Brevet FR2496121A1 — publié le 19820618

La présente invention concerne un procédé de production d'alcool par fermentation sans cuisson. Plus particulièrement l'invention concerne un procédé pour produire de l'alcool par saccharification et fermenta- tion d'une matière amylacée sans cuisson. Il est habituel de cuire un moût constitué d'une sus- pension d'une matière amylacée broyée à une température élevée telle que 1500C. (Industrial Fermentation Vol. 1, publié par L.A. Underkofler et R. J. Hickey, Chemical Publishing Co., Inc., 1954, p. 17, Trans Am. Inst. Chem. Eng., 40, 421 (1944), Food Can., 29, 23 (1969)). Cette cuisson a pour objet de décomposer la structure de la matière première concassée pour en éluer l'amidon et éviter ainsi une élévation de la viscosité due à une géiatinisation après l'élution, favori- ser les actions des enzymes liquéfiantes et saccharifiantes et de plus tuer les micro-organismes nuisibles à la saccha- rification et à la fermentation. Cependant après la cuisson, on doit refroidir le moût à la température de fermentation qui est d'environ 25 à 350C et l'énergie que nécessite le refroidissement est importante. Donc la consommation totale d'énergie, y compris l'énergie dépensée pour la cuisson, est énorme dans le procédé classique de cuisson à température élevée. Ces dernières années, les difficultés provoquées par l'accroissement du coût du pétrole ont suscité de nombreux travaux de recherche pour la mise au point de nouvelles sources d'énergie. En particulier on s'est beaucoup intéres- sé à l'éthanol qui peut être produit de façon renouvelable à partir de la biomasse formée sous l'effet de l'énergie solaire, car on peut envisager de remplacer par de l'éthanol les combustibles dérivant du pétrole. Certains des présents inventeurs ont précédemment mis au point un procédé économisant l'énergie pour produire de l'alcool qui comprend une cuisson à une température de 75 à 850C (brevet US NO 4 092 434 et brevet GB no 1 503 760). On connaît d'autre part les procédés de brassage du saké japonais et de production d'alcool sans cuisson. (1. J. Ferm. Ass. Japan 10, 319 (1952), 2. J. Ferm. Ass. Japan 21; 83 (1963), 3. J. Ferment. Technol. 58 237 (1980), 4. J. Brew. Soc. Japan 75, 858 (1980), 5. Abstract of Papers, Annual Meeting of the Society of Fermentation Technology of Japan, Osaka, nov, 1980 P4). Cependant ces techniques nécessitent die--rations particulières telles qu'une acidification du mout (pH 3,5), qui empêche la contamination par les micro- organismes nuisibles (1, 2, 3, 4 précités). De plus les techniques antérieures nécessitent une période de sacchari- fication et de fermentation plus longue (1, 2, 4, 5 précités) ou des stades opératoires complexes tels qu'une dialyse du bouillon fermenté (3, 4 précités) et sont difficilement uti- lisables dans l'industrie. Les inventeurs ont de plus étudié le procédé du brevet US n 4 092 434 et du brevet GB n 1 503 760 précités et ont découvert un nouveau procédé économisant l'énergie pour pro- duire de l'alcool à partir de matières amylacées ne néces- sitant pas de stades de cuisson. L'invention concerne un pro- cédé pour produire de l'alcool qui consiste à mélanger une matière amylacée broyée avec une liqueur de trempage dans des proportions telles que le rapport pondérai du liquide de trempage à la matière amylacée broyée soit compris entre 1,8 et 3,4 pour former une suspension, sans cuire la sus- pension et sans ajuster le pH de la suspension, à ajouter à la suspension une préparation enzymatique saccharifiante dérivant d'une source de microorganismes, ou du malt, ou les deux, comme agent saccharifiant à raison d'au moins 3,5 unités saccharifiantes par gramme de matière brute, en valeurs humides (l'activité saccharifiante étant déterminée selon la norme japonaise JIS K-7001) lorsqu'on utilise l'en- zyme ou le mélange d'enzyme et de malt ou d'au moins 10 unités saccharifiantes lorsqu'on utilise uniquement le malt, à mélanger de plus une levure de fermentation alcoolique puis à faire fermenter la suspension. L'invention va maintenant être décrite de façon détail- lée. Dans le procédé industriel classique, le rapport pon- déral de la matière première au liquide de trempage est 2496 12 1 compris entre 1/4,3 et 1/2,8 tandis que dans le procédé de l'invention la concentration de la matière première dans la suspension est relativement élevée. De plus il est favorable que dans le stade initial on effectue la fermentation en maintenant la concentration en levure à environ 2 x 107 cel- lules/ml de moût. Dans le procédé classique, la concentration finale de l'alcool obtenu dans le moût est d'environ 11 %, tandis qu'elle est d'environ 15 % dans le procédé de l'inven- tion. Le procédé de l'invention repose sur la découverte sur- prenante qu'en adoptant une concentration relativement élevée du moût, on peut obtenir un rendement de fermentation rela- tivement élevé et une concentration finale en alcool dans le moût supérieure d'environ 40 % à celle du