I. — Pureté de la fermentation. Antiseptiques

Dans tous les chapitres de cet ouvrage, j'ai assez fréquemment attiré Tattention sur les dangers d'infection qui sont à redouter dans l'industrie de la distillation, lesquels peuvent être la cause de processus nuisibles à la pureté de la fermentation en donnant lieu à Tapparition de fermentations secondaires avec leurs produits^ ayant elles-mêmes pour conséquence une réduction du rendement en alcool.

Relativement à Yeau^ du moins celle qui, en distillerie, est mise en contact direct avec les matières servant à la préparation des moûts, nous avons fait remarquer combien il est important, non seulement d'en faire l'analyse chimique, mais encore et surtout de la soumettre à Texamen bactériologique, car une eau riche en produits de putréfaction et de décomposition et en bactéries met en question la pureté de la fermentation.

Dans le chapitre concernant la préparation du malt, j'ai recommandé à tous les distillateurs de faire subir à Torge, au lieu du simple mouillage usité jusqu'ici, un lavage et un mouillagey afin d'éliminer les microorganismes contenus dans la poussière et au besoin de les rendre inoITensifs par l'emploi de désinfectants, tels que le bisulfite de chaux ou la chaux caustique ordinaire.

Eviter avec le plus grand soin les points morts lors de la prépa^ ration de la levure artificielle, chauffer à 81**,25 le moût-levain acidifié, employer pour la mise en fermentation de la levure de culture pure, exempte de bactéries, éviter complètement l'usage du bac à levure-mère, telles sont les autres précautions importantes à

prendre pour empêcher Taccès dans la levure artificielle et dans le moût de bactéries nuisibles, pouvant faire concurrence à la levure.

Lors de la fermentation des moiUs, on maintiendra intacte l'activité fermentative de la levure en éliminant avec soin Tacide carbonique formé, se rappelant cet axiome qu'une levure fermentant vivement constitue le meilleur désinfectant pour les moûts, qu'elle exclut l'apparition et un développement ultérieur de bactéries nuisibles à la fermentation.

A quoi reconnait-on rimpureté de la fermentation? Une réponse à cette question est nécessaire pour ceux des lecteurs dont les connaissances pratiques en distillerie ne sont encore que peu étendues et auxquels manque encore le coup d'œil pratique.

Le meilleur moyen pour reconnaître le degré de pureté avec lequel la fermentation suit son cours nous est offert par la détermination répétée de la teneur en acide des moûts pendant le temps que dure la fermentation (voy. Chap. XI). A l'aide d'un titrage, on détermine d'abord la teneur en acide du moût sucré mis en fermentation ; cette teneur oscille, en général, pour les moûts de maïs entre 0%3 et 0'',5, tandis qu'avec les moûts de pommes de terre, elle peut, suivant la qualité de celles-ci, varier de O'^yS à 0'*,6y et au delà. Avec cette acidité initiale^ on compare Yacidité finale j c'est-à-dire le degré d'acidité que le moût fermenté donne à l'analyse. Plus l'accroissement de l'acidité a été faible pendant la fermentation, plus a été grande la pureté de celle-ci, moins il s'est formé de produits de fermentations secondaires de nature acide (acides lactique et acétique), et plus il s'est produit d'alcool. Nous laisserons passer un accroissement de 0^,2 d'acidité durant la fermentation, car nous ne pouvons pas supprimer, d'une manière complète, les fermentations secondaires. Au contraire, nous n'accepterons pas tous les moûts fermentes préparés avec des matières saines, qui donnent à l'acidimètre 0%8 et au-dessus, et nous rechercherons dans quelle période de la fermentation s'est produit l'accroissement de l'acidité. Dans la majorité des cas, on constatera que la teneur en acide a surtout augmenté dans les dernières vingt-quatre ou trente heures de la fermentation, que par conséquent les fermentations secondaires coïncident avec la fermenta-

tion complémentaire des moûts. Gela est, du reste, facile à comprendre, car la fermentation préliminaire avec ses basses températures, la fermentation principale avec sa levure en pleine activité ne laissent pas se produire de fermentations secondaires. Si, au contraire, l'action complémentaire de la diastase pendant la troisième période de la fermentation et avec elle la fermentation des dextrines sont, par une influence nuisible quelconque, mises en question ou supprimées, les fermentations secondaires s^établissent à mesure que lactivité des cellules de levure diminue.

Plus la teneur en acide d'un moût augmente pendant la fermentation complémentaire, plus laissent à désirer le degré de la fermentation et le rendement en alcool, plus aussi est impure, désagréable, acre, la saveur du moût fermenté. Dans les inspections de la distillerie, il ne faut jamais négliger de déposer sur sa langue une goutte du moût en fermentation complémentaire. Avec un peu d'habitude, la dégustation fournit, relativement au degré de pureté de la fermentation, des indications qu'il ne faut pas dédaigner. L'examen microscopique permettra également de reconnaître Tétat <les cellules de levure et le degré d'infection du moût par des bactéries nuisibles à la fermentation.

Du reste, il ne faut pas une bien grande expérience pour pouvoir, par le simple examen attentif de la surface du moût, se faire une opinion satisfaisante sur la pureté de la fermentation. Si le moût en fermentation complémentaire se colore à sa surface en brun foncé sale, au lieu de devenir clair, et s'il prend un aspect marbré, de façon que dans les points peu nombreux où s*échappe l'acide carbonique, la couleur plus claire des couches de moût plus profondes devienne visible, le praticien exercé n'a besoin d'aucun autre indice pour se rendre compte de l'état des choses.

