Brevet FR2311092A1 — publié le 19761210

La présente invention se rapporte à l'industrie alimentaire et notamment aux procédés de fabrication de la vodka. Elle peut concerner aussi l'industrie du lait. Actuellement, on connalt bien le procédé d'obtention de la vodka à partir de matières premières végétales contenant les hydrates de carbone : blé, pommes de terre, betteraves à sucre. Suivant ce procédé, le sucre contenu dans les matières premières précitées est soumis à la fermentation jusqu'à l'obtenu tion de l'alcool éthylique, à l'aide de la levure de boulangerie. Ensuite, à partir des liquides fermentés on obtient de l'alcool éthylique, on soumet cet alcool à la rectification, et on le mélange avec de l'eau pour obtenir la concentration requise en alcool, ctest-à-dire une concentration comprise entre 30 et 45% en poids. Le désavantage principal de ce procédé provient de ce que l'on utilise, en tant que matières premières pour la fabrication de la vodka, des produits alimentaires de valeur indispensables aux hommes. Actuellement, étant donné l'augmentation de la population et le besoin toujours croissant en produits alimentaires, le problème est de remplacer les matières premières traditionnelles utilisées pour la fabrication de vodka par une matière moins déficients, Le but de la présente invention est de résoudre ce problème. Dans le cadre de la présente invention, on crée, par choix de la matière premire et modification de la technologie, un procédé rentable de fabrication d'une vodka de haute qualité. Le problème posé est résolu par le fait que, dans le procédé de fabrication de la vodka par fermentation des matières premières contenant les hydrates de carbone, par séparation du liquide fermenté de l'alcool éthylique, rectification de cet alcool et son mélange avec l'eau jusqu'à lbbtention dlune teneur en alcool comprise entre 30 et 45% en poids, on utilise selon l'invention en tant que matières premières précitées, du lactosérum pasteurisé préalablement et refroidi jusqu'à une température comprise entre 28 et 300C, que l'on fait fermenter à l'aide d'une levure de l'espèce Candida ou Torulopsis, et, après rectification de l'alcool éthylique, celui-ci est soumis à une épuration pour le débarrasser des produits résultant de la décomposition des protéines, après quoi l'alcool est dilué par du lactosérum préalablement épuré des matières protéiques jusqu'à ce que leur teneur ne soit pas supérieure à 0,05% en poids. L'utilisation du lactosérum dans la fabrication de la vodka permet de remplacer les matières premières en déficience, et les opérations visant l'épuration supplémentaire de l'alcool des produits de décomposition des protéines et la dilution de l'alcool -par le lactosérum débarrassé des matières protéiques permettent d'obtenir un produit dont la qualité riest pas inférieure à la qualité du produit obtenu à partir du blé. Il est recommandé d'utiliser, en tant que levure de fermenta tion, les souches de la levure Torulopsis sphaerica I! 5K?? ou "IÀ" ou la souche 85 de la levure Candida pseudotropicalis var.lactosa. Les souches indiquées sont conservées dans la collection de l'institut de recherches scientifiques des industries beurrière et fromagère de l'URUSS. La souche 85 de la levure Candida pseudotropicalis var. lactosa est séparée du lait caillé (azyme caillé ou mazyn), ensuite elle est semée - sur la gélose au moût dans des boutes de Pétri et ressemée sur la gélose au moût inclinée dans des éprouvettes ; la souche séparée possède les propriétés morphologiques et physiologiques suivantes : la grandeur des cellules agées de deux jours sur la gélose au moût est de 3 à 5 microns : la forme prédominante des cellules est ovale ; la reproduction s'effectue par bourgeonnement ; sur le milieu de Gorodkova ayant la composition suivante eau distillée ........................... 1000 ml gélose .................................. 10g peptone OO...OO.OOOO.OOOOOOOooo.oo.oo.oo 10 g extrait de viande ....................... 10 g sel alimentaire .......................... 