III. DESTRUCTION DE L'ACTION COMPLÉMENTAIRE
DE LA DIASTASE,
D'aprè3 ce que nous avons vu jusqu'à présent, l'action complémentaire de la diastase peut être détruite par deux causes: i® par l'élévation du moût à une haute température, pendant ou après la saccharification ; 2® par la formation d'acides (acide lactique et acide butyrique) pendant la fermentation.
Avant d'examiner plus en détail ces influences, il faut encore revenir sur quelques considérations générales.
Il paraît plus que probable à Maercker, d'après d'anciennes expériences de Delbrûck qu'il a répétées lui-même, que la dextrine ne peut être transformée en maltose que si la diastase possède encore complètement toutes ses propriétés, car, dans ces essais, ce n'est qu'avec de l'extrait de malt frais qu'il obtint une transformation rapide et notable de la dextrine en maltose, tandis que de l'extrait de malt conservé, comme l'extrait à la glycérine de Hufner, aussi bien que la diastase séparée du malt, n'avaient qu'une action beaucoup plus lente et très faible sur la dextrine.
Lorsqu'on chauffe de l'extrait de malt ancien à une température de 65^ C, il possède encore, il est vrai, la propriété de fluidifier l'empois d'amidon et de le transformer en erythrodextrine et en maltose, mais il ne peut presque plus transformer l'achroodextrine du moût en maltose. Ce fait peut s'expliquer en admettant que la diastase se compose de plusieurs ferments dont le plus énergique se coagule vers 65*^0. et devient par suite impuissant ; ou en supposant que par l'action de hautes températures on sépare certains éléments de la diastase et que ceux qui restent sont moins énergiques.
Pour ces diverses raisons, il ne suffit pas seulement de faire agir la diastase sur le moût, mais il jaut encore que cette action ait toute son énergie ; il faut donc avoir soin de ne pas te servir de diastase ayant subi des influences nuisibles et ayant perdu en partie ses propriétés.
Il faudra donc, dans le travail des distilleries, vérifier avec soin Tétat de la diastase pendant le cours et surtout vers la fin de la fermentation.
La manière de faire cet essai a été décrite longuement ; elle repose sur ce fait que le moût doit même après fermentation pouvoir intervertir Tempois d'amidon. Cette transformation doit être complète, c'est-à-dire qu'elle ne doit pas se borner à la fiuidification de l'empois et à une inversion partielle, qu'on reconnaîtrait à ce que le moût se colore en rouge en présence de la teinture d'iode (formation d'erytrodextrine). Le vin doit agir jusqu'à ce qu'il ne se colore plus du tout en présence de la teinture d'iode (formation d'achroodextrine). Ce n'est que dans ce cas que l'on peut conclure que la diastase possède encore toute sa force.
à) Destruction de faction complémentaire de la diastase far les
hautes températures.
Nous avons déjà vu dans les paragraphes précédents quelle température il faut atteindre pour que la diastase perde ses propriétés. Les distillateurs subissaient fréquemment cet inconvénient les piemières années de l'introduction des cuiseursqui n'étaient pas encore perfectionnés comme aujourd'hui et y remédiaient en une certaine mesure en employant une forte proportion de malt.
Depuis lors on a apporté de nombreuses améliorations à l'appareil primitif de Henze. L'exhausteur, une cuve à saccharifier mieux combinée, un agitateur plus puissant, un système de réfrigération en constituent les principaux perfectionnements qui permettent actuellement de maintenir avec certitude la température voulue pour la saccharification.
Il ne suffit naturellement pas pour que la diastase conserve ses propriétés, que la température soit maintenue au point favorable pendant la saccharification, mais il est encore nécessaire qu'après la fin de l'opération elle ne dépasse pas 62®, 5 C. L'essai du moût filtré avec la teinture d'iode n'est d'aucun secours dans ce cas ; car, lors même que la saccharification s'est faite normalement, l'action de la diastase peut avoir été détruite si Ion a laissé s'élever la température après la fin de l'opération.
Il faut donc, dans les cas douteux, en outre de l'essai à l'iode qui prouve qu'il ne reste pas de dextrîne se colorant à son contact,
vérifier la vitalité de la diastase d'après la méthode décrite plus haut, et il faut s'assurer, avec le plus grand soin, que Tempois d'amidon ne se fluidifie pas seulement, mais encore subit l'inversion. Il n'est pas rare d'obtenir de hautes températures après la fin de l'opération dans les saccharifications industrielles, car les robinets de vapeur ne ferment très souvent qu'imparfaitement et peuvent laisser passer une certaine quantité de vapeur qui échauffe les moûts. Ce danger est surtout à signaler dans les appareils de Bohm et de HoUefreund qui, possédant un grand nombre de conduites de vapeur, peuvent souvent présenter cet inconvénient.
Il ne faut donc pas se borner à veiller à ce que la température se maintienne dans les limites convenables après l'introduction du malt, mais aussi à ce que le moût ne s'échauffe pas pendant la saccharification.
â\ Destruction de T action complémentaire de la diastase par la formation d acides pendant la fermentation^
Les praticiens considèrent avec raison la présence des acides dans les moûts comme un très grand danger ; elle est en effet l'indice d'une mauvaise lermentation.
Ces fermentations secondaires donnent naissance à d'autres acides que l'acide lactique, ce sont l'acide butyrique, l'acide acétique, etc. etc., qui peuvent être nuisibles aux moûts à deux points de vue : en altérant la propriété fermentative de la levure, ou en détruisant l'action complémentaire de la diastase.
Ces deux efFets sont en réalité difficiles à séparer l'un de l'autre, Jes ferments parasites commençant par détruire les propriétés fermentative et reproductrice de la levure, puis agissant sur la diastase de telle sorte qu'elle ne peut plus transformer la dextrine en maltose. Il est certain que les mauvaises chutes des moûts en fermentation proviennent souvent de la destruction de la diastase, car dans la plupart des cas la presque totalité de la maltose a fermenté, tandis que la dextrine se retrouve tout entière dans le vin.
La diastase appartient au groupe des albuminoïdes ; elle se coagule sous l'action des acides, comme sous celle de la chaleur , aussi peut-on entraver et même détruire son action aussi bien par les acides que par l'élévation de la température.
' Voici les résultats de quelques essais faits par Delbrûck à la station d'essais de Halle, qui viennent à l'appui delà donnée que nous venons d'exposer :
Amidon Acide Volume Infusion Couleur de la Durée de la Proportion de
employé. lactique, du liquide, de malt réaction de llode. 8accharification."*ï^o««P'"o<*H'^» '^ * ^ ^ pour loo parties
fr g. ce ce d'amidon.
0,7890 0^2 100 2^ incolore 3-4 heures 81,9
^tT9^ o>^3 *<^ 25 rouge 3-4 » 68,0
0,7886 0,06 100 25 rouge 3-4 » 68,9
0,7922 0,08 100 25 bleue 3-4 » 41,7
La formation du sucre est donc entravée par l'acide lactique même en fort petite quantité.
Remarquons, en passant, qu'on sait d'après les essais de Delbrûck que, plus la température est élevée, plus l'influence de l'acide lactique est pernicieuse.
Nous avons déjà indiqué les chiffres de Kjeldahl relatifs à l'influence de l'acide lactique sur la saccharification. Les solutions de diastase fortement acidulées par l'acide lactique fluidifient encore l'empois d'amidon quoiqu'elles n'en transforment qu'une très petite partie en maltose. C'est précisément ce qui se passe pour de la diastase qui a été chauffée au-delà de 65^ centigrades, et les corps albuminoïdes qui sont le plus tôt coagulés par la chaleur, le sont aussi par l'acide lactique.
On peut, d'après cela, étudier les résultats de la saccharification en présence d'acides.
Il n'est pas difficile, par exemple, de régler la quantité d'acide lacdque de façon à ce que son action n'aille pas plus loin que la formation d'erythrodextrine et ainsi de suite. Lorsqu'on ajoute de l'acide lactique à une dissolution de diastase jusqu'à ce qu'oa ait détruit les propriétés de celle-ci, il est facile de se rendre compte par l'examen du précipité qu'il s'est bien produit une coagulation.
L'acide acétique et d'autres acides encore, exercent une action analogue à celle de l'acide lactique.
Delbrûck a établi par diverses expériences qu'on peut rendre à la diastase ses propriétés qui lui ont été enlevées par l'acide lacdque, en neutralisant celui-ci, ce qui est une preuve qu'elle n'a pas été profondément altérée.
Cependant, dans les liquides forlement acidulés, Faction de la diastase est complètement détruite.
L'acide lactique est d'ailleurs par lui-même peu à craindre pour la fermentation ; nous exposerons plus tard en détailles expériences que Werenskiold et Hayduck ont faites à ce sujet.
Il ressort de ces essais qu'on peut introduire de grandes quantités d'acide lactique dans des jus en fermentation sans porter préjudice à la propriété fermentative de la levure, tandis que la diastase est attaquée par de faibles quantités d'acide lactique.
Les acides pouvant détruire l'action complémentaire de la diastase doivent donc être combattus énergiquement. Leur formation peut dépendre de diverses causes, entre autres à^une haute température de mise en fermentation, du malt altéré, et d*un manque de propreté. • La formation d'acide lactique, l'altération de la diastase, la transformation incomplète de la dextrine et finalement une mauvaise fermentation sont les conséquences naturelles de l'emploi d'une haute température.
Nous reviendrons fréquemment sur ce sujet.
Nous avons dit que le malt m^d fabriqué ou altéré constitue une deuxième cause de la production de l'acide lactique. Lorsqu'on connaît la répartition ordinaire des ferments sur l'épiderme des grains et que l'on sait que leur quantité augmente quand les grains sont dans des endroits humides et mal aérés, on comprend aisément que ce mauvais malt facilite la formation d'acides. Il est aussi possible que le mauvais malt ait une action pernicieuse, parce qu^une partie de la diastase est détruite par la formation d'acide lactique qui se développe en même temps qu'elle.
En résumé, Maercker admet très bien que le mauvais malt soit une cause des fermentations acides.
Le manque de propreté dans les cuves à fermenter et dans tous les vases servant à la fabrication de F alcool, du commencement à la fin, comme dans tous les recoins de la distillerie^ est toujours cause que les ferments acides sHmplantent partout et produisent de mauvaises fermentations. Ce fait devrait être tellement avéré qu'on ne devrait jamais avoir à s'en occuper , et cependant T auteur doit reconnaître, d après ce qu'it a vu lui-même, que dans un grand nombre de distil^ leries qui même passaient pour des usines modèles, il y avait encore beaucoup à faire à ce point de vue.
Il est donc de la plus haute importance pour les distilleries d'assurer partout une propreté irréprochable pour éviter les fermentations secondaires qui nuisent à la fermentation proprement dite.
On peut s'étonner à juste titre, au point de vue du travail de la distillerie, qu'un acide aussi dangereux que Tacide lactique soit employé à la fabrication de la levure artificielle, mais, soit que la levure ait besoin pour se développer d'une certaine quantité de cet acide, soit que l'acide lactique soit nécessaire pour dissoudre les matières albumineuses insolubles du malt ou du grain, ou pour empêcher le développement des champignons, on n'a pas encore' pu le remplacer.
Quoiqu'il en soit, il serait bien à désirer que l'acidification du levain se fît au moyen d'un acide dont la formation ne fdt pas due à un ferment organisé, les dangers qu'offre une mise en fermentation à une température trop élevée seraient alors moins grands, et l'on aurait aussi moins à craindre la destruction de l'action complémentaire de la diastase.
Nous avons vu que l'acide lactique était par lui-même peu à craindre si on n'envisage que l'action qu'il peut exercer sur la fermentation, mais son remplacement par un autre acide non organisé dans la fabrication de la levure artificielle n'en procurerait pas moins une grande sécurité pour tout le travail de la distillerie.
L'acide lactique, en outre de l'action destructive qu'il exerce sur la diastase. se forme, en effet, dans des circonstances qui sont aussi favorables au développement des autres ferments qui sont si nuisibles à la fermentation.
Ajoutons enfin que l'acide lactique ainsi que les acides organiques analogues se forme aux dépens du sucre dont une certaine partie est, par suite, perdue pour la production d'alcool.
