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Procédé perfectionné de fabrication de levures.
La présente invention concerne un procédé perfectionné de fabrication, avec aération, de levures particulièrement propres à être utilisées par les boulangers mais convenant aussi à des fins thérapeutiques.
Les procédés connus de fabrication, avec aération, de levures pour la boulangerie, comprennent deux phases distinctes : a) - La production de semence ou de levure mère, et b) - La production de levure commerciale.
Dans la production de semence ou de levure mère, on choi- sit d'abord une cellule qui convient au procédé particulier et qui donnera un produit final de bonne qualité. On prépare habituellement au laboratoire une levure pure et, après des traitements divers dans des appareils de culture pure, on achevé la préparation de la levure mère dans une cuve à levain.
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La liqueur nutritive est ordinairement composée de grains saccharifiés, de mélasses ou d'un mélange des deux, la concentration finale du moût variant entre 8 et 12 degrés Balling.
Dans tous les procédés connus, la substance nutritive pour le développement de la cellule est composée d'un hydrate de carbone tel qu'on l'obtient en partant soit de grains saccha- rifiés à l'aide de malt ou d'un acide, soit de sirops de mélasses (betterave ou canne à sucre) soit encore de raisins secs.
Le rendement obtenu après fermentation dépend la concen- tration, de l'aération et d'autres conditions. Ordinairement, il est d'environ de 20 à 30% de levure mère et de 30 à 20% d'alcool calculés sur la matière première mise en oeuvre.
On sépare et lave la levure mère et on la laisse toute pré- te pour la fermentation industrielle, tandis qu'on distille l'alcool ou qu'on le transforme en vinaigre à la manière connue.
Dans la seconde phase, on ajoute la levure mère (à l'état comprimé ou à l'état d'un liquide concentré) à la cuve de fer- mentation dans un moût approprié où la levure se développe dans des conditions variant suivant le procédé employé.
Le moût utilisé dans la cuve industrielle pour la seconde phase a ordinairement une concentration. inférieure à celle du moût pour la levure mère, et l'aération varie entre 1000 et 1500 mètres cubes d'air par heure, pour cent hectolitres de liquide.
Après fermentation, on sépare, lave et presse la levure.
Les fabricants s'efforcent, dans la fabrication, de levures pour la boulangerie, d'obtenir en fermentation in- dustrielle un maximum de levure et un minimum d'alcool.
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Divers procédés sont connus à cet effet et la technique est fondée sur l'alimentation continue, progressive ou intermitten- te, de la liqueur nutritive pendant toute la durée de la fermen- tation. On règle le débit d'alimentation de la solution nutritive de façon à réduire la formation d'alcool autant que possible et à obtenir la quantité maximum de levure. Dans tous les cas, l'al- cool se forme au commencement de la fermentation (phase zyma- tique) en plus ou moins grande quantité selon le procédé employé.
En général, la quantité d'alcool ne dépasse pas 10 à 12% du poids total de la matière première utilisée pour la fermentation.
Aux grandes dilutions généralement en usage, au début de la fer- mentation suivant ces procédés, la quantité d'alcool formé pen- dant la phase zymatique est relativement faible par rapport au volume total. L'alcool est en général lentement réabsorbé, en totalité ou en partie, principalement durant la dernière phase de la fermentation, dans des conditions qu'on ne peut pas régler et le rendement final varie selon cette réabsorption.
De grands rendements en levure,jusqu'à 100 des matières premières, peuvent être obtenus par les procédés connus dans la fermentation industrielle, mais le rendement moyen (en levure mère et en levure commerciale) par rapport à la matière première est réduit en proportion de l'alcool formé durant la production de la levure mère.
Le principal objet de l'invention est un procédé économique et efficace de fabrication, avec aération, de levures pour la boulangerie, ce procédé présentant encore d'autres avantages sur les procédés connus du même type.
L'invention a aussi pour buts :
De réaliser un procédé perfectionné pour la fabrication de levures, avec aération, dont le produit a un pouvoir de
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fermentation égal à celui des meilleures levures de boulange- rie connues et un pouvoir de conservation supérieur.
De réaliser un procédé perfectionné qui, avec de légères différences en comparaison de la technique connue, produit à la fois la levure mère et la levure commerciale dans le même appa- reil, ce qui réduit considérablement le nombre de cuves requises et le coût de la main d'oeuvre sans réduire le rendement ni la qualité obtenue par les meilleurs procédés connus.