procédé clas- sique, sans cuisson et sans ajustement particulier du pH. On entend ici par "sans cuisson" l'absence de traite- ment thermique accroissant la viscosité de la suspension de matière amylacée. En d'autres termes, la suspension de matière première n'est pas traitée à une température à la- quelle l'amidon est transformé enL -amidon ou gélatinisé. La température à laquelle la viscosité commence à s'accrol- tre varie selon les matières premières et leurs concentra- tions. Le tableau 1 montre la relation entre la concentra- tion initiale d'une matière première et la température à laquelle la viscosité commence à s'accroître déterminée pour des grains complets de mais broyés et de l'amidon de mais au moyen d'un amylographe de HAAKE. Inc. Ainsi par exemple lorsque le rapport pondéral des grains complets de mais broyés à l'eau de trempage est de 1/1,8, on doit préparer la suspension à une température inférieure à 55,81C pour qu'il n'y ait pas d'accroissement de la viscosité dû à la gélatinisation et lorsque le rapport pondéral de l'amidon de mais à l'eau de trempage est de 1/3,4, on doit préparer la suspension à une température inférieure à 66,50C. (Voir tableau 1 page15). Dans un système sans cuisson, la contamination par des micro-organismes indésirables est susceptible de réduire le rendement de la fermentation ou de l'arrêter. Cependant selon l'invention, la concentration des sucres fermentables dans le moût est suffisante pour permettre la fermentation par les levures mais non excessive. Il semble que cette faible concentration en sucres du moût ne gène pas la réaction de saccharification par inhibition par rétroaction. Par conséquent, le procédé de l'invention ne crée pas des conditions appropriées au développement des micro-orga- nismes indésirables tels que les bactéries susceptibles de provoquer des altérations, par suite du manque de sucres assimilables comme source de carbone pour le développement des bactéries et par conséquent il n'y a pratiquement pas de tendance à la contamination par les micro-organismes indé- sirables. De plus, le procédé de l'invention permet d'économiser l'énergie de cuisson et il est avantageux en ce qui concerne l'équilibre énergétique par rapport aux procédés classiques de production d'alcools combustibles à partir de matières amylacées. Un autre avantage est que les matières solides du moût après fermentation n'ont pas subi de modification thermique et sont faciles à séparer selon une opération simple de filtration ou de décantation. Le procédé de l'invention est décrit en détail ci-après. Préparation de la matière première Des exemples de matières premières amylacées utiles dans l'invention comprennent des céréales telles que le mais, le sorgho, l'orge, le blé, le riz, le panic millet, le millet à grappes et le millet commun, des racines cultivées telles que la patate douce et le manioc, et des amidons bruts séparés à partir de ces matières. La matière première brute peut être un mélange de telles matières. On utilise les céréales sous forme de grains com- plets broyés ou de produits broyés des grains complets dont on a séparé le germe. On utilise les racines amylacées sous forme de produits broyés obtenus,soit à partir des matières amylacées brutes>soit à partir des matières amylacées séchées. Le diamètre des particules des matières premières doit être aussi petit que possible. Généralement il suffit qu'au moins % de la matière amylacée soient en particules ne dépassant pas 840 pm. Préparation de la suspension On mélange la matière première broyée avec le liquide de trempage dans un rapport pondéral (matière première broyée/ liquide de trempage) en valeur humide de 1/3,4 à 1/1,8 pour former une suspension. Le liquide de trempage peut être dé l'eau ou un mélange d'eau et d'un résidu de distillation du moût connu sous le nom de vinasse ou de la vinasse seule. Si la concentration de la matière première dans la sus- pension est inférieure à la limite précitée (1/3,4), la fer- mentation ne s'effectue pas de façon régulière. Si elle est supérieure à la limite précitée (1/1,8) le rendement de la saccharification et le rendement de la fermentation diminuent. Il est essentiel que la concentration de la matière première dans la suspension soit comprise dans la gamme précitée. L'emploi d'une vinasse résultant de la distillation de l'alcool du moût après fermentation, en combinaison avec de l'eau, est préférée car on peut utiliser les sucres, l'azote, le phosphore et d'autres substances nutritives demeurant dans la vinasse et l'emploi de vinasse accroit le tamponnage. La vinasse peut être obtenue par distillation de l'al- cool du moût fermenté, par distillation ordinaire à chaud, ou obtenue par élimination des solides bruts d'une telle vi- nasse. On préfère ce dernier type de vinasse. L'emploi de vinasse avec l'eau a été précédemment réa- lisé mais dans l'art antérieur la quantité de vinasse ne dé- passe pas 50 % de la quantité totale de liquide de trempage. On sait que le