Aux différentes précautions indiquées au commencement de ce chapitre pour se mettre à l'abri, dans chaque phase du travail, des fermentations secondaires nuisibles, se rattache encore un autre moyen excellent : remploi des matières antiseptiques.

Acide fluorhydrique. — Parmi les nombreux antiseptiques qui ont été recommandés et essayés dans la pratique, et dont l'efficacité a été reconnue, aucun n'a acquis une aussi grande importance

que V acide fluorhydrique ou les sels de cet acide. L'emploi de Tacide fluorhydrique et des fluorures a fait Tobjel d'un brevet, et nous sommes d'autant plus autorisé à nous occuper de ce procédé et des avantages qu'il présente que l'association bavaroise des producteurs d'alcool et d'eau-de-vie a acquis ce brevet pour toute la Bavière et que, depuis lors, la plus grande partie et aussi la plus importante des distilleries bavaroises ont travaillé d'après ce procédé, qui est aussi appelé, du nom de son inventeur, procédé Effront.

L'emploi de l'acide fluorhydrique ou de ses sels en distillerie a pour but :

1® D'anéantir les organismes producteurs diacides et par suite ennemis de la fermentation. De faibles doses d'acide fluorhydrique suffisent pour empêcher le développement des bactéries sphériques et mettre obstacle au développement des acides butyrique, lactique et acétique ;

2° De renforcer et de conserver r énergie diastasique du malt ;

3° D'agir sur la levure. Anéantissement des cellules de levure faibles, malades, sans résistance, en faveur de celles qui non seulement ne sont pas attaquées par l'acide fluorhydrique, mais encore sont secondées dans leur activité fermentative.

L'emploi de l'acide fluorhydrique dans la distillerie est basé sur les faits suivants :

a. Employé, même à faibles doses, l'acide fluorhydrique réprime l'acidification dans les moûts en fermentation.

Une dose de 10 gr. par hectolitre de l'acide du commerce (à 30 p. 100) suffit pour empêcher complètement la formation d'acide butyrique.

b. A la température de fermentation de 30", l'acide fluorhydrique exercerait une action éminemment conservatrice sur l'énergie diastasique du malt, de telle sorte qu'au bout de sept jours, avec une dose convenable de l'acide en question, il existerait encore 80 p. 100 de cette énergie, qui, sans l'addition de cet acide, aurait rétrogradé dans le même temps à 12 p. 100.

D'autres acides minéraux, comme les acides sulfurique et chlorhydrique, n'exercèrent pas sur la diastase la même action conservatrice. Au bout de cinq jours, la diastase mélangée avec ces acides était complètement anéantie.

c. De plus grandes quantités d'acide fluorhydrique — 2S gr. par hectolitre, — furent tout à fait nuisibles à Taction de la diastase à la température de 30'', et à 55'', des doses de 6 à 7 gr. seulement par hectolitre exercèrent une action défavorable. De faibles doses d'acide fluorhydrique (6 à 7 gr.) favorisèrent un peu à 30'' Taction de la diastase, comme cela a aussi lieu à cette température avec d'autres acides minéraux.

Des notions qui précèdent, on peut déduire pour la pratique de la fabrication de Talcool les axiomes suivants :

l"" L'acide fluorhydrique, en sa qualité d'agent d'une efGcacité infaillible contre le développement des microorganismes et la multiplication des champignons producteurs d'acides, devra être employé en distillerie, et il l'est eflectivement, pour le nettoyage dans les différentes phases du travail. Ainsi, par exemple, les CHces de fermentation sont lavées avec de l'acide fluorhydrique convenablement étendu, et Fenduit de chaux et les désinfectants, comme le bisulfite de chaux, autrefois employés au même usage, sont ainsi rendus inutiles.

Mais il faut s'abstenir d'enduire après leur vidange les vases à lf*vure avec de l'acide fluorhydrique dilué, tant que Ton veut qu'il se forme de l'acide lactique dans le moùt-levain.

C'est tout au plus si l'on peut laver intérieurement les vases à levure une fois tous les huit ou dix jours avec de Tacide fluorhydrique très étendu ou mieux avec une solution exactement neutralisée d'un sel alcalin de l'acide fluorhydrique et ensuite les enduire de chaux, comme on avait coutume de le faire autrefois.

Il sera question ultérieurement de l'emploi du fluorure d'aluminium dans la préparation de la levure artificielle.

Le lavage de l'aire du germoir avec de Tacide fluorhydrique étendu après Tenlèvement des tas de malt doit être fortement recommandé^ afin de rendre inofTensives les nombreuses bactéries qui se trouvent dans les matières muqueuses restant sur le sol.

2*" Une addition d'acide fluorhydrique à l'eau destinée au mouillage du grain à malter a été aussi recommandée et appliquée diCféremment, afin de détruire ou au moins de paralyser les microorganismes extraordinairement nombreux qui adhèrent toujours aux céréales. L'auteur, se basant sur sa longue expérience, préfère

cependant recommander, à la place de Facide fluorhydrique ou des fluorures, le bisulfite de chaux, désinfectant qui, même à doses élevées, nuit beaucoup moins au pouvoir germî natif que Tacide fluorhydrique, et qui avec cela constitue un antiseptique énergique.

Voilà jusqu'où s'étend Faction extérieure de Tacide fluorhydrique. On obtient cependant, par l'emploi suivant, une action plus durable et plus profonde.

S"" Si le seul nettoyage des cuves de fermentation avec de l'acide fluorhydrique a déjà eu pour conséquence dans nombre de cas une amélioration du rendement, la pureté de la fermentation peut encore être beaucoup accrue par une addition d'acide fluorhydrique au moût sucré lui-même. Nous allons indiquer, dans ce qui suit le dosage à observer, le moment le plus convenable pour l'addition de Tacide, ainsi que les autres précautions à prendre en pareil cas.

En général, l'emploi de l'acide fluorhydrique ne convient pas pendant le démêlage et la saccharification, parce que, comme on Ta déjà fait remarquer, à une haute température, des doses d'acide fluorhydrique même peu élevées sont dangereuses pour la diastase; si cependant une désinfection est absolument nécessaire dans cette phase du travail, on atténuera le danger que la diastase pourrait encourir en employant du fluorure d'ammonium, du fluorure d'aluminium, ou de l'acide fluorhydrique exactement neutralisé. Cependant, il convient pendant la préparation du moût de ne pas employer plus de 3 grammes de fluorure d'ammonium par 1.000 litres de moût.

L'emploi de Tacide fluorhydrique dans cette phase du travail permet de choisir la température de saccharification plus basse que sans cela et, en outre, de diminuer la quantité du malt.

L'addition de Tacide fluorhydrique au moût sucré déjà refroidi et mis en levain, ou seulement en voie de refroidissement, suivant le dispositif existant dans la distillerie, est beaucoup moins dangereuse et est pour cela presque généralement usitée. Dans les usines où le moût est refroidi par de l'eau, dans une cuve-matiëre, il est avantageux d'ajouter l'acide fluorhydrique dans celles-ci, et cela à la température de 27'',50 à 30^ environ ; si ensuite, à Taide de l'agitateur, on a mélangé intimement l'agent antiseptique avec

le moût, Taddition du ferment pourra être effectuée sans danger pour ce dernier. Lorsqu'on se sert de bacs refroidissoirs, il est également convenable d'ajouter d'abord l'acide lluorhydrique et ensuite la levure, mais seulement après avoir soumis la masse à un brassage énergique, de façon à bien mélanger l'acide avec le moût.

Si lorsqu'on se sert d'un réfrigérant tubulaire, l'acide lluorhydrique ne peut être ajouté au moût que dans la cuve de fermentation, il ne faut pas manquer de mélanger bien intimement le moût et l'antiseptique avant l'addition de la levure . La négligence de ces précautions a eu, dans nombre de cas, des répercussions fâcheuses.

A la question du dosage de l'acide lluorhydrique, en vue de son emploi dans les différentes phases de la fabrication de l'alcool, on ne peut pas et on ne doit pas répondre ici d'une manière absolument complète, et cela surtout par la raison qu'il ne saurait exister pour l'emploi du procédé Effront absolument aucune recette, En présence de la grande diversité de l'infection au point de vue qualitatif et quantitatif, on doit rechercher dans chaque cas particulier à quel moment et à quelle dose l'addition de l'agent antiseptique doit avoir lieu. C'est pour cela que je ne conseillerai jamais à personne d'employer l'acide fluorhydrique en distillerie sans une connaissance exacte de cet acide et sans un guide expérimenté, et cela en faisant abstraction complète des propriétés extrêmement toxiques de l'acide concentré à 55 p. 100 environ, tel qu'il est livré aux distilleries par les fabriques de produits chimiques, et toujours dans des bouteilles en plomb ou en gutta-percha. Toutes autres matières usuelles sont rapidement attaquées par l'acide fluorhydrique concentré.

De nombreuses usines ne bénéflcient pas complètement et pleinement de l'effet utile résultant de l'emploi de l'acide fluorhydrique, parce que le distillateur ne sait pas se rendre compte de la phase du travail où il doit se servir de l'antiseptique et adapter exactement la dose de ce dernier à chaque cas particulier. Ainsi, par exemple, les moûts clairs supportent et exigent des quantités plus grandes d'acide fluorhydrique que des moûts épais. Ce serait également une faute d'ajouter de fortes doses d'acide fluorhydrique à

des moûts sucrés ayant déjà par eux-mêmes un degré élevé d'acidité. Si cependant cela a lieu, on a alors généralement une fermentation mauvaise.

4"" L'emploi de l'acide fluorhydrique est surtout indiqué dès que la distillerie travaille des matières plus ou moins altérées, par exemple du maïs avarié, des pommes de terre pourries, des céréales ayant l'odeur de renfermé, du malt moisi, etc. L'auteur peut citer de nombreux cas empruntés à sa pratique dans lesquels des pommes de terre complètement pourries ont été cuites et saccharifiées. L'emploi d'acide fluorhydrique a empêché de se produire les perturbations dans le travail, autrement inévitables dans ces conditions, et les vinasses obtenues, employées comme aliment pour le bétail, ne donnèrent lieu à aucune suite fâcheuse. En un mot, l'acide fluorhydrique permet d'employer et d'utiliser avantageusement des matières de peu de valeur, qui sans cela seraient même quelquefois tout à fait inserviables.

Gomme le procédé d'ËFFRONT peut obvier jusqu'à un certain degré aux suites fâcheuses des dilTérentes éventualités inhérentes à l'industrie de la distillation avec des conditions variables et la matière première de nature assez changeante, les perturbations dans le travail sont réduites par l'emploi de ce procédé, et les oscillations dans le rendement en alcool deviennent moins importantes ; en d autres termes, l'acide fluorhydrique devient le régulateur de l'industrie de la distillation, dont la stabilité est assurée.

