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PROCEDE DE SACCEARIFI04TION DE :4' AMI LON DES MATIERES DITES AMY4AGEES 0,U DE TOUTES AUTRES SUBSTANCES QUI EN RENFERMENT.
On sait que pour être transformé en sucre, 1,'amidon con- tenu dans les substances dites: %amylacées* ou autres doit subir une opération connue sous le nom "d'hydrolyse" ou encore de
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"saaaharifioation".
Plusieurs méthodes sont entrées dans la pratique couran.- te pour l'exécution de cette transformation.
Elles sont rappelées succinctement ci-dessous.!
1 - Hydrolyse par les acides minéraux:
Dans ce cas, on met l'amidon en suspension dans une solution acide (chlorhydrique ou sulfurique) à doses variables et l'on chauffe :la masse pendant un temps plus ou moins long et à une température plus ou moins.élevée, cette dernière condition étant généralement en raison inverse de la dose d'acide et du temps.
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2 - Hydrolyse par le malts
Dans ce cas, les matières amylacées sont mises en suspen- sion dans l'eau et sont généralement cuites une demi-heure ou plus à une température supérieure à 100 .
On refroidit ensuite la masse vers 55 à 60 et on l'addi- tionne d'une certaine proportion de malt qui apporte les dias- tases hydrolysantes de l'amidon. L'action de ces diastases à la température considérée peut être poursuivie pendant une heure et plus.
3 - Hydrolyse par les mucédinées:
On cuit la masse comme en 2 puis on la refroidit vers 40 et l'on fait développer, dans son sein, des organismes connus sous le nom de muoédinées qui ont la propriété de sécréter les diastases hydrolysantes de l'amidon.
4 - On a aussi préconisé parfois de faire agir les diasta- ses du malt sur les pommes de terre râpées sans faire subir à, celles-ci la cuisson préalable mais il a été reconnu que la saccharification était incomplète et que la méthode ne convenait pas pour l'obtention des plus hauts rendements industriels.
5 - Enfin, on a aussi préconisé d'employer certains enzymes d'origine bactérienne ou végétale pour commencer une liquéfaction de l'amidon, sous certaines conditions de tempéra- ture et de durée, avant de faire subir à,la masse la cuisson à haute température et l'hydrolyse proprement dite. On trouve dans le commerce, sous le nom de "superclastases", les enzymes d'ori- gine bactérienne ou végétale utiliséeapour cette liquéfaction préalable. Dans le procédé connu, cette liquéfaction préparatoi- re est toujours suivie d'une saccharification proprement dite, par exemple par les mucédinées.
Tous les procédés dont le principe est rappelé ci-dessus exigent des installations compliquées ou entratnent de fortes dépenses en matériel spécial et en consommation d'acide ou de charbon. Seul, le cas d'hydrolyse directe des ppmmes de terre par le malt fait exception à cette règle mais le rendement de
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saccharification est alors ai faible que ce moyen présente un intérêt éoonomique et industriel restreint et ne s'est pas généralisé.
Or la demanderesse a trouvé que certains substances amylacées contenaient des principes actifs capables de catalyser l'action des enzymes hydrolysantes susceptibles d'être utilisées pour la saccharification des matières amylacées.
Grâce à 1¯'action catalytique de ces principes actifs, ou co- enzymes,-- dont, à la connaissance de la demanderesse, l'existen- ce n'avait jamais été décelée auparavent, vraisemblablement en raison du fait que les méthodes antérieures comportaient toutes une cuisson de la matière amylacée, au cours de laquelle ces principes étaient détruits -- la saccharification de l'amidon peut s'obtenir d'une manière extrêmement simple, sans qu'il soit, nécessaire de faire intervenir les moyens connus tels qu'acides, malt, ou liquéfaction préalable, ni de reoourir à la cuisson à haute température ou à des appareils spéciaux compliqués.
