II. — FABRICATION DE L’AMIDON

La matière féculente que l’on extrait de la farine de blé se nomme amidon . On extrait encore de l’amidon du maïs et du riz en assez grande quantité pour former une branche spéciale de commerce. Les amidons des autres substances végétales sont moins connues dans nos pays et ne nous occuperont pas.

Amidon de blé. — Si l’on compare la consistance de la pomme de terre à celle du blé, on voit avec quelle facilité la première se réduit en farine, et en fécule, tandis que les céréales offrent une dureté très-grande nécessitant des moyens mécaniques puissants pour les pulvériser. C'est que dans le grain de blé la matière amylacée est retenue par une substance azotée agissant à la manière de la gomme et que l’on appelle le gluten, ce qui n’a pas lieu dans la pomme de terre. Suivant la quantité de gluten que contient un grain de blé, ce grain est plus ou moins dur, et la dénomination de blé tendre et de blé dur serait similaire de celle-ci: blé contenant peu ou beaucoup de gluten. Voici en effet trois analyses de farine de froment moyen, dur et tendre :

Farine brute de Blé dur Blé tendre froment indigène. d’Odessa. d’Odessa.

Eau . , . . . 10,0 12,0 10,0

Gluten sec . . . 11,0 14,6 12,0

Amidon . 71,0 57,6 63,3

Cendres, glucose, dextrine, matières grasses et son resté dans la farine. . 8,0 15,8 14,7

loi “ïôô îoo

On voit que la quantité d’amidon est en raison inverse de celle du gluten. Les blés tendres sont donc préférables pour la fabrication de l’amidon ; car, outre que leur rendement est plus considérable, leur traitement est plus facile.

La présence du gluten dans les farines a été tout d’abord un obstacle à la fabrication de l’amidon ; c’est elle aussi qui est cause du peu d’extension que reçut dans le principe l’amidonnerie, supplantée par la fabrication infiniment plus facile de la fécule de pomme de terre. Cependant ce gluten jouit de propriétés chimiques et physiques qui permettent de l’isoler facilement de l’amidon.

Le gluten ne se dissout pas dans l’eau, il s’agrège en une matière grisâtre

FABRICATION DE L’AMIDON

qui colle aux doigts ; en sorte que si Ton soumet à l’action de l’eau la farine en la mallaxant avec les mains, le gluten se réunit en une boule abandonnant à leau l’amidon qui se dépose alors très-facilement. Donc ce procédé très-simple permettrait d’extraire rapidement la matière amylacée des farines; mais ce n’est pas ce moyen qui a été employé le premier, ce qui semblerait démontrer que le hasard a présidé à l’invention de l’amidon. En effet, le gluten abandonné dans l’eau se gonfle, puis se décompose sous l’action d’une fermentation putride qui dégage beaucoup de gaz carbonique, d’hydrogène et d’hydrogène sulfuré ; bientôt il se ramollit, devient fluide et noirâtre, l’eau devient acide et le gluten se dissout complètement. Si donc on abandonne à la fermentation putride une farine délayée dans l’eau, son gluten disparaîtra et l’amidon restera en liberté. C’est ce moyen primitif qui est resté longtemps le seul employé dans la fabrication de l’amidon et qui est encore en usage en Allemagne avec quelques modifications.

Enfin, le gluten a la propriété de se dissoudre facilement dans les alcalis caustiques, ainsi que dans les acides minéraux et organiques. Aussi emploie-t-on dans certains cas la macération des farines dans des eaux alcalines ou acides pour faire disparaître le gluten, et spécialement dans la fabrication des amidons de riz et de maïs. Tels sont les principes qui président au travail des amidonneries; nous allons étudier en détail les différents procédés auxquels ils ont donné naissance.

Fabrication de l’amidon par fermentation. — On peut chercher à extraire l’amidon du blé de deux manières, soit en partant du grain de blé lui-même, soit en travaillant la farine obtenue par sa mouture. De là deux séries d’opérations différentes pour arriver au même résultat. Nous nous occuperons d’abord du travail des farines qui constitue le véritable procédé de fermentation, le traitement des grains entiers tenant du lavage et de la fermentation tout à la fois, et ne devant prendre place qu’à la suite des études des deux procédés.

Le gluten, comme matière azotée, entretient très-facilement la fermentation des liquides en présence desquels il se trouve. On suppose même que dans l’action de la végétation c’est le gluten des céréales qui se transforme en diastase , le ferment de l’orge germée que l’on emploie en brasserie particulièrement. Mais le gluten proprement dit n’est pas ferment immédiat, aussi pour activer la fermentation d’une farine délayée dans l’eau est-on obligé d’avoir recours à la levure de bière, au levain de boulanger, aux eaux sures qui sont elles-mêmes des liquides en fermentation latente. Lorsque l’on ne dispose pas de levain ou de levûre on a recours à ce que les féculiers appellent de Veau forte , c’est une dissolution d’alun dans quatre fois son poids d’eau chaude additionnée d’un même volume d’eau-de-vie. Cette eau forte agit sans doute comme agent de séparation et de nutrition du ferment préexistant toujours dans les céréales.

Quelle que soit la matière que l’on emploie pour engendrer la fermentation, si elle est solide, elle doit être parfaitement délayée dans 10 fois son poids d’eau, puis versée dans les cuves à fermentation et recouverte d’eau jusqu’à mi-cuve. L’eau que l’on emploie doit être aussi pure que possible pour obtenir des fécules très-peu chargées de cendres. Par chaque 600 litres de capacité de la cuve à fermentation on emploie 1 kil., de levain. Cette première opération faite, la température de la pièce étant entre 16 et 20°, on abandonne Veau sure ainsi obtenue pendant un ou deux jours, temps favorable pour lui donner toutes les qualités requises pour l’opération, puis on procède à la trempe.

La trempe se fait dans des cuves, des tonnes, des pipes défoncées, suivant l’importance de la fabrication. On les emplit à moitié d’eau sure et d’eau, et on laisse reposer pendant un ou deux jours, en entretenant une température de 16 à 20° dans la pièce, puis on procède à la mise en trempe de la farine.

CHIMIE INDUSTRIELLE

Celle-ci est projetée par petites portions dans les cuves, mouvée pour opérer un mélange parfait, et l’on emplit ainsi ces cuves jusqu’à 20 centimètres du bord. On abandonne alors cette bouillie, qui n’est pas épaisse, pendant 12 ou 13 jours, en ayant soin de temps en temps d’agiter modérément, le mélange. La fermentation ne tarde pas à se déclarer, alcoolique d’abord, puis acétique et lactique. Lorsque les gaz ne se dégagent plus, que la masse est devenue tluide, que l’on voit l’amidon se déposer, la fermentation est achevée.

L’amidon présente sur la fécule cette infériorité, c’est qu’il se dépose beaucoup plus lentement lorsqu’il est en suspension dans l’eau. Dès lors la séparation de l’amidon des eaux sures et des gras ne sera pas tout-à-fait aussi simple qu’en féculerie. De plus, ces eaux sures contiennent en suspension et en dissolution beaucoup de matières étrangères qui en augmentent la densité, en sorte que l’amidon s’y dépose plus lentement encore que dans l’eau pure. La séparation de l’amidon présentera donc trois périodes après la fermentation. La première consiste à décanter simplement les eaux sures qui surnagent après un repos plus ou moins long. Ces eaux, très-propres à la fermentation d’une autre quantité de farine, sont mises de côté ; la seconde, à tamiser les eaux sures qui surnagent la partie compacte de l’amidon et qui contiennent beaucoup d’amidon et d’impuretés, constituant les rinçures; la troisième, à délayer l’amidon amoncelé au fond des cuves avec de l’eau et à le tamiser dans de nouveaux réservoirs où l’on va procéder à son rafraîchissement.

Pour rafraîchir l’amidon,' lorsqu’il est déposé, que l’on a écoulé l’eau surnageant, enlevé tous les gras qui le recouvrent, on verse par-dessus de l’eau acidulée par l’acide sulfurique et l’on brasse fortement. L’acide, suivant ce que nous disions au début, dissout les dernières portions subsistantes de ferment, sépare les gras, et purifie ainsi considérablement l’amidon qui blanchit sous son influence.

On décante cette eau acidulée pour l’utiliser une autre fois encore, on enlève les gras qui salissent la partie supérieure du dépôt d’amidon, puis on opère un nouveau rinçage avec de l’eau acidulée nouvelle, de la même manière, et l’amidon se dépose alors facilement et prend le nom de blanc.

