FR2587035A1 - Process for producing ethanol by the fermentation of sugar-containing media - Google Patents

Process for producing ethanol by the fermentation of sugar-containing media Download PDF

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/02Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
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    • C12P7/06Ethanol, i.e. non-beverage
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel

Abstract

The present invention relates to a process for producing ethanol by the fermentation of sugar-containing media using yeasts, characterised in that at the start of the fermentation, the yeasts are immediately brought into contact with the whole of the sugar-containing medium to be fermented, and in that during the fermentation, the medium around the yeasts receives no supply of sugar up to completion of the fermentation when the yeasts are separated from the fermentation medium.

Description

La présente invention concerne la production déitanol par fermentation en particulier à partir de mélasse. The present invention relates to the production of dyestuff by fermentation, in particular from molasses.

Les procédés de fermentation actuellement mis en oeuvre dans les distilleries de mélasse se classent en deux groupes, dans la mesure où la levure produite par la fermentation est recyclée (fermentation par reprise de levures? ou non (fermentation par cuve-mère) dans le milieu fermentaire. The fermentation processes currently used in the molasses distilleries fall into two groups, insofar as the yeast produced by the fermentation is recycled (fermentation by recovery of yeasts or not (fermentation by mother tank) in the medium fermentation.

Dans la fermentation par cuve-mère, la production de levure est effectuée dans une cuve-mère, appelée aussi pré-fermenteur, alimentée par un moût assez peu chargé en sucre (70 g/l) et dans lequel se développe la levure (saccharomyces cerevisiae) en présence d'air. In the fermentation by mother tank, the yeast production is carried out in a mother tank, also called pre-fermentor, fed by a must with a low sugar content (70 g / l) and in which the yeast (saccharomyces) develops. cerevisiae) in the presence of air.

Un temps de séjour de 10 heures est nécessaire pour produire un moût levuré titrant environ 3,5 à 40 GL et contenant 60.106 à 100.106 germes de levures par millilitre. A residence time of 10 hours is required to produce a yeast wort grading about 3.5 to 40 GL and containing 60.106 to 100.106 yeast germs per milliliter.

Il est rappele qu'une solution est à n GL quand elle renferme n cm3 d'alcool pur pour un volume total de 100 cm3 à la température de 15 C.It is recalled that a solution is n GL when it contains n cm3 of pure alcohol for a total volume of 100 cm3 at the temperature of 15 C.

La température est maintenue à 330 C dans tout le circuit de fermentation.The temperature is maintained at 330 ° C throughout the fermentation circuit.

Le moût levuré par la cuve-mère constitue le "pied de cuve" déposé au fond de la cuve de fermentation et dont le volume représente environ le tiers de celle-ci. The must leavened by the mother vat constitutes the "vat stock" deposited at the bottom of the fermentation vat and whose volume represents approximately one-third of it.

Il constitue l'apport de bio-masse de levure sur lequel sera coulée, sous forme d'un moût plus concentré (moût fort), la quantité de sucre nécessaire pour produire le degré alcoolique du vin. It constitutes the supply of yeast biomass on which will be poured, in the form of a must more concentrated (strong must), the amount of sugar necessary to produce the alcoholic degree of the wine.

Le moût est coulé progressivement dans cette cuve qui se remplit en 10 à 15 heures au fur et à mesure de l'assimilation du saccharose par la levure. Ce taux de fermentation du sucre est maintenu pendant le coulage à environ 80 % du substrat présent, de sorte que lorsque la cuve sera pleine elle titrera environ 6,50 GL pour une fermentation de 80 GL.  The wort is gradually poured into this vat which fills up in 10 to 15 hours as sucrose is assimilated by the yeast. This fermentation rate of the sugar is maintained during pouring at about 80% of the substrate present, so that when the tank is full it will titrate about 6.50 GL for a fermentation of 80 GL.

Cette méthode de coulage progressive permet de maîtriser l'élévation de la température durant le processus fermentaire. Celle-ci est de l'ordre de 18,9 kJ (2,6 kcal) par degré alcoolique produit. Le moût fort est maintenu aux environs de 150 C de sorte que les calories dégagées par la fermentation maintiennent la cuve à 330 C. This method of progressive casting makes it possible to control the rise in temperature during the fermentative process. This is of the order of 18.9 kJ (2.6 kcal) per alcoholic degree produced. The strong must is maintained at around 150 C so that the calories released by the fermentation maintain the tank at 330 C.

