active grain is intended for example for the control of pests such as rodents.
  • the active grain according to the present invention can also be used to control insects, for example ants, termites and the like, for antifungal control, pest control, for scenting a space, for combating pathogenic microorganisms or for flavor the food.
  • the active liquid composition may comprise active substances selected from rodenticides, insecticides, insect repellents, repellents, drugs, biostimulants, fungicides, antibacterials, perfumes, food flavorings, pheromones, peptides, oils essential, attractants or a mixture thereof.
  • a second object of the present invention is to provide an active porosified grain of cereals, oleaginous or legumes of controlled bulk density loaded with at least one liquid active composition from a whole native grain of apparent density between 500 g / L and 950 g / L, said porosified grain having a morphological appearance substantially similar to the original morphological appearance of the whole native grain, said grain active porosified being obtained according to the method described above characterized in that it comprises:
  • a microwave oven with turntable A microwave oven with turntable
  • a red dye soluble fatty marketed by “WACKERR dyes”
  • An organic solvent is dimethyl isosorbide (DMI ®) marketed by Croda,
  • 100 g of running water are heated to boiling.
  • 50 g of native whole wheat grains with a bulk density of 870 g / L are introduced into a closed glass bottle.
  • the bottle is placed in a microwave oven for 3 minutes at a power of 1500 watts.
  • the grain temperature reaches 75 ° C. 27.5 g of boiling water are introduced into said bottle at the outlet of the oven, and then the grains are allowed to absorb the water for 40 minutes. Grains with a moisture content of 35.5% are obtained.
  • the hydrated grains are placed in a beaker, which itself is placed in an autoclave.
  • the heating is started until reaching 120 ° C for a pressure of 1.5 bar.
  • the heating of the autoclave is cut off after 45 minutes and then cooled to room temperature room. 75% gelatinized grains are obtained and placed in a closed glass container.
  • a beaker containing the gelatinized grains is placed in a microwave oven set at a power of 1500 watts.
  • the grains are heated for 30 seconds and then cooled for 30 seconds at room temperature.
  • This "heating / refolding" cycle is repeated 8 times for a total duration of 4 minutes.
  • the grains obtained are dry, porosified and homogeneous having a bulk density of 509 g / L and a moisture content of 10%.
  • the temperature of the dry porosified grains is 65 ° C.
  • These still hot grains are introduced into a glass reactor equipped with a stirrer and immersed in an oil bath set at 65 ° C. in order to maintain this temperature.
  • Table 1 shows the influence of the gelatinization step and the number of cycles, on the one hand, on the apparent density of the grains obtained, and on the other hand, on the maximum rate of incorporation of the rat composition. It is clearly noted that the apparent density can be related to this rate, and that it is possible to control the grain incorporation capacity via this parameter. It is noted that a 20.68% decrease in bulk density corresponds to a maximum incorporation rate of raticide composition of 3.9%. For this rat composition, it is noted that a loss of bulk density of 41.49% corresponding to a high porosity does not allow to incorporate a maximum of 41.49% of said composition; this finding being due to the chemical affinity between the porosified wheat grain and the rat composition.
  • the fat-soluble red fat dye does not incorporate in the whole grains of non-porosified durum wheat according to the incorporation protocol identical to that described above.
  • An active grain is cut to verify that the incorporation of the active composition into the grain has taken place to the core.
  • Example 2 The same materials as in Example 1 are available.
  • the native durum wheat grains are replaced by native Aude chickpea (AUCHAN) grains whose initial apparent density is 752 g / L for a total humidity of 5%.
  • the essential oil of wintergreen marketed by INTERAXION is available as active substance.
  • 100 g of running water are heated to boiling.
  • 50 g of native grains of chickpea are introduced into a closed glass bottle.
  • the bottle is placed in a microwave oven for 2 minutes at a power of 1500 watts.
  • the grain temperature reaches 80 ° C.
  • 50 g of boiling water are introduced into said bottle at the outlet of the oven, and then the grains are allowed to absorb the water for 20 minutes. Grain with a moisture content of 49.1% is obtained.
  • the hydrated grains are placed in a beaker, which itself is placed in an autoclave.
  • the heating is started until reaching 120 ° C for a pressure of 1.5 bar.
  • the autoclave was turned off after 90 minutes and then cooled to room temperature. Grains whose proteins have been denatured by gelling and of soft consistency are obtained and placed in a closed glass container.
  • a beaker containing the gelled grains is placed in a microwave oven set at a power of 1500 watts.
  • the grains are heated for 30 seconds and then cooled for 30 seconds. This "heating / cooling" cycle is repeated 5 times for a total duration of 5 minutes.
  • the grains obtained are dry, porosified and homogeneous having a bulk density of 650 g / l, a moisture content of 12% and a temperature of 65 ° C. These porosity grains, which are still hot, are introduced into a glass reactor equipped with a stirrer and immersed in an oil bath set at 90.degree.
  • the green dye with fat-soluble fat does not incorporate in the chickpea grains according to an incorporation protocol identical to that described above.
  • an incorporation protocol identical to that described above.
  • the green dye has migrated to the core of the grain and that the surface of the latter remains dry, the active grains are slightly inflated but have a morphological appearance substantially similar to the appearance original native whole chickpea grain.

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Abstract

PROCEDE D'OBTENTION DE GRAINS POROSIFIES ACTIFS A MASSE VOLUMIQUE APPARENTE CONTROLEE La présente invention pour objet un procédé d'obtention de grain porosifié ayant une masse volumique apparente contrôlée chargé en au moins une composition active liquide à partir d'un grain. natif entier de masse volumique apparente comprise entre 500 g/L et 950 g/L, ledit grain porosifié présentant un aspect morphologique sensiblement similaire l'aspect originel du grain natif entier. Ledit procédé consiste à gélatiniser ledit grain, puis à le déshydrater progressivement par un cycle de « chauffage/refroidissement » afin de le porosifier pour que sa masse volumique apparente soit comprise entre 500 et 950 g/L, et d'incorporer au moins une composition active liquide à coeur du grain porosifié. L'invention concerne également les grains porosifiés actifs obtenus.

Description

PROCEDE D'OBTENTION DE GRAINS POROSIFIES ACTIFS A MASSE VOLUMIQUE
APPARENTE CONTROLEE
La présente invention se situe dans le domaine des supports biodégradables chargés en substances actives. Plus précisément, la présente invention propose un nouveau procédé d'obtention de grains porosifiés à masse volumique apparente contrôlée à partir de grains entiers natifs pour qu'ils soient aptes à emmagasiner jusqu'à c ur une composition active liquide.
On connaît des grains de céréales enrobés de substances actives pour lutter contre les rongeurs nuisibles. Ces grains sont destinés à être consommés par des rongeurs provoquant ainsi leur mort peu de temps après ingestion. Les grains sont colorés pour les discriminer facilement de ceux ne contenant de substances toxiques et une substance amérisante y est ajoutée afin d'éviter que les enfants ou les animaux de compagnie les consomment. Les substances actives utilisées peuvent être catégorisées principalement en anticoagulants, en convulsivants ou encore en cardiotoxiques. Comme anticoagulants, on peut citer les dérivés du 4- hydroxycoumarine notamment la bromadiolone, la crimidine comme convulsivant, et le scilliroside comme cardiotoxique. De tels grains sont par exemple vendus sous différentes marques telles que VOLCANO®, FRAP®, Super Caïd Grains", CASTRLX®.
Mais, les substances actives précédemment citées sont connues pour leur forte toxicité envers l'animal cible mais également envers l'homme. Par ailleurs, certaines de ces substances font l'objet d'interdiction d'utilisation de la part des autorités de la santé publique. Par conséquent, et ce malgré les consignes apposées sur l'emballage, la manipulation des produits contenant ces substances est loin d'être sans risque. Par ailleurs, des observations ont démontré qu'il devient fréquent que certains rongeurs, notamment les souris, parviennent à décortiquer d'abord le grain de céréale enrobé de substance rodenticide avant de consommer le grain débarrassé de son pellicule d'enrobage. De facto, le risque que le rongeur encourt la mort suite à l'ingestion du grain est réduit.
Encore un inconvénient des grains enrobés de substance active est que l'enrobage peut engendrer une poussière toxique induite par les frottements lors du stockage, du transport ou de la manipulation des appâts. Cette poussière est particulièrement dangereuse pour les professionnels du traitement antiparasitaire et pour les personnes évoluant dans les zones traitées (commerce, Institution, entreprises, etc).
Il est abondamment décrit dans l'art antérieur des procédés de préparation de grains de céréales pour les rendre poreux. L'objectif que l'art antérieur cherchait à atteindre est de fournir des grains de céréales poreux, tout en gardant, d'une part, les qualités nutritionnelles à savoir les éléments nutritifs et gustatifs initialement présents dans lesdits grains et d'autre part de réduire considérablement le temps de cuisson au bénéfice du consommateur final. Le consommateur disposera alors d'une matière première déjà précuite pour que le temps nécessaire pour finaliser la cuisson de ces grains ne dépasse généralement pas 15 minutes.
Par ailleurs, le consommateur devient exigeant sur la qualité nutritionnelle des aliments et souhaite passer le moins de temps possible pour leur préparation. C'est ainsi que des industriels proposent sous différentes marques des grains de céréales étuvés notamment du riz, ou encore du blé précuit rendus poreux. De la même manière, on connaît les procédés d'obtention d'autres céréales telles que le maïs, le sorgho proposés aux consommateurs sous forme soufflée.
En ce sens, d'une manière générale, les procédés d'expansion des grains de céréales comprennent une succession d'étapes consistant principalement à préchauffer les grains de céréale entiers, à tremper lesdits grains dans l'eau chaude pendant une certaine durée de manière à gélatiniser une grande partie de l'amidon, puis de chauffer les grains gélatinisés de manière à les expanser. C'est ainsi que le brevet EP0561092 divulgue des grains de blé poreux à partir de grains de blé dur avec le son destinés à la consommation humaine. Des solutions contenant des substances peuvent être pulvérisées sur ledit grain. Ce mode d'expansion de grains de blé est rejoint par la demande AU2014221237 qui consiste à chauffer le grain avant de le déshydrater. Afin d'améliorer la gélatinisation, le grain est aplati par compression.
La demande WO2012/143626 décrit un procédé permettant d'obtenir un grain de riz sec expansé ayant une masse volumique comprise entre 0,2 et 0,5 g/cm3. Le grain expansé peut être enrichi par apport des huiles végétales, des épices ou des additifs alimentaires se faisant par enrobage.