5^ Les propriétés antiseptiques de l'acide fluorhydrique ne sont nullement épuisées une fois le processus de la fermentation accompli; non, elles se font aussi sentir sur la vinasse. Celle-ci peut être conservée pendant plusieurs jours, même à une haute température, sans quelle devienne plus acide. La vinasse a ainsi acquis la propriété de se conserver, ce qui est très important pour un grand nombre de distilleries agricoles. Ensuite, il n'est pas douteux que la vinasse d'un moût fermenté avec de l'acide fluorhydrique a, sous le rapport hygiénique^ des avantages pour la nourriture du bétail. Sans vouloir voir dans l'acide fluorhydrique un moyen prophylactique absolument certain contre les malandres des vinasses, maladie' qui atteint si facilement les animaux nourris avec ce résidu, l'auteur doit constater que, d'après ce qu'il a

observé durant sa longue pratique, dans de nombreuses étables où la maladie en question faisait autrefois, en hôte redouté, tous les ans son apparition, elle disparut soudain avec l'emploi deTacide fluorhydrique.

Nous devons surtout faire remarquer ici que la vinasse d'un moût additionné d*acide fluorhydrique, donnée h des vaches, n'exerce aucune influence sur le lait. Disons aussi que Ton avait pensé que Tacide fluorhydrique ajouté au moût pourrait attaquer fortement le métal des cuves-matière, des appareils distillatoires, des conduites, etc., mais que l'expérience de plusieurs années a montré que cette crainte n'était nullement justiflée.

On pourrait objecter, relativement au procédé d'EpFRONT qui vient d'être décrit, que Tacide fluorhydrique est bien employé extérieurement comme agent de nettoyage, ainsi qu'en mélange avec le moût, mais que la levure artificielle n'étant pas désinfectée est toujours en état de devenir dangereuse pour la pureté de la fermentation. Le nouveau procédé d'EFFRONT a remédié & cet inconvénient par une accoutumance graduelle des cellules de levure à l'acide fluorhydrique. La préparation de la levure à l'acide fluorhydrique , ainsi rendue possible et déjà adoptée par un grand nombre de distilleries, supprime complètement la phase de formation de l'acide lactique, la préparation de la levure ne dure plus en tout que vingtquatre heures, au lieu de deux jours comme dans le procédé à l'acide lactique, elle permet une économie de malt, et rend par conséquent le travail beaucoup plus simple, comme on peut en juger d'après la courte description suivante :

Lorsque le moût-levain est préparé et refroidi à 30"*, on en remplit les vases à levure, on ajoute la quantité convenable d'acide fluorhydrique étendu d'eau, on brasse et on met immédiatement en fermentation avec de la levure mère, et assez chaud (23"^, 75- 23^,7) pour que la fermentation s'établisse aussitôt et que dans l'espace de vingt à vingt-deux heures environ la levure soitfermentée, de 22-24^ saccharomé triques, à 3-6° environ. Une élévation de température au-dessus de 28*^,75 doit être évitée, en ayant recours, si c'est nécessaire, à un réfrigérant.

On prélève comme levure mère un cinquième environ de la levure totale. Le moût mis en fermentation avec cette levure à

3iO MANUEL DE DISTILLERIE

l'acide fluorhydrique est introduit avec une température de 23'',75 environ dans la cuve de fermentation et il doit s'échauffer jusqu'à 27Sd0-28%78, mais pas au-dessus.

Pour commencer ce travail, on peut se procurer de la levure déjà habituée à l'acide fluorhydrique et desséchée avec les drèches et la cultiver dans la distillerie, jusqu'à ce qu'on ait obtenu la quantité de levure nécessaire pour la mise en fermentation d'un vase à levure.

Dans le Chapitre XI se trouvent des analyses de moûts de maïs fermentes avec de la levure à l'acide fluorhydrique, qui représentent des résultats numériques extrêmement favorables. En ce qui concerne l'emploi de la levure à l'acide fluorhydrique pour la fermentation des moûts de pommes de terre avec leurs degrés d'acidité variables, la question n'est pas encore complètement élucidée.

Si simples que soient la préparation de la levure à l'acide fluorhydrique et ensuite son emploi pour la fermentation des moûts, cette innovation ne pourra cependant donner de bons résultats qu'entre les mains d'un distillateur ponctuel et scrupuleux. Le maniement de l'acide fluorhydrique concentré, l'addition de l'acide étendu à la levure dans les différentes proportions (20 à 30 gr. d'acide fluorhydrique pur par litre de moût-levain, le moût contrairement aux indications d'ËFPRONT, n'a pas ordinairement besoin d'une addition d'acide), la conduite de la fermentation de la levure et du moût, qui doit avoir lieu dans des limites très étroites de température, tout cela réclame bien de l'attention et des soins de la part du distillateur. Mais lorsqu'on peut répondre à toutes les exigences du procédé, on apprend bien vite à en apprécier hautement la simplicité et la modicité de prix.

Fluorure d'aluminium. — Dans ces derniers temps, on a proposé pour remplacer l'acide fluorhydrique le fluorure d aluminium.

Ce sel acide a, sur l'acide fluorhydrique, l'immense avantage de pouvoir être emballé dans des boîtes en carton ou en fer-blanc et être ainsi expédié par la poste; en outre, son maniement n'est pas désagréable, ce qu'on ne peut pas dire de l'acide fluorhydrique vénéneux.