résidu de fermentation qui demeure après la distillation de l'alcool par distillation sous vide est utilisé directement comme matière première dans le cycle suivant de fermentation alcoolique (brevet japonais publié non examiné no 15691/1981). Cependant ce procédé nécessite une opération particulière, et n'est pas très facile à met- tre en pratique. Comme le procédé de l'invention n'utilise pas de systè- me de cuisson, la viscosité de la suspension est faible. Donc l'emploi d'une proportion accrue de vinasse ne réduit pas l'efficacité du transport du moût. Par suite de ces avantages on peut utiliser dans le procédé de l'invention un liquide de trempage contenant 50 à 100 % de vinasse au lieu d'eau. L'emploi d'une telle quantité importante de vinasse fa- cilite l'activation de la levure en particulier dans le stade primitif de la fermentation, favorise une fermentation énergique et conduit à de bons résultats de fermentation. L'agent de saccharification ajouté à la suspension est une préparation enzymatique saccharifiante dérivant d'une source de micro-organismes, du malt ou les deux. La quantité de préparation d'enzyme saccharifiante est d'au moins 3,5 uni- tés enzymatiques/g de matière première, en valeur humide. Lorsqu'on utilise du malt, sa quantité est comprise dans cel- le de la matière première. De plus lorsqu'on utilise le malt comme seul agent saccharifiant, il est nécessaire que la quantité de malt soit au moins équivalente à 10 unités en- zymatiques/g.- On peut utiliser des préparations enzymatiques existan- tes et commercialisées comme préparations enzymatiques sac- charifiantes dérivant d'une source de micro-organismes. Elles peuvent être constituées de bouillons de culture de micro- organismes ou d'extraits de bouillons de culture. Par exem- ple on sait que des agents saccharifiants dérivant de micro- organismes du genre Asperaillus et Rhizopus décomposent l'ami- don brut et ils sont utiles comme agents saccharifiants dans l'invention. En particulier des préparations enzymatiques dérivant de Rhizopus sp. conviennent dans la pratique de l'invention car le pH de la suspension dans l'invention est de 4,0 à 5,0 avec une moyenne de 4,6, et elles ont une acti- vité de saccharification de l'amidon brut supérieure à celles dérivant d'Asperaillus sp. et possèdent un pouvoir sacchari- fiant important. L'activité saccharifiante des préparations enzymati- ques dérivant de micro-organismes est exprimée par le titre enzymatique mesuré selon la méthode de la norme japonaise JIS K-7001. D'autre part, une unité saccharifiante de malt est par définition la quantité produisant 10 mg de maltose en 10 minutes à 400C à partir d'une solution à 1 % d'amidon soluble (pH 4,5). Dans l'invention, le pH du moût pendant la fermentation est généralement de 4,0 à 5,0 avec une moyenne d'environ 4,5. D'autre part, le pH optimal de la décomposition de l'amidon brut par le malt est d'environ 4,6. Par conséquent les enzymes du malt qui participent à la décomposition de l'amidon brut agissent au voisinage du pH optimal du malt. Saccharification et fermentation Les levures habituelles de la fermentation alcoolique peu- vent conserver pleinement leur activité pour un pH du moût de 4,0 à 5,0. Par conséquent, dans le procédé de l'invention, la saccharification de l'amidon n'est pas ralentie et la fer- mentation alcoolique s'effectue rapidement bien que l'amidon ne soit pas transformé encd-amidon ni gélatinisé. Ce fait est un des éléments importants découverts par les inventeurs. La levure initiale utilisée est une levure cultivée de façon classique et la quantité de levure mélangée à la suspen- sion doit être d'au moins 2 x 10 cellules/ml du moût comme population initiale de levure. Dans un mode de réalisation particulièrement préféré, pendant une période d'au moins 10 heures à partir du moment o l'on combine la suspension de matière première à la levure initiale, la population de levu- re est toujours maintenue à au moins 2 x 107 cellules/ml de moût. Pour cela, on ajoute à la suspension 2 x 107 cellules de levure /ml de moût ou on mélange la levure initiale à une partie de la suspension et, après développement de la levure, on ajoute progressivement la suspension restante. Du point de vue opératoire, on préfère le second procédé. En opérant ainsi on obtient une fermentation énergique dès que la suspension de matière première est combinée à la levure initiale. Comme la levure provoque une fermentation alcoolique énergique, les micro-organismes indésirables prolifèrent à peine malgré l'ab- sence d'un stade de cuisson et la contamination par les micro- organismes indésirables prolifèrent à peine malgré l'absence d'un stade de cuisson et la contamination par les micro-orga- nismes d'altération ne se produit pas. Le moût présente un phénomène de convection important. Cette convection uniformise la densité de la levure et des autres composants.ce qui éta- blit les conditions préférées de saccharification et de fer- mentation. En