Le brevet FR1087548 décrit des grains entiers de céréales gonflés qui se ne s'effondrent pas par suite de l'affaiblissement de leurs parois. Ce résultat est obtenu par la prise par le froid, jusqu'à 1°C, du produit gonflé lors du changement brusque de pression. Le procédé consiste nécessairement à débarrasser le grain des gaz non condensables, suivi d'une cuisson puis en le soumettant à une pression élevée avant de la réduire immédiatement en dessous de la pression atmosphérique pour gonfler le grain, conduisant inéluctablement à son expansion. Les grains gonflés ont une masse volumique apparente d'environ 350 g/L. In fine, les conditions créées par le vide permettent d'évacuer brusquement l'eau résiduelle dans la masse ; l'eau évacuée laisse ainsi place à des cavités fonctionnant comme une passoire de sorte que le grain poreux ainsi obtenu est traversé instantanément par un liquide, notamment l'eau. Ainsi, d'une part, ce grain poreux est incapable d'emmagasiner en son sein du liquide et son aspect morphologique ne peut être sauvegardé grâce à l'expansion ; d'autre part, la masse volumique apparente a une valeur moyenne fixe car les grains sont toujours gonflés à leur maximum.
Le brevet FR2473272 se propose de fournir des supports ayant une forte teneur d'absorption, jusqu'à 43% de formulations liquides ce qui justifie le choix des particules afin d'augmenter les surfaces d'échange. Précisément, ce document décrit un procédé de préparation de particules de maïs de dimensions comprises entre 0,42 et 2 mm en les soumettant d'abord à haute pression, puis en la relâchant rapidement pour qu'elles s'expansent ; les particules expansées obtenues ont une masse spécifique apparente comprise toujours entre 280 g/L et 353 g/L. Mais les particules deviennent collantes dès lors que la quantité de liquide avoisine 25% en poids par rapport au poids de la formulation. Le brevet US4518580, visant à résoudre le même problème que FR2473272, décrit des particules de maïs partiellement débarrassées de son enveloppe dont la masse spécifique apparente comprise toujours entre 280 g/L et 353 g/L. Mais, les particules obtenues par ces deux documents sont toujours expansées à leur maximum et de manière totale ce qui n'est pas toujours souhaitable ; de plus l'expansion se traduit par un changement incontrôlé de l'aspect morphologique des grains poreux par rapport à leur aspect morphologique initial.
D'une manière générale, il est connu qu'un support poreux chargé de composition active volatile est apte à relarguer cette dernière par diffusion passive conformément à la loi de Fick selon laquelle le flux de diffusion est proportionnel au gradient de concentration. Autrement dit, la porosité du support doit être proportionnelle au taux de composition active volatile à y incorporer de sorte que lorsque la pression interne dans les porosités est optimale, la diffusion est rapide et de courte durée. Par ailleurs, il est possible de moduler cette diffusion de façon à ce que la quantité diffusée soit plus modérée pour une durée prolongée.
En effet, lorsqu'un support présentant une porosité très importante est chargé en composition active volatile, le profil de diffusion est fonction de la nature chimique du support, de l'interaction entre le support et la composition, de la nature chimique de la substance et surtout du taux de chargement dudit support en ladite composition. Malheureusement, à ce jour, tous les grains expansés connus présentent une porosité maximale si bien que lorsqu'il est nécessaire d'incorporer seulement un taux relativement faible, par exemple moins de 5% en poids, de composition active volatile dans ces grains totalement expansés, la diffusion ne peut pas être optimale car la pression interne dans les porosités des grains expansés est très faible. De plus, un grain expansé peut prendre une forme variable et aléatoire en ce sens que son aspect morphologique après l'expansion s'en trouve sensiblement modifié par rapport à l'aspect originel du grain de départ.
Il existe donc un besoin de fournir un nouveau procédé permettant d'obtenir un grain porosifié à masse volumique apparente contrôlée à partir d'un grain natif entier comme support apte à emmagasiner en son sein une composition active liquide de nature volatile ou non de sorte qu'ils présentent un réseau poreux interconnecté jusqu'à cœur ; les grains porosifiés devant garder l'aspect morphologique sensiblement identique à l'aspect originel des grains entiers natifs. Il est facilement concevable qu'un tel support d'actif trouve son application en fonction de la nature de la composition active liquide incorporée.
Le grain porosifié conforme à l'invention doit présenter un aspect morphologique sensiblement similaire à l'aspect originel du grain entier natif et être apte à emmagasiner en son sein les substances actives volatiles ou non volatiles, incorporées séparément voire simultanément. En effet, d'une part, pour une substance active non volatile, sa diffusion hors du grain n'est pas nécessaire, mais son incorporation jusqu'à cœur ainsi que l'appétence visuelle du grain actif sont essentielles, respectivement afin de limiter les risques de toxicité éventuelle de la substance active vis-à-vis des usagers et de préserver sa qualité nutritionnelle (ex : les protéines, les sucres). D'autre part, pour une substance active volatile, sa diffusion hors du grain est nécessaire et obéit à la loi de Fick de sorte que son taux d'incorporation est directement proportionnel à la porosité du grain et inversement proportionnel à la masse volumique apparente du grain porosifié. En plus de la bonne affinité chimique devant exister entre le grain porosifié et la substance active, une diffusion optimale de longue durée est essentiellement liée au taux de porosification du grain, donc à sa masse volumique apparente, et à la quantité de substance incorporée.
On entend par « grain actif » ou « grain porosifié actif » un grain natif entier porosifié chargé en au moins une composition active liquide. On entend par « composition active liquide » une composition liquide ou rendue telle comprenant au moins une substance active volatile ou au moins une substance active non volatile, ladite substance active étant dispersée ou solubilisée dans un solvant liquide compatible ; la composition active étant de nature lipophile ou hydrophile.
