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PROCEDE POUR LA PREPARATION.. LA CONCENTRATION ET-LA CONSERVATION DE
PRODUITS DE VALEUR SOLUBLES' DANS'LES GRAISSES
La présente invention est relative à un procédé pour la prépara- tion, la concentration et la conservation de produits de valeur solubles dans les graisses, tirés des carottes et pour l'amélioration de la conservation et de la valeur physiologique des produits traités par ce procédé.
Il est connu que les racines de carottes possèdent des propriétés physiologiques de valeur : on a essayé à différentes reprises de préparer des produits de valeur correspondants à partir de la racine de carotte soit purs, soit sous forme concentrée. Des travaux se rapportent presque exclusi- vement à la préparation de la carotine contenue dans la racine de carotte.
Dans ces procédés connus, par exemple on divise les racines de carottes, on sèche la masse sous vide, puis on la digère pendant plusieurs heures, en atmosphère d'azote dans l'alcool additionné de NaOH. Après refroi- dissement et filtration, le filtrat est neutralisé et l'alcool évaporé. La carotine est extraite par cristallisation du sirop obtenu. Mais les corps saponifiés peuvent également être dissous dans l'eau et la carotine peut ê- tre extraite ultérieurement par le benzol ou l'éther de.-pétrole. D'après un 'autre procédé le jus des carottes, obtenu par division et expression est cen- trifugé, et le centrifugat séparé du liquide clair est soumis après séchage à une extraction par 1?huile.
On a proposé de plus un procédé pour la prépa- ration de matières colorantes dérivées de la carotine; suivant lequel les carottes divisées sont traitées par des sels aminés ainsi que des combinai- sons quaternaires de l'ammonium qui renferment au moins un reste aliphatique supérieur et les matières colorantes sont éliminées au moyen de solvants or- ganiques
On connaît de plus un procédé pour la préparation de concentré de carotine à partir des carottes séchées et divisées, dans lequel les carot- tes sont soumises à une extraction par l'alcool isopropylique bouillant l'ex- trait étant ensuite réduit, ainsi qu'un procédé pour la préparation de solu- tions aqueuses colloïdales et stables de carotine, dans lequel on ajoute une
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solution de pectine comme colloïde.
On a également déjà proposé de soumettre à la cuisson, à l'abri de l'air, des racines de carottes fraîches hachées, les albuminoïdes se coa- gulant dans la cellule même et absorbant toute la carotine. A l'expression, il reste un tourteau qui est séché par l'acétone, et qui est soumis ensuite à une extraction par l'éther de pétrole. D'après un autre procédé les carot- tes séchées sont soumises à une extraction par le benzol La solution est alors ensuite concentrée, la carotine cristallisant en partie. Le solvant est complètement chassé de la lessive mère, et le reste est utilisé comme matière de pommade contenant de la carotine.
Suivant d'autres procédés on obtient de la carotine pure en sé- chant les carottes fraîches humides avec du sulfate de soude anhydre ou du plâtre, en extrayant le produit sec, et traitant plusieurs jours l'extrait à l'étuve, la carotine se séparant par cristallisation.
Enfin il est déjà connu d'obtenir des préparations contenant de la carotine ou des vitamines, à partir des plantes brutes, en les traitant par de la soude ou corps analogue, chauffant le mélange par la vapeur, et le traitant ensuite par extraction par l'éther de pétrole ou corps analogue; l'extrait est débarrassé des matières fibreuses, distillé par la vapeur d'eau en présence d'un anti-oxydant, puis le dépôt aqueux est traité par extraction par l'huile de coco.
Les procédés ainsi connus sont d'une part coûteux, d'autre part compliqués. Pour autant qu'ils partent de matières séchées, il y a lieu de considérer de plus que lors du séchage dans des conditions économiques nor- males, on perd des quantités considérables de vitamines, en particulier de carotine. Dans l'utilisation du procédé d'expression des matières fraîches, un pourcentage plus ou moins important des matières actives de valeur reste dans les résidus de l'expression ou de la centrifugation. Les deux genres de procédés donnent par suite des productions inférieures. Pour autant que d'après les procédés connus les matières fraîches divisées sont soumises à l'extraction sans séparation antérieure du jus et de la matière de support, cette séparation se fait en utilisant des produits chimiques.
