Brevet FR2496688A1 — publié le 19820625

La présente invention concerne un procédé de préparation de vinaigre contenant plus de 12 g d'acide acetique/100 ml par atténuation submergée en une étape de moûts contenant de l'alcool en périodes successives de fermentation au cours de chacune desquelles on ex- pulse une partie du vinaigre préparé hors de la cuve de fermentation pour remplacer ensuite cette partie par une quantité égale d'un moût frais contenant jusqu'à 2 g d'acide acétique/100 ml et plus de 10% en volume d'alcool, une concentration initiale (égale au cours de chaque période de fermentation) de plus de 6 g d'acide acétique/100 ml et de moins de 7% en volume d'alcool étant réglée par l'introduction d'un moût frais tout en préservant la concentration totale. Afin de pouvoir préparer du vinaigre conte- nant plus de 12 g d'acide acétique/100 ml, il est connu (AT-PS 265.178) d'atténuer un moût de départ renfermant des bactéries acétiques aptes à la prolifé- ration et contenant 6 à 9 g d'acide acétique/100 ml, ainsi que 4 à 7% en volume d'alcool avec une aération constante et uniforme jusqu'à ce qu'on atteigne une concentration en alcool proche de zéro, après quoi on élimine une partie du contenu de la cuve de fermentation sous forme de vinaigre préparé et, tout en mélangeant immédiatement et intimement, on remplace lentement cette partie par un moût frais contenant jusqu'à 2 g d'acide acétique/100 ml et environ 10 à 14% en volume d'alcool de telle sorte qu'après l'introduction de ce moût frais, la concentration en acide acétique et en alcool soit la même au début de chaque période de fer- mentation. On a choisi ces concentrationscar des études ont démontré qu'à une teneur constante compara- ble en alcool avec une concentration totale croissante et à une concentration totale maintenue constante avec accroissement de la teneur en acide acétique et diminu- tion de la teneur en alcool, la vitesse de proliféra- tion des bactéries acétiques était ralentie* Cette remarque est valable, en particulier, au-delà d'une teneur en acide acétique de 7 à S -/100 ml et en dessous d'une teneur en alcool de 5 à 6% en volume de sorte qu'à ces teneurs en acide acétique et en alcool, la vitesse de prolifération atteint un maximum. Néanmoins, dans ce procédé connu, la durée d'une période de fermenta- tion atteint environ 48 heures si bien qu'à chaque chan- gement de charge, on expulse environ 40 à 50% du contenu de la cuve de fermentation sous forme de vinaigre pré- paré. Bien que le procédé décrit pour la préparation de vinaigre contenant plus de 12 g d'acide acétique/ ml ait apporté un progrès considérable, il est encore souhaitable d'accroître davantage le rendement de la fermentation. En conséquence, la présente inven- tion a pour objet d'améliorer un procédé du type indi- qué dans l'introduction ci-dessus de telle sorte que l'on puisse produire plus de vinaigre par unité de temps et de volume. A cet effet, suivant l'invention, la concen- tration initiale pour chaque nouvelle période de fermen- tation atteint plus de 9 g et moins de 13 g d'acide acétique/100 ml, ainsi que moins de 4% en volume et plus de 2,5% en volume d'alcool. Cette caractéristique est obtenue en rédui- sant le volume expulsé de vinaigre préparé jusqu'à % du contenu de la cuve de fermentation. Compte tenu de l'expérience acquise jusqu'à présent, il semble qu'il n'est pas recommandable de réduire le volume ex- pulsé en dessous de 40% en volume, car ainsi on est forcément confronté à un accroissement de la concentra- tion en acide acétique et à une diminution de la con- centration en alcool au terme de l'introduction du moit frais. Ces deux facteurs réduisent la vitesse de prolifération des bactéries acétiques qui, en fait, chaque fois qu'une période de fermentation recommence, doivent à nouveau proliférer au nombre existant avant l'expulsion du vinaigre préparé. Enfin, on pense qutune fermentation de vinaigre