Procédé de préparation, par fermentation, d'acides gras volatils. La présente invention a pour objet un pro cédé :de préparation d'acides gras volatils, en particulier de .1 'acide acétique, à partir de so lutions de sucre, par fermentation à l'aide d'organismes thermophiles.
Lorsqu'une solution de sucre, par exem ple un moût de mélasse, est inoculée avec des organismes thermophides tels que, par exem ple, les organismes qui fermentent la cellu lose avec formation d'acides gras, il ne se forme que de petites quantités d'acide acéti que, à moins que la concentration :du sucre soit extrêmement faible. Avec les concentra tions en sucre employées normalement dans .les procédés ,de fermentation, il se forme des acides non volatils en même temps que (de fai bles :quantités seulement d'acide acétique.
Au fur et â mesure -que la concentration en sucre diminue, le rendement .en acide volatil, parti culièrement en acide acétique, augmente et lorsque le moût ne contient plus que de très faibles concentrations en sucre, pratiquement tout l'acide produit. est -de l'acide volatil.
On comprend -cependant facilement que la préparation :d'acides gras volatils dans ces conditions, c'est-à-dire avec une liqueur en f ermentation ayant une très faible concentra tion en sucre (par exemple 0,5 à 1 %) n'est pas rentable. En effet, :cette préparation né cessiterait non seulement d'emploi de réci pients -de très bande capacité pour le traite ment,de grandes masses de liquides, mais la récupération .des acides gras volatils .de ces grandes masses serait très :on)reuse.
Le procédé objet de la présente invention permet d'o'bvier à ces difficultés. Il est carac térisé en -ce que l'on établit la fermentation dans un liquide de :concentration en sucre très faible et en ce .que l'on ajoute une solution de sucre en quantité et d'une teneur en sucre telles que la concentration en sucre dans le fermenteur reste au-dessous de celle à laquelle une accumulation d'acide non volatil aurait lieu.
La Meneur en sucre de la solution ajoutée peut donc être forte, les quantités ajoutées étant faibles, ce -qui permet de travailler avec de petites masses de liquide. Les adjonctions peuvent se faire par intermittence ou conti nuellement et des quantités, de liquide fer menté peuvent être retirées du fermenteur d'une manière analogue.
La concentration des ions hydrogène .du liquide en fermentation est .de préférence maintenue- à un point optimum (par exem ple entre Pn5 et Pn9) pour les organismes employés, par addition périodique ou conti nue de .corps alcalins, tels que. par exemple, le bicarbonate ide sodium, l'ammoniaque, l'eau de chaux, le carbonate ,de calcium et autres corps semblafles.
Lorsqu'il est nécessaire, des substances nutritives telles que l'ammoniaque, le sulfate d'ammonium, le, phosphate d'ammonium, etc., peuvent être ajoutées au liquide en fermenta tion et, si on le désire, ces substances peuvent être ajoutées en même temps que la solution de sucre. De cette manière, on peut obtenir une concentration économique en sels d'aci des gras, en particulier d'acide acétique, à partir desquels l'acide peut être récupéré par n'importe quel moyen connu.
La fermentation peut être exécutée d'une manière continue et du ,liquide fermenté peut être retiré par intermittence ou continuelle ment, d'une manière telle que n'importe quelle concentration désirée de sel d'acide bras peut être maintenue dans le moût.
Comme solution de sucre, on peut utiliser des mélasses,di-luées provenant de la fabrica tion du .sucre de canne @ou ,du sucre @de bette rave, des solutions sucrées obtenues de la saccharose-brute, des solutions de glucose, des solutions sucrées obtenues du sorgho, des ca roubes et d'autres produits végétaux conte nant .du sucre, des solutions :
de sucre obtenues par hydrolyse -de cellulose et ide matières con tenant de la cellulose, telles que celles obte nues par traitement de sciure avec de l'acide, ou celles obtenues parle traitement au sulfite, du bois, pour obtenir de la -pulpe de cellulose, ou encoredes solutions sucrées obtenues par l'hydrolyse de -l'amidon et de substances con tenant de l'amidon.