Il en résulte au moins le danger que le produit final ne puisse plus être considéré comme naturellement pur.
On connaît les constatations faites dans ces derniers temps, sui- vant lesquelles des rapports d'aspect synergique existent entre la provitami- ne A (carotine) et la vitamine E (tocophérol). On sait que la carotine est extrêmement sensible à l'oxygène de l'air. Son comportement dans les solvants qui ont tendance à l'autooxydation (graisse) n'est pas encore, d'après les résultats d'essais publiés et fréquemment contradictoires, expliqué d'une façon définitive. En tout cas sa permanence dans la carotte est surprenante.
Suivant les travaux les plus récents, on doit admettre que cette stabilité doit être rapportée à un système de corps actifs existant naturellement dans la carotte et à l'action anti-oxydante du tocophérol.
Dans les procédés connus jusqu'à présent le système naturel de ces corps actifs existant dans la carotte est en grande partie détruit.
La présente invention a pour objet l'obtention, la concentration, et la conservation aussi bonne, peu coûteuse et simple que possible de ce sys- tème de produits actifs solubles dans les graisses, avec augmentation de la production de carotine ; fabrication d'une préparation de pureté naturelle complète en évitant les réactifs chimiques dans la préparation du produit concentré; l'utilisation de graisses ou huiles d'extraction ou analogues con- tenues spécifiquement dans les graisses, huiles, émulsions, etc.. à traiter éventuellement ultérieurement avec le produit concentré, ainsi que l'amélio- ration de la valeur physiologique et de la conservation des graisses, huiles, émulsions traitées avec le produit concentré obtenu.
Or on a trouvé que l'on évite les inconvénients et qu'on réalise les avantages précités, en divisant très finement les carottes fraîches, en extrayant directement le produit obtenu par émulsification par les huiles,
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et en séparant les phases obtenues. La phase graisseuse peut alors faire l'ob- jet d'un traitement ultérieur, ou être introduite directement dans les grais- ses, huiles etc.. de traitement.
Il est essentiel pour une bonne production, de réaliser la divi- sion la plus fine possible des carottes, le cas échéant en présence du sol- vant, par exemple au moyen d'un broyeur à mâchoires, d'un broyeur à marteaux, d'un broyeur colloïdal ou appareil analogue, ou avantageusement au moyen des ultra-sons ou en liaison avec eux.
Pour la préparation du concentré de pureté naturelle, les carot- tes très finement divisées sont émulsionnées directement avec les huiles, les graisses ou solvants analogues, utilisés dans chaque cas, sans qu'il soit nécessaire d'utiliser des émulsifiants ou d'autres produits chimiques. L'émul- sification peut être obtenue de façon simple par agitation.
Grâce à l'émulsification, on obtient d'une part l'augmentation la plus grande admissible, compte tenu des opérations ultérieures, de la sur- face des solvants, d'autre part par le mouvement mécanique une répartition aussi parfaite que possible des phases, ce qui permet un passage plus rapide et presque complet des matières à préparer dans le solvant. Pour rendre pos- sible une mise en oeuvre économique il y a lieu de faire attention à la di- mension correcte des particules, qui doit être déterminée empiriquement dans chaque cas, suivant la manière première utilisée et le procédé spécial de traitement. Il se produirait dans une répartition trop grossière une extrac- tion insuffisante, et dans le cas de particules trop petites, une augmenta- tion de la difficulté pour la séparation consécutive des phases.
Pour le pro- cessu.s de dissolution, l'émulsion peut ne rester en place que pendant quel- ques fractions de secondes, mais elle peut également y rester plus longtemps.
Le cas échéant les dimensions correctes des particules sont déterminées par les méthodes -usuelles, par exemple au micromètre ou par comptage dans une cuve de numération.
