CHAPITRE XII
FABRICATION DE KAMIBOIT DE RIZ
Le riz
Le riz {Oriza sativa) est, comme tout le monde sait, une céréale qui végète plus particulièrement dans les pays chauds et humides ; il est plus riche en amidon que les autres céréales et constitue dès lors une matière première excellente pour la fabrication de Tamidon, surtout dans les pays qui le produisent.
La composition du riz est la suivante :
Pnyen BoQtMingaalt
Amidon 89.15
Dextrine i.OO | ^^'^
Matières azotées 7.05 7.80
— grasses O.SO 0.50
Cellulose 1.10 0.90
Matières minérales 0.00 50
Eau » 14.30
lOO.UO 100.00
Pour la fabrication de l'amidon, on emploie plus particulièrement les brisures de riz, c'est-à-dire les petits grains de riz brisés qui constituent le déchet de la décortication et du polissage du riz, des grains qui n'étant par conséquent que des fractions de la partie intérieure du grain, sont très riches en
FABRICATION DE L AMIDON DE RIZ
amidon, car dans le grain enlier,la protéine et la matière grasse se trouvent principalement dans la pellicule argentée.
Si le riz non décortiqué renferme 72 — 75 0/0 d^amidon, l'intérieur du grain en renferme 75 — 80 0/0 ; d'un autre côté^ la farine de riz résultant principalement de la pellicule argentée, renferme jusqu'à 14 0/0 de matière grasse et 14 0/0 dfr protéine.
On estime ordinairement que le riz en paille donne par 100 kilogrammes environ :
20 à 25 0/0 de déchet.
25 0/0 de brisures.
50 à 60 0/0 de riz en grains blancs et entiers.
Ces chiffres sont adoptés parles décortiqueurs de Bordeaux^ Nantes et de Tlndo-Chine.
Le petit tableau suivant montre les différences de composition des brisures de riz de différentes provenances, et fait voir combien il est important de n* acheter les grains que sur analyse pour se rendre compte du rendement que Ton peut en attendre.
Rie de 12.10
9 Indes - orienlales
Ris russe
Ri» éirypt.
ttizpersu»
Eau. .
Amidon
Protéine
Matière grasse. . . .
Sucre et dextrine. . .
Matière fibreuse . . .
Gendres
Dans la fabrication de l'amidon de riz, la teneur en amidon des grains n'entre pas seule en compte ; il faut encore examiner si l'amidon est de bonne qualité, s'il, se convertit facilement en empois, connaître sa teneur en protéine soluble et
268 FABRICATION DE LA FECULE BT DE l' AMIDON
insoluble en solution diluée. Plus il renferme de protéine soluble, meilleur il est, et plus le rendement sera élevé. Schreib estime que chaque fois 1 0/0 de protéine représente 1 0/0 d*amidon non extractible.
Partant de ces principes, Berger conseille de soumettre les brisures de riz aux essais suivants pour juger de leur valeur au point de vue de la fabrication de l'amidon :
1° Dosage de Tamidon total, c'est-à-dire de Tamidon, du sucre, de la dextrine (d'après Lintner), et déduction de 1,2 0/0 représentant le sucre et la dextrine, dont la teneur est généralement assez constante ;
2^ Dosage de la protéine totale, d'après la méthode connue pour le dosage de Tazote et multiplication par 6,25.
3^ Dosage de la protéine soluble par lavage d'un poids connu de riz dans une solution de soude de 1® B., précipitation de la protéine dans la solution par un acide, ou dosage de Tazote dans le résidu et déduction de la protéine totale.
4^^ On essaie la qualité de l'amidon en broyant le riz épuisé par la lessive de soude, reprenant la farine avec une nouvelle lessive diluée, faisant passer par un tamis de soie fin et débarrassant le liquide amylacé obtenu du gluten à Taide d*un petit appareil centrifuge de laboratoire. On soumet à la cuisson dans 100 centimètres cubes d'eau 6 grammes de l'amidon obtenu pour en faire un empois dont on examine la consistance. Par là, on reconnaît en même temps si le riz a été avarié par rhumidité.
La trbmpjs du biz
La séparation de Tamidon et des matières protéiques du riz présente des difGcultés beaucoup plus grandes que lorsqu'il S'agit du froment^ par exemple, avec lequel cette séparation
FABRICATION DE l'aMIOON DB RIZ 26^
s'effectue soit par simple fermentation, soit par lavage. La protéine du riz, en effet, est d'une nature particulière ; deplus elle est répartie très Qnement dans le grain, que la fermentation ne parvient que difQcilement à ramollir. Aussi, tous les procédés de fermentation qui ont été proposés pour ce traitement ont échoué. On a eu recours aussi, il y a déjà longtemps, à l'emploi des produits chimiques sans lesquels l'amidonnerie de riz n'aurait jamais pris les développements actuels. Ce fut Orlando Jones qui, dès 1840, préconisa l'emploi de la lessive de soude. Ce procédé s'est maintenu jusqu'à nos jours et est d'une application générale. On a bien recommandé dans le m^me but l'acide sulfureux liquide, mais cet acide ne peut remplacer la lessive de soude. Par contre, son emploi est bien recommandable pour le blanchiment de l'amidon.
Le rôle principal de la soude est de ramollir le riz et de le préparer ainsi pour la moulure. La soude dissout une grande partie de la protéine qui se trouve finement répartie dans toute la maaae du grain ; en même temps celui-ci est ramolli et se laisse moudre avec facilité. En second lieu, la soude constitue un agent de séparation^ en dissolvant le gluten qu'on sépare ensuite de Tamidon par voie chin^ique. Cette action de la soude est d'un grand secours dans ramidonnerie de riz ; malheureusement, il y a des fabricants qui n'ont jamais su le comprendre : pour ceux-ci la soude est simplement un moyen ^ de ramollir les grains, et rien de plus. Nous reviendrons sur ce point.
La lessive de soude employée dans la trempe des grain» ^ pèse généralement 0,3 à 0,5 0/0 d'hydrate de soude (1).
(1) Bftaemann, ancien directeur d'une grande amidonnerie de riz, fait à ce sujet les remarques suivantes : La concentration de la lessive de soude employée pour la trempe varie suivant le procédé, l'époque de Tannée et la qualité du riz mis en œuvre. Il circule sur ce sujet un grand nombre de données fausses. En appliquant le procédé par sou-
270 FABRICATION DE I.A FECULE ET DE l' AMIDON
La;grandeur et la forme des récipients de trempe peuvent varier ; on leur donne généralement la forme rectangulaire et une capacité qui varie de 4 à 5 mètres cubes. Ces récipients sont en bois ou en ciment ; le métal n'est guère employé. Dans telle usine les récipients ont 4 à 3 mètres de long, 1 nièire à l^'.SO de large et 1 mètre de haut. Ils contiennent un faux fond perforé au-dessus duquel est réservé un vide de 0"*,70. On y verse le maïs à l'état sec, en couche de 0'",40 ; la trempe le fait gonfler au point qu'il atteint une hauteur de 0°^,60.
L'opération de la trempe est généralement exécutée d*une manière encore primitive. On laisse le riz en contact avec la première lessive pendant dix-huit heures environ, en agitant de temps en temps. Ensuite on soutire la lessive, on la remplace par une lessive nouvelle et laisse encore en contact pendant douze heures ; on prolonge parfois les deux périodes. A l'achèvement de la trempe, le grain doit être ramolli au point de se laisser écraser facilement entre les doigts ; on le soumet ensuite à la mouture. La lessive qui a servi à la trempe tient en suspension des particules de riz entraînées mécaniquement : on la laisse déposer, on décante ensuite le liquide €lair, et on précipite par un acide le gluten qu'il tient en dissolution.
Telle est la marche actuellement suivie dans la trempe, qui constitue une des phases les plus importantes de la fabrica tion. Ce rôle n'est pas compris de certains fabricants qui considèrent la trempe comme une opération très secondaire. Il en
tirages, on emploie en hiver une lessive dont 50 centimèlres cubes sont neutralisés par 2^™*,'i d'acide sulfurique (49 grammes d'acide sulfurique pur dilués dans un litre d'eau). En été la lessive doit être plus forte, sans pourtant dépasser réquivalent de 3""',o de solution acide. •Quand on emploie le centrifuge, la lessive doit «'^tre plus forte et correspondre à o^'"',7 d'acide. On doit travailler autant que possible avec des lessives froides afin d'éviter les fermentations. L'emploi de Tammo- Iliaque, de même que celui de l'eau de chaux et du sulûte neutre de soude recommandé par Wildsmith, est à éviter.
FABRICATION DE l'aMIDON DE RIZ 271
résulte souvent de grandes pertes en cours de fabrication : on a des fermentations défectueuses, de faibles rendements en amidon de mauvaise qualité. La cause en est non seulement dans Tapplication inintelligente du procédé, mais encore dans le procédé lui-même.
Berger propose d*y apporter quelques modifications.
Dans le procédé de trempe actuel, le riz reste en contact avec la lessive en vase ouvert et pour ainsi dire au repos complet ; c'est tout au plus si on remue la matière trois ou quatre fois. Il s'ensuit qu'on arrive tout au plus à ramollir le riz, et c*est tout. On ne parvient pas à séparer le gluten dans la mesure du possible, vu que la lessive au repos ne peut se saturer de protéine.
£n outre, pendant la longue durée de la trempe en vase ouvert, la solution de soude attire de Tacide carbonique de l'air et perd ainsi la propriété de dissoudre le gluten. Souvent aussi les grains subissent une sorte de fermentation pendant la trempe. Les acides qui s'y. forment (acide lactique, etc.) entravent la dissolution de la protéine, ce qui explique pourquoi la lessive, qui est capable de dissoudre 60 grammes de protéine par litre, n'en contient le plus souvent que quelques grammes après le soutirage, soit en moyenne 15 grammes par litre. Le riz trempé, envoyé au moulin, ne devrait plus contenir que 2 à 3 0/0 de protéine ; or, le plus souvent, il en contient encore 5 à 6 0/0. La majeure partie de la protéine se trouve donc retenue dans les grains, et on est obligé de l'en éliminer dans la suite des opérations, d'où nouvelle dépense de lessive et nouveau travail.
Un autre inconvénient, causé par la longue durée de la 4rempe, est que la fermentation à laquelle nous avons fait allusion entraine des inconvénients dans les autres phases de la fabrication. Le premier d'entre eux se manifeste par la production d'une forte mousse à la mouture, ce qui est excessivement gênant pour la suite. Le travail au centrifuge devient difficile,
la séparation de i'amidoil n'est pas nette, les blocs extraits de l'appareil ont une apparence molle ; enQn, Tamidon se dépose difticilement dans les bassins de dépôt. La protéine prend une consistance mucilagineuse, ce qui gène beaucoup sa séparation de l'amidon dont elle retient une proportion importante.
Môme si Ton réussit, par l'emploi de lessive de soude ou d'acide sulfureux, à supprimer la fermentation, celle-ci se manifeste de nouveau pendant la dessiccation de Tamidon i Tétuve ; le produit est alors envahi par des champignons.
11 est rare qu'on parvienne à se rendre compte des causes de ces accidents ; il est plus simple d'en accuser le riz. Or, la mauvaise qualité du riz peut tout au plus donner lieu à un commencement de fermentation; mais, dans un travail bien conduit, elle ne se développe jamais au point de devenir nuisible.
Ce qu'il faut, c'est remplacer la simple trempe du riz par une lixiviation continue par la lessive de soude. Cette lixiviation doit être à courants opposés, analogue à celle pratiquée dans la diffusion en sucrerie. La marche de la lessive est alors telle que la solution presque saturée rencontre toujours du riz frais, et que le riz presque épuisé reçoit finalement de la lessive fraîche.
Pour empêcher l'absorption d'acide carbonique, il convient d'employer des récipients fermés. Un brevet pris par Sloltenhoff (1) consacre ce principe. Celui-ci propose l'emploi d'un appareil à vide pour la circulation de la lessive. Dans cette installation, la lessive serait aspirée à travers une toile filtrante qui retiendrait les particules tenues en suspension. Par là on éviterait aussi l'abandon prolongé à elle-même de la solution soutirée. 11 est clair que le travail continu de la lessive permettrait d'abréger considérablement la durée de la trempe,
(1) Brevet allemand, n« 46.618 (1889).
FABRICATION DE l' AMIDON DE RIZ 273
d'économiser de la lessive et d'éviter la fermentation. En outre, on obtiendrait ainsi, dès la première phase de la fabrication, une séparation presque complète de la protéine et de l'amidon.
L'auteur estime qu*il vaudrait mieux aussi employer pour la trempe une lessive plus concentrée que jusqu'à présent. En tons cas, il faut songer à refroidir artiGciellement la matière, en été du moins, car l'amidon est facilement attaqué par la lessive de soude à la faveur d'une température élevée (1). Une lessive d'environ 1,5° Baume opère une meilleure désagrégation du riz. L'emploi d'une machine à froid permet de faire U trempe à une température uniforme pendant toute l'année.
Pour obtenir une lessive pure, il faut dissoudre la soude dans une eau pure. En employant une eau dure, contenant parfois de Tacide carbonique libre, on rend inactive une fraction correspondante de la soude. C'est pourquoi, si Ton n'a pas d'eau de condensation à sa disposition pour dissoudre la soude, l'eau doit être au préalable traitée avec de la chaux caustique pour en précipiter les carbonates.
Dans le procédé actuel de la trempe, on emploie environ 2™' de lessive de soude par 1 .000 kilogrammes de grains, ce qui fait à peu près 1 à 1,25 0/0 d'hydrate de soude du poids du riz.
(1) Les basses températures ne suffisent pas toujours pour éviter les fermentations ; ou a observé, en effet, que les amidonneries situées dans Textrême Nord sont aussi exposées au danger de fermentation que celles de l'Italie ou de l'Espagne.
La cause des fermentations ne réside pas nécessairement dans la longue durée de la trempe. 11 s'agit de savoir au juste ce que l'on entend parla durée de la trempe. Dans beaucoup d'àmidonneries, cette opération ne dure pas plus de 18 heures ; dans cet espace de temps, la dissolution de la lessive de soude est assez insignifiante. Or, aussi longtemps que la lessive de soude reste active, les fermentations sont peu à craindre. Elles proviennent plutôt de la malpropreté de Tatelier de fabrication. Il est donc nécessaire de veiller au maintien de la propreté,
Fbgvlb et amidon. 18
La MOUTURE
Des bacs à tremper le riz passe à la mouture humide ; dans cette opération, on Tadditionne d'une solution diluée de soude. A cet effet, on se sert de moulins à meules (1). Celles-ci ont généralement 1200 à 1400 millimètres de diamètre et une épaisseur de 300 à 400 millimètres. Le nombre de tours est de 120 à 140 par minute.
Pour éviter toute perte d'amidon, il faut surveiller avec soin la mouture. Les déchets contiennent souvent, en effet, des fragments de grains non broyés qui sont éliminés par les tamis latéraux. Les gros grains composés échappent souvent aussi au broyage.
Pour obtenir une mouture parfaite, la plupart des fabricants soumettent la farine à un repassage ou seconde mou* ture. A cet effet, on installe côte à côte deux meules dont Tune est à un niveau plus élevé de manière à déverser la farine directement dans la seconde meule.
La lessive de soude ajoutée pendant la mouture est de même concentration que celle employée pour la trempe, elle contient par conséquent 3 à 5 grammes de soude caustique par litre. On la fait écouler en un filet uniforme d'un bassin surélevé dans la trémie à secousses dans laquelle tombe le riz. On emploie par 100 kilogrammes de riz environ 1200 litres (2)
de séparer le travail des résidus du reste de la fabrication et de désinfecter soigneusement la fabrique de temps en temps, surtout si on constate un commeucemeut de fermentation.
(1) [^a mouture par cylindres n'est pas avantageuse, eu égard au prix élevé de ces appareils et à leur faible rendement. Uhland cherche à les remplacer par le moulin conique, mais il n a guère réussi à faire des adeptes.
(2) Nous entendons le riz initial sec, car le riz trempé contient eoriron 40 d'eau.
FABRICATION DE l' AMIDON DE RIZ 275
de lessive, tandis que la pâte qu'on recueille à la sortie des moulins contient 20 à 28 0/0 de matières solides. La lessive dissout une certaine quantité de protéine pendant la mouture ; mais si la trempe a été faite convenablement, on peut écono* miser sur la soude. Avec une paire de meules, on peut moudre environ 20.000 kilogrammes de riz en 24 heures. La pâte moulue est élevée au moyen de pompes dans les bassins d*où elle passe aux tamis, puis au centrifuge.
les différents procédés de séparation du glu'ren et db L'amidon — fabrication de l'amidon pur
Suivant le procédé de fabrication employé, la matière moulue contient une plus ou moins grande proportion du gluten des grains, en outre la cellulose et toutes les impuretés mécaniques. Ces matières doivent être éliminées dans la suite du. travail, avec le moins de perte possible d'amidon. La sépara* lion de ces différents éléments se fait au moyen de tamis, de centrifuges^ de bassins de dépôt et de filtres-presses.
L'opération la plus importante, la séparation du gluten de Taniidon, se fait par deux procédés qui sont :
1** L'ancien procédé du soutirage ;
2'' Le nouveau procédé par le centrifuge. Ni l'un ni l'autre de ces procédés n'est recommandable isolément; une combinaison des deux est ce qu'il y a de meilleur. L'emploi du cenr trlfuge doit être surtout vivement recommandé dans les pays chauds où, malgré tous les soins apportés au travail, la fermentation réapparaît incessamment et où il serait impossible d'appliquer aucun autre procédé.
On soutient que les Américains n'emploient pas beaucoup le centrifuge, mais on oublie qu'ils mettent en œuvre princi*
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paiement du maïs qu'ils ont à vil prix et qu'ils tirent un excellent parti des résidus ; que par conséquent la question de rendement n'a pas pour eux la même importance que pour nousy surtout quand nous travaillons du riz.
Le meilleur auxiliaire du centrifuge et de la décantation est le tamis cylindrique : sans lui on ne saurait obtenir de bons rendements. Malheureusement, les tamis finissent par revenir cher parce qu'ils sont rapidement rais hors d'usage par suite de l'action de la lessive de soude. 11 serait intéressant de faire des eesai» avec des tamis faits de soie artiGcielle, qui pourrait peut-être présenter des avantages sous ce rapport.
Tamis. — Les tamis servent à séparer mécaniquement les particules grosses des parties fines. Les premières se composent de riz qui a échappé à 'la mouture, de protéine à grosses fibres et d'impuretés éventuelles. Les tamis à secousses sent à peu près partout remplacés par les tamis cylindriques qui donnent ici les meilleurs résultats. La construction de ces derniers est la suivante : sur un axe de 4 à 3 mètres de long sont montées transversalement trois liges croisées symétriques, distantes d'un mètre Tune de l'autre. Les extrémités de ces tiges portent 6 lattes de bois parallèles à l'axe. Sur le bâti ainsi obtenu, on fixe des tamis de soie fine. Le cylindre occupe une position presque horizontale, avec une inclinaison de 15 centimètres environ. Dans la partie supérieure du tamis, on introduit le liquide à tamiser ; la matière traverse les parois du tamis, se réunit dans une caisse en bois qui entoure le cylindre. La partie basse du cylindre, entièrement ouverte, débouche par-dessus la caisse de bois dans un autre bassin, où se déversent les gros résidus. L'arbre du cylindre est creux et perforé de petits trous ; il est relié à une conduite d'eau. Si Ton ouvre le robinet d'arrivée de Teau, celle-ci pénètre dans l'arbre et jaillit en pluie contre la paroi intérieure du cylindre et en arrose toutes les parties. C'est
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l'eau également qui charrie hors du cylindre les parties les plus grosses. Ces résidus ne contiennent plus que peu d'amidon; on les emploie dans l'alimentation du bélail. On avait bien proposé de les repasser à la meule; mais, ils n*en valent la peine que si la mouture initiale a été faite sans surveillance et a fourni une importante proportion de grains non broyés. Le lait d'amidon qui a traversé le tamis contient encore une importante proportion de protéine, les grosses fibres étant seules retenues dans le cylindre.
Centrifuge. — La protéine finement divisée, ainsi que l'amidon attaqué par la lessive de soude, mélangés au liquide qui a traversé le tamis, doivent être éliminés de l'amidon fin soit au moyen de l'appareil centrifuge, soit dans des bassins de dépôt. L'un et l'autre procédé permettent d'atteindre ce résultat avec une égale perfection. Cependant, Tappareil centrifuge mérite la préférence, car il permet d'imprimer au travail plus de rapidité et de régularité, d'économiser du temps. Le mieux est de combiner les deux procédés.
Le tambour de l'appareil centrifuge a généralement un diamètre de 800 à 900 millimètres, une hauteur do 340 à 400 millimètres ; il faut y ajouter la couronne qui a ordinairement 150 millimètres de haut. Autrefois le tambour était construit entièrement en cuivre ; actuellement on le construit beaucoup en tôle. Le nombre de tours est de 1400 à la minute. Pour la fabrication de l'amidon de riz, on n'emploie plus guère les tambours à paroi perforée, vu qu'il n'y a pas lieu d'y soumettre le produit au lavage. Le but du centrifuge est d'éliminer de l'amidon brut les matières solides et de classer celles-ci suivant leurs densités. L'amidon a une densité plus grande que le gluten, ce qui fait qu'il se place directement contre la paroi, le gluten vient former une couche distincte qui comprend également l'amidon altéré par une cause quelconque et de densité plus faible que la normale. L'appareil centriruge étant chargé, on le fait marcher peu-