Le fluorure d'aluminium est très difflcilement, mais complètement soluble dans Teau froide. Le mieux est de dissoudre dans 40 parties environ d'eau bouillante une partie du sel pulvérisé aussi finement que possible. Si Ton essaie de préparer des solutions plus concentrées, la dissolution est incomplète.

D'après mes nombreuses expériences, le fluorure d'aluminium semble appelé à jouer un grand rôle dans la préparation de la levure artiflcielle. Il est tout à fait à désirer que d'autres expériences pratiques soient efl'ectuées avec cette préparation. Le sel en question est bien loin d'avoir sur la levure et la fermentation une action aussi énergique que lacide fluorhydrique ; en efl'et, des doses de 60 à 100 gr. de fluorure d'aluminium pour 100 litres de moût, en employant de la levure non acclimatée, n'abrégèrent que très peu la fermentation, mais donnèrent cependant des résultats extraordinairement bons relativement à la teneur en alcool et à la répression de l'acidité.

Bisulfite de chaux. — Nous avons déjà dans cet ouvrage appelé l'attention à plusieurs reprises sur le bisulfite de chauXy qui constitue un bon agent de désinfection, d'un prix peu élevé.

Le bisulfite de chaux est tout à fait convenable pour le lavage des cuves de fermentation, des vases à levure, des bacs à vinasse, pour la désinfection des cuves de mouillage en bois, des germoirs, et après l'acide fluorhydrique il est, sans contredit, l'agent de désinfection le plus apprécié et le plus répandu. Pour mélanger avec l'eau destinée au mouillage des céréales, le bisulfite de chaux mérite même la préférence sur l'acide fluorhydrique ou les fluorures.

L'addition au moût lui-même de cet antiseptique doit cependant être faite avec précaution, surtout quand on travaille pour alcool destiné à être bu, parce que, lorsqu'on distille le moût fermenté, il arrive souvent que l'alcool obtenu, ainsi que la vinasse offrent une odeur extrêmement désagréable.

Antinonnine. — Ce produit, préparé par la fabrique de couleurs Fr. Bayer et C'% d'Elberfield, était employé primitivement pour la destruction des insectes nuisibles. Chimiquement, c'est le sel

potassique du dinitroorthocrésol, que Ton rencontre dans le commerce sous forme d'une pâte rouge orangé soluble dans Teau.

L'antinonnine n'est pas seulement employée comme insecticide, elle constitue aussi un excellent agent pour la conservation du bois, pour dessécher les murs humides, pour désodoriser les eaux résiduelles, pour empêcher le développement des champignons et des moisissures dans les cuves, sur les ouvrages en bois et en maçonnerie; elle a été aussi recommandée pour la destruction du champignon des murailles, ainsi que pour empêcher son développement.

Son action est basée sur la propriété qu'elle possède, même à faible dose, d'anéantir les organismes animaux et végétaux inférieurs.

Des solutions d antinonnine à 0,2-5 p. 100 sont employées pour enduire et imprégner les bois.

L'addition d'antinonnine à la levure et au moût dans la pratique de la distillerie n'a pas encore jusqu'à présent été essayée ; c'est cependant ce que Ton devrait faire en prenant les plus grandes précautions, à cause de la toxicité extraordinaire de cet antiseptique. Pour l'usage externe, dans le sens déjà indiqué précédemment, Tantinonnine mérite tout à fait d'être recommandée en distillerie , ce qui est corroboré par les nombreuses expériences de Fauteur.

Disons aussi qu'il ne faut pas oublier que l'antinonnine a une saveur amère intense et qu'elle a la propriété, désagréable dans certaines circonstances, de colorer fortement en jaune.

[Aldéhyde formiqiie. — Boulet a proposé de remplacer l'acide fluorhydrique par Y aldéhyde formique (formol^ formaldéhyde)^ dont Trillat a étudié récemment les propriétés antiseptiques et indiqué en même temps un procédé économique pour sa préparation industrielle. Suivant E. Sorel, l'aldéhyde formique a pour la distillerie la même valeur que Tacide fluorhydrique.

La levure peut s'acclimater à de fortes doses de formaldéhyde, et en outre la diastase n'est pas gênée par la présence de cet antiseptique.

En ajoutant à un moût 2 p. 10 000 d'aldéhyde formique, on a

obtenu un rendement en alcool de 6,25 p. 100, tandis que le même moût sans formol n'avait donné que 3,25 p. 100.]

Nous ne pouvons démontrer d'une manière plus expressive rimportance de la pureté de la fermentation, dont il a déjà été question dans les pages précédentes, qu'en énumérant les différentes causes qui entravent plus ou moins la formation de l'alcool pendant le processus de la fermentation et donnent lieu à des pertes.

Nous devons dans ce but répondre d'abord aux deux questions suivantes :

l"" Quel rendement en alcool devrait donner, d'après le calcul théorique y la somme de la matière amylacée mise en œuvre?

2^ A combien s'élève, comparé au rendement théorique, le ren dément en alcool réellement obtenu ?

Pour plus de clarté, je vais d'abord donner ici les explications suivantes : le calcul du rendement le plus convenable est celui par kilogramme d'amidon converti en moût, parce qu'alors le degré d'utilisation des matières premières trouve son expression et peut être contrôlé. Pour effectuer ce calcul, on établira d'abord le nombre de kilogrammes d'amidon mis en œuvre, pour calculer ensuite combien d'alcool on aurait dû retirer par kilogramme d'amidon.