particulier, l'élution de l'amidon des matières premières broyées est favorisée. Grâce à ces effets. synergiques, on peut dans le procédé sans cuisson de l'invention obtenir des rendements de fermentation équivalents ou supérieurs à ceux des procédés classiques pratiquement dans les mêmes périodes de temps. Dans certains cas, par exemple selon la forme de la cuve de fermentation, la convection du moût peut être forcée. Si l'on utilise une matière première nettement contaminée par des bactéries, on peut mettre en pratique le procédé de l'in- vention en présence de moins de 320 ppm de dioxyde de soufre. Comme précédemment indiqué, le procédé de l'invention est simple et économique et la concentration finale de l'alcool dans le moût atteint 15 % ou plus. Par conséquent, on peut par distillation classique, obtenir de façon économique de l'alcool pur. L'invention est illustrée par les exemples non limitatifs suivants. Préparation d'enzymes saccharifiantes Le tableau 2 (voir page 15) montre l'analyse des diverses préparations d'enzymes saccharifiantes provenant de micro- organismes. On ajoute 1 g de préparation enzymatique à 1 000 ml d'eau distillée puis on agite de temps en temps pendant une heure à C. On utilise le surnageant obtenu par centrifugation (3 000 tr/mn; 10 mn) comme solution enzymatique. Les pouvoirs liquéfiant, dextrinisant, saccharifiant, la protéase, cellu- lase et pectinase ont été respectivement déterminés selon les méthodes de Wohlgemuth modifiée, de Tsujisaka, de la norme japonaise JIS K-7001, de Kunitz, de Miller et de Willstatter- Schudel. L'analyse de malts figure dans le tableau 3 (voir page 16)- On ajoute 1 g de malt broyé à 1 000 ml d'eau distillée puis on agite de temps en temps pendant une heure à 300C. On utilise le surnageant obtenu par centrifugation (3 000 tr/mn; 10 mn) comme solution d'enzyme. Le pouvoir saccharifiant a été déterminé selon la méthode de la norme japonaise JIS K-7001. Par définition, une unité d'enzyme saccharifiante (amylase) est la quantité produisant 10 mg de maltose en 10 minutes à 40 C à partir d'une solution à 1 % d'amidon soluble (pH 4,5). Préparation d'échantillons On broie à sec des matières premières amylacées et on les utilisepour l'analyse. Les degrés de broyage figurent dans le tableau 4 (voir pages 17 à 20); les patates douces et le ma- nioc utilisés comma matières premières sont des matières sé- chées. EXEMPLE 1 On mélange en agitant dans un flacon de Meyer de 1 litre, g de produit broyé correspondant à chacune des diverses céréales indiquées dans le tableau 5, 370 ml d'eau, 1,15 g (15,6 U/g de matière première en pouvoir saccharifiant) de la préparation d'enzyme saccharifiante A du tableau 2 provenant de Rhizopus sp. et 45 ml de levure initiale (Saccharomyces sp.; 1,2 x 108 cellules/ml) et on effectue une fermentation à 250C pendant 120 heures. Les résultats de la fermentation figurent dans le tableau 5 (voir page 16). EXEMPLE 2 On mélange en agitant 140 g d'un produit broyé d'une frac- tion des grains débarrassés de leur germe des céréales indi- quées dans le tableau 6, 0,28 g (5,0 U/g de matière première) de la préparation d'enzyme saccharifiante A dérivant de Rhizopus sp. comme indiqué dans le tableau 2, 80 ml d'eau, 322 ml de vinasse et 25 ml d'une levure initiale (1,1 x 108 cellules/ml) et on fait fermenter à 300C pendant 90 heures. Pour obtenir la vinasse, on soumet la liqueur résiduaire éva- cuée de la tour de récupération de l'alcool à une centrifu- gation pour éliminer les composants solides grossiers. Les résultats figurent dans le tableau 6 (voir page 20). EXEMPLE 3 On mélange en agitant 185 g d'un produit de broyage des grains complets de mais à grains dentés blancs ou de sorgho, 0,33 g (4 U/g de matière première) de l'enzyme saccharifiante B indiquée dans le tableau 2 dérivant de Rhizopus sp., 80 mg de K2S205, 370 ml d'eau et 25 ml de levure initiale (1,2 x 108 cellules/ml) et on effectue une fermentation à 320C pendant heures. Les résultats figurent dans le tableau 7 (voir page 20). EXEMPLE 4 On introduit 4 litres de levure initiale (1,2 x 108 cel- lules/ml) dans une cuve de fermentation de 100 litres. On mé- lange dans un rapport pondérai de 1/2, un produit de broyage de grains entiers de sorgho (degré de broyage F) et de liquide de trempage et on ajoute, pour former une suspension, une pré- paration d'enzyme saccharifiante D indiquée dans le tableau 2 dérivant de Asp. sp. à raison de 20 unités par gramme de sor- gho en pouvoir saccharifiant. On ajoute la suspension progres- sivement pour que le nombre des cellules de levure dans le moût après l'addition soit toujours maintenu à plus de 2 x 107 cellules/ml. On ajuste la quantité totale de moftt à 84 litres et on effectue la fermentation à 320 pendant 96 heures. Le liquide de trempage utilisé dans cette expé- rience est un mélange d'eau et de vinasse dans un rapport de 7/3 en volume. La vinasse utilisée est obtenue selon le même traitement que celui décrit dans l'exemple 2. Les résultats qui figurent dans le tableau 8 (voir page 21) montrent l'évo- lution au cours du temps de la quantité de sucre réducteur direct dans le moût et ceux du tableau 9 (voir page 21) mon- trent l'évolution au cours du temps du nombre des cellules de levure dans le moût et les résultats de la fermentation. EXEMPLE 5 On introduit 400 ml de levure initiale (1,2 x 108 cellu- les/ml) dans un fermenteur de verre de 10 litres (diamètre intérieur 20 cm, hauteur 40 cm). On mélange dans un rapport pondérai de 1/2 chacune des diverses matières broyées indiquées dans le tableau 10 et un liquide de trempage puis on ajoute pour préparer une suspension, 23 unités, en pouvoir sacchari- fiant, par gramme de matière première de la préparation d'en- zyme saccharifiante D indiquée dans le tableau 2 dérivant d'AAs. sp. On ajoute progressivement la suspension pour que le nombre des cellules de levure dans le moût après l'addition soit toujours maintenu à plus de 2 x 107 cellules/ml. On ajus- te la quantité totale de moût à 8,4 1 et on effectue la fer- mentation à 350C pendant 110 heures. Le liquide de trempage utilisé dans cette expérience est un mélange d'eau et de vi- nasse dans un rapport de 1/1 et la vinasse est obtenue selon le traitement indiqué dans l'exemple 2. Les résultats figurent dans le tableau 10 (voir page 22). EXEMPLE 6 On introduit 400 ml de levure initiale (1,1 x 108 cellu- les/ml) dans un fermenteur de 10 litres (diamètre intérieur cm; hauteur 40 cm). On mélange dans un rapport pondéral de 1/1,8 un produit broyé correspondant à chacune des matiè- res premières indiquées dans le tableau Il et du liquide de trempage puis on ajoute, pour former une suspension, 4 unités en pouvoir saccharifiant, par gramme de matière première, de la préparation d'enzyme saccharifiante E indiquée dans le ta- bleau 2 dérivant de Asp. sp. On ajoute progressivement la sus- pension de façon à ce que le nombre des cellules de levure dans le moût après l'addition demeure toujours supérieur à 2 x 10' cellules/ml. On ajuste la quantité totale de moût à 8,4 litres et on effectue la fermentation à 320C pendant 120 heures. Le liquide de trempage utilisé dans cette expérience est un mélange d'eau et de vinasse dans un rapport de 8/2. La vinasse est obtenue selon le même traitement que dans l'exem- ple 2. Les résultats figurent dans le tableau 11 (voir page 23). EXEMPLE 7 On mélange en agitant 120 g d'une fraction d'amidon sépa- rée de chacune des matières premières indiquées dans le tableau 12, 1,34 g (25 U/g de matière première) de la préparation d'en- zyme saccharifiante B indiquée dans le tableau 2 dérivant de Rhizonus sp., 408 ml de vinasse et 25 ml de levure initiale et on effectue la fermentation à 350C pendant 96 heures. La vinasse utilisée dans cette expérience est le liquide évacué de la tour de récupération de l'alcool. Les résultats figurent dans le tableau 12 (voir page24)- EXEMPLE 8 On mélange 1 540 g d'un produit de broyage de grains com- plets (degré de broyage E) de mais à grains dentés jaunes, 1 260 g d'amidon de mais du commerce, 10,5 g (8,4 U/g de matière première) de la préparation d'enzyme saccharifiante dérivant de Rhizopus sp. (B dans le tableau 2), 5,6 litres d'eau et 2,4 litres de vinasse et 500 ml de levure initiale (1,0 x 108 cellules/ml) et on effectue la fermentation pendant 100 heures à 32 C. Les résultats figurent dans le tableau 13. (voir page 24). EXEMPLE 9 On mélange en agitant 126 g d'un produit de broyage de grains complets (degré de broyage B) de mais à grains dentés jaunes, 14 g (4,6 U/g de matière première) de malt broyé (A du tableau 3), 0,22 g (3,5 U/g de matière première) de prépa- ration enzymatique saccharifiante de Rhizopus sp. (B du ta- bleau 2), 80 mg de K2S205, 402 ml d'eau et 25 ml de levure initiale (1,1 x 10 cellules/ml) et on effectue la fermenta- tion à 30 C pendant 96 heures. Les résultats figurent dans le tableau 14 (voir page 25). EXEMPLE 10 * On introduit 670 ml de levure initiale (1,0 x 108 cellu- les/ml) dans un fermenteur de verre de 10 litres (diamètre intérieur 20 cm; hauteur 40 cm). On mélange dans un rapport pondéral (mais/malt/liqueur de trempage) de 4/1/14,5 du mais broyé, du malt broyé (B du tableau 3; 22 U/g de matière pre- mière en pouvoir saccharifiant) et du liquide de trempage et on ajoute 320 ppm de K2S205 pour former une suspension. On ajoute progressivement la suspension de façon à ce que le nombre des cellules de levure dans le moût après l'addition soit toujours maintenu à plus de 2 x 107 cellules/ml. On ajuste la quantité totale de moût à 8,7 litres et on effectue la fermentation à 32 C pendant 96 heures. La liqueur de trempage utilisée dans cette expérience est un mélange d'eau et de vinasse dans un rapport de 7/3. Les résultats figurent dans le tableau 15 (voir page 26). On effectue une expérience semblable à celle ci-dessus avec du sorgho, de l'orge, du blé, du seigle et du riz. Les résultats figurent dans le tableau 16 (voir page 27). EXEMPLE 11 On introduit 800 ml de