Le procédé de saccharification de l'invention consiste essen- tiellement à faire agir sur une ou un mélange de substances amy- lacées dont on veut transformer l'amidon en sucre, en même tempe que des enzymes déjà cpnnues, des principes actifs ou cp-enzymes contenue' dans des substances amylacées.
Parmi les substances amylacées contenant les dits principes actifs, on peut citer d'une façon générale les céréales, et notamment le blé, l'orge, l'avoine, le son de blé eto.
Four.exécuter ].!,invention, on pourra procéder cpmme suit ou d'une manière analogue. On met en suspension dans l'eau une certaine quantité de substances amylacées (par exemple une partie ppur 6,parties d'eau) et on soumet la masse, portée à, une température modérée, de préférence entre 50 et 7000., à l'action conjuguée d'enzymes déjà connues, tels que les super- clastases par exemple, et de co-enzymes contenues dans des substances amylacées, ces enzymes et co-enzymes étant utilisées dans des proportions convenables.
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Il a été établi que les conditions optima pour réaliser l'invention et obtenir le maximum d'hydrolyse de l'amidon sont généralement les suivantes} a) on met en oeuvre une substance amylacée assez finement divisée. b) on adopte une dose d'enzymes (du genre des superclasta- ses) depuis 1/10.000 ème jusqu'à 1/20ème du poids de l'amidon à hydrolyser, suivant le pouvoir hydrolysant des enzymes. c) on choisit une température d'hydrolyse depuis 35 jusqu' à 80 . d) on exécute l'hydrolyse pendant un temps allant depuis 1. heure jusqu'à 5 heures. e) lorsque la substance amylacée à saccharifier renferme elle-même la co-enzyme, la quantité de cette dernière apportée directement au milieu par la charge de matières premières suffit en général pour assurer un bon rendement de l'hydrolyse.
f) si l'on traite une matière amylacée naturelle dépourvue de co-enzymes ou dans laquelle les co-enzymes préexistantes ont été détruites par le traitement préliminaire de la matière première, par exemple par une cuisson à plus de 800,,il est facile d'y remédier par l'addition directe d'une proportion convenable de matière amylacée renfermant naturellement des co-enzymes ou encore d'une certaine proportion d'extrait de ces co-enzymes préparé par les moyens connus.
Les exemples suivants donnés à titre non limitatif,feront bien comprendre comment la présente invention peut, être réalisée.
EXEMPLE 1:
Cas de matières amylacées contenant initialement les co- enzymes -
Du blé broyé est mis en suspension dans l'eau à raison de 20 kilos de blé par 100 litres de masse.
On ajoute à la masse une quantité de superclastases correspondant à 50 grammes pour 100 kilos d'amidon à hydrolyser et on maintient le tout pendant une heure à une température comprise entre 55 et 65 , en agitant. On constate alors qua
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l' amidon ast transformé en sucre avec un très bon rendement.
Si .le but final de 1,'opération est la fabrication de l'alcool, il suffit de soumettre la masse hydrolysée $.,la fermentation alcoolique et IL'on obtient les rendements alcooliques industriels normaux.
EXEMPLE 2;
Oas d'une substance amylacée ne contenant pas initialement de co-enzymes -- On-utilise comme matière première du riz décortiqué auquel on apporte les co-enzymes nécessaires en l'additionnant par moitié de son de blé.
Le mélange est mis en suspension, à raison de 25 kilos dans 100 litres, dans de l'eau additionnée d'enzymes connues (du genre des superclastases par exemple) et portée à 50 à 60 .
Après l heure 1/2 d'agitation, le travail de saccharification est terminé et la masse peut être soumise, si on le désire, à la fermentation alcoolique.
EXEMPLE 3:
Du riz décortiqué est additionné, à raison de 100 grammes pour 100 kilos d'amidon, de co-enzymes extraites préalablement par les moyens connus de substances qui en renferment. On opère ensuite comme dans les exemples 1 et 2.