On procède alors à ce que l’on appelle passer les blancs, c’est-à-dire que l’on délaie les blancs dans de l’eau pure et les passe au tamis de soie. Ce qui reste sur les tamis est réuni aux gras. Les blancs sont ensuite levés, mis en bachots, ressuyés sur des plâtres; puis 24 ou 48 heures après ils sont rompus à l’aide d’une bêche, en morceaux réguliers de 8 cent, d’épaisseur environ sur 25 dans les autres dimensions, enfin ils sont portés à l’air dans le haloir , puis étuvés en élevant progressivement latempérature de 45 à 75° jusqu’à parfaite dessiccation.

Toutes ces opérations étant de même ordre que celles que nous avons décrites pour la fécule, nous ne nous y arrêterons pas plus longtemps. Nous dirons seulement que les gras sont repris à l’eau chaude, ou mieux, à l’eau acidulée, tamisés de nouveau sur le tamis n° 100 en procédant comme précédemment, puis sur le tamis n° 4 20. Il en est de même des rinçures.

En Allemagne où les procédés de fermentation sont beaucoup employés, après la séparation des eaux sures, on introduit l’amidon dans des sacs, on les place dans une cuve plate et on les foule aux pieds en ayant soin d’arroser de temps à autre.

On extrait aussi l’amidon directement des blés entiers, sans passer par la mouture, de la manière suivante : Les grains sont portés dans une cuve mouilloire où ils se ramollissent, puis mis en sac, portés dans la cuve plate, foulés aux pieds avec arrosage, ou bien simplement écrasés entre des rouleaux et étendus dans la cuve plate; enfin les pulpes sont lavées jusqu’à parfaite limpidité' de l’eau. Ces eaux de lavages sont abandonnées à la fermentation, décantées, remplacées

FABRICATION DE L'AMIDON

par de nouvelle eau qui subit encore un peu de fermentation, enfin la fécule est lavée et séchée.

Fabrication de l’amidon par lavage. — C’est le procédé de fabrication le plus généralement' employé, d’autant plus que les amidonneries travaillant par fermentation répandent des odeurs désagréables qui les font proscrire des centres habités, tandis que les procédés de lavage n’offrent aucun de ces côtés désagréables, pas plus que ceux de la féculerie, et ils ont l’avantage de donner

des produits d’une blancheur plus parfaite, de retirer intact le gluten qui est perdu dans la première opération ; et enfin d’être d’une manipulation moins longue.

L’instrument principal qui sert dans ce cas se nomme amidonnière et es destiné à malaxer dans un courant d’eau une quantité considérable de farine, de la même manière que la main dans les expériences de laboratoire. On construit les amidonnières de diverses manières , mais B toutes reposant sur le même principe. Les unes sont construites ainsi : soit un cylindre horizontal de 50 cent, de diamètre et de 1 mètre de longueur environ, dont les fonds sont en bois ou en métal perforés

Fig. 9, — Amidonnière (plan).

d’un trou Central de 25 centirn., pour permettre de voir à l'intérieur, et dont la surface est formée d’une série de barres carrées en fer galvanisé disposées suivant les génératrices, espacées entre elles de 1 millim., toutes orientées de telle sorte que l'une de leurs arêtes regarde l’intérieur de manière à faire une surface cannelée. Ce cylindre tourne autour d’un axe en fer au moyen d’une manivelle, et au milieu d’une auge cintrée dans laquelle on entretient un niveau d’eau constant. C’est dans ce cylindre qu’on introduit la pâte en soulevant un certain nombre de barreaux qui sont mobiles ensemble autour d’une charnière de manière à pouvoir se refermer comme un couvercle.

D autres amidonnières fig. 7, 8 et 9 représentent deux demi-cylindres horizontaux, CD H, fixes, placés côte à côte ; de 2 mètres de long sur 0,75 de large; une portion de leur paroi est formée d’une toile métallique n° 80, D. On y

CHIMIE INDUSTRIELLE

introduit la pâte qui y est agitée au moyen d’un cylindre en bois cannelé, a, animé d’un mouvement de va-et-vient, au moyen des bielles accouplées A a et A'F'; a' est un caniveau par lequel s’écoule l’eau chargée d’amidon.

Quelque forme que présente l’amidonnière le principe de son fonctionnement est le même. On la charge de 30 à 33 kil. de pâte formée avec 100 de farine délayée dans 46 à 50 d’eau, et pétrie une heure environ avant l'opération. Le pétrissage se fait avec de l’eau tiède en hiver, et froide en été. Le chargement opéré, on fait tomber au-dessus .du cylindre au moyen de tuyaux perforés de petits trous, une pluie d’eau, et l’on donne un mouvement de rotation, modéré et régulier ou de va-et-vient suivant les cas. L’eau s’échappe du trop plein d’abord laiteuse, dans un bac B, puis peu à peu se décolore, et finalement sort limpide. On arrête alors et on sort de l’amidonnière un boudin de gluten qui pèse environ 7 kil. On a dû extraire ainsi tout l’amidon dans un poids d’eau représentant environ quatre ou cinq fois le poids de la pâte.

Un sac de farine pesant 157 kil., fournira 100 kil., d’amidon sec, 50 kil., de gluten et sera traité en moins de trois heures.

Au sortir de l’amidonnière, l’eau laiteuse est reçue sur des tamis successifs, munis à leurs extrémités d’agitateurs, qui séparent les sons et abandonnent l’amidon et ce que l’on pourrait appeler l’eau de végétation des grains, étendue dans un grand volume d’eau. Les grains contiennent en effet, outre l’amidon et le gluten, 8 à 10% de matières sucrées, glucose et dextrine, ainsi que de l’eau de constitution. Les eaux de lavage de la farine sont donc sucrées et présentent par conséquent une certaine valeur nutritive, d’autant plus qu’elles contiennent aussi des matières azotées. On ne doit donc pas les perdre, et l’amidonnier trouvera leur placement facile soit dans la ferme où elle servira en breuvage ou en mélange avec les fourrages hachés, pour les animaux, soit dans les distilleries, vinaigreries, brasseries et autres usines utilisant le sucre des liquides végétaux. Cette eau pèse environ 2° et est colorée en brun.

On recueille donc dans des cuves tout ce qui coule au tamisage, et on laisse déposer un ou deux jours, on décante l’eau sucrée limpide qui surnage, puis on mélange avec un mouveron, et fait écouler les deux couches distinctes de liquide qui sont au-dessus du dépôt d’amidon et qui constituent les gras, et on les met à part pour être traitées ultérieurement, car elles contiennent une certaine quantité d’amidon. Cela fait, on délaie l’amidon dans trois ou quatre fois son volume d’eau acidulée par l’acide sulfurique et on tamise immédiatement.

Le lendemain on sépare l’eau acide qui surnage limpide pour s’en servir dans une autre opération; l’eau laiteuse qui suit est mise avec les gras; et si l’amidon n’est pas suffisamment ferme, on recommence un nouveau lavage acide identique, puis on le lave à plusieurs reprises à l’eau ordinaire, lavages suivis de tamisages, comme nous l’avons déjà indiqué.

Les blancs ainsi obtenus sont ensuite traités comme nous l’avons indiqué plus haut, exactement comme la fécule.

On a l’habitude de voir l’amidon sous la forme d'aiguilles, et lorsqu’on l’achète on l’exige sous cet aspect, parce que l’amidon fin peut seul le prendre et que c’est une preuve de sa pureté. En effet lorsque l’amidon se dessèche, les grains se rapprochent les uns des autres, d’où résulte dans la masse des intervalles vides prenant toute la hauteur du pain, et suivant lesquels se forme la cassure. Pour faciliter cette formation en aiguilles, lorsque les pains d’amidon n’adhèrent plus aux haloirs, qu’ils s’écaillent, on les gratte pour les bien nettoyer, les enveloppe dans un papier bleu de ciel retenu avec de la ficelle et on les met à l’étuve, à distance de 5 centimètres environ les uns des autres.

Si l’on désirait obtenir l’amidon en poudre, on le traiterait exactement comme la fécule.

FABRICATION DE L’AMIDON

Le travail des gras se fait comme celui de la fécule mère : on agite fortement le liquide, laisse déposer, décante l’eau claire, sépare l’eau féculente pour former de nouveaux gras, et purifie l’amidon, qui s’est déposée au fond, par des lavages successifs à l’eau acidulée. Si cependant on destinait cette fé cule à la fabrication de l’alcool, on n’aurait pas besoin de pousser si loin l’épuration. On se contenterait de laver l’amidon à l’eau pure, de le sécher dans des sac. ou dans des bachots, de le porter sur les plâtres, le broyer, le sécher complètement, et l’on obtiendrait un amidon de qualité parfaitement suffisante pour l’usage qu’on en veut faire.

Voici le rendement en amidon et produits autres, de 100 kil. , de farine moyenne par les deux procédés de lavage et de fermentation :

100 kilos de farine fournissent :