Si cette méthode ne suffit pas, un système de ruissellement d'eau sur les parois externes de la cuve élimine également les calories. Dans le cas de gros volumes de cuverie ( > 100 m3), un échangeur thermique doit être monté en boucle sur le soutirage de la cuve. If this method is not enough, a system of water runoff on the outer walls of the tank also eliminates calories. In the case of large volumes of cuverie (> 100 m3), a heat exchanger must be mounted in a loop on the withdrawal of the tank.

La biomasse de levure se maintient à environ 60.106 germes/ml dans cette cuve qui n'est pas aérée et donc ne peut produire qu'une très faible croissance de levure. The yeast biomass is maintained at about 60.106 germs / ml in this tank which is not aerated and therefore can produce only a very weak growth of yeast.

Le temps total de fermentation, hors cuve-mère, se situe vers 25 à 30 heures pour 8 à 90 GL. The total fermentation time, excluding mother vat, is around 25 to 30 hours for 8 to 90 GL.

Dans la fermentation par reprise de levure, le vin est envoyé dans une centrifugeuse qui produira d'une part le vin délevuré pour alimenter la colonne de distillation, d'autre part une suspension concentrée de levure (crème primaire) qui devra subir deux traitements avant d'être remise en fermentation. In the yeast recovery fermentation, the wine is sent to a centrifuge which will produce, on the one hand, the wine destined to feed the distillation column, and on the other hand a concentrated suspension of yeast (primary cream) which will have to undergo two treatments before to be put back into fermentation.

- 1er traitement : lavage à l'eau
Un volume de crème est mélangé avec un volume d'eau et
maintenu agité par barbotage d'air durant 1 heure à
1 heure 30. Ce traitement a été recommandé depuis
plusieurs années dans le but de libérer la levure des
toxines accumulées durant la fermentation, et donc de
la rendre plus active pour le prochain cycle fermentaire.
- 1st treatment: washing with water
A volume of cream is mixed with a volume of water and
kept agitated by bubbling with air for 1 hour at
1 hour 30. This treatment has been recommended since
several years in order to release the yeast from
toxins accumulated during fermentation, and therefore
make it more active for the next fermentation cycle.

Il a surtout pour but de diluer le surnageant et de
permettre, lors du traitement acide qui suivra, un
meilleur abaissement de pH avec le minimum d'acide
(baisse de l'effet tampon).
Its main purpose is to dilute the supernatant and to
allow, during the acid treatment that follows, a
better lowering of pH with the minimum of acid
(decrease of the buffer effect).

- 2ème traitement : lavage h l'acide
En fin de lavage, la levure passe dans une deuxième
centrifugeuse. Le surnageant constitue les "petites
eaux" ou veaux de levure" qui ont un degré alcoolique
voisin de 40 GL et ne peuvent donc être rejetées.
- 2nd treatment: acid wash
At the end of washing, the yeast passes into a second
centrifuge. The supernatant constitutes the "small
waters "or yeast calves" that have an alcoholic degree
around 40 GL and can not be rejected.

Elles sont recyclées
soit dans le moût, ce qui est une source d'infection
bactérienne,
soit dans la colonne de distillation, ce qui baisse
le degré du vin et augmente la consommation de vapeur.
They are recycled
either in the must, which is a source of infection
bacterial,
either in the distillation column, which decreases
the degree of the wine and increases the consumption of steam.

La crème secondaire issue de la deuxième centrifugeuse
est additionnée d'eau et d'acide de manière à obtenir
un pH = 2 avec une acidité de 2 à 2,5 g/l d'acide
sulfurique.
The secondary cream from the second centrifuge
is added with water and acid in order to obtain
a pH = 2 with an acidity of 2 to 2.5 g / l of acid
sulfuric.

Ce traitement acide est très efficace pour la destruction
des bactéries et doit durer 1 heure.
This acid treatment is very effective for the destruction
bacteria and should last 1 hour.

Le "pied de cuve" est dans ce procédé constitué par la levure traitée à l'acide. Il constitue une biomasse, beaucoup plus riche que dans le procédé précédent. Le coulage s'effectue de la même manière, avec un moût mélassé contenant le sucre nécessaire à la production du degré alcoolique désiré. