APPLICATIONS INDUSTRIELLES DE L'AMYLASE

Maltage. — - Transformations chimiques qui accompagnent la germination. — Méthodes de maltage, de triage, de trempage, de germination, de touraillage.

L'amylase se forme en quantités assez notables dans les grains des céréales pendant leur germination. C'est pour cette raison que les industries qui utilisent la diastase comme agent d'hydratation se servent du grain germé, appelé malt, produit qui, à l'heure actuelle, est le seul agent de cette espèce pouvant se fabriquer dans des conditions économiques.

Toutes les céréales produisent de l'amylase pendant la germination, mais les plus grands rendements en substance active sont fournis par le grain d'orge.

Lorscpi'on met en tas de l'orge préalablement trempé, on observe une série de phénomènes qui, par leur ensemble, caractérisent la germination.

On constate avant tout une élévation de température, une absorption d'oxygène ainsi qu'un dégagement d'anhydride carbonique, dégagement qui s'accentue au fur et à mesure que la température delà masse s'élève. En même temps que ce phénomène de respiration, on observe des changements notables dans les différentes parties constitutives des grains. Les matériaux de réserve, la cellulose, l'amidon, les matières protéiques, les matières grasses ainsi que les sucres sont en partie transformés par hydratation.

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Ces IransConnalions soni ducs à une sccrélion de siiJjslanccs actives ayissaiil sur ralbuinen cl le transl'oruianl en substances assiniilal)les, qui sont en partie absorbées par les germes au cours de leur dévclopj)cment.

.Vprès i[\ ou 48 heures de gerniination, on voit ap[)araîtic, à l'extérieur des grains, des radicelles qui s'accroissent ensuite assez rapidement. Le développement de la plumule est beaucoup plus lent.

Après 8 ou lo jours de germination, la longueur de la plumule allcint la moilié ou les trois quarts de celle des grains. C'est lors de cette phase du développement qu'on considère, en général, la germination comme terminée.

Le développement du germe se fait en grande partie au détriment de l'amidon. Dans les conditions normales, la dépense en matières amylacées est de 8 à lo pour loo de l'amidon contenu dans les grains, mais cette proportion est considérablement dépassée lorsque la germination se fait à une température supérieure à 20°.

Pendant la germination, le grain sécrète, en dehors de l'amylase, d'autres substances actives, parmi lesquelles la peptase, qui transforme les matières albuminoïdes en amides, et la cytase qui agit sur certaines variétés de cellulose.

Le rôle de la cytase est très important au point de vue du maltage.

En effet, l'amidon se trouve, dans les grains, sous forme de granules emprisonnés dans des cellules formées d'une membrane résistante. Ces membranes protègent l'amidon contre l'action de l'amylase, et l'attaque de l'hydrate de carbone serait très peu profonde sans l'intervention de la cytase qui désagrège l'enveloppe des granules.

L'attacjiie de l'amidon, pendant la germination, se fait en deux phases successives.

Dans la ]M-emièrc phase l'enveloppe cellulosique des cellules d'amidon est liquéfiée par la cytase, et c'est seulement ensuile que l'amylase conmience à agir sur l'amidon.

C'est à l'action de la cytase qu'il faut encore attribuer les différences qu'on constate entre l'amidon des grains crus et l'amidon du malt.

Par suite de la destruction de la membrane des cellules, l'amidon du malt se liquéfie à une température plus basse que l'amidon des grains crus.

Lorsqu'on provoque la germination à une température de lô-iy", la sécrétion de l'amylase commence après 35 ou 40 heures et le pouvoir diastasique augmente ensuite graduellement pendant 8 à 10 jours.

Dans la pratique du maltage les grains sont soumis à une série d'opérations successives.

La première partie du travail consiste à trier et à nettoyer les grains. On les fait ensuite tremper, puis on les laisse ij;ermer.

Les grains germes sont utilisés à l'état de malt vert dans les distilleries ainsi que dans la fabrication du maltose ; pour l'usage de la brasserie les grains germes sont touraillés.

Sans entrer dans tous les détails de ces différentes manipulations, nous nous arrêterons sur les points principaux.

Le triage des grains se fait dans des appareils spéciaux qui éliminent les matières étrangères ainsi que les grains brisés. En outre, ces appareils séparent les grains d'après leurs dimensions.

Les grains destinés à la germination ne doivent pas être trop frais. Les grains pris immédiatement après la récolte Jouissent d'un pouvoir germinatif peu prononcé. C'est seulement quelque temps après qu'ils deviennent bons pour la germination.

Il est nécessaire de ne pas mélanger des grains provenant de différentes récoltes ni des grains ayant des densités différentes. Pour obtenir une bonne germination, il est indispensable, en effet, que les grains soient, autant que possible, d'un poids uniforme.

Par le triage, on arrive à séparer les grains d'après leurs

dimensions. Des grains de tlinicnsions diJT('rcnles ne pourraient être mis ensemble en germination, parce qu'ils se tremperaien t inégalemcn t .

Des grains d'un poids dilTéj'ent ne sont pas proj)res atn même usage. Les grains lourds soni préférables j)our l'usai^ede la brasserie, tandis que les grains légers, contenant moinsd'amidon et fournissant un rendement en diastase beaucoup [)lus grand, sont plulot indiqués pciur le travail de la distillerie.

L'orge bien trié est soumis à la trempe. Cette opération se fait généralement dans des cuves spéciales permettant de changer facilement l'eau. Le but de la trempe est de faire absorber aux grains la quantité d'eau nécessaire à une bonne germination. Les grains, au contact de l'eau, se gonflent, absorbent une certaine dose d'oxygène et subissent différentes modifications.

Ils perdent également une jjartie de leurs substances solubles, notamment des sels et des hydrates de carbone autres que l'amidon. La perte en substances extractives s'élève de- 0,8 à I pour 100.

L'élimination de sucre par la trempe des grains est très, favorable à la sécrétion des diastases pendant la germination.

Dans l'eau ordinaire, les grains ne trouvent pas la quantitéd'oxygène indispensable pour une germination régulière; il est donc rationnel de faire passer, pendant la trempe, un courant d'air dans la masse des grains.

L'eau de trempe doit être souvent renouvelée, afin que lessubstances dissoutes n'entrent pas en fermentation.

Généralement, on lave les grains à l'eau avant de les tremper, afin de les débarrasser des germes et des ferments qui ])euvent adhérer à leur surface.

On laisse les grains dans l'eau pendant 3 à 5 jours et on a soin de renouveler cehe-ci toutes les 12 ou toutes les i\ heures. La durée de la trempe dépend d'ailleurs de beaucoup' de facteurs ; elle dépend de la température ainsi que de la qualité de l'eau, mais elle dépend surtout de la quahlé des. EFFRo^•T. Les Enzymes. 12

grains. L'orge à balle épaisse absorbe l'eau plus lentement que l'orge à balle mince.

L'opération du trempage des grains peut être considérée comme terminée quand ceux-ci ont absorbé environ 5o pour 100 d'eau. En laissant la trempe se prolonger, les grains arriveraient à absorber une quantité d'eau encore plus considérable, mais la germination, dans ce cas, deviendrait moins régulière et on risquerait d'obtenir des malts moisis. Il est fort difficile d'arrêter le trempage juste au moment où les grains ont absorbé la cjuantité d'eau nécessaire. Cette difficulté provient de la différence entre les grains mis en travail. Aussi est-il prudent d'arrêter la trempe avant c|ue les grains soient suffisamment trempés. Le danger d'une trop longue trempe existe surtout clans le travail du seigle. Les grains ayant subi une trempe trop longue, deviennent gluants, ac- Cjuièrent un aspect pâteux, et le malt qu'ils fournissent est d'une qualité douteuse.

Les grains, après avoir subi la trempe, sont transportés dans le germoir où ils sont étalés en couches de 00 à 80 centimètres de hauteur, suivant le système de germoir et le mode d'aération. Les germoirs doivent remplir les deux conditions suivantes :

Ils doivent être bien ventilés et pouvoir rester à une température constante.

Les grains mis en tas s'échauffent assez rapidement. La combustion de l'amidon et des matières grasses dégage une quantité de calorique suffisante pour porter toute la masse à une température de 100". Il est donc nécessaire d'éviter l'élévation de la température. On y arrive, soit en changeant souvent les grains de place, soit en les étalant en couches de plus en plus minces au fur et à mesure cjue la combustion devient plus énergique. Dans le système dit « pneumatique )) on refroidit les couches par un courant d'air humide.

La germination dure de 8 à 10 jours. On s'arrange de façon à rester toujours à la plus basse température possible.

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Généralement on commence la germination à une températnrc de io-ii° et on monte jusque 17-18°, limite qu'on évite de dépasser.

Lorsqu'on étale le malt sur une sole cimentée on fait au début des couches de /lo à 5o centimètres d'épaisseur, épaisseur c[u'on diminue ensuite progressivement. On arrive, le 4'' jour, à une hauteur de 10 à 12 centimètres. Dans le système pneumatique la hauteur des couches reste constante, mais le grain est souvent retourné pour empêcher les radicelles de s'enchevêtrer.

Pendant la germination l'humidité des grains diminue constamment et à la fm de l'opération ils ont perdu de 5o à 60 pour 100 de l'eau qu'ils avaient absorbée pendant le trempage. Il arrive souvent que l'eau absorbée pendant la trempe est insuffisante pour assurer la germination. Dans ce cas les couches doivent être arrosées depuis le 3® ou le 4" jour. L'arrosage se fait systématiquement, par petites quantités et à fréquentes reprises.

On arrête généralement la germination lorsque la longueur des plumules atteint la moitié ou les trois quarts de celle des grains. On admet, généralemement, que c'est à ce moment que les grains contiennent la plus grande quantité de substances actives.

En réalité, il n'en est pas ainsi. Les recherches que nous avons faites à ce sujet montrent qu'on ne peut pas se fier à la longueur des plumules pour déterminer l'instant où la quantité de diastase contenue dans les grains atteint son maximum et que c'est seulement l'analyse qui peut indiquer le moment où l'on doit arrêter la germination.

Le tableau suivant retrace la marche de la germination, à i2°-i7°, de 4 malts difTércnts conduits dans les mêmes conditions.