On entend par « déshydratation séquentielle » un mode de déshydratation du grain natif entier gélifié se faisant par cycles de « chauffage/ refroidissement » successifs. Après chaque cycle, le grain gélifié est déshydraté partiellement. Ce mode de déshydratation a pour objectif d'évaporer progressivement l'eau contenue dans le grain gélifié afin d'éviter son expansion totale.
On entend par aspect morphologique du grain « sensiblement similaire » à son aspect originel le fait que le grain porosifié est légèrement gonflé, mais ayant conservé l'apparence du grain natif de sorte que son appétence visuelle n'est pas sensiblement altérée.
Préalablement, la demanderesse a constaté qu'il est très difficile voire parfois impossible d'incorporer du liquide dans un grain entier natif non porosifié à cause de la présence de l'enveloppe du grain qui joue le rôle de barrière.
Ainsi, la présente invention a comme premier objet un procédé d'obtention de grain porosifié ayant une masse volumique apparente contrôlée chargé en au moins une composition active liquide à partir d'un grain natif entier de masse volumique apparente comprise entre 500 g/L et 950 g/L, ledit grain porosifié présentant un aspect morphologique sensiblement similaire à l'aspect originel du grain natif entier, ledit procédé comprenant les étapes de :
a. préchauffage du grain natif entier à une température comprise entre 75 °C et 95 °C ; b. imprégnation du grain préchauffé obtenu en a) en eau bouillante jusqu'à un taux d'humidité compris entre 15% et 90% ;
c. étuvage du grain imprégné obtenu en b) sous une pression comprise entre 1 et 2,5 bars à une température d'au moins 120°C pendant 15 à 90 mn pour obtenir un grain gélifié caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes de :
d. déshydratation séquentielle et progressive du grain gélifié obtenu en c) par cycles de « chauffage/ refroidissement » successifs de manière à porosifier le grain gélifié, e. répétition des cycles définis en d) jusqu'à obtention d'un grain porosifié de masse volumique apparente comprise entre 300 g/L et 890 g/L, ladite masse volumique apparente étant directement inversement proportionnelle à la capacité d'incorporation dudit grain en ladite composition active,
f. le cas échéant, séchage progressif du grain porosifié obtenu en e) après le dernier cycle par étuvage à des températures comprises entre 60 °C et 70 °C pendant 5 à 20 heures à pression atmosphérique,
g. incorporation jusqu'à cœur d'une composition active liquide dans le grain porosifié obtenu en e), ou le cas échéant, obtenu en f).
Conformément à la mise en œuvre du procédé, l'incorporation à l'étape g) comprend les étapes de :
i. mélanger ladite composition active liquide avec le grain porosifié obtenu à l'étape e), ou le cas échéant à l'étape f) à une température comprise entre 20°C et 95°C de manière à obtenir un grain actif ;
ii. refroidir à la température ambiante de manière à parachever l'incorporation de ladite composition dans ledit grain jusqu'à cœur.
De manière surprenante, la demanderesse a découvert qu'il est possible de contrôler la masse volumique apparente, donc le taux de porosification des grains en utilisant le mode de déshydratation séquentielle et progressive se faisant par cycles selon l'invention tout en améliorant significativement la qualité du réseau poreux du grain gélifié de telle manière qu'il devient possible d'emmagasiner en son sein une composition active liquide jusqu'à cœur. Les grains actifs doivent être secs après l'étape d'incorporation de la composition active liquide.
Selon un mode de mise en œuvre, une masse volumique apparente du grain porosifié comprise entre 300 g/L et 600 g/L est obtenue avec un nombre de cycles compris entre 4 et 12 pour un cycle durant entre 50 secondes et 3 minutes ; et une masse volumique apparente comprise entre 600 et 890 g/L est obtenue avec un nombre de cycles compris entre 2 et 4 pour un cycle durant entre 30 secondes et 90 secondes.
Selon un mode de mise en œuvre, une diminution de la masse volumique apparente du grain porosifié comprise entre 1% et 15% correspond à une capacité d'incorporation maximum en composition active liquide de 15%.
Selon un mode de mise en œuvre, une diminution de la masse volumique apparente de grain porosifié comprise entre 15% et 25% correspond à une capacité d'incorporation maximum en composition active liquide de 25%. Selon un mode de mise en œuvre, une diminution de la masse volumique apparente de grain porosifié comprise entre 25% et 40% correspond à une capacité d'incorporation maximum en composition active liquide de 40%.
Avantageusement, le nombre de cycles « chauffage/ refroidissement » est ajusté en fonction de la masse volumique apparente visée, donc de la porosification du grain et de la capacité d'incorporation de la composition active souhaitée. En effet, l'étape de chauffage dans chaque cycle étant relativement énergivore et participe progressivement à la destruction de la qualité nutritionnelle du grain gélatinisé en cours de porosification. On limite cette destruction en réduisant le nombre de cycles, notamment la durée de l'étape de chauffage.
Avantageusement, la continuité des étapes a) à e) du procédé facilite, d'une part l'incorporation de ladite composition dans le réseau poreux du fait que le grain porosifié est encore suffisamment chaud, donc des pores encore dilatés, et d'autre part, permet un gain de temps lors de la production industrielle.
Lorsque l'étape f) est mise en œuvre, l'incorporation selon l'étape e) peut être différée dans le temps en ce sens que les grains porosifiés peuvent être stockés dans des emballages à l'abri de l'humidité.
