Brevet FR2462085A1 — publié le 19810213

La présente invention concerne un procédé amélioré de germination des graines, comprenant au moins deux phases correspondant aux opérations de trempage des graines et de germination. Le trempage a pour objet principal de faire passer le grain d'un état de dormance à un état d'activité biologique. I1 correspond essentiellement à une hydratation du grain. La germination, qui est une phase sous air, se caractérise par une augmentation de l'activité biologique du grain qui devient visible à l'oeil nu avec apparition de la radicule puis fragmentation de celle-ci en radicelles. La germination de l'orge est l'opération importante de l'industrie agro-alimentaire dite malterie, située en amont de la brasserie. La malterie a pour voacation la transformation de l'orge en malt, produit riche en sucres fermentescibles, éléments de base de la fermentation alcoolique. L'obtention de ces sucres est lise à la ddgradation de l'amidon par des enzymes qui se développent au cours de la germination du grain d'orge. Le travail du malteur consiste à faire germer l'orge, puis à arrêter cette germination quand la proportion optimale de sucres est atteinte. En malterie, le processus technologique de traitement des grains d'orge est mis en oeuvre an trois phases distinctes : trempage, germination et touraillage. Le trempage qui fait passer le grain de l'état de dormance à celui d'activité biologique correspond à une hydratation du grain d'orge par une immersion dans l'eau ; tandis que la germination correspond à l'augmentation visible de l'-activité biologique du grain. Le touraillage a pour but l'arrêt de la germination au niveau du stade optimal d'élaboration des sucres. Cette opération est effectues par déshydratation à l'air chaud. Toutefois les opérations en malterie sont de longues durées et l'on recherche une amélioration de la productivité des installations industrielles, notamment par une optimisation des conditions de trempage. Le roule de oxygène au niveau des embryons est connu. L'oxygène qui diffuse dans les téguments sert pour une part importante, à alimenter la respiration de base des tissus - indépendamment de toute croissance - et pour une part plus faible, aux syn thèses, ce qui se traduit par une pousse. La connaissance de ces phénomènes a conduit à rechercher l'oxygénation du grain orge, par l'intermédiaire de l'eau, au cours de la trempe. Cette oxygénation est le plus souvent mise en oeuvre par insufflation d'air au fond des cuves de trempage. Cette méthode ne permet d'atteindre que des concentrations faibles en oxygène dissous dans l'eau de trempage. Ces concentrations en oxygène dissous ne dépassent pas 2 à 3 mg/1, et la méthode se révèle peu efficace. Au cours de la phase de trempage on a étudié les relations entre la vitesse de germination et la teneur en oxygène dissous de l'eau de trempage, et suivi ltévolution de la qualité des malts obtenus. I1 a été trouvé un procédé qui présente des avantages très appréciables par rapport au procédé par insufflation d'air dans l'eau de trempage. La nouvelle méthode permet d'obtenir une diminution de la durée de germination de l'ordre de 14 à 30 , dans le cas d'une malterie en continu avec une phase de trempage d'une durée de 12 heures et une phase de germination de 144 heures. Le procédé de l'invention facilite également le traitement des orges particulièrement sensibles à l'asphyxie qui conduisent à une proportion importante de grains non germés, donc à un malt de médiocre qualité. En terme de métier ce phénomène de sensibilité à l'asphyxie de certains orges s'appelle sensibilité à l'eau. Le procédé conduit également à une accélération des mécanismes de la levée de la dormance. Selon le procédé amélioré on conduit la phase de trempage en présence d'une atmosphère suroxygénée, introduite dans le milieu de trempage de manière à maintenir la teneur en oxygène dissous-du milieu à une valeur au moins égale à 10 mg/i pendant toute la dure e de l'opération. Les gains de temps au niveau de la dure de germination, notamment dans le cas d'une malterie en continu sont particulièrement importants quand la concentration en oxygène dissous est comprise entre 2C et 25 mg/1. L'utilisation de concentrations plus élevées présente un risque physiologique de toxicite vis à vis du grain et de considera- bles difficultés technologiques. I1 y a avantage à introduire l'atmosphère suroxygénée à concentration constante en oxygène choisie dans les proportions précédemment décrites. La suroxygénation du milieu de trempage est obtenue par introduction d'oxygène ou d'air suroxygéné. La malterie représente un gros domaine d'application du procédé, avec un incontestable intérêt dans les malteries en continu et en discontinu. Le procédé peut aussi être mis en oeuvre dans tous les cas difficiles de germination de graines, notamment en horticulture. Dans une unité pilote de trempage et une étuve de germination, on a réalisé une étude systématique. En toute latitude on a fait varier divers paramètres pendant la phase de trempage, tels la température de l'eau de trempage, la concentration en oxygène dissous, le temps de trempage et la variété d'orge étudiée. Après trempage, le grain est mis dans l'étuve de germination. L'appréciation des résultats est faite par