5 g sucre de raisin ......................... 2,5 g les spores ne sont pas formées ; la souche en question ne dilue pas la gélatine ; après avoir été semée dans les boites de Pétri sur la gélose au moût, en cinq jours la souche forme, à la température de 25 OC, des colonies de couleur blanchâtre aux bords réguliers ; le diamètre des colonies est de 1 à 2 cmO En cas de croissance dans le lactosérum fromagé, la souche forme un trouble uniforme ; la réaction vis-à-vis des hydrates de carbone est la suivante : la souche fermente le glucose, le galactose, le lactose, le saccharose ; le rendement en alcool ét-hylique est de 2,0% en poids La souche "SE" de la levure Torulopsis sphaerica est séparée du grain de Kéfir, ensuite elle est semée sur la gélose au moût dans des boites de Pétri et ressemée sur la gélose au moût inclinée dans des éprouvettes ; la souche séparée possède les propriétés morphologiques et physiologiques suivantes la grandeur des cellules agées de deux jours sur la gélose au moût est de 3 à 5 microns; la forme prédominante des cellules est ovale la reproduction s1 effectue par bourgeonnement sur le milieu de Gorodkova, la souche ne forme pas de spores la souche ne dilue pas la gélatine étant semée dans les boites de Pétri sur la gélose au moût, en cinq jours la souche forme, à la température de 250C, des colonies de couleur blanchâtre ; le diamètre des colonies est de 1 à 2 cm en cas de croissance dans le lactosérum formagén, la souche forme un trouble uniforme, une pellicule mince ; la réaction vis-à vis des hydrates de carbone est la suivante : la souche fermente le glucose, le lactose, le saccharose, le raffinose, le xylose le rendement en alcool éthylique est de 2,3% en poids. La souche "PA" de la levure Torulopsis sphaerica est séparée du koumys, ensuite elle est semée dans des boites de Pétri sur de la gélose au moût et ressemée dans des éprouvettes sur la gélose au moût inclinée ; la souche séparée possède les propriétés morphologiques et physiologiques suivantes la grandeur des cellules de la culture agée de deux jours sur la gélose au moût est de 2 à 6 microns la forme prédominante des cellules est ovale la reproduction s'effectue par bourgeonnement sur le milieu de Gorodkova, la souche ne forme pas de spores la souche ne dilue pas la gélatine en cas de croissance dans les boîtes de Pétri sur la gélose au moût, en cinq jours la souche forme à la température de 250C des colonies de couleur crème le diamètre des colonies est de 1 à 2 cm en cas de croissance sur le lactosérum fromagé, la souche forme un trouble uniforme, en pellicule mince la réaction vis-à-vis des hydrates de carbone : la souche fermente le glucose, le galactose, le lactose, le saccharose le rendement en alcool éthylique est de 2,1% eipoidsO Il est possible d'utiliser pour la fermentation le mélange constitué d'au moins deux souches susmentionnées. Afin d'effectuer une fermentation plus complète des hydrates de carbone contenus par le lactosérum jusqu'à l'obtention de l'alcool éthylique, il est avantageux de prendre de la levure en une quantité comprise entre 15 et 20% en poids, et d'effectuer la fermentation durant 48 à 72 heures0 Il est plus avantageux de réaliser l'épuration de l'alcool éthylique des produits résultant de la décomposition des protéines, en introduisant dans l'alcool du lait écrémé pris en une quantité comprise entre 5 et 10% en poids, en laissant séjourner le mélange obtenu durant 20 à 60 min. à la température de 20 à 300C et en éliminant ensuite les protéines coagulées. L' introduction d'une telle quantité de lait écrémé permet d'éliminer d'une façon plus complète les produits résultant de la décomposition totale des protéines, ainsi que des huiles de fusel et des aldéhydes et de communiquer au produit fini les indices spécifiques organoleptiques. Pour s'assurer d'un rendement élevé en alcool éthylique, il est recommandé d'utiliser en tant que matières premières le lactosérum dont le degré d'acidité est compris entre 16 et 180T. La façon la plus préférable de réaliser le procédé proposé de fabrication