Mais nous n'aurons un point de comparaison pour apprécier le rendement calculé de cette manière que si nous savons combien il peut théoriquement se former d'alcool aux dépens de 1 kilogramme d'amidons accharifié. Nous sommes ainsi revenus à la première des questions précédentes.

100 parties de sucre complètement décomposées dans le sens de la fermentation alcoolique, c'est-à-dire seulement en alcool et acide carbonique, sans aucun autre produit secondaire, fournissent 5i,i parties d'alcool et 48,9 parties d'acide carbonique. Mais, pour obtenir iOO parties de sucre, il faut 90 parties d'amidon. D'après

* Les considérations exposées en II et UI (p. 348) se rapportent exclusivement à la fabrication de l'alcool avec les matières amylacées.

cela, on peut calculer que le rendement théorique de 1 kg. d^amidon s'élève à 0,7164 lit. d'alcool anhydre, ou que celui de 100 kg. est égal à 71,6 litres.

Comme on le sait, le rendement calculé théoriquement ne concorde jamais avec celui qui est réellement obtenu ; plus est grande la difTérence entre les deux rendements, plus sont importantes les pertes de fermentation. Nous allons maintenant examiner les causes de ces pertes, mais en faisant remarquer tout d'abord que \qs pertes par fermentations secondaires^ par défaut de pureté de la fermentation peuvent être les plus importantes et le sont même le plus souvent.

1** Une certaine quantité d amidon reste non désagrégée, c'est-àdire qu'elle se soustrait à la désagrégation dans le cuiseur, ainsi qu'à la saccharification dans la cuve-matière et par suite aussi à la fermentation et à la production d'alcool. Les pertes ainsi produites sont cependant relativement faibles avec les dispositifs perfectionnés des distilleries modernes ; elles s'élèvent en grande moyenne à 2 p. 100, et seulement à 0,5 — 0,7 p. 100 avec un travail tout à fait bon. Mais un travail mauvais, l'emploi de matières anormales et surtout un dispositif mécanique insufflsant peuvent faire monter ces pertes jusqu'à 4 et même 7 p. 100. Dans les petites distilleries avec travail primitif, on peut même fréquemment observer des pertes de 12 p. 100 par suite d'une désagrégation défectueuse.

2*^ Une certaine portion de F extrait du moût ne fermente pas. Même avec la meilleure fermentation, des fractions de la maltose et des dextrines échappent à la fermentation par la levure et nuisent par conséquent à la production de l'alcool. Les pertes résultant de ce fait sont beaucoup plus importantes que celles qui sont occasionnées par le défaut de désagrégation de l'amidon. On admet généralement que sur 100 parties d'hydrates de carbone dissous il y en a qui ne fermentent pas :

Dans des conditions particulièrement favorables 4 p. 100

Avec un travail moyennement bon 7 —

Avec une mauvaise conduite de la fermentation jusqu'à. . 12 —

Avec des moûts de pommes de terre marquant 20^ saccharomé-

triques et un travail moyennement bon (7 p. 100 d'hydrates de carbone non fermentes), cela correspondrait à une fermentation à l^'yS Balling environ, tandis qu'avec des moûts très sucrés la fermentation, dans les mêmes conditions, irait jusqu'à 0^ environ.

Une fermentation jusqu'à 7 p. iOO de l'extrait peut être obtenue régulièrement dans le travail de moûts épais et de moûts clairs. Abstraction faite de la concentration primitive, le chiffre le plus bas pour la maltose non fermentée dans les moûts mûrs de pommes de terre, de maïs ou de céréales s'élève, d'après les recherches de l'auteur, à 0,3 p. 100 environ, tandis que les chiffres des dextrines sont généralement un peu plus élevés.

3^ Une certaine quantité (T extrait du moût éprouve pendant le cours de la fermentation une décomposition autre que celle en alcool et acide carbonique. Au nombre des causes de ces pertes de fermentation proprement dites, il faut compter :

a. Le développement des champignons des acides lactique et butyrique et d'autres schizomycètes. Comme on l'a dit dans le chapitre relatif à la préparation de la levure, le champignon de Tacide lactique est cultivé avec intention dans le moût-levain et de de là il passe aussi dans les moûts ; ici comme là il se multiplie aux dépens du sucre. Dans des conditions normales, il ne se forme que très peu d'acide butyrique ; mais il s'implante dans la levure et dans le moût presque régulièrement et souvent en quantités considérables d'autres schizomycètes, dont la présence peut être aisément reconnue à l'aide du microscope.

b, La perte en sucre résultant de la croissance de la levure^ pour la formation de la paroi des cellules, de matière grasse, etc., ainsi que de produits de la métamorphose de la matière, comme la glycérine et l'acide succinique.

c. La perte en sucre due à la formation des huiles essentielles ou de fouseL

d, La perte par la respiration de la levure^ dans laquelle une certaine quantité de sucre est, avec absorption d'oxygène, transformée en acide carbonique.

4° Une certaine quantité de l'alcool produit est tdtérieurement transformée dans le înoût, par oxydation, en aldéhyde et acide acé^

tique, OH bien elle s'évapore ou enfin est entratnêe par ï acide carbonique qui se dégage.