Selon un mode mise en œuvre, les grains natifs entiers appartiennent à la famille des céréales, des légumineuses, ou à ceux appartenant à la famille des oléagineux. Les grains natifs de légumineuses sont les grains de lentilles, de pois, de haricots ou de fèves. Les grains natifs d'oléagineux peuvent être choisis parmi les grains de tournesol, de soja ou de pécan. Le grain natif entier est celui qui n'a subi aucun traitement de quelque nature que ce soit ; son taux d'humidité étant inférieur à 20%.
S'agissant du grain natif entier de blé, c'est le grain auquel on a seulement retiré la première enveloppe appelée « son », si bien que le grain obtenu comprend encore le péricarpe. S'agissant du grain de riz, c'est le grain auquel on a uniquement retiré l'enveloppe appelée « balle », c'est le riz complet. S'agissant du grain natif entier de maïs, c'est le grain directement arraché de la rafle et comprenant encore le péricarpe. S'agissant du grain natif entier d'avoine et de seigle, c'est le grain auquel on a retiré uniquement la glumelle. S'agissant des grains natifs entiers de légumineuse, c'est le grain directement obtenu après arrachage de la gousse. Selon un mode de mise en œuvre, l'incorporation de la composition active liquide dans le grain porosifié jusqu'à cœur se fait par pulvérisation directe, par imprégnation ou par trempage rapide, par fluidisation ou encore sous vide.
Selon un mode de mise en œuvre, la déshydratation séquentielle se fait de manière cyclique en soumettant le grain gélifié aux sources de chaleur pendant une courte durée de sorte que ledit grain subit une déshydratation partielle par chauffage suivi nécessairement d'un refroidissement. La déshydratation complète est atteinte à la fin des cycles successifs. Le taux d'humidité du grain porosifié obtenu après la déshydratation séquentielle est compris entre 10% et 20%.
Un cycle de « chauffage/ refroidissement » dure entre 50 secondes et 3 minutes. La durée totale de la déshydratation est la somme de la durée des cycles « chauffage/ refroidissement » successifs, soit un temps compris entre 3 et 10 minutes. En d'autres termes, au cours de la déshydratation séquentielle, le nombre de cycles est compris entre 1 et 12 ; la température du grain lors du chauffage au cours du cycle atteint entre 50°C et 120°C.
Le refroidissement favorise la déshydratation de la masse chauffée. La durée du refroidissement est fonction de la nature du grain à sécher, de son niveau de gélification, ainsi que la quantité totale de grains à sécher. Le rapport en termes de durée du couple « chauffage/ refroidissement » est variable et adaptable en fonction des grains à porosifier et du résultat à atteindre à savoir de la masse volumique apparente visée. Les cycles de « chauffage/ refroidissement » peuvent être à durée constante, c'est à dire que la durée du rapport chauffage/ refroidissement est constante pour tous les cycles, on bien à durée variable.
Afin de vérifier l'incorporation à cœur de la composition, on peut par exemple suivre la migration d'un colorant incorporé dans ledit grain porosifié sec obtenu selon l'invention comme illustré dans l'exemple 1 ci-dessous.
Le préchauffage se fait dans un dispositif classique du type mélangeur muni d'un agitateur et d'un moyen de contrôle de la température.
Selon une variante de mise en œuvre, l'imprégnation du grain peut s'effectuer dans une eau à la température ambiante. Dans un tel cas, le grain est également à la température ambiante.
Selon un mode de mise en œuvre, la gélification du grain se déroule dans un réacteur apte à fournir des conditions de haute pression. Un tel réacteur peut être un autoclave dont la pression est réglée entre 1 et 2,5 bars et la température entre 110°C et 150°C pendant 30 à 50 minutes. Le grain obtenu à l'issu de cette opération présente un taux de gélification compris entre 75% et 98%.
Au cours du séchage dans un dispositif à microondes où les grains sont mélangés de sorte que chaque grain reçoit uniformément la même quantité de chaleur pendant le temps alloué à cette opération.
Les opérations d'humidification, de gélification et de déshydratation ci-dessus décrites peuvent se dérouler dans un dispositif à compartiments spécifiques à chacune des opérations. Un tel dispositif peut être un tunnel muni d'une vis sans fin permettant de mélanger les grains. Le procédé se déroule avec dans chacun des compartiments spécifiques un aménagement des conditions et paramètres opératoires pour obtenir les résultats décrits pour chaque étape.
Selon un autre mode de mise en œuvre, le séchage des grains se fait au moyen des rayonnements chauffants comme par exemple des panneaux infrarouges et le refroidissement se fait à la température ambiante. De tels rayonnements produisent de la chaleur dont la température peut aller de 170°C à 210°C et peuvent produire un échauffement du grain compris entre 50°C et 120°C pour des durées de traitement comprises entre 10 et 60 secondes.
Le grain actif est destiné par exemple à la lutte contre des animaux nuisibles tels que les rongeurs. On peut également se servir du grain actif conforme à la présente invention pour lutter contre des insectes par exemple les fourmis, les termites et analogues, pour la lutte antifongique, lutte antiparasite, pour parfumer un espace, pour lutter contre des microorganismes pathogènes ou encore pour aromatiser les aliments.
La composition active liquide peut comprendre des substances actives choisies parmi des rodenticides, des insecticides, des insectifuges, des répulsifs, des médicaments, des biostimulants, des fongicides, des antibactériens, des parfums, des arômes alimentaires, des phéromones, des peptides, des huiles essentielles, des attractifs ou un mélange de ceux-ci.
Un deuxième objet de la présente invention est de fournir un grain porosifié actif de céréales, d'oléagineux ou de légumineuses de masse volumique apparente contrôlée chargé en au moins une composition active liquide à partir d'un grain natif entier de masse volumique apparente comprise entre 500 g/L et 950 g/L, ledit grain porosifié présentant un aspect morphologique sensiblement similaire à l'aspect morphologique originel du grain natif entier, ledit grain porosifié actif étant obtenu selon le procédé décrit précédemment caractérisé en ce qu'il comprend :
a. 60% à 99% en poids de matière organique constitutive originelle porosifiée de masse volumique apparente comprise entre 300 et 890 g/L, ladite masse volumique apparente étant directement inversement proportionnelle à la capacité d'incorporation dudit grain en ladite composition active,
b. 1% à 40% en poids de composition active incorporée jusqu'à cœur.
Les exemples qui suivent servent à illustrer l'invention, sans en limiter sa portée. Exemple 1 :
On dispose des intrants suivants :
Des grains natifs de blé dur entiers commercialisés par CELNAT présentant un taux d'humidité de 12%,
Un four à microondes à plateau tournant,
Un autoclave ayant un volume de 5 L,
Un colorant rouge au gras liposoluble commercialisé par « les colorants WACKERR », Un solvant organique qui est le diméthylisosorbide (DMI®) commercialisé par CRODA,
Une poudre de Bromadiolone comme raticide commercialisé par SIGMA ALDRICH, Un amérisant commercialisé sous la marque Bitrex®.
Mode opératoire :
On chauffe 100 g d'eau courante jusqu'à ebullition. On introduit 50 g de grains de blé dur entiers natifs, de masse volumique apparente de 870 g/L dans une bouteille en verre fermée. Ladite bouteille est placée dans un four à microondes pendant 3 minutes à la puissance de 1500 watt. La température des grains atteint 75°C. On introduit 27,5 g d'eau bouillante dans ladite bouteille à la sortie du four, puis on laisse les grains absorber l'eau pendant 40 minutes. On obtient des grains dont le taux d'humidité est de 35,5%.
Les grains hydratés sont placés dans un bêcher, lequel est lui même placé dans un autoclave. On met en route le chauffage jusqu'à ce qu'on atteigne 120°C pour une pression de 1,5 bars. On coupe le chauffage de l'autoclave après 45 minutes puis on refroidit à température ambiante. On obtient des grains gélatinisés à 75% que l'on place dans un récipient en verre fermé.
Un bêcher contenant les grains gélatinisés est placé dans un four à microondes réglé à la puissance de 1500 watt. Les grains sont chauffés pendant 30 secondes, puis refroidis pendant 30 secondes à la température ambiante. Ce cycle de « chauffage/ref raidissement » est répété 8 fois pour une durée totale de 4 minutes. Les grains obtenus sont secs, porosifiés et homogènes ayant une masse volumique apparente de 509 g/L et un taux d'humidité de 10%. A la fin de la déshydratation séquentielle, la température des grains porosifiés secs est de 65°C. On introduit lesdits grains encore chauds dans un réacteur en verre muni d'un agitateur et plongé dans un bain d'huile réglé à 65 °C afin de maintenir cette température.
Incorporation de composition raticide liquide :
Parallèlement, on dissout à 75°C, 50 mg de colorant rouge gras liposoluble, 2,5 mg de Bromadiolone et 5 mg de Bitrex® dans 4,99 g de DMI®. On obtient ainsi une composition raticide liquide. On introduit par gouttes à gouttes ladite composition dans le réacteur contenant les grains porosifiés secs maintenus à 65°C puis on lance l'agitation à 100 rpm. Après une heure d'agitation, on refroidit le mélange à la température ambiante afin de parachever l'incorporation de ladite composition dans le grain jusqu'à cœur. A la fin de l'opération, on obtient des grains de blé porosifiés secs de couleur rouge chargés à 11,13% de raticide.
Influence de la masse volumique apparente des grains obtenus sur sa capacité d'incorporation maximale en composition raticide liquide :
Afin de vérifier la relation entre la masse volumique apparente et la capacité d'incorporation du grain porosifié en composition active, cinq types de grains natifs de blé durs ont été porosifiés suivant des cycles croissants de « chauffage/ refroidissement » conforme à l'invention décrits précédemment. Tous les grains obtenus ont ensuite été étuvés pendant 15 heures à 70°C afin d'obtenir un taux d'humidité compris entre 10 et 12 %. Les résultats obtenus sont répertoriés dans le tableau 1 ci-après (M VA : masse volumique apparente). Type de grains Natifs Gélatinisés Gélatinisés Gélatinisés Gélatinisés Gélatinisés
Nombre de cycles 0 0 2 4 6 8
MVA mesurée (g/L) 870 750 690 650 590 509
Perte en MVA (%) 0 13,79 20,68 25,28 32,18 41,49
Taux
d'incorporation 0 3 3,9 6,5 8,75 11,13 maximum (%)
Tableau 1 : Relation entre les masses volumiques apparentes et le taux d'incorporation maximum
Le tableau 1 met en évidence l'influence de l'étape de gélatinisation et du nombre de cycles, d'une part, sur la masse volumique apparente des grains obtenus, et d'autre part, sur le taux maximal d'incorporation de la composition raticide. On note clairement que la masse volumique apparente peut être reliée à ce taux, et qu'il est possible de contrôler la capacité d'incorporation des grains via ce paramètre. On note qu'une diminution de 20,68% de la masse volumique apparente correspond à un taux d'incorporation maximum de composition raticide de 3,9%. Pour cette composition raticide, on note qu'une perte de masse volumique apparente de 41,49% correspondant à une porosité importante ne permet pas pour autant d'incorporer un maximum de 41,49% de ladite composition ; ce constat étant dû à l'affinité chimique entre le grain de blé porosifié et la composition raticide.
Vérification de l'incorporation à c ur :
Préalablement, on a constaté que le colorant rouge gras liposoluble ne s'incorpore pas dans les grains natifs entiers de blé dur non porosifiés selon le protocole d'incorporation identique à celui décrit plus haut. On coupe un grain actif pour vérifier que l'incorporation de la composition active dans le grain s'est faite jusqu'à cœur. Pour ce faire, on choisit au hasard 10 grains actifs obtenus après chacun des cycles que l'on coupe en deux à l'aide d'un cutter. On constate que le colorant rouge a migré jusqu'à cœur des grains et que les surfaces de ces derniers sont sèches, les grains actifs sont légèrement gonflés mais présentent un aspect morphologique sensiblement similaire à l'aspect originel du grain de blé entier natif.
Exemple 2 :
On dispose des mêmes matériels que dans l'exemple 1. Les grains natifs de blé dur sont remplacés par des grains natifs de pois chiche de l'Aude (AUCHAN) dont la masse volumique apparente initiale est de 752 g/L pour un taux d'humidité de 5%. On dispose de l'huile essentielle de gaulthérie commercialisée par INTERAXION comme substance active.
On dispose du colorant vert au gras commercialisé par « les colorants WACKERR ». Mode opératoire :
On chauffe 100 g d'eau courante jusqu'à ébullition. On introduit 50 g de grains natifs de pois chiche dans une bouteille en verre fermée. Ladite bouteille est placée dans un four à microondes pendant 2 minutes à la puissance de 1500 watt. La température des grains atteint 80°C. On introduit 50 g d'eau bouillante dans ladite bouteille à la sortie du four, puis on laisse les grains absorber l'eau pendant 20 minutes. On obtient des grains dont le taux d'humidité est de 49,1%.
Les grains hydratés sont placés dans un bêcher, lequel est lui même placé dans un autoclave. On met en route le chauffage jusqu'à ce qu'on atteigne 120°C pour une pression de 1,5 bars. On coupe le chauffage de l'autoclave après 90 minutes puis on refroidit à la température ambiante. On obtient des grains dont les protéines ont été dénaturées en gélifiant, de consistance molle, et on les place dans un récipient en verre fermé.
Un bêcher contenant les grains gélifiés est placé dans un four à microondes réglé à la puissance de 1500 watt. Les grains sont chauffés pendant 30 secondes, puis refroidis pendant 30 secondes. Ce cycle de « chauffage/ refroidissement » est répété 5 fois pour une durée totale de 5 minutes. Les grains obtenus sont secs, porosifiés et homogènes ayant une masse volumique apparente de 650 g/L, un taux d'humidité de 12% et une température de 65°C. On introduit lesdits grains porosifiés encore chauds dans un réacteur en verre muni d'un agitateur et plongé dans un bain d'huile réglé à 90°C.
Incorporation de composition active liquide :
Parallèlement, on dissout à température ambiante 50 mg de colorant Vert au Gras liposoluble dans 12 g d'huile essentielle de gaulthérie dans. On obtient ainsi une composition active liquide. On introduit par goutte à goutte ladite composition dans le réacteur contenant 38 g les grains porosifiés secs maintenus à 90°C puis on lance l'agitation à 100 rpm. Après une heure d'agitation, on refroidit le mélange à la température ambiante afin de parachever l'incorporation de ladite composition jusqu'à cœur des grains. A la fin de l'opération, on obtient des grains porosifiés secs, de masse volumique apparente de 508 g/L, de couleur verte chargés à 24,07% d'huile essentielle de gaultherie destinés à lutter contre des insectes rampants. On note qu'une diminution de 25% de la masse volumique apparente du grain de pois chiche porosifié correspond à un taux d'incorporation maximum d'huile essentielle de gaulthérie de 24,07%. On note que la capacité d'incorporation maximale de l'huile essentielle de gaulthérie est très proche du taux de perte en masse volumique apparente, donc de la porosification des grains de pois chiche ce qui est le résultat de la bonne affinité chimique entre les deux entités.
Vérification de l'incorporation à cœur :
Préalablement, on a constaté que le colorant vert au gras liposoluble ne s'incorpore pas dans les grains de pois chiche selon un protocole d'incorporation identique à celui décrit plus haut. En coupant 10 grains actifs choisis au hasard, on note que le colorant vert a migré jusqu'à cœur du grain et que la surface de ce dernier reste sèche, les grains actifs sont légèrement gonflés mais présentent un aspect morphologique sensiblement similaire à l'aspect originel de grains de pois chiche entier natif.

Claims

REVENDICATIONS
1- Procédé d'obtention de grain porosifié ayant une masse volumique apparente contrôlée chargé en au moins une composition active liquide à partir d'un grain natif entier de masse volumique apparente comprise entre 500 g/L et 950 g/L, ledit grain porosifié présentant un aspect morphologique sensiblement similaire à l'aspect originel du grain natif entier, ledit procédé comprenant les étapes de :
a. préchauffage du grain natif entier à une température comprise entre 75°C et 95°C ; b. imprégnation du grain préchauffé obtenu en a) en eau bouillante jusqu'à un taux d'humidité compris entre 15% et 90% ;
c. étuvage du grain imprégné obtenu en b) sous une pression comprise entre 1 et 2,5 bars à une température d'au moins 120°C pendant 15 à 90 mn pour obtenir un grain gélifié caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes de :
d. déshydratation séquentielle et progressive du grain gélifié obtenu en c) par cycles de « chauffage/ refroidissement » successifs de manière à porosifier le grain gélifié, e. répétition des cycles définis en d) jusqu'à obtention d'un grain porosifié de masse volumique apparente comprise entre 300g/L et 890 g/L, ladite masse volumique apparente étant directement inversement proportionnelle à la capacité d'incorporation dudit grain en ladite composition active,
f. le cas échéant, séchage progressif du grain porosifié obtenu en e) après le dernier cycle par étuvage à des températures comprises entre 60 °C et 70 °C pendant 5 à 20 heures à pression atmosphérique,
g. incorporation jusqu'à c ur d'une composition active liquide dans le grain porosifié obtenu en e), ou le cas échéant, obtenu en f).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'incorporation à l'étape e) comprend les étapes de :
i. mélanger ladite composition active avec le grain porosifié obtenu à l'étape e) ou le cas échéant à l'étape f) à une température comprise entre 20°C et 95°C de manière à obtenir un grain actif ;
ii. refroidir à la température ambiante de manière à parachever l'incorporation de ladite composition dans ledit grain jusqu'à cœur.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le grain natif entier appartient à la famille des céréales, des légumineuses ou des oléagineuses.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les grains de céréales sont choisis parmi le blé, le riz, le maïs, l'avoine, le seigle ; les grains de légumineuses sont choisis parmi les lentilles, les pois, les haricotes, les fèves ; les grains d'oléagineux sont choisis parmi le tournesol, le soja, le pécan.
5. Procédé selon l'une des revendications 1, 3 et 4, caractérisé en ce qu'une masse volumique apparente du grain porosifié comprise entre 300 g/L et 600 g/L est obtenue avec un nombre de cycles compris entre 4 et 12 pour un cycle de durant entre 50 secondes et 3 minutes.
6. Procédé selon l'une des revendications 1, 3 et 4, caractérisé en ce qu'une masse volumique apparente du grain porosifié comprise entre 600 g/L et 890 g/L est obtenue avec un nombre de cycles compris entre 2 et 4 pour un cycle durant entre 30 secondes et 90 secondes.
7. Procédé selon l'une des revendications 1, 3 à 6, caractérisé en ce qu'une diminution de la masse volumique apparente du grain porosifié comprise entre 1% et 15% correspond à une capacité d'incorporation maximum en composition active liquide de 15%.
8. Procédé selon la revendication 1, 3 à 6, caractérisé en ce qu'une diminution de la masse volumique apparente du grain porosifié comprise entre 15% et 25% correspond à une capacité d'incorporation maximum en composition active liquide de 25%.
9. Procédé selon la revendication 1, 3 à 6, caractérisé en ce qu'une diminution de la masse volumique apparente du grain porosifié comprise entre 25% et 40% correspond à une capacité d'incorporation maximum en composition active liquide de 40%.
10. Procédé selon l'une des revendications 1, 5 et 6, caractérisé en ce que le nombre total des cycles est compris entre 1 et 12.
11. Procédé selon l'une des revendications 1, 5 et 6, caractérisé en ce que la durée totale de la déshydratation séquentielle est la somme des cycles de successifs, soit un temps compris entre 3 et 10 minutes.
12. Procédé selon l'une des revendications 1, 5, 6, 10 et 11, caractérisé en ce que le chauffage au cours du cycle se fait dans un dispositif à microondes ou dans un dispositif à rayonnements chauffants et le refroidissement se fait à la température ambiante.
13. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la composition active liquide contient des substances actives choisies parmi des rodenticides, des insecticides, des insectifuges, des répulsifs, des médicaments, des biostimulants, des fongicides, des antibactériens, des parfums, des arômes alimentaires, des phéromones, des peptides, des huiles essentielles, des attractifs ou un mélange de ceux-ci.
14. Grain porosifié actif de céréales, d'oléagineux ou de légumineuses de masse volumique apparente contrôlée chargé en au moins une composition active liquide à partir d'un grain natif entier de masse volumique apparente comprise entre 500 g/L et 950 g/L, ledit grain porosifié présentant un aspect morphologique sensiblement similaire à l'aspect morphologique originel du grain natif entier, ledit grain porosifié actif étant obtenu selon le procédé des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend :
a. 60% à 99% en poids de matière organique constitutive originelle de masse volumique apparente comprise entre 300 g/L et 890 g/L, ladite masse volumique apparente étant directement inversement proportionnelle à la capacité d'incorporation dudit grain en ladite composition active,
b. 1% à 40% en poids de composition active incorporée jusqu'à cœur.
15. Grain porosifié actif selon la revendication 14, caractérisé en ce que la composition active liquide contient des substances actives choisies parmi des rodenticides, des insecticides, des insectifuges, des répulsifs, des médicaments, des biostimulants, des fongicides, des antibactériens, des parfums, des arômes alimentaires, des phéromones, des peptides, des huiles essentielles, des attractifs ou un mélange de ceux-ci.
PCT/FR2015/000216 2014-12-01 2015-11-30 Procede d'obtention de grains porosifies actifs a masse volumique apparente controlee WO2016087723A1 (fr)

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