de la vodka est la suivante0 Le lactosérum est soumis à la pasteurisation, ensuite il est débarrassé, par un procédé connu, des protéines et refroidi jusqu'à la température comprise entre 28 et 300C. Il est possible d'utiliser n'importe quel lactosérum celui fromagé ou de fromage blanc. Cependant, il est préférable d'utiliser, le cas étant confirmé par les études expérimentales, le lactosérum fromagé frais dont le degré d'acidité n'est pas supérieur à 18 T. A l'utilisation du lactosérum dont le degré d'acidité est supérieur à celui susmentionné, le rendement en alcool éthylique décrit, puisque ledit lactosérum contient moins de sucre de lait (lactose) du fait qu'il se produit la fermentation partielle dudit sucre de lait par les bactéries à fermentation lactique jusqu'à la formation de l'acide lactique. En vue d'effectuer la fermentation, on introduit dans le lactosérum refroidi le levain lactique contenant la levure des espèces Candida ou Torulopsis pris en quantité de 15 à 20% par rapport au poids de lactosérum. La quantité du levain lactique introduit dans le lactosérum est optimale et permet d'assurer d'une façon complète et en temps requis la fermentation, la consommation du levain étant économique. On peut introduire le levain pris en quantités plus grandes ou plus petites par rapport à la quantité indiquée. Cela ralentit ou accélère le processus de fermentation du sucre de lait ; si la fermentation se fait rapidement, cela provoque une consommation excessive du levain, ce qui n'est pas justifié du point de vue économique. Le levain lactique utilisé pour la fermentation du sucre de lait peut être obtenu en utilisant une des souches "SK" ou de la levure Torulopsis sphaerica, la souche 85 de la levure Candida pseudotropicalis var. lactosa, ou en utilisant leur mélange, la combinaison pouvant être n'importe laquelle. Le levain lactique à base de levure est préparé de la façon suivante0 On prépare au préalable la culture mère des espèces choisies de levure. La façon de procéder est la même pour une seule souche,ainsi que pour leur mélange. On prépare la culture mère dans dans le lactosérum stérile eny faisant croîtredurant 24 heures, à une température comprise entre 28 et 300C, une souche individuelle ou le mélange des souches de levure.Ensuite, on introduit la culture mère obtenue (1 milliard de cellules environ) dass le lactosérum stérile en une quantité de 15 à 20510 en poids, et on laisse séjourner ce mélange durant 24 heures à la température comprise entre 28 et 700C. Le levain lactique industriel à base de levure ainsi obtenu contenant à peu près 500 millions de cellules dans 1 ml est introduit dans le lactosérum en vue de la fermentation0 On laisse séjourner le mélange du lactosérum et du levain à base de levure pendant 48 à 72 heures à une température de 28 à 30 C. La température indiquée de séjour est la meilleure pour le développement des cellules des souches hdiquées. La durée du séjour assure pratiquement la fermentation complète du lactose, jusqu'à l'obtention de l'alcool éthylique. La durée du séjour dans la gamme indiquée des températures dépend de la quantité de la levure introduite et de l'espèce de la souche. Par la suite, on obtient le liquide fermenté que l'on soumet à la distillation (au fractionnement)0 Puis, l'alcool éthylique est rectifié, et on le soumet à l'épuration supplémentaire en vue de le débarrasser des produits résultant de la décomposition des protéi nets. Cette opération peut être effectuée par n'importe quelle méthode connue, particulièrement par filtration sur gel, par osmose inverse, par électrodialyse. Cependant, du point de vue économique, technologique et de l'appareillage employé actuellement, il est préférable d'utiliser, pour éliminer de l'alcool les constituants non alcooliques, le lait écrémé. A cet effet le lait écrémé est introduit dans l'alcool en quantité de 5 à 10% en poids, on laisse le mélange séjourner pendant 20 à 60 min. à la température de 20 à 2TOC, et on élimine les protéines coagulées, A l'introduction dans l'alcool éthylique