Lors de la mise en eeuvre du procédé de la présente invention, on exécute de préférence la fermentation dans une brande masse de li quide de concentration en sucre nécessaire- ment faible et en ajoutant continuellement ou pkiodiquement,des quantités relativement petites de solution de sucre de concentration en sucre relativement forte, mais en propor- fon telle que la concentration en sucre de la.
brande masse ne s'élève pas au-dessus de celle < à, laquelle. n'importe quelle fermentation ap préciable donnant,des acides non volatils, prendrait place. On procède :à .des retraits de liquide fermenté corresipondant avec les addi tions des solutions de sucre.
La manière dont @fonctionne le procédé, dans des circonstances particulières, données à titre d'exemple, peut être comprise plus com- plètement en :considérant la description com parative suivante entre des applications d'un procédé connu et,du procédé selon l'invention: On dilue 258 kg de mélasse de betterave, avec de l'eau, jusqu'à, un volume de 272.5 li tres.
On fait fermenter cette dilution directe ment avec un organisme termophile fermen tant la cellulose à la température habituelle pour les fermentations avec ces organismes, notamment aux environs de 60 C. La con centration en ions hydrogène .est maintenue dans des limites convenant à la fermentation par les, moyens habituels.
On trouve qu'après six jours, l'acide total produit, calculé comme acide acétique, est égal à<B>58%</B> @de la quantité de sucre transformé. Laquantité -d'acide vo latil produit, :calculée comme acide acétique, n'est, cependant égale qu'à<B>28,30%</B> seulement ide la, quantité de sucre transformé.
Comparativement au mauvais rendement en acide volatil obtenu par le !processus qui vient -d'être décrit on peut obtenir un rende ment en acide qui .est pratiquement entière ment de l'acide volatil, en procédant comme suit, selon la présente invention: En supposant que l'on emploie un fer menteur d'une capacité de 2725 litres: on verse dans ce fermenteur, chaque jour pen dant :sept jours, une solution de 36 kg de mé lasse dans 3,63 litres d'eau.
Il est entendu que 1a cuve ide fermentation a été chargée avec un organisme thermophile de fermenta tion -de la cellulose et qu'une température d'environ 60 C est maintenue, il est égale ment entendu que la concentration en ions hydrogène est maintenue optimum (par exemple entre Pii5 et PO par les adjonc tions périodiques habituelles.
Pendant le pre mier jour l'acide total produit -sera en partie de l'acide non volatil, du fait de la concen tration de la. mélasse, comme on le compren dra., mais on .comprendra également -que de jour en jour la concentration de la mélasse -di- zninuera et, par conséquent, la production d'acide non volatil diminuera et de plus, ce dernier pourra en partie servir comme sub stance nutritive. Donc, à la fin des sept. jours, la .cuve de fermentation sera pratiquement pleine d'un liquide de concentration -en sucre très faible et contenant également ,des acétates -- at une faible quantité de sels. d'acides non vo latils.
En ayant ainsi préparé un moût ide @ai- ble concentration en sucre, approprié pour de nouvelles adjonctions. et des retraits corres pondants, on peut alors retirer 363 litres de liquide fermenté par jour et ajouter pair jour 363 litres d'une @solution à 10 % de mélasse.
L'adjonction et le retrait peuvent évidem- rnent avoir lieu soit à, intervalles, soit conti- nuellem-ent. On comprendra que la concentra tion en ions hydrogène sera maintenue fai ble comme précédemment et. que la tempéra- turc sera maintenue à un (degré approprié, de préiférence aux environs -de 60 C.
Si c'est nécessaire, .des substances nutritives sont éga lement ajoutées, mais dans le cas -de mélasse de ;betterave, .cette .adjonction n'est. pas haabi- tuellement nécessaire.