avec admission continue de mont et évacuation continue de vinaigre n'est possi- ble qu'en dessous d'une concentration totale d'environ 5.10% car, à des concentrations totales plus élevées, la vitesse de prolifération est réduite par la faible teneur en alcool jusqu'à ce que la fermentation cesse, si bien que l'on devrait s'attendre à un effet désavan- tageux lors de la réduction du volume expulsé. Une fermentation continue peut, en fait, être envisagée comme transition à des périodes de fermentation toujours de plus en plus courtes. Toutefois, de façon étonnante, on a enregis- tré un accroissement de la productivité. Une caracté- ristique importante pour ce résultat inattendu pourrait résider dans le fait que, par suite de la réduction du volume expulsé, il subsiste un plus grand nombre de bactéries acétiques aptes à la prolifération dans la cuve de fermentation, compensant ainsi le ralentisse- ment de la vitesse de prolifération.- De plus, tant les changements de concentration de l'alcool que de l'acide acétique exercent une influence défavorable sur le métabolisme des bactéries acétiques très sensibles à ces changements de concentration si bien que, du fait que ces changements de concentration surviennent dans une plus faible mesure, leur influence négative reste minime. Grâce à la conjonction de ces circonstances, on obtient manifestement des conditions permettant encore d'accroître sensiblement la productivité. Avec une concentration initiale de plus de 9 g d'acide acétique/100 ml et de moins de 4% en volume d'alcool, ces conditions sont optimales si, en l'occurrence, on ne dépasse pas une teneur de 13 g d'acide acétique/ ml et si l'on ne descend pas en dessous d'une teneur en alcool de 2,5% en volume. Par suite de la volatilité de l'alcool et de l'acide acétique, pour obtenir un bon rendement, il est nécessaire de doser parcimonieusement la quantité d'air. Etant donné que les bactéries acétiques sont sensibles au manque d'oxygène, pour assurer un bon rendement de fermentation et une bonne exploitation de l'oxygène, il est nécessaire de procéder à une aération très régulière du substrat en cours de fermentation. En conséquence, le volume d'aération prédéterminé limite le nombre pos- sible de bactéries acétiques, conditionnant ainsi l'accroissement maximum possible d'acide, accroissement qui, dès qu'il est atteint, reste constant pendant le reste de la période de fermentation. Bien que, dans les installations industrielles de fermentation, l'ac- l5 croissement maximum d'acide ne dépasse pas 0,16 g/100 ml/ h (AT-PS 265. 178), il n'est pas surprenant de constater qu'avec une meilleure exploitation de l'oxygène de l'air, on puisse atteindre un rendement de fermentation de plus de 0,17 g/100 ml/h si l'on veille à assurer une io répartition particulièrement fine et régulière des bulles d'air. En fait, il est surprenant de constater qu'avec un accroissement horaire d'acide de plus de 0,17 g/100 ml conjointement avec une réduction du volume expulsé et la limitation de la teneur en alcool en dessous de 4% en volume, on ait pu atteindre un accrois- sement d'environ 70% de la production de vinaigre par unité de temps et de volume. Si l'influence néfaste exercée sur la prolifération des bactéries acétiques par la consommation de la quantité prédéterminée - d'oxygène ne se manifeste qu'à un rendement plus élevé, c'est-à-dire uniquement en présence d'un nombre plus élevé de bactéries par unité de volume, cette influence néfaste dure moins longtemps depuis le moment o elle se manifeste jusqu'à la fin des périodes de fermentation qui, dorénavantsont plus courtes, procurant ainsi des conditions plus avantageuses>si bien qu'en procédant de la sorte, on peut réduire la durée d'une période de fermentation d'environ 48 heures à environ 19 heures. Exemple 1 Dans une cuve de fermentation d'un diamètre de 3 m et d'une hauteur de 5 m, munie d'un dispositif d'aération, d'un dispositif de refroidissement, d'un thermomètre de réglage et d'un dispositif mécanique d'écumage, à une aération à un débit de 90 m3/h, on a effectué une fermentation de vinaigre avec les valeurs suivantes, le contenu de la cuve étant de 24. 