Brevet FR2528449A1 — publié le 19831216

La présente invention concerne unprocédé de fermentation alcoo- liquedu type utilisant la méthode auxantiseptiques Cette méthode procède par emploi de levures acclimatées à des antiseptiques etpar addition aux liquides sucrés desdoses nécessaires de cesantiseptiques pour éviter l'ac- tion des ferments secondaires tels que les lactobacilles et supprimer les microorganismes perturbateurs. L'invention estapplicable enparticulier dans l'industrie de distil- lation d'alcool, que cetalcool soit obtenupar fermentation de produits à base de saccharose tels que mélasse oujus sucrés, ouà base demaltosedérivé de l'amidon obtenu à partir de grains, pommes de terre, mai's, amenés à subir une fermentation alcoolique. Il est bien connu, dans l'industrie de distillation de l'alcool, qu'il est indispensable pour obtenir une bonne fermentation, depréserver les le- vures utilisées contre lesnombreuxmicroorganismes quise développent pendant la fermentation, tels que les lactobacillaceae etautresbacilles, les micrococcaceae et les moisissures, -mucoraceae etaspergilleae-, tout en préservant les levures elles-mêmes, généralement constituées par des saccharomyces cerevisiae. Outre les microorganismes présents en tant qu'impuretés dans la levure elle-même servant àla préparation des levains, d'autres rnicroorga- nismes sont apportés dans la liqueur sucrée en fermentation par les additifs -anti- mousse parexemple utilisés aucoursde la fermentation; d'autres encore se développent dans la liqueur sucrée, mélasse oujus sucré, au cours du stockage ou de la dilution des moats par exemple. Les procédés de fermentation alcoolique utilisant la méthode aux antiseptiques sont connus depuis longtemps, les principaux antiseptiques utilisés étant l'acide salicylique, comme proposé par le brevetfrançais 730 666, le formol, ou des composés fluorés, acide fluorhydrique oufluorure de sodium Ces derniers produits à base de fluor présentant un certain dan- gerd'utilisation dûà leurtoxicité, ontété remplacés par des antibiotiques, tels que la pénicilline, le chloramphénicol ou l'hexachlorophène, la pénicil- line étant le produit le plus couramment utilisé Cependant, la pénicilline exclut égalementl'utilisationdesvinasses en épandage oudans l'alimenta- tion du bétail En outre, elle présente d'autres inconvénients: son prix 2- élevé et son inaction sur les moisissures De plus, elle favorise l'apparition de mutants pénicillo-résistants et ne permetpas l'entretienpermanent des levains, son action étant de courte durée. La présente invention pallie ces inconvénients par l'utilisation d'un produitparticulièrement efficace, capable de détruire lesmicroorganismes contaminant les levures et perturbant leur action et capable en outre d'amé- liorer la vitalité de ces levures et donc le processus de fermentation lui- mnene tout enne présentantaucun danger de toxicité puisque le produitest détruit au cours du procédé. Laprésente invention consiste enun procédé de fermentational- coolique du type utilisant la méthode aux antiseptiques, caractérisé en ce que l'antiseptique utilisé estun produità base d'hydrazine. L'hydrazine e st un produit utilis é couramment comme propergol liquide pour la propulsion des fusées, comme anticorrosif ou encore en désoxygénation des eaux de chaudières oupourlafabrication d'agents gon- flants et dans l'industrie pharmaceutique Ses propriétés réductricespuis- santes sont bien connues Cependant, à la connaissance de la demanderesse onn'a jamaisproposé jusqu'à ce jourde l'utiliserpour ses propriétés àla fois antiseptiques etnutriantes vis-à-vis des levures Or la demanderesse a, ce qui est fort surprenant, constaté, par des observations aumicroscope, que l'hydrazine détruit les microorganismes perturbateurs de lafermenta- tion alcoolique, essentiellement les lackbacilles et les moisissures. D'autrepart, ces observations aumicroscope ontpermis demet- tre en évidence saparfaite innocuité vis-à-vis des levures et même sonac- tion d'élément nutritif En effet, on a observé qu'au cours de la fermentation des liqueurs sucrées, mélasses ou jus sucrés par exemple, enprésence, suivant l'invention, d'un produità base d'hydrazine, les levures se trouvent préservées, l'hydrazine assurantla désagrégationdes amas de levures pro- voqués parles micrococcaceae et les