observation de l'apparition de la radicule - appelée piquage en terme de métier sur un lot de 500 grains. Dans le cadre de l'amélioration de la qualité du malt on utilise la méthode DFGM : différence fine - grosse mouture. Une petite DFGM correspond à une désagrégation très homogène et à une très bonne qualité de malt. I1 est donné ci-après un exemple qui illustre l'invention à titre non limitatif. Exemple On utilise la variété d'orge Carina. On conduit une série d'essais à une température de trempage de 80 C et une seconde à 120 C. La quantité d'oxygène dissous dans l'eau de trempage est exprimée en pourcentage de saturation par rapport à l'air, on la fait varier de O à 200 %. Cette quantité d'oxygène dissous est également exprimée en mg/l et dans ce cas elle varie de O à 23,8 mg/î, avec une suroxygénation à 30 mg/l pendant une heure pour le dernier essai (NO 9). La durée du trempage est de 12 heures, et les concentrations en oxygène dissous sont maintenues pendant toute l'opération de trempage. Après trempage, les grains sont mis dans l'étuve à 15 C et 100 % d'humidité relative. Les prélèvements sont effectués après 18h, 20h, 25h, 42h30, 47h, 55h, 79h, 89h, 94h et 100 heures de séjour des grains dans l'étuve de germination. Les résultats obtenus sont consignés dans le tableau ciaprès. Ce tableau indique le pourcentage de grains "piqués" pour différents niveaux d' 2 dissous et deux températures 8 et 120 C de l'eau de trempage et une durée de trempage de 12 heures. Les essais sont numérotés de 1 à 9, le pourcentage de saturation par rapport à 1-' air est désigné par % S/air. Dans la colonne de gauche sont indiqués les moments des prélèvements après un temps donné dans l'étuve de germinatlon, désignés par P. Essai nO 9 est conduit dans les conditions de l'essai nO 8 mais avec une heure de suroxygénation à 30 mg/l désignée par Surox 30 mg/l. Le fait de maintenir la concentration en oxygène dissous pendant les 12 heures de trempage entre 20 et 25 mg/l permet d'obtenir une diminution de la durée de germination de 14 à 30 %. Dans le cas d'un trempage à 120 C, les résultats ont été reportés graphiquement sur la figure du dessin annexé ; les différentes courbes représentent l'évolution de la vitesse de germination pour la variété d'orge Carina. Les pourcentages de grains "piqués" sont portés en ordonnées et les temps de prélèvementen heures sont portés en abscisses. La courbe 1 correspond à une concentration en oxygène dissous dans l'eau de trempage de O mg/l (essai 1 du tableau), la courbe 2 correspond à 5,4 mg/l d'O2 dissous (essai 3 du tableau), la courbe 3 correspond à 10,8 mg/l d' 2 dissous (essai 5 du tableau) et la courbe 4 correspond à 21,6 mg/l d' 2 dissous (essai 7 du tableau). Pour observer la diminution de la durée de la phase de germination d'une façon statistiquement valable, les mesures sont faites quand 60 % des grains ont piqué. Une telle analyse permet de s'affranchir de l'hétérogénéité du matériel végétal. En comparant les courbes 1 et 4, à 60 % de grains "piqués", on observe un gain de temps de 22 heures sur un cycle de 144 heures de germination 22/144 = 15,3 so. Dans le cadre de l'amélioration de la qualité du malt, on note une diminution de la DFGM de 9,4 pour O mg/l à 5,5 pour 10,8 mg/l. POURCENTAGE DE GRAINS PIQUE 12 HEURES DE TREMPE ssai 1 2 3 4 5 6 7 8 9 %S/Air 0 % 0 % 50 % 50 % 100 % 100 % 200 % 200 % 200 % 0 mg/1 G mg/1 5,4 mg/1 5,95 mg/1 10,8 mg/1 11,9 mg/1 21,6 mg/1 23,8 mg/1 + Surox 30 mg/1 (1h) P 12 C 8 C 12 C 8 C 12 C 8 C 12 C 8 C 8 C 18 h 5,5 - 3,7 6,3 4,5 - 23,2 24,9 10,9 20 h - 11 7,3 9,1 - 28,3 44,6 35,5 19,5 25 h 12,7 20,3 14,5 15,1 17 41,7 65,7 70,4 35,7 42h30 55,1 65 70,6 80,7 80,9 95,5 97,8 97,2 86,2 47 h 57,1 77,6 85,5 90,7 90,9 96 99,4 99,8 91,2 55 h - - 93,4 94,9 95,7 97,1 100 100 95,5 79 h 99,2 - 99,4 99,2 - 100 96,6 89 h 100 99,8 100 99,2 - 100 94 h - 100 100 100 h 100 REVENDICATIONS 1. Procédé amélioré de germination des graines comprenant au moins deux phases correspondant aux opérations de trempage des graines et de germination, caractérisé en ce que la phase de trempage est conduite en présence d'une atmosphère suroxygénée, introduite dans le milieu de trempage de manière à maintenir la teneur en oxygène dissous du milieu à une valeur au moins égale à 10 mg/l pendant toute la durée de l'opération. 2. Procédé amélioré de germination des graines selon la revendication lg caractérisé en ce que la teneur en oxygène dissous dans le milieu de trempage est comprise entre 20 et 25 mg/l pendant toute la durée de l'opération. 3. Procédé amélioré de germination des graines selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'atmosphère suroxygénée est introduite à concentration constante en oxygène choisie dans les proportions précédemment décrites. 4. Procédé amélioré de germination des graines selon une quelconque des revendications 1 à 32 caractérisé en ce que la suroxygénation du milieu de trempage est obtenue par introduction d'oxygène ou d'air suroxygéné. 5. Application du procédé amélioré de germination des graines selon une quelconque des revendications 1 à 4 à la transformation de l'orge en malt. 6. Application du procédé amélioré de germination des graines selon une quelconque des revendications 1 à 4, au cas de germination difficile des graines en horticulture.