levure initiale (1,3 x 108 cel- lules/ml) dans un fermenteur de verre de 10 litres (diamètre intérieur 20 cm; hauteur 40 cm). On mélange dans un rapport pondérai de 8,7/1,22,8 (pro- duit broyé/malt broyé/eau) un produit broyé correspondant à chacune des matières premières indiquées dans le tableau 17, du malt broyé (C du tableau 3; 11,6 U/g de matière première en pouvoir saccharifiant) et de l'eau et on ajoute de plus ppm de K2S205 pour former une suspension. On introduit progressivement la suspension dans le fermen- teur pour que le nombre des cellules de levure dans le moût après l'addition soit toujours maintenu à plus de 2 x 107 cellules/ml. On ajuste la quantité totale de moût à 8,8 litres et on effectue la fermentation à 280C pendant 120 heures. Les résultats figurent dans le tableau 17 (voir page 25). EXEMPLE 12 On mélange en agitant 185 g de manioc broyé (séché), 370 ml d'eau, 200 ml de vinasse, 0,58 g (7,8 U/g de matière pre- mière) de la préparation d'enzyme saccharifiante dérivant de Rhizopus sp. (A dans le tableau 2) et 45 ml de levure initia- le (1,2 x 108 cellules/ml) et on effectue la fermentation à 300C pendant 96 heures. Les résultats figurent dans le tableau 18 (voir page 28). EXEMPLE 13 On mélange en agitant 185 g de patates douces broyées (tranches séchées), 305 ml d'eau, 165 ml de vinasse; 0,32 g (3,9 U/g de matière première) de l'enzyme saccharifiante dé- rivant de Rhizopus sp. (B du tableau 2) et 40 ml (1,0 x 108 cellules/ml) de levure initiale et on effectue la fermentation à 320C pendant 120 heures. Les résultats figurent dans le tableau 19. (voir page 28). EXEMPLE 14 On mélange 112 g d'un produit broyé correspondant à cha- cune des matières premières (séchées) figurant dans le tableau , 28 g de malt broyé, (B du tableau 3; 22 U/g de matière première) et 200 ml d'eau, 200 ml de vinasse, 320 mg de K2S205 et 25 ml (1,3 x 108 cellules/ml) de levure initiale et on effectue la fermentation à 280C pendant 120 heures. Les ré- sultats figurent dans le tableau 20 (voir page 28). EXEMPLE 15 On introduit 400 ml de levure initiale (1,3 x 108 cellu- les/ml) dans un fermenteur de verre de 10 litres (diamètre intérieur 20 cm; hauteur 40 cm). Séparément, on mélange dans un rapport pondérai de 1/2,5 un produit broyé de la fraction des grains débarrassés du germe de chacune des céréales indiquées dans le tableau 21 et du liquide de trempage et on ajoute la préparation enzyma- tique dérivant d'un micro-organisme (C du tableau 2; 5,9 U/g de matière première) pour former une suspension. On ajoute progressivement la suspension au fermenteur pour que le nombre des cellules de levure du moût après l'addition soit toujours maintenu à plus de 2 x 107 cellules/ml. On ajuste la quantité totale de moût à 7,6 litres et on effectue la fermentation à 300C pendant 120 heures. Le liquide de trempage utilisé dans cette expérience est un mélange d'eau et de vinasse dans un rapport de 1/1. Les résultats figurent dans le tableau 21 (voir page 29). Tableau 1 MIss broyé/eau (en poids) 1/3,4 1/2,9 1/2,4 1/2,1 1/1,8 Température d'accroissement de la viscosité 66,50C 63,800 60,000 57,500 55,800 Amidon de maîs/ eau (en poids) Température d'accroissement, de la viscosité 1/3,4 1/2,9 1/2,4 1/2,1 1/1,8 66,500 66,500 65,000 64,000C 62,000 ]Tableau 2 Code des pré- A B C D E parations Rhiz.sp. * * Ori*ine de l'en- R s* (No.212) Asp.sp. Asp.sp. Orimine de l'en- Rhiz.sp. (o * (No186) (No.17s) zyme (No.204) (No.202 Asp. sp. (No.107) Pouvoir 105 U/g 1850 U/g 103 g*'45 U/g 118U,* liquéfiant Pouvoir 400 5285 286 5347 588 dextrinisant Pouvoir 2503 2236 1764 745 3763 saccharifiant Protéase (acide) 985 3761 555 1236 13694 (neutre) 269 1262 1074 N.D 1969 (alcaline) traces 1080 traces N.D 1050 Cellulase 8,9 563 2, 6 3,2 3,2 Pectinase 62 93 48 21 64 : Rhizopus sp. ** U: Unités : Asperillus sp*** N.D.: lon dAtecté * Rhiz.sp. Asp. sp. Tableau 3 Malt Noo A B C Humidité (%) 4,5 4,2 4,6 Extrait fin (%) 76,6 80,1 77,1 grossier (%) 75,4 79,4 76,4 pH du moDt 5,9 5,7 5,9 Pouvoir saccharifiant 46 110 113 (U/g) Tableau 5 Matière Degré Procédé de l'inven- Procédé première Mals à grains dentés blanco Sorgho Orge Blé Seigle Riz Millet à grappes Millet panic Millet commun de broyage (voir tabl.4) tion AT(a) (ml) Alc(b) (M) RP(c) (%) classiquemd RF (%) A 4,8 3,1 14,5 88,3 87,2 A 4,7 A 4,8 A 4,8 A 4,6 A 4,9 B 4,8 B 4,6 B 4,9 3,5 3,5 3,6 4,0 3,0 3,2 4,1 3,0 14,5 13,7 13,7 13,8 16,2 12,5 ,3 12,1 88, 1 88,0 87,5 88,7 91,2 ,0 82,9 ,9 87,3 86,8 87,0 87,3 ,8 84,3 82,0 84,2 (a) AT: acidité totale, ml de NaOH N/10O nécessaires pour neutraliser 10 ml de moot. (b) Ale: teneur en alcool en volume alcool produit(m) (c) RF: rendement de fermentation = alcool theoiiqueeil) x 100 (%) (d) Procédé classique: un procédé classique dans lequel on cuit tout d'abord la matière première à une températu- re élevée (15000), puis on saccharifie et fait fermenter. -1 Tableau 4 Matière Taille des Degré de broyage première particules E A B a ' D E F G7 (.) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) > 840,m 69,0 28,8 21,6 20,8 10,2 4,4 0 420 - 840Km 16,5 35,3 38,0 37,1 35, 5 36,7 14,5 Mals 250 - 420 Im 5,8 10,8 10,9 10,9 12,6 12,3 11,9 177 - 250 em 2,2 10,7 8,1 5,5 4,7 5,0 5,7 149 - 177Hum 1,9 3,6 4,5 1,2 0,3 1,1 1,3 > 840 Mm 69,2 29,0 21,5 20,2 11,0 4,0 0 420 - 840 m 16,3 34,8 37,6 37,5 35,3 36,5 14,2 250 - 420pm 6,0 11,0 10,8 11,2 12,0 11,8 11,5 Sorgho 177 250 Mm 2,1 10,5 9,0 5,9 5,7 5,0 5,0 149 - 177Nm 2,0 3,8 4,7 1,8 1,0 1,2 1, 7 840rm 67,5 30,5 20,0 19,1 9, 1 3,7 0 420 - 840,m 16,0 36,5 39,1 36,0 34,8 32,0 17,5 Orge 250 - 420/ m 6,0 9,0 11,0 12,5 13,7 13,5 12,0 177 - 250 Mm 2,5 11,0 8,5 6,5 6,3 7,0 6, 1 149 - 177jum 3,0 3,5 5,0 1,5 1,2 1,8 1,6 8'l 5' wnl & m-/LLl -6l (6tto 8'úç Z'Ol mD'4 oS-LLLseqou8a4) esrnop stqs Ol O'úl mOZb -05z 'zú 0'9ú mOt -08 0'6 5T'Z ot e'fL'Z a'n 'LLl& - 6ti 9't9'OZ'B 05Z - La 9' a6'LI' UhOut - Og oo usH 8'6ú6'Zt5'Zú ote - oZ 9'0lV'61t'9 m ote 8'l 0'ú T LLt - 6t L'5 tl'L mo 0z - LLl unmmwoo EI:M,00 'Lú o'8ú mOe - o iIT 9'6 S'l otm e 8'l o 't m'LLL - 6tl oOt o - Lo O'út g'6 my 0O-05 %aI O'ç 916 oz- -g GIN 0'9ú l'9ú mçOe eOut 0'01 5'oú 0-o8 840 - 840 420 - 250 - 177 B C (%) (%) de broyage D E (%) (%) 9,8 ,0 13,0 ,2 1,3 ,7 > 840 pm 69,5 7,8 420 - 840 m 16,3 34,2 Seigle 250 420 em 5,5 13,5 177 - 250 m 2,1 5,2 149 - 177 V 2,0 1,1 840 am 69,5 20,5 10,0 0 420 - 840 Mm 16,5 38,4 36,4 13,0 Riz 250 - 420 em 5,2 12,1 12,3 11,5 177 - 250 Mm 2,0 6,5 4,0 6,3 149 - 177 Mm 2,0 4,1 1,1 1,5 840 m 32,5 11,0 420 - 840 ?m 37,0 34,4 250 - 420 m 13,2 12,0 Millet à 177 - 250 um 6,7 5,0 grappes 149 - 177 Mm 2,0 1,0 (%) (%) 2496121 Tableau 4 (suite) (*) Granulométrie déterminée avec des tamis standard selon la norme japonaise JIS Z 8801 - 1966. Tableau 6 atière vDegré Procédé de l'inven- Procédé premire de tion classique première broyage H AT Al R RF (voir (M)H (voirpH AT Alo RF RF tabl. 4) vobl.) r(ml) (%) (%) (%) Mais à grains E 4,8 3,8 11,8 90,0 88,2 dentés jaunes Sorgho E 4,7 3,7 11,8 89,5 88,0 Orge E 4,7 3,7 11,6 88,7 87,1 Blé E 4,6 3,9 11,5 88,0 86,3 Seigle E 4,6 4,0 11,6 88,1 86,9 Riz E 4,9 3,5 13, 6 93,7 92,5 Tableau 7 Matière Degré Procédé de l'inven- Procédé première de tion classique broyage oH AT Alc RF RF (voir (m) (%) () tabl.4) Mais à grains E 4,9 3,0 14,5 88.5 87,1 dentés blancs Sorgho E 4,9 3,0 14,5 88,3 87,2 Tableau 8 Temps (heures) écoulé Procédé de Procédé depuis le début de l'invention classique l'addition de la ma- tière première 1 1,10 % 6,79 % 1,65 % 6,45% 24 0,17 % 2,52 % 48 0,14 % 0,18 % 72 0,12 % 0,12 % 96 0,09 % 0,10 % Procédé Procédé de l'invention Procdé classique Nombre de cellules de le- vure dans le moftt (x107 cellules/ml) Résultats de la Temps (h) écoulé depuis fermentation le début'de I'addition de la matière première 1 5 10 24 48 72 96 PH AT Alc RF RF (Mi,) (%) ( (%) 4,2 2,0 6,8 18 13 10 8 5,0 3,0 15,0 89,5 88,2 Tableau 10 Degré de Procédé de l'invention Procédé broyage.. classique Matière (voir Nombre de cellules de levure (x 107 première tabl.4) cellules/ml dans le moût) Résultats de la fermen- Temps (heures) écoulé depuis le tation début de l'addition de la matière première 1 5 10 24 pH,AT Alc RF RF (ml) () (%) Mats B 4,0 2,2 6,0 18 4,9 3,8 14,4 88,1 87,6 Sorgho B 4,5 2,0 5,9 18 4,7 4,0 14,4 87,8 87,5 Orge B 5,0 2,9 7,8 21 4,9 3,5 14,1 87,6 86,5 Blé E 4,8 2,6 6,2 17 4,8 3,7 14,1 87,4 86,8 Seigle E 4,7 2,4 7,0 18 4,6 4,1 14,2 88,0 87,1 Riz E 3,5 3,7 6, 9 20 5,0 3,5 16,5 90,5 90,2 Millet à E 6,0 4,2 8,0 18 4,7 3,9 12,9 84,7 83,6 grappes Millet Panic E 5,0 2,8 6,1 17 4,7 4,5 10,6 82,5 81,5 r Millet commun E 4,5 2,1 6,1 19 4,9 3,9 12,4 86,0 84,9 Tab]leau 11 De-ré de Procd6 de l'invention Proce'd 6 broyage lssique ratière (voir Nombre de cellules de levure (x 107 première tabl.4) cellules/ml dans le mot) PFsultats de la fermen- Temps (heures) Acoul] denuis le tation d.tbut de l'addition de la matière première 1 5 10 24 pH AT Alc RF RT (ml) (%) (o/) (*e) MaTs G 4,5 4,0 7,2 19 4,9. 3,7 15,3 87,5 87,7 Sorgho G 4,7 3,1 6,0 17 4,8 3,2 15,6 87,6 87,3 Riz G 3,8 3,0 7,8 18 4,9 3,4 17,1 89,7 89,5 os r% -.a Tableau 12 Matière Procédé de l'invention Procédé première classique pH AT Alc RF RF (ml) (%) (%) (%) Mals 4,5 4,0 12,3 90,0 87,7 Sorgho 4,4 4,1 12,3 89,5 88, 0 Orge 4,4 4,2 12,2 88,6 87,9 Blé 4,3 4,3 12,2 88,5 87,0 Seigle 4,2 4,3 12,3 89,1 88,3 Riz 4,7 4,1 12,5 92,1 90,0 Patate 4,3 4,0 12,3 89,2 86,8 douce Manioc 4,2 4,2 12,3 89,5 88,5 Tableau 13 Matière Procédé de l'invention Procédé première classique pH AT Aie RF RF (ml) (%) (%) (%) Mals à graine dentés 4,6 6,1 12,2 88,0 87,1 jaunes et amidon de mats du commerce Tableau 14 Matière Procédé de l'invention Procédé première classique pH AT Alc RF RF (ml) (%) (%) (%) Mals à 4,7 3,0 11,2 88,2 87,3 grains dentés jaunes et malt Tableau 17 Degré Procédé de l'invention Procédé Matière de classique première (voir pH AT Ale RF RF tabl.4) (ml) (%) (%) (%) MaIs et G 4,6 3,5 11,7 86,5 86,6 malt Sorgho G 4,5 4,0 11,9 86,8 86,5 et malt Riz G 4,8 4,1 12,9 87,5 87,3 et malt c tu CV i,1 8'98 ú'BL S'Ol 0'ú 0 't 5 