moisissures etprésentent des signes de vitalité accrue avec un taux élevé de bourgeonnement Par ailleurs la vie bactérienne esttrès réduite. Le produit à base d'hydrazine utilisé, suivant l'invention, comme antiseptique dans un procédé de fermentation alcoolique peut être -3 2528449 constitué par exemple par une solution du commerce contenant 24 % ou 35 % en poids d'hydrate d'hydrazine ou encore par une solution de sulfate d'hydra- zine. Suivant une disposition de l'invention, le produità base d'hydra- zine est constitué par de l'hydrate d'hydrazine et unalcool supérieur de C 3 à C 8, à raison de 0, 05 à Z parties d'alcoolpour 1 partie d'hydrate d'hydra- zine. Suivant une caractéristique de l'invention, le produit à base d'hy- drazine, à 24 O ou 35 % par exemple en hydrate d'hydrazine, est introduit dans le levainenpréparation, avant fermentation, à raisonde 20 à 1000 ppm de solution à 24 % d'hydrate d'hydrazine (soit une solution contenant de 3 à 154 ppm d'hydrazine). Suivant une autre caractéristique de l'invention, le produità base d'hydrazine est introduit dans la ou les cuves de fermentation, en plu- sieurs injections espacée S en fonctionde l'évolutionde lafermentation, avantageusement entrois injections, àraisonde 5 à 200 ppm de solution à 24 % d'hydrate d'hydrazine (soitune solutioncontenant de 0, 8 à 31 ppm d'hydrazine). Onpeutencore, suivant l'invention, introduire leproduitàbase d'hydrazine dans les additifs usuels, tels que les antimousse, apportésau cours de la fermentation. Parailleurs, lorsqu'ilest appliquéà lafermentation desjus sucrés, le produit à base d'hydrazine est avantageusementintroduit en con- tinu, avant diffusionou dans le jus sucré sortant de diffusion. L'exemple donné ci-après, à titre nullement limitatif, montre comment l'invention peut être mise en oeuvre. Dans une distillerie d'alcool, la fermentationdes mé lassesest réalisée defaçon connueà partir de moûtfortamené dans une cuve de fer- mentation contenant pour le tiers de son volume un levain préparé et mis en condition dans une autre cuve à partir de pains de levainde boulangerie et de moût faible La cuve de fermentation a par exemple unvolume de 120 m 3, cellede préparationdu levaina un volume de 100 m 3 Onutilise 150 kg de pain de levain. -4- Le moûit faible est obtenu par dilution à l'eau du mofit fort, lui- même préparé par dilution des mélasses. Suivant l'invention on introduit une dose de 20 à 1000 ppm, par exemple 500 ppm dune solution du commerce contenant 24 % en poids d'hy- drate d'hydrazine, soit une solution contenant de 3 à 154 ppm d'hydrazine, dans la cuve de préparation du levain Celui-ci est prêt à être utilisé pour la fermentation lorsque sa densité est comprise entre 1,025 et 1, 030 alors que la densité du modt faible utilisé est de 1, 050 à 1,060, le p H étant de 4, et la température maintenue vers 33 O C Le levain prêt est introduit en pied de cuve de fermentation pour le tiers du volume de cette cuve; le moût fort est alors introduit progressivement dans la cuve et, suivant l'invention, on injecte dans celle-ci de 5 à 200 ppm, par exemple 50 ppm, d'une solution à 24 % d'hydrate d'hydrazine à trois reprises au cours du remplissage dont la durée est de 16 à 20 heures La densité atteint alors une valeur de 1,046 à 1,050 La fermentation dont la durée est également de 16 à 20 heures est terminée lorsque la densité du milieu atteint un palier de 1, 028 à 1, 032, la densité initiale du moût fort étant de 1, 250 à 1, 350, le p H passant de 7 à 4 ou 5 et la température étant maintenue à 33 34 C Le vin produit est alors distillé pour donner de 8 à 10 % d'alcool et des vinasses. On a réalisé des essais comparatifs de fermentation alcoolique avec addition de 3 ppm de pénicilline suivant le procédé classique et avec addition de solutions d'hydrazine suivant l'invention. On a étudié en laboratoire des échantillons de levures traitées dans la cuve de préparation des levains, 18 heures après le traitement par 3 ppm de pénicilline, 50 ppm d'une solution à 24 % en poids d'hydrate d'hy- drazine et 500 ppm de cette dernière solution. Les microorganismes ont été dénombrés par une cellule Thoma; les valeurs données sont exprimées en 10 /cm 3. On a obtenu les résultats indiqués dans le tableau 1 ci-après. TABLEAU 1 Echantillons Levures Levures Bacill Strepto Micrococcace ae examiné S