Avec les températures de fermentalion autrefois usitées, lesquelles n'atteignaient leur maximum qu'à 31*,25 — 33**7o, il s'évaporait beaucoup plus d'alcool et il se formait une quantité bien plus grande de produits d'oxydation qu'actuellement où, grâce à l'emploi de réfrigérants dans les cuves, on peut empêcher les moûts de s'échauffer à une température supérieure à 28^,75.

La quantité de l'alcool entraînée par le dégagement de l'acide carbonique n'est point à dédaigner; il faut doac éviter aussi une marche trop rapide des réfrigérants mobiles, 12 ou tout au plus 15 tours par minute sont tout à fait suffisants, et il faut faire en sorte que dans leur mouvement ascendant les réfrigérants arrivent juste à la surface du moût, mais ne sortent pas de ce dernier.

Nous venons d'indiquer dans ce qui précède les causes de perte qui dans la pratique, même avec le meilleur travail que nous connaissions aujourd'hui, font que le rendement que l'on peut atteindre est beaucoup inférieur au rendement théorique. A ce sujet, nous devons mentionner ce fait intéressant, et qui parle en faveur du travail de moûts épais, que les pertes de fermentation dans les moûts épais et dans les moûts clairs offrent presque la même importance. Mais si — ce qui est rationnel — on rapporte les pertes à la teneur en sucre pour cent, les chiffres sont relativement plus favorables pour les moûts épais que pour les moûts clairs.

Nous donnons dans ce qui suit un aperçu de l'importance des pertes résultant d'un défaut de désagrégation, d'une fermentation incomplète, ainsi que de la production de fermentations secondaires :

1" Perle due à la désagrégation défectueuse de l'amidon : avec un bon travail 0,5, avec un travail moyen 2,0, avec un mauvais travail 3,0 p. 100 de l'amidon des matières employées mises en œuvre;

2° Perte par fermentalion incomplète de l'extrait de moût : 4,7 ou 12 p. 100 de l'extrait de moût (maltose ctdextrines) restent non fermentes, suivant que la marche de la fermentation est bonne, moyenne ou mauvaise.

3"^ Perte par fermentations secondaires, évaporation d'alcool, etc.: 7,5, 12,15 p. 100.

Il résulte de là que Ton a, calculée eh amidon, une perte totale de 11,7, 19,8 et 27,4 p. 100 avec un bon travail, un travail moyen et un mauvais travail, comme le montre le tableau suivant, dû à Maerker :

Bon travail. Travail raoven. Mauvais travail.

Amidon mis en œuvre 100 100 100

Dont il est resté non désagrégé. . . 0,5 2 3

Dont 4, 7, 12 p. 100 ne fermentent pas. 4 6,9 11,6

Dont il faut encore déduire, par suite des fermentations secondaires et des pertes, 7, 5, 12, 15 p. 100. . . 1,1 10,9 12,8

On obtient donc :

En travaillant bien 88,3 p. 100

— moyennement bien 80,2 —

— mal 72,6 —

du rendement théorique.

Si maintenant on part de ce fait que 1 kg. d'amidon donne 0,716 lit. d'alcool ou 100 kg. 71,6 lit., on peut calculer combien dans la pratique on retirera de litres d'alcool de 100 parties d'amidon.

De 100 parties d'amidon les quantités suivantes sont réellement transformées en alcool et de 100 kg. d'amidon on retire les quantités suivantes d'alcool :

QuantiU^s d'amidoD pour 100 Lilres d'alcool retirés du rendement théorique de 100 kg.

transformées en alcool. d'amidou.

Travail excellent 88,3 63,2

— moyen 80,2 57,6

— • mauvais 72,6 52,0

Un rendement de 63 litres p. 100 d'amidon n'est pas, on le comprend, régulièrement obtenu, mais seulement exceptionnellement, et cela ne peut avoir lieu qu'avec une matière première absolument bonne, une disposition irréprochable de la distillerie et un travail conduit avec tout le soin désirable. Mais, avec une bonne installation et une bonne matière première, on peut raisonnablement s'attendre à obtenir en moyenne un rendement de 58 à 60 litres pour 100 kg. d'amidon.

J'ai déjà dit que la meilleure manière de se rendre compte du travail de la distillerie, c'était de rapporter le rendement en alcool à la quantité totale d'amidon mise en œuvre. Après avoir dans ce qui précède établi numériquement la comparaison entre le rendement en alcool théoriquement possible et les perles qui se produisent même avec le meilleur travail, il nous reste encore à élucider la question suivante : Comment calcule-t-on la quantité (f amidon mise en œuvre dans chaque opération ? ou plus simplement : Combien a-t-on mis d'amidon en œuvre?

D'abord, pour ce qui concerne la distillation des céréales^ les grandes usines établissent leurs calculs exclusivement d'après les résultats de l'analyse chimique à laquelle a été soumise la matière première à travailler, par exemple le maïs ou le seigle. La teneur en amidon du malt vert est évaluée dans le calcul à 40 p. iOO, celle du malt touraillé à 68 p. 100.

Dans ce cas, le calcul s'établit très simplement de la manière suivante :

Il a été mis en œuvre, par exemple :

2 500 kg. de maïs avec 62,5 p. 100 d'amidon. 1 562,U kg. d'amidon. 500 kg. de malt vert avec 40 p. 100 — . 200 —

Soit en totalité 1 762,5 kg. d*amidon.

On a retiré 1049,472 litres d'alcool.