Z'L i& 6{ 0'9 tez o0t! $1Vm (e (î6 lei. (Im) El 40% BeH dà àl Bd IV ( n96 ZL et tZ Ot G a ejqTwerd eaTq.um U ep UOT%$ppBT *p %nqgp UoTP el ssndep pInoo0 (setnoq) sRoil uauaZBl VI op oavlnegu (%;om oI suUp lm/solnlTeo (t'tlquq aaqlmead Lot x), zu.el op saoTlullo ep eaqmogi) aq x enbTeFu-o @...x.q 9pgoOJa UOfluS UT&l top 9pppoo.zop qj2a t.eequo iN iii i! i i qr- cmI 0'69 L'69 6'1i O' 6't OZ S'LL'a 9' 0 %e a z 'L8 0988 9'0O ú'ú 6't LL 5'9 l'Z ' I % ataS O'L8 1'L8 5'0L 0'ú 6't, 61 t'dg alla g9', %lem %a gis '98 Z'L8 '0t &'ú 6't 61 '0L 8' 0' D %IBm aZO O'L8 O'L8 9'IO Z' O''98 9'g 0'2 o'4à.1 go (%) () (&) ( Im) dE OIV oy Hd O0 & -ueuWe; el;p enbTBsiDo gPgooJa eaqwm UT ep uoT%. ppE,l ep nqq9p uoFBq el sndaep 1lnoo0 (saiuea) 8dmea 8l.WIUn89g (%uOm el SUMp lm/oeInlleo L0 x) enwael ep selnulleo ep eoqwoX uouealUT,I op P9ppooja 9[ naelqel t- cmi eaRImeJd eaqaTx 1T O. ) (p g'aq ep 9aweG Tableau 18 Degré Procédé de l'invention Procédé de classique broyage pH AT Aie RF RFP (voir (ml) (%) (%) (%) tabl.4) B 4,2 3,1 12,5 87,8 88,2 D 4,3 3,3 12,6 88,3 88,4 E 4,3 3,1 12,7 89,6 88,5 Tableau 19 Degré Procédé de l'invention Procédé de classique broyage pH AT Ale RF RF (voir t(voir (ml) (%) (%) (%) tabl.4) B 4,5 4,1 12,2 91,2 91,8 E 4,6 4,0 12,3 92,0 91,5 Tableau 20 Procédé de l'invention AT Alc (ml) (%) RF (O) Procédé classique RF (O Manioc et E 4,3 2,4 12,6 87,8 86,8 malt Patate dou- E 4,5 4,3 11,1 90,2 90,6 ce et malt Matière première Degre de broyage (voir tabl.4) pH Z'66L'Z6L'it t 9oL 1'L D ZT 6'L8L'886'Z [ 6t Lt t 011 9oS O'Le08 'B9ú 8t 61 ú'8 Z'ç 86'9 6 811W (M) (%)(%) ()Hd O dm3 du3Dy IV Rd t eaqTmead qTVBWm el Sp VOaT!Ppp.T op 1.nqgp aI sqadw 9pinoo9 (se0axq) sdema, uoT%. %ueuLza ul Qp 9e!luaB9)3: (rJM/seLniTeo LOt x) %9om eIz e OP s%%IqtnSg9 seUp e o.eI ep eenIIeoD ep eaqmox (t.a) aubTss1e6-o 92'6úoi 9p9Uoo_ uoue"OUT,I op 9P900aoodp pa2 lZ nuelqel s- c- -n. crJ 2496121 Revendications. 1) Procédé de production d'alcool caractérisé par le fait qu'on mélange une matière amylacée broyée avec un liquide de trempage dans un rapport pondérai (poids de la matière amylacée/poids du liquide de trempage) de 1/3,4 à 1/1,8 pour former une suspension, sans cuire la suspension, on ajoute une préparation d'enzyme saccharifiante dérivant d'une source de micro-organismes à la suspension à raison d'au moins 3,5 unités par gramme de matière amylacée en va- leur humide, on ajoute de plus une levure de fermentation alcoolique et on fait fermenter la suspension. 2) Procédé selon la revendication 1,dans lequel la matière amylacée broyée contient du malt broyé. 3) Procédé selon la. revendication 2,dans lequel le titre de la préparation-d'enzyme dérivant d'une source de micro-organismes est de 0,3 à 10 unités en pouvoir sacchari- fiant. 4) Procédé selon la revendication 29dans lequel, au lieu d'ajouter à la suspension une préparation d'enzyme saccharifiant dérivant d'une source de micro-organismes, on fait en sorte que le malt ajouté corresponde à au moins 10 unités de pouvoir saccharifiant par gramme des matières amy- lacées. ) Procédé selon la revendication 4, dans lequel l'activité saccharifiante ajoutée provenant du malt est de 10 à 25 unités.. 6) Procédé selon l'une des revendications 1, 2 et 4,dans lequel on combine progressivement la suspension à une levure initiale préalablement obtenue de façon classique au fur et à mesure du développement de la levure pour que la population de levure dans le moût soit toujours maintenue à 2 x 107 cellules/ml ou plus. 7) Procédé selon l'une des revendications précéden- tes, dans lequel la matière amylacée est une céréale, telle que le maïs, le sorgho, le blé, l'orge, le seigle, le riz, le panic millet, le millet à grappes ou le millet commun ou un amidon brut qu'on en a séparé. 8) Procédé selon l'une des revendications précéden- tesdans lequel la matière amylacée est une racine cultivée amylacée, telle que la patate douce et le manioc ou un ami- don brut qu'on en a séparé. 9) Procédé selon l'une des revendications précéden- tesdans lequel le liquide de trempage est l'eau ou un mélan- ge d'eau et de vinasse. ) Procédé selon l'une des revendications précéden- tesdans lequel le liquide de trempage est constitué entière- ment de vinasse de distillation. 11) Procédé'selon l'une des revendications 1, 2, 3, dans lequel la préparation d'enzyme dérive d'un micro-orga- nisme du genre Rhizopus. 12) Procédé selon la revendication 1,dans lequel le titre de la préparation d'enzyme est de 3,5 à 25 unités en pouvoir saccharifiant. 13) Procédé selon l'une des revendications précéden- tes, dans lequel la quantité de la levure de fermentation alcoolique est d'au moins 2 x 106 cellules/ml de moût comme concentration initiale. 14) Procédé selon la revendication 2, dans lequel le titre de la préparation d'enzyme dérivant d'une source de micro-organismes est de 0,3 à 10 unités en pouvoir sacchari- fiant. 15) Procédé selon la revendication 4, dans lequel l'activité saccharifiante ajoutée provenant du malt est de à 25 unités.