vivantes en bour accae coques après 18 h geonnement Sous 3 ppm p énicilline 24 7 72 8 16 ppm solu 60 18 4 1 8 tion hydrazine 500 ppm solu 92 36 O O 2 tion Hydrazine On a réalisé des essais de fermentation alcoolique à l'échelle industrielle avec addition dans le levain et dans les 54 cuves de fermentation de 3 ppm de pénicilline suivant le procédé connu On a par ailleurs, suivant l'invention, introduit 300 ppm de solution d'hydrate d'hydrazine à 24 % dans le levain, puis effectué trois injections de 50 ppm chacune de solution d'hy- drate d'hydrazine dans les 54 cuves de fermentation. Les résultats obtenus sont indiqués dans le tableau 2. Les microorganismes ont été dénombrés par une cellule Thoma les valeurs sont exprimées en 10 /cm 3 La production d'alcool est exprimée en % en volume d'alcool par volume de vin produit. TABLEAU 2 Micrococcaceae Bacillaceae Durée de % alcool préserva- 2 E Procédé à la _tion du levain pénicilline ( 3 ppm) 3 8 20 120 48 heures 8,148 % Procédé suivant l'invention 300 ppn '0,5 0, 5 8 > 6 semaines 9,135 % puis 3 x 50 ppm Le procédé suivant l'invention permet de préserver le levain pendant au moins 6 semaines, de l'améliorer et de le réutiliser alors que le procédé à la pénicilline ne préserve le levain que pour 48 heures. 6 - Le procédé suivant l'invention permet ainsi d'écourter d'en- viron 10 jours une campagne de 100 jours de traitement des mélasses avec une production d'alcool correspondant aux quota autorisés. En outre, les vinasses produites, totalement exemptes d'hy- drazine -celle-ci étant détruite totalement à la distillation sont utilisables pour l'alimentation du bétail. -7 2528449 REVENDICATIONS 1) Procédé de fermentationalcoolique utilisantla méthode auxanti- septiques caractérisé ence que l'antiseptique utilisé est constitué par un produit à base d'hydrazine. Z) Procédé suivantlarevendication 1 caractérisé ence que le pro- duit antiseptique utilisé est constitué par une solution à 24 % en poids d'hy- drate d'hydrazine. 3) Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le pro- duitantiseptique utilisé est constitué par une solution à 35 % enpoids d'hydrate d'hydrazine. 4) Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le pro- duit antiseptique utilisé est constitué par une solution contenant de 0, 05 à 2 parties d'unalcool supérieur de C 3 à C 8 pour 1 partie d'hydrate d'hydrazine. ) Procédé suivant l'une quelconque des revendicationsprécédentes caractérisé en ce que le produit à base d'hydrazine est introduit dans le levainavant fermentation. 6)Procédé suivant la revendication 5 caractérisé en ce que le pro- duit à base d'hydrazine est introduit à raison de 20 à 1000 ppm de solution suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, représentant 3 à 154 ppm d'hydrazine. 7) Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le produit àbase d'hydrazine est introduit dans la ou les cuves de fermentation. 8) Procédé suivant la revendication 7 caractérisé en ce que le pro- duit est introduiten uneou plusieurs injections, ces dernières étantespa- :céesen fonctionde l'évolution de la fermentation, à raison de 5 à 200 ppm d'une solution d'hydrazine suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, représentant 0, 8 à 3 ppm d'hydrazine. 9) Procédé suivant la revendication 7 caractériséen ce que le produit à base d'hydrazine estintroduiten trois injections, chacune de 50 ppm de solution soit 8 ppm d'hydrazine. -8 2528449 ) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que Ieproduit à base d'hydrazine estintroduit dans les additifs usuels tels qu'antimousse, apportés notammentau cours de la fermentation. 11) Procédé suivantl'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que lorsqu'il est appliqué à la fermentation des jus su- crés, le produit à base d'hydrazine est introduit en continu dans le jus su- cré avant sa diffusion. 12) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que lorsqu'ii est appliqué à la fermentation des jus su- crés le produit à base d'hydrazine est introduit encontinu dans le jus su- cré sortantde diffusion. 13) Application duprocédé suivant l'une quelconque des reven- dications précédentes 1 à 11 à la fermentationalcoolique des mélasses. 14) Application du procédé suivant l'une quelconque des reven- dications précédentes 1 à 11 à la fermentation des produits amylacés.