Il est aisé de a'assurer si la matière première contient ou ne contient pas les co-enzymes nécessaires au succès de l'opé- ration. Il suffit de soumettre une petite quantité de cette matié- re première à l'action des enzymes connues (.du genre des super- clastases par exemple) dans les conditions opératoires précisées dans l'exemple l et de mesurer le rendement de saccharification obtenu. S'il y, a déficience de co-enzymes dans la matière qui doit ôtre soumise à l'hydrolyse, on y remédie par les moyens indiqués dans les exemples 2 ou 3.
La Demanderesse a trouvé en outre que, parmi les substances amylacées contenant les qo-enzymes, il en existe un certain nombre qui renferment naturellement, sous,leur forme primitive, un ensemble d'agents saccharifiants appartenant à, la classe
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générale des enzymes et capables de transformer l'amidon en sucre sans aucun apport extérieur. Ces substances, riches en amidon, se suffisant donc à elles-mêmes et sont capables de réaliser par leurs propres moyens, sans aucune préparation spéciale, la saccharification de l'amidon qu'elles renferment*
C'est d'une façon générale, le cas des céréales et en. particulier du blé, de l'orge, de l'avoine, etc..
Dès lors, pour l'application de l'invention à cette catégo- rie de matières, il suffit de chauffer simplement la matière première en présence d'eau à une température inférieure à 80 , ce qui constitue une simplification considérable des procédés de saccharification antérieurement connus.
On a constaté en outre que, pour la bonne exécution du procédé, il était avantageux d'utiliser une céréale stockée depuis un certain temps car le taux de saccharification à partir de matières nouvellement récoltées est en général trop faible.
La température d'hydrolyse ne doit pas dépasser 80 , comme il a été dit plus haut et sera comprise de préférence entre
50 et 70 . Il suffit en général d'une durée de chauffage infé- rieure à 3 heures pour que la saccharification de l'amidon doit poussée à son point maximum; enfin, on peut éventuellement agiter la masse pendant la durée de l'opération.
EXEMPLE 4;
100 kg. de blé finement broyés sont mis en suspension dans
400 litres d'eau; on chauffe la masse en agitant constamment à une température de 65 pendant 2 heures; à ce moment la saccha- rification de l'amidon est à son point maximum. On peut, le cas échéant, soumettre la masse à la fermentation après l'avoir re- froidie à la température convenable.
Comme matières premières amylacées convenant à l'exécution du présent procédé, on a cité précédemment les céréales; toute- fois il est bien évident que l'invention n'est pas nécessaire- ment limitée à leur utilisation et .que toute matière amylacée renfermant naturellement les agents saccharifiants nécessaires
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et pouvant, par suite, être transformée en sucre par simple chauffage en présence d'eau à moins de 80 , conformément au présent procédé, rentre dans .La cadre de l'invention.
On peur également, conformément au présent procédé, ajouter à la matière amylacée principale une certaine proportion d'une autre matière amylacée ne contenant pas naturellement d'agents saccharifiants mais dont 1,'amidon se trouve transformé en sucre sous Inaction des éléments hydrolysants de la matière principale.
Lorsque l.'on envisage la fermentation alcoolique du sucre obtenu, il n'est pas nécessaire de pousser la saccharification jusqu'à son point maximum) on a constaté en effet que l'action hydrolysante se poursuit au cours de la fermentation elle-même de telle sorte que, finalement, l'amidon préexistant dans la matière première se trouve transformé en alcool avec un excellent rendement.
La présente invention étant essentiellement caractérisée par 1.,'utilisation conjuguée d'enzymes précédemment connues et de co-enzymes mises en évidence par la demanderesse, agissant comme catalyseurs, il est bien évident qu'elle n'est pas limitée aux @ exemples donnés ci-dessus, mais s'étend à, tous les cas où l'ac- tion conjuguée des enzymes déjà connues e,t des cp-enzymes mises en évidence permet de réaliser 1,'hydrolysa de l'amidon avec un rendement élevé en sucre.
.REVENDICATIONS -- ------------