du lait écrémé, il se produit la dénaturation et la coagulation des protéines contenues dans l'alcool éthylique. Lors de la coagulation, les globules protétiques "envahissent" et adsorbent les produits résultant de la décomposition de protéines contenus dans l'alcool, les huiles de fusel, les aldéhydes et autres constituants non alcooliques. Cela permet d'effectuer une épuration plus complète de l'alcool. Afin d'obtenir le produit visé, l'alcool épuré est mélangé avec le lactosérum débarrassé au préalable des matières protéiques. La teneur en matières protéiques du lactosérum destiné à diluer l'alcool ne doit pas dépasser 0,05% en poids. Les constituants à mélanger, l'alcool et le lactosérum, sont pris en quantités assurant une teneur en alcool du produit fini comprise entre 30 et 45% en poids. On bbtient le produit visé ayant la composition chimique suivante : alcool 0.b 45% Lactose 0. 2, 5% acide lactique ............................ 0,1% matière grasse ........................... 0,03% acides aminés libres ..................... 0,02% vitamines .................................. 1,3mg% sels minéraux .............................. 0,35% y compris : macro-éléments ............................ 0,23% micro-éléments .............................. 0,0001% aldéhydes ;; pas plus de 1 mg'l huiles de fusel.. pas plus de 1,5 mg'l éthers .......... pas plus de 13 mg'l la vodka obtenue à partir du lactoeérum selon le procédé proposé a un gout darus prononcé, une odeur spécifique agréable, et une couleur de citron verdâtre. A partir d'une tonne de lactosérur, on peut obtenir 20 à 25 litres d'alcool éthylique alimentaire avec un pourcentage de 93%. Outre cela, le procédé proposé permet d'obtenir à partir du lactoaérum, comrae matières supplémentaires, à peu près 30kg de protéines alimentaires du lactosérum sous forme de fromage albumineux et 40kg environ de levure fourragère séchée pouvant être utilisée pour alimentation du bétail La production d'une tonne d'alcool éthylique à partir du lactosérum permet d'économiser 10 à 12 tonnes de pommes de terre ou 3,0 à 3,5 tonnes de bléO Pour mieux faire comprendre la présente invention, on a donné ci-après des exemples contrets de réalisation. Exemple 1 1000 kg de lactosérum à degré d'acidité de 180T sont chauffés jusqu'à la température de 950C ; on y introduit deux litres d'acide chlorhydrique concentré, on les laisse séjourner à la température indiquée pendant 90 mins ,puis on les refroidit jusqu'à la température de 600C et on les débarrasse des protéines à l'aide d'un séparateur à déchargement automatique0 960 kg de lactosérum épuré sont refroidis jusqu'à la température comprise entre 28 et 300C et on y introduit 190 kg de levain lactique industriel à base de levure obtenu en faisant croitre pendant 24 heures, à une température comprise entre 28 et 300C, la souche 'TA" de la levure Torulopsis sphaerica dans le lactosérum stérile. On laisse séjourner le mélange indiqué pendant 48 heures à la température comprise entre 28 et 300Co Le liquide indiqué contient 3% en poids d'alcool. Après la distillation de ce liquide, on obtient 26 litres d'alcool éthylique,brut0 La vinasse obtenue après la séparation de l'alcool est séchée et utilisée comme produit alimentaire pour le bétail. l'alcool brut est rectifié. Ensuite, en vue d'épurer l'alcool des produits résultant de la décomposition des protéines, on y introduit 1,5 litkesde lait écrémé. On laisse séjourner le mélange obtenu durant 50 min. à la température de 200C, et on élimine par filtrage les protéines coagulées. On obtient ainsi 23 litres d'alcool éthylique alimentaire contenant 91% en poids d'alcool. Ensuite, l'alcool est dilué par 30 litres de lactosérum épuré des matières protéiques, jusqu ce que leur teneur ne dépasse pas 0,05 en poids. On obtient ainsi 53 litres de vodka contenant 40% en poids d'alcool. Exemple 2 Dans 1000 kg de lactosérum à acidité de 180T traités de la façon indiquée dans l'exemple 1, on introduit 150 kg de levain lactique industriel à base de levure obtenu en faisant croître la souche "SE" de la levure Torulopsis sphaerica pendant 34 heures, à la température de 28 à 300C, dans du lactosérum stérile. On laisse séjourner le mélange indiqué pendant 72 heures à la température comprise entre 28 et 30 C. A partir de ce mélange on obtient 27 litres d'alcool éthylique brut. Ensuite, le procédé est effectué de façon analogue à celle de l'exemple 1. On obtient 55 litres de vodka contenant 40% en poids d'alcool0 Exemple 3 Dans 1000 kg de lactosérum à degré d'acidité de 180T traités de la façon analogue à celle de l'exemple 1, on introduit 150 kg de levain lactique à baae de levure obtenu en faisant croître la souche 85 de la levure Candida pseudotropicalis var. lactosa pendant 24 heures à une température comprise entre 28 et 3O0C du lactosérum stérile. On laisse séjourner le mélange obtenu pendant 72 heures à une température comprise entre 28 et 300C. Après la distillation de ce mélange, on obtient 24,5 litres d'alcool éthylique brut. On effectue le traitement ultérieur comme indiqué dans 1' exemple 1 et on obtient ainsi 50 litres de vodka contenant 40% en poids d'alcool. Exemple 4 Dans 1000 kg de lactosérum à degré d'acidité de 180T traités de la façon analogue à celle de l'exemple 1, on introduit 190 kg de levain lactique à base de levure obtenu en faisant croître le mélange des souches "PA" et 1? "SE" de la levure Torulopsis sphaerica et de la souche 85 de la levure Candida pseudotropicalis var. lactosa (50, 90 et 50 kg respectivement) dans du lactosérum stérile pendant 24 heures, à une température comprise entre 28 et 300C. La fermentation est effectuée pendant 48 heures à une temps rature comprise entre 28 et 3O0C. On obtient 27 litres d'alcool éthylique brut. On effectue le traitement ultérieur comme indiqué dans l'exemple 1, et on obtient ainsi 55 litres de vodka contenant 400 en poids d'alcool. Exemple 5 1000 kg de lactosérum de fromage blanc ayant un degré d'acidité de 800T sont chauffés juqu'à la température de 950C, et on y introduit de l'hydroxyde de sodium afin de réduire l'acidité à 350T. Ensuite on réalise le procédé de la façon indiquée dans l'exemple 1. On obtient, après distillation, 18 litres d'alcool éthylique contenant 92 en poids d'alcool Après sa dilution par lelactosérum, on obtient 38 litres de vodka contenant 40% en poids d'alcool. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux exemples décrits ci-dessus, mais comprend au contraire tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention et mises en oeuvre conformément aux principes définis par les revendications qui suivent. R E V E N D I C A T I O N S 1 - Procédé de fabrication de vodka par fermentation d'une matière première contenant des hydrates de carbone, puis par séparation du liquide obtenu de l'alcool éthylique, par sa rectification et dilution pour que la teneur de l'alcool dans le produit fini soit comprise entre 30 et 45% en poids, caractérisé en ce qu'en tant que matière première précitée, on utilise du lactosérum pasteurisé au préalable et refroidi jusqu'à la température de 28 à 3000, que l'on fait fermenter par une levure des espèces Candida ou Torulopsis, et, après rectification, on soumet l'alcool éthylique à l'épuration des produits résultant de la décomposition des protéines, après quoi on dilue l'alcool par du lactosérum épuré au préalable des matières protéiqu-es jusqu'à ce que leur teneur ne soit pas supérieure à 0,05% en poids. 2 - Procédé selon la revendication 1,- caractérisé en ce que la levure de fermentation précitée est la souche 85 de la levure Candida pseudotropicalis var. lactosa séparée du laitacide ou caillé avec croissance ultérieure sur la gélose au moût dans des boîtes de Pétri et avec ressemencament sur la gélose au moût inclinée dans des éprouvettes, la souche obtenue possédant les propriétés morphologiques et physiologiques suivantes : la grandeur des cellules agées de deux jours sur de la gélose au moût est de 3 à 5 microns ; la forme prOdornante des cellules est ovale ; la reproduction s'effectue par bourgeonnement ; sur le milieu de Gorodkova, des