000 1 Temps Acide Alcool Concentration Rendement de acétique % en totale fermentation g/100 ml volume (%) g/100 ml/h 0 14,30 0,20 14,50 0,16 Expulsion de 6.500 litres de vinaigre, puis in- troduction immédiate de 6.500 litres de moat frais avec 1 g d'acide acétique/100 ml, 14% en volume d'alcool et 1,5 g de substance nutritive/l. 2 h Fin de l'introduction du moût frais 3 h 10,93 3,70 14,63 --- 17 h 12,70 1,85 14,55 0,126 27 h 14,30 0,20 14,50 0,16 Expulsion de 6.500 litres de vinaigre et intro- duction de 6.500 litres de moût frais comme indi- que ci-dessus. Les périodes de fermentation interviennent de telle sorte que, toutes les 27 heures, on puisse expulser 6.500 litres de vinaigre contenant 14,30 g d'acide acétique/100 ml, ce qui correspond à un ren- dement de fermentation de 809 litres d'alcool/24 heures. Exemple 2 Dans une cuve identique de fermentation d'une capacité de 24.000 litres, à un débit d'aération amé- lioré de 105 m3/h, on a effectué la fermentation sui- vante de vinaigre: Temps Acide Alcool Concentration Rendement de acétique % en totale fermentation g/100 ml volume (%) g/100 ml/h 0 14,30 0,20 14,50 0,21 Expulsion de 6.500 litres de vinaigre, puis introduction immédiate de 6. 500 litres de moût frais avec 1 g d'acide acétique/100 ml, 14% en volume d'alcool et 1,5 g de substance nutritive/litre 2 h Fin de l'introduction du moût frais 3 h 11,03 3,60 14,63 -- h 13,45 1,05 14,50 0,20 19 h 14,30 0,20 14,50 0,21 Expulsion de 6.500 litres de vinaigre et introduction de 6.500 litres de moût frais comme indiqué ci-dessus. Les périodes de fermentation interviennent de telle sorte que toutes les 19 heures, on puisse expul- ser 6.500 litres de vinaigre avec 14,3 g d'acide acé- tique/100 ml, ce qui correspond à un rendement de fer- mentation de 1.149 litres d'alcool par 24 heures. Grâce aux dispositions prévues suivant l'in- vention, on atténue à ce point les influences négatives du processus d'introduction et de l'inhibition du manque d'oxygène sur le métabolisme des bactéries acétiques que l'appareil de fermentation fonctionne presque tout le temps au rendement maximum, assurant ainsi la pro- ductivité la plus élevée possible. En outre, avec de courtes périodes de fermentation, on obtient encore un avantage du fait que les concentrations réduites en acide et les concentrations en alcool plus élevées après l'introduction du moût frais stimulent la vitesse de prolifération des bactéries acétiques. REVENDICATIONS 1. Procédé de préparation de vinaigre conte- nant plus de 12 g d'acide acétique/100 ml par atténua- tion submergée en une étape de moûts contenant de l'al- cool en périodes successives de fermentation au cours de chacune desquelles on expulse une partie du vinaigre préparé hors de la cuve de fermentation pour remplacer ensuite cette partie par une quantité égale d'un moat frais contenant jusqu'à 2 g d'acide acétique/100 mlet plus de 10% en volume d'alcool, une concentration ini- tiale (égale au cours de chaque période de fermenta- tion) de plus de 6 g d'acide acétique/1O0 ml et de moins de 7% en volume d'alcool étant réglée par l'intro- duction d'un moût frais tout en préservant la concentra- tion totale, caractérisé en ce que la concentration initiale pour chaque nouvelle période de fermentation atteint plus de 9 g et moins de 13 g d'acide acétique/ ml, ainsi que moins de 4% en volume et plus de 2,5% en volure d'alcool. 2. Procédé suivant la revendication 1 'ca- ractérisé en ce que les périodes de fermentation se déroulent avec un accroissement horaire d'acide d'au moins de 0,17 g/100 ml, cet accroissement pouvant être obtenu avec une aération uniforme à un débit d'air de 3 à 5 m3 par heure et par m3 de volume de fermentation.