Procédé pour la production d'acide butyrique par fermentation de matières amylacées. On sait que les jus sucrés, convenable ment épurés, amenés à une température et à un degré d'alcalinité convenables, et ense mencés, subissent, à volonté, une fermenta tion butyrique pure ou symbiotique, four nissant un mélange d'acides gras contenant surtout de l'acide butyrique.
La présente invention a pour objet un procédé pour la. fabrication d'acide butyrique par fermentation butyrique de matières amy lacées telles que du manioc, des céréales ou des féculents divers, notamment de l'amidon ct les farines avariées de céréales.
Selon ce procédé on prépare d'abord un moût conte nant en milieu aqueux et en présence d'au moins une substance neutralisante (telle que le carbonate de calcium) les matières amyla cées réduites par exemple en fragments ou en farine; ce moût est ensemencé à. une tempé rature variant de 30 à.<B>500</B> C, de préférence (le 40 à 500 C, avec des cultures butyri ques, pures ou symbiotiques, et la fer mentation est effectuée en présence de subs- tances servant de nourriture aux cultures butyriques.
La teneur du moût en matière amylacée, par exemple en amidon, peut varier dans de larges limites, sans que le bon rendement de l'opération soit compromis. On peut opérer en milieu neutre ou légèrement alcalin; on emploie de préférence un moût contenant une certaine quantité de carbonate de chaux.
L'auteur de la présente invention a trouvé qu'on obtient de bons résultats en assurant l'ensemencement d'un moût, constitué comme mentionné plus haut, par 10% environ d'un pied de cuve obtenu par ensemencements et acclimatations successifs à partir d'un ense- m@encement initial réalisé à l'aide de la. pelure de betteraves ou encore de cultures sélec tionnées.
La fermentation est considérablement aidée par l'addition en proportions convena bles des substances servant à l'alimentation des cultures butyriques (ferments), telles -que les sels, d'ammoniaque, de magnésie, de po- tasse, de soude, de chaux et certaines matiè res organiques à radicaux amidés, telles que l'urée, des préparations à base de malt ou à base de sang desséché.
Le procédé suivant l'invention peut être exécuté d'après les exemples suivants: <I>Exemple 1:</I> On mélange 200 parties de farine de ma nioc avec 160 parties de carbonate de cal cium, et on dilue par agitation avec 2850 parties d'eau.
Dans ce mélange bien brassé, on ajoute ensuite 2 parties d'urée et 1 partie de phos phate de potasse, ces derniers produits ser vant à la nourriture des ferments.
Le mélange réchauffé par barbotage de vapeur 'ou par tout autre moyen, est amené finalement à la température de 40-500, à la quelle il est maintenu pendant toute la durée de la fermentation. Dès que la température ainsi fixée est atteinte, on ensemence à l'aide d'un levain butyrique préparé en délayant: 10 parties de mélasse de betterave, et 10 parties d'écumes de sucreries comptées à l'état humide, par 100 parties. d'eau, et en ense mençant ce mélange par 2 parties de pelure de betteraves non lavée.
Ce levain est ajouté au moût sus-men, tionné au bout de 48 heures de fermentation. La fermentation totale du moût dure 5 jours.
<I>Exemple 2:</I> On mélange 200 parties de farine de ma nioc avec 160 parties de carbonate de cal cium. Ce mélange est introduit dans le bras- sin suivant: 200 parties de manioc, 40 parties de malt, de premier plateau de touraille, 1200 parties d'eau. On brasse à 500 une demi-heure et on monte progressivement en maintenant un peu à. 5e60 jusqu'à. 70/720 pour une saccharifi- cation partielle.
On pasteurise à 800. Le mélange est re froidi et ensemencé après dilution convenable (addition de 2000 parties d'eau).
Le mélange réchauffé par barbotage d2 vapeur ou par tout autre moyen est amené finalement à la température de 40-500, à la. quelle il est maintenu pendant toute la durée de la fermentation. Dès que la température ainsi fixée est atteinte, on ensemence à l'aide d'un levain butyrique préparé et fermenté comme celui du premier exemple.
La fermentation totale -du moût dure 5 jours. <I>Exemple 3:</I> On mélange 200 parties de farine de ma nioc avec 160 parties de carbonate de cal cium, et on dilue par agitation avec<B>92850</B> parties d'eau. Dans le mélange bien brassé, on ajoute ensuite la nourriture nécessaire à l'éntretien des ferments, sous la forme sui vante: Du sang desséché est mis (à poids égal) en suspension dans de l'acide chlorhy- drique à 20%. On soumet ce mélange à une pression de 12 kg pendant 1 heure. On retrouve en acides aminés, exprimés. en glycocolle, 15%o du sang traité.
On ajoute une quantité de ce produit telle qu'elle corresponde à 3 parties de sang sec pour 1000 parties du moût à, fer menter. Le moût ainsi obtenu et réchauffé par barbotage de vapeur ou par tout autre moyen est amené finalement à une tempéra ture comprise entre 30 à 400, à laquelle il est maintenu pendant toute la. durée de la fer mentation. Dès que cette température est at teinte, on ensemence avec l'aide d'un levain butyrique préparé et fermenté comme celui mentionné dans le premier exemple. La fer mentation totale du moût dure 5 jours.
Dans les divers exemples mentionnés ci dessus, il est avantageux, pour maintenir un, bonne répartition de la farine de manioc et des autres produits en réaction, de provoquer une agitation par tout moyen mécanique con venable, cette agitation facilitant la neutra lisation de l'acide butyrique et des autres acides gras produits à. la surface des grains de farine, au fur et à. mesure de leur for mation.
Le procédé suivant l'invention peut être réalisé avec des matières amylacées réduites en fragments ou en farine. Ces matières peu vent être extraites de céréales de féculents divers, ou de toute autre matière première amylacée.
On peut également adjoindre au carbonate de calcium des écumes de sucreries agissant comme corps neutralisant l'acide organique produit au cours de; la fermentation.
Le rendement en acide butyrique peut être amélioré et la durée de la fermentation ré- duil.e par des réensemencements faits à une ou plusieurs époques de l'évolution d'une cuve en travail. Cette réduction de -durée peut agir, en outre, d'une manière sensible, sur la pureté de l'acide butyrique obtenu.
Bien entendu, comme dans tous les cas analogues, le prix de revient de l'acide bu tyrique peut être abaissé épar l'utilisation, comme élément de neutralisation et de nu tritior, des écumes de sucreries ajoutées en quantité convenable.
Dans les modes de réalisation de la pré sente invention :donnés à titre d'exemples, 1'u. tili#,ation du manioc est particulièrement in téressante parce qu'on peut se procurer abondamment et à, des prix très bas cette sulista.nce. On obtient des résultats excellents en l'utilisant à. l'état de. farine dont le de gré de finesse influe favorablement sur le rendement.
Les proportions relatives de la farine et de l'eau contenues dans le moût à, fermenter peuvent varier dans de larges limites.
On obtient aussi un résultat très favorable en employant des farines de céréales, notam ment des farines avariées qui sont particuliè rement intéressantes en raison de leur bas prix.
Process for the production of butyric acid by fermentation of starchy materials. It is known that sweet juices, suitably purified, brought to a suitable temperature and degree of alkalinity, and seeded, undergo, at will, a pure butyric or symbiotic fermentation, furnishing a mixture of fatty acids containing especially butyric acid.
The present invention relates to a method for. manufacture of butyric acid by butyric fermentation of starchy materials such as cassava, cereals or various starches, in particular starch and spoiled flour of cereals.
According to this process, a must is first prepared containing in aqueous medium and in the presence of at least one neutralizing substance (such as calcium carbonate) the amylated materials reduced, for example, to fragments or to flour; this must is inoculated at. a temperature varying from 30 to. <B> 500 </B> C, preferably (40 to 500 C, with butyric cultures, pure or symbiotic, and the fermentation is carried out in the presence of substances serving of food for butyric cultures.
The starchy material content of the must, for example starch, can vary within wide limits, without the good yield of the operation being compromised. It is possible to operate in a neutral or slightly alkaline medium; preferably a must containing a certain amount of carbonate of lime is used.
The author of the present invention has found that good results are obtained by ensuring the inoculation of a must, constituted as mentioned above, by approximately 10% of a starter obtained by successive inoculation and acclimatization from of an initial training carried out using the. beet peel or selected crops.
Fermentation is considerably aided by the addition in suitable proportions of the substances used to feed the butyric cultures (ferments), such as salts, ammonia, magnesia, potato, soda, lime. and certain organic materials containing amide radicals, such as urea, preparations based on malt or based on dried blood.
The process according to the invention can be carried out according to the following examples: <I> Example 1: </I> 200 parts of corn flour are mixed with 160 parts of calcium carbonate, and diluted by stirring with 2850 parts of water.
In this well-stirred mixture are then added 2 parts of urea and 1 part of phos phate of potash, the latter products being used as food for ferments.
The mixture warmed by bubbling with steam or by any other means is finally brought to the temperature of 40-500, at which it is maintained throughout the fermentation. As soon as the temperature thus fixed is reached, the inoculation is carried out using a butyric leaven prepared by diluting: 10 parts of beet molasses, and 10 parts of sugar scum, counted in the wet state, per 100 parts. of water, and teaching this mixture with 2 parts of unwashed beet peel.
This leaven is added to the above-mentioned must, which is fermented after 48 hours. The total fermentation of the must lasts 5 days.
<I> Example 2: </I> 200 parts of corn flour are mixed with 160 parts of calcium carbonate. This mixture is introduced into the following brew: 200 parts of cassava, 40 parts of malt, from the first kiln tray, 1200 parts of water. We brew at 500 for half an hour and we go up gradually while maintaining a little. 5e60 until. 70/720 for partial saccharification.
The mixture is pasteurized at 800. The mixture is cooled again and inoculated after suitable dilution (addition of 2000 parts of water).
The mixture warmed by bubbling with steam or by any other means is finally brought to the temperature of 40-500, at. which it is maintained throughout the fermentation. As soon as the temperature thus fixed is reached, the seed is inoculated using a butyric leaven prepared and fermented like that of the first example.
The total fermentation of the must lasts 5 days. <I> Example 3: </I> 200 parts of corn flour are mixed with 160 parts of calcium carbonate, and diluted by stirring with <B> 92850 </B> parts of water. In the well-stirred mixture, the food necessary for the maintenance of the ferments is then added, in the following form: Dried blood is suspended (in equal weight) in 20% hydrochloric acid. This mixture is subjected to a pressure of 12 kg for 1 hour. Found in amino acids, expressed. in glycocoll, 15% o of the treated blood.
A quantity of this product is added such that it corresponds to 3 parts of dry blood per 1000 parts of the must to be fermented. The wort thus obtained and reheated by bubbling steam or by any other means is finally brought to a temperature of between 30 and 400, at which it is maintained throughout. duration of fermentation. As soon as this temperature is reached, it is inoculated with the aid of a butyric leaven prepared and fermented like that mentioned in the first example. The total fermentation of the must lasts 5 days.
In the various examples mentioned above, it is advantageous, in order to maintain a good distribution of the cassava flour and of the other reacting products, to cause stirring by any suitable mechanical means, this stirring facilitating the neutralization of the liquid. butyric acid and other fatty acids produced at. the surface of the flour grains, as and when. measure of their training.
The process according to the invention can be carried out with starchy materials reduced to fragments or to flour. These materials can be extracted from various starchy grains, or from any other starchy raw material.
Can also be added to the calcium carbonate sugar scum acting as a neutralizing body of the organic acid produced during; fermentation.
The yield of butyric acid can be improved and the duration of the fermentation reduced by reseeding carried out at one or more times in the development of a working tank. This reduction in duration can act, moreover, in a substantial manner, on the purity of the butyric acid obtained.
Of course, as in all analogous cases, the cost of bu tyric acid can be lowered by the use, as an element of neutralization and of nu tritior, of the scum of sweets added in suitable quantity.
In the embodiments of the present invention: given by way of example, u. tili #, ation of cassava is particularly interesting because this sulista.nce can be obtained abundantly and at very low prices. Excellent results are obtained by using it at. the state of. flour, the degree of finesse of which has a favorable influence on the yield.
The relative proportions of the flour and the water contained in the must to be fermented can vary within wide limits.
A very favorable result is also obtained by using cereal flours, in particular spoiled flours which are particularly advantageous on account of their low price.