La fabrication de levure, avec aération, selon l'invention, est caractérisée en ce qu'on utilise l'alcool, le moût propre- ment dit d'alcool ou le moût alcoolique résiduel provenant de la fabrication de levures ou celui des brasseries ou des dis- tilleries, comme substance nutritive dans l'appareil à fermenta- tion, pour produire un rendement plus élevé en levure sans obte- nir d'alcool à la fin de la fermentation.
Comme on l'a indiqué plus haut, dans les procédés connus, on cherche à éviter la formation d'alcool; mais selon la pré- sente invention, une grande quantité d'alcool ou de moût al- coolique peut être assimilée au même titre que l'hydrate de carbone convenant le mieux la formation de levure, et le pour- centage d'alcool ou de moût alcoolique que peut absorber la levure peut être supérieur à 80% de la matière nutritive totale.
Dans les procédés connus, il est d'usage d'utiliser, au début de la fermentation, un moût très dilué, (selon la pré- sente invention on travaille d'un bout à l'autre à une concen- tration pratiquement constante, à savoir avec une dilution de 1 à 12 et de 1 à 15) ensemencé, avec une semence de levure dont le poids varie entre 15 et 18% de celui de la matière première. Dans les procédés connus, la solution nutritive est versée continuellement, progressivement ou par intermittences, pendant la fermentation, mais dans le procédé selon l'inven-
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tion, l'alcool ou le moût alcoolique qui atteint jusqu'à 80% de la matière totale est présent, à titre de matière nutritive, dès le commencement de la fermentation.
L'aération est gra- duelle et ne dépasse pas 1500 mètres cubes d'air par heure pour cent hectolitres de liquide. Les substances minérales et orga- niques nécessaires à la cellule peuvent être ajoutées périodi- quement selon les besoins, comme on le sait dans,la technique.
Selon la présente invention, une grande quantité d'alcool est assimilée par un système de réactions biochimiques entre le substrat (alcool ou moût alcoolique) et les enzymes présents au cours de la fermentation, les enzymes décomposant l'alcool d'une manière spéciale, dans des conditions susceptibles d'adap- tation et réglées, en une substance que la levure assimile,
Conformément à ce procédé, le moût alcoolique de la levure mère, moût qui contient une grande quantité d'alcool (par exem- ple 3 à 5%), peut être utilisé comme matière nutritive dans l'appareil de fermentation pour la formation de levure commer- ciale ce qui permet non seulement de supprimer les pertes ou la séparation de levure mère, et le traitement ultérieur de l'alcool, mais aussi de réduire le prix de revient.
Contrairement à la technique connue par le procédé selon l'invention, l'alcool commence à disparaître dès le commence- ment de la fermentation, et sa décomposition est progressive du commencement à la fin du procédé et elle est proportionnelle à l'activité enzymatique de la cellule. La quantité d'alcool qui peut être assimilée dépend des conditions particulières qui prévalent pour chaque fabrique de levure.
On décrira maintenant dans ce qui suit quelques exemples de mise en oeuvre de l'invention.
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EXEMPLE 1. - La charge totale de 3900 kg de matière première comprend 2268 kg de mélasse de betterave et 1632 kg de blé.
On prépare et clarifie les 2268 kg de mélasse de betterave à la manière habituelle et on ajoute les quantités nécessaires de sels minéraux selon la pratique connue, On verse le liquide dans une cuve de culture avec de l'eau, et on le fait bouillir pour le stériliser. On le refroidit jusque 300, le volume final étant de 210 hectolitres. L'appareil employé est du type Amylo complètement clos. On ajoute 2,25 kg à 4,5 kg de levure à l'é- tat de semence sélectionnée au liquide pour ensemencer. On in- jecte de l'air stérilisé à la manière connue, le débit étant approximativement de 25 mètres cubes d'air stérile pour cent hectolitres de liquide par heure, et on laisse la fermentation suivre son cours pendant 16 à 17 heures.
Après fermentation, le moût de la culture contient 28,5 gr. de levure par litre et 3,143% d'alcool en volume ce qui montre que 87% de la totalité du sucre dans la cuve de culture ont été transformés en alcool.
On pompe le moût fermenté (levure mère et alcool) directe- ment dans l'appareil de fermentation et on le dilue avec de l'eau pour amener le volume à 315 hectolitres.
Après saccharification du grain par l'acide chlorhydrique, on le traite, on le filtre et on le recueille à l'état d'un mont concentré dans des cuves. On dilue ce moût concentré avec de l'eau, pour obtenir la solution requise et on l'introduit dans l'appareil de fermentation. Le débit de l'alimentation est calculé selon l'activité zymatique de la cellule. Après qu'on a pompé tout le moût, on injecte de l'air et on laisse la fermentation suivre son cours pendant 12 heures. Le tableau ci-dessous permet de suivre le procédé de fermentation.
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6 heures- Commencement du pompage de la liqueur de levure d'ensemencement ou du moût alcoolique.
7 heures 30 - Fin du pompage.
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Temps
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<tb> séparation
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EXEMPLE 2. - On a choisi une charge totale de 4082 kg de mélasse de betterave.
On stérilise et clarifie comme à l'exemple 1, 2722 kg de mé- lasse et on les verse dans la cuve de culture avec de l'eau stéri- lisée et puis refroidie à 30 , le volume final étant de 225 hecto- litres. L'appareil employé est du type Amylo complètement clos.
On ensemence la liqueur ainsi préparée avec 4,5 kg de levure sé- lectionnée et on injecte de l'air stérile à raison de 25 mètres cubes pour 100 hectolitres de liquide par heure. On laisse la fermentation se poursuivre pendant approximativement 18 heures.
Après fermentation le moût de la culture contient 30 grammes de levure par litre et 3,66 d'alcool en volume, ce qui montre que
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90% de la totalité du sucre de la cuve de culture a été converti en alcools On pompe alors le moût fermenté (levure mère et alcool) dans l'appareil de fermentation comme à, l'exemple 1 et on ajoute de l'eau pour augmenter le volume jusqu'à 315 hectolitres.
On purifie et clarifie à la manière habituelle les 1360 kg de mélasse restant et on les recueille dans des cuves, On dilue ce moût concentré avec de l'eau, au degré désiré et on l'introduit dans l'appareil de fermentation. La vitesse de l'écoulement est contrôlée selon l'activité zymatique de la cellule. On injecte de l'air et la fermentation se poursuit pendant 12 heures 20 mi- nutes. La marche de fermentation peut être suivie sur le tableau ci-dessous : 6 heures- Commencement du pompage de la liqueur de levure d'ensemencement ou du moût alcoolique.
7 heures 40 - Fin du pompage,
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<tb> Séparation
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Ces exemples montrent que la quantité d'alcool absorbée dépend de la quantité totale de matière première employée pour la production de levure mère et de la manière dont le procédé est conduit,
La réabsorption de 1*alcool par application de ce procédé est proportionnelle à Inactivité zymatique de la cellule.
La vitesse de réaction est indépendante de la concentration du sub- strat (concentration alcoolique) et varie seulement avec la con- centration des enzymes. La quantité d'alcool à transformer est proportionnelle à la quantité de diastase divisée par le temps.
La vitesse du développement de la fermentation est donnée par la formule suivante :
CE x CS T dans laquelle, C est la concentration des enzymes, CS est le pourcentage du sucre restant calculé sur l'alcool et T est le temps.
Le rendement final en levure, obtenue par ce procédé, calculé d'âpres la matière première totale mise en oeuvre (levure mère et commerciale) est d'environ de 25% plus élevé que par les procédés actuellement connus; de plus la présente invention supprime complètement le système de générations successives entre la culture pure et la cuve industrielle et, à coté des avantages économiques réalisés par ce procédé, on doit indiquer que la levure produite a un pouvoir de fermentation égal. ce- lui de la meilleure levure connue et qu'elle lui est bien supé- rieure en ce qui concerne sa conservation.
Le procédé peut être utilisé pour produire la levure mère et la levure commerciale dans le même appareil de fermentation,
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avec de légères modifications de la technique connue. ce qui ré- duit ainsi le nombre de cuves et le prix de revient et permet d'économiser beaucoup de temps. Un appareil de fermentation servant à cet effet peut être un appareil connu pourvu de moyens qui permettent de le fermer d'une manière étanche pendant la production de la liqueur de levure mère et de l'ouvrir pour la fermentation industrielle,
Résumée
La présente invention a pour objet un procédé perfectionné de fabrication dtaéro-levure, Elle se caractérise par les points ci-après applicables séparément et en combinaisons :
1. L'alcool ou le moût alcoolique est utilisé comme solu- tion nutritive,
2.
La solution nutritive contient un pourcentage élevé d'alcool ou de moût alcoolique.
3. La solution nutritive peut contenir jusque 80% d'alcool ou de moût alcoolique (calculé à l'état d'hydrate de carbone).
4. On fait fermenter la solution nutritive qui contient jusqutâ 80% d'alcool ou la solution de moût alcoolique à une concentration normale,
5. L'alcool ou le moût alcoolique utilisé comme substance nutritive est entièrement présent dans la cuve de fermentation des le début de l'opération.
6, L'alcool ou le moût alcoolique provenant de la levure mère est complètement assimilé quand la fermentation est terminée.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.