spores ne sont pas formées ; la souche ne dilue pas la gélatine ; étant semée dans les boîtes de Pétri sur de la gélose au moût, dans e a jours la eouche forme, à la température de 250C, des colonies de couleur blanchttre aux bords réguliers ; le diamètre dt olDniess est de 1 à 2 cm ; en croissant dans le lactosérum froaag;, la souche forme an trouble uniforme ; la réaction vis-à-vis des hydrates de carbone est la suivante : la souche fermente le glucose, le galactose, le lactose, le eåtcharose ; le rendement en alcool éthylique est de 2,0* en poids0 3 - Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la levure de fermentation précitée est la souche I? "SK" de la levure Torulopsis sphaerica séparée du grain de Kéfir, semée sur la gélose au moût dans des boîtes de Pétri et ressemée ensuite sur de la gélose au moût inclinée dans des éprouvettes, la souche obtenue possédant les propriétés morphologiques et physiologiques suivantes : la grandeur des cellules agées de deux jours sur la gélose au moût est de 3 à 5 microns ; la forme prédominante des cellules est ovale ; la reproduction s'éffectue par bourgeonnement ; sur le milieu de Gorodkova, des spores ne sont pas formées ; la souche ne dilue pas la gélatine ; étant semée dans les boîtes de Pétri sur de la gélose au moût, dans cinq jours la souche forme, à la température 250C, des colonieS de couleur blanchâtre ; le diamètre des colonies est de 1 à 2 cm ; en cas de croissance dans du lactosérum fromagé, la souche forme un trouble uniforme, en pellicule mince ; la réaction vis-à-vis des hydrates de carbone est la suivante : la souche fermente le glucose, le galactose, le lactose, le saccharose, le raffinose, le xylose le rendement en alcool éthylique est de 2,3% en poids. 4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la levure de fermentation précitée est la souche Il PAl? de la levure Torulopsis sphaerica séparée du koumys, semée sur de la gélose au moût dans des bottes de Pétri, ressemée ensuite sur de la gélose au moût inclinée dans des éprouvettes ; la souche obtenue possède les propriétés morphologiques et physiologiques suivantes : la grandeur des cellules agées de deux jours sur la gélose au moût est de 2 à 6 microns ; la forme prédominante des cellules est ovale ; la reproduction s'effectue par bourgeonnement; sur le milieu de Gorodkova les spores ne sont pas formées ; la souche ne dilue pas la gélatine ; étant semée dans les boites de Pétri sur la gélose au moût, dans cinq jours la souche forme, à la température de 250C,des colonies de couleur crème ; le diamètre des colonies est de 1 à 2 cm ; en cas de croissance dans du lactosérum fromagé, la spuche forme un trouble uniforme , en pellicule mince la réaction vis-à-vis des hydrates de carbone est la suivante la souche fermente le glucose, le galactose, le lactose, le saccharose; le rendement en alcool éthylique est de 2,1% en poids0 5 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la levure de fermentation précitée est le mélange d'au moins deux souches choisies dans le groupe des souches 11SK11 ou "PA" de la levure Torulopsis sphaerica ou de la souche 85 de la levure Candida pseudotropicalis var. lactosa. 6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la levure de fermentation est prise en quantités de 15 à 20% en poids, et la fermentation est effectuée pendant 48 à 72 heures. 7 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on effectue l'épuration de alcool éthylique des produits résultant de la décomposition des protéines par introduction dans ledit alcool du lait écrémé en quantités de 5 à 10% en poids, par séjour du mélange obtenu à une température emprise entre ?0 et 3O0C durant 20 à 60 min. et par élimination des protéines coagulées. 8 - Precédé selon les revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'en tant que matière première utilisée précitée, on utilise du lactosérum dont le degré d'acidité est de 16 à 18 T. 9 - Vodka, caractérisée en ce qu'elle est formée selon le procédé défini par l'une quelconque des revendications précédentes.