Afin d'obtenir la consistance la plus favorable pour le produit à extraire, on peut ajouter à celui-ci en cas de nécessité et suivant besoins, de l'eau, du jus de carottes, des émulsions déjà préparées ou certaines pro- portions de la phase aqueuse ou aussi de la matière de support. De plus on peut mélanger au produit des quantités déjà existantes' de la phase graisseuse dans le cas où l'on désire obtenir une concentration plus élevée.
La séparation de l'émulsion obtenue en ses phases : matières de support, reste aqueux du jus, et solvant enrichi, peut être opérée de dif- férentes façons, par exemple en la laissant au repos après mouvement corres- pondant, opération pendant laquelle au moyen de forces électriques (potentiel de flux et potentiel de chute des particules) les particules individuelles se déchargent, les particules séparées se groupent et les phases se sépa- rent les unes des autres. Mais la séparation peut aussi être obtenue ou com- plétée par d'autres procédés, par exemple expression, filtration, centrifu- gation ou par l'emploi de vibrations mécaniques.
On obtient par exemple de bons résultats en opérant la division des carottes, et/ou l'émulsification, et/ou la séparation des phases, au moyen des vibrations mécaniques, par exemple des ultra-sons. Dans ce cas la divi- sion est opérée en présence de l'huile d'extraction.
A côté des matières actives de valeur contenues dans la phase graisseuse, celle-ci renferme aussi tous les autres constituants solubles dans les graisses, présents dans la matière brute, en particulier des huiles éthériques. Dans la mesure où ces dernières gênent les sensations, elles peu- vent être éliminées au moyen d'un gaz inerte, par exemple la vapeur d'eau.
Le procédé suivant l'invention peut de façon avantageuse être mis en oeuvre aussi bien de façon continue que de façon discontinue. Selon ce procédé on obtient une concentration économique et simple, aussi inoffen- sive que possible, et pratiquement sans pertes., de toutes les matières ac- tives solubles dans les corps gras, en conservant les relations synergiques réciproques importantes.
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Comme on le sait la carotine a de la valeur non seulement comme facteur physiologique, mais aussi comme colorant pour les corps gras, ainsi que pour des produits de consommation renfermant des corps gras. Par exemple le beurre d'été a, par suinte de sa plus grande teneur en carotine, une couleur d'un jaune plus intense que le beurre d'hiver. On a déjà proposé de colorer des beurres avec des colorants naturels ou artificiels. Il est connu de plus d'ajouter au beurre d'hiver une charge de carotine, ce qui permet non seule- ment de le rapprocher du beurre d'été par la couleur, mais en même temps d'a- méliorer son action en ce qui concerne les vitamines.
Dans les méthodes de coloration en usage jusqu'à présent le courant utilisé dans chaque cas est généralement en solution dans l'huileo On mélange ainsi au beurre, en pro- portions non négligeables, des constituants qu'il ne contenait pas à l'orimi- ne, et qui, à le prendre strictement, et en considérant les choses du point de vue des prescriptions légales, concernant les denrées alimentaires peu- vent être considérés comme des falsifications. Les additions contribuent à faire que la coloration du beurre ne représente en aucune façon une améliora- tion du goût ou de la conservation, mais constituent souvent un défaut. (Voir "Büdd. Molkereizeitung", 1949, p. 1183).
Or on a trouvé que l'on évite tous ces inconvénients en utili- sant suivant la présente invention lors de la préparation de l'extrait de substances actives, dans chaque cas, comme agent d'extraction une graisse ou une huile contenue dans les produits à traiter ultérieurement, par exem- ple la butyrine pour le traitement ultérieur du beurre. Par ce procédé, con- trairement au stade connu de la technique, on obtient que le produit final, à côté des substances actives à incorporer, ne contient que des constituants de sa propre espèce. Les substances de valeur, ou le système de matières ac- tives obtenues suivant la présente invention, se trouvent donc dans la ma- tière traitée sous la forme présente dans la matière première d'origine, par exemple dans la carotte, avec leurs relations synergiques réciproques.
De ce fait la conservation et la valeur physiologique du produit traité, par exemple le beurre, est également améliorée. A titre d'exemple le procédé sui- vant l'invention peut être mis en oeuvre avec un bon résultat de la façon sui- vante.