Si l'on divise par la somme de l'amidon — c'est-à-dire par 1 762,5 dans le cas en question — le nombre des litres d'alcool obtenus à la distillation — qui dans notre cas est égal à 1049,472, on apprend que 100 kg. d'amidon ont donné 59,5 litres d'alcool. Mais comme le rendement théoriquement possible s'élève à 71,6 litres pour 100 kg. d'amidon, on n'aurait obtenu dans noti*e exemple que 83,1 p. 100 du rendement théorique.

Comme on le voit, le calcul est extraordinairement simple et en même temps exact, dès que l'on peut y introduire la quantité de l'amidon de la matière première du moût sous la forme de nombres déterminés par une analyse chimique.

Mais Iorsqu*iI n*en est pas ainsi, c'est-à-dire lorsqu'on est obligé de calculer la proportion de Tamidon des matières mises en œuvre avec des nombres moyens^ le calcul est plus ou moins entaché d'inexactitude ou même sans valeur. Voici, abstraction faite des pommes de terre, les valeurs moyennes généralement admises pour les principales matières amylacées employées pour la préparation des moûts :

Maïs 63 p. 400 d*amidon.

Seigle 63 — —

Orge 60 — —

Avoine 53 — —

Froment 65 — —

Malt vert 40 — —

Malttouraillé 68 — —

A la page 21 de cet ouvrage j'ai donné une série d'analyses de seigles, afin de montrer par cet exemple à quelles importantes variations est soumise la composition des céréales. Les mêmes variations s'observent aussi dans la composition du maïs ; si donc on ne veut pas se mettre dans Terreur, on calcule non pas avec les valeurs moyennes qui ne sont qu'approximatives, mais avec les nombres fournis par Yanalyse. Mais celui qui a la précaution de n'acheter le maïs que d'après sa teneur en amidon et en eau déterminée analytiquement, ce qu'on ne saurait trop recommander, ne sera pas seulement en état d'éviter un mécompte lors de Tachât de ce grain, non, il pourra aussi calculer exactement quel rendement il doit chaque jour attendre du maïs travaillé.

Lorsqu'on travaille des pommes de terre , on est obligé d'adopter pour le calcul les teneurs en amidon pour cent qui peuvent être déduites du poids spécifique déterminé à Taide de la balance de Reimann. Les nombres ainsi obtenus ne sont pas absolument exacts puisque, ainsi que nous l'avons déjà dit, on peut avec la méthode dé Reimann commettre des erreurs de 2 p. 100 en plus ou en moins, ce qui toutefois n'arrivera que rarement, car la teneur réelle en amidon est généralement déterminée de cette façon avec une approximation de 1 p. 100 en plus ou en moins. Malgré cela, on doit reconnaître que ce mode de calcul du rendement pour

le travail des pommes de terre est beaucoup moins exact que celui dont il a été question à propos des céréales.

En partant, pour le calcul du rendement des moûts de pommes de terre, des degrés saccharométriqties marqués par les motUs sucrés, on obtient, bien que cela ne soit pas aussi simple, des résultats plus exacts qu*à l'aide du poids spécifî que et de la teneur en amidon déduite de ce dernier ; il faut en outre connaître les données suivantes :

V Le volume du moût sucré avant l'addition de la levure ;

2° La quantité d'amidon employée pour la préparation de la levure.

Gomme le saccharomètre indique le poids pour cent de la substance sèche, mais non le poids pour cent du sucre et que la substance sèche des moûts se compose de sucre et de non-sucre en proportions variables, le degré saccbarométrique marqué par le moût sucré doit être corrigé à l'aide de quotients, c'est-à-dire converti en la teneur en sucre ou en amidon.

Relativement à l'expression quotient^ nous renverrons à la partie du Chapitre XI où il est question de l'analyse des moûts sucrés et nous nous bornerons à dire ici que l'on nomme quotient ou mieux encore quotient de pureté du moût le rapport, exprimé en unités saccharométriques pour iOO, entre les substances fermentescibles contenues dans un moût et les substances non fermentescibles.

Il est évident que le quotient des moûts est d*autant plus élevé que les pommes de terre qui ont servi aie préparer sont plus riches en amidon ; nous baserons donc nos calculs sur les valeurs suivantes :

Dc(^ôs Quotients,

saccharométriques .

Moûts provenant de pommes de terre très riches en amidon 22 à 24o 90

Moûts provenant de pommes de terre riches en amidon 18 à 22° 85

Moûts provenant de pommes de terre moyennement riches en amidon 16 à 18^ 82

Il y a aussi une autre correction à apporter pour la teneur en drèche, parce qu'on a déterminé les degrés saccharométriques dans le moût filtré, par conséquent débarrassé de la drèche. Ici, on admet les valeurs suivantes :

Les moûts de pommes de terre très riches ea

amidon, à peau mince, contiennent. ... 2 vol. p. 100 de drèche. Les moûts de pommes de terre moins bonnes

contiennent 3,3 — —

Les moûts de pommes de terre pauvres en

amidon contiennent 5 — —

Enfin, il faut encore lejiir compte de la température du moût, lors de la détermination de son degré saccharomé trique. Dans nombre de cas, cette détermination ne peut pas être effectuée à la température normale de 17°,50 C. (= 14** R.), pour laquelle le saccharomètre est gradué ; elle a' lieu au contraire à des températures beaucoup plus élevées; une réduction à la température normale est donc aussi nécessaire dans certaines circonstances. C*est à cela que sert la table suivante, qui est basée sur la dilatation d'une solution de sucre de canne à 20 p. 100, avec laquelle celle des moûts sucrés ne présente qu'une différence à peine sensible.

1 LITRE DE UOUT