Exemple I - 10 g de carottes nettoyées sont découpées et aussitôt finement divisées dans un broyeur à marteaux, un broyeur à mâchoires ou appa- reil analogue. La bouillie obtenue est chauffée à 50 et émulsionnée pendant 15 minutes dans un agitateur à rotation rapide avec 1,5 kg de butyrine. La masse obtenue est exprimée dans un'tissu filtrant à la presse hydraulique.
Le liquide obtenu se sépare de lui-même en très grande partie par suite de la filtration et de la décharge électrique réalisée. Les phases sont complè- tement séparées l'une de l'autre par un centrifugeur. Alors l'huile éthéri- que est entraînée par la vapeur d'eau et récupérée pour elle-même. Les matiè- res de valeur sont enrichies dans un rapport de presque sept fois dans la butyrine par rapport à la matière première. Pour une forte pression, la pro- duction est sensiblement totale. La butyrine enrichie est ajoutée dans une teneur d'environ 1%, à un beurre traité dans un malaxeur.
Le procédé décrit peut être mis en oeuvre avec un résultat analo- gue dans les conditions modifiées suivantes :
1 . Il peut être mis en oeuvre pour les températures à partir de 32 C (point de fusion de la butyrine).
2 . L'addition de corps gras peut varier suivant la concentration désirée dans des limites quelconques, la limite inférieure dépendant, selon la production, du procédé d'émulsification utilisé dans chaque cas.
3 . Si l'on utilise des pressions basses,le résidu de l'expres- sion doit, pour éviter des pertes de graisse et par suite de carotine, être une fois encore émulsionné avec le jus retiré auparavant, et soumis à une deuxième expression. Ou bien on soumet des résidus, de façon connue, à une extraction par des solvants volatils. Après l'évaporation du solvant le pro- duit concentré ainsi récupéré peut être utilisé, par exemple en parfumerie.
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4 . L'huile éthérique peut aussi être entraînée au moyen d'un gaz inerte quelconque, par exemple azote, anhydride carbonique, etc., ou éga- lement par pression ou par dépression.
5 . L'utilisation de fortes concentrations réduit en conséquence les pourcentages du produit concentré à ajouter au beurre existant.
Exemple II. Les carottes nettoyées passent en marche continue dans une déchiqueteuse, ou bien, coupées au préalable en gros morceaux d'en- viron 3 cm sont pour le reste traitées comme dans le premier exemple, sauf qu'elles sont traitées en marche continue, avec toutefois cette différence qu'au lieu d'utiliser de la butyrine, on emploie de l'huile d'olive enrichie à l'avance en carotine et on ajoute, pour allonger, de la phase liquide. Dans ce mode de mise en oeuvre, on réalise une récupération presque totale pour des grosseurs de particules correspondant à la grande majorité de toutes les particules grasses entre 1 et 15 , la grosseur des particules étant déter minée à l'aide d'un micromètre. L'huile d'olive enrichie est ajoutée à rai- son d'environ 10 % à une pâte, une pommade, à des émulsions liquides ou ana- logues.
Dans les exemples ci-dessus la division et/ou l'émulsification et/ou la séparation par voie mécanique peuvent être aussi obtenues par des vibrations mécaniques, au-moyen d'un sifflet à jet liquide, d'un vibrateur à secousses à basse fréquence, d'un oscillateur à quartz à haute fréquence, d'un magnéto-stricteur ou par tous autres procédés usuels, soit isolément soit en combinaison entre eux, ou avec d'autres dispositifs connus. L'émulsion peut également se faire dans un malaxeur ou dans un autre dispositif quelconque d'émulsification.
L'expression peut aussi être exécutée par une presse à vis, à levier, un filtre-presse ou aussi être complètement supprimée, si, par exem- ple dans le cas d'une division par un moulin colloïdal, les particules soli- des sont assez petites pour que la séparation des trois phases puisse être réalisée dans une centrifugeuse. Les phases peuvent aussi être séparées d'u- ne autre façon quelconque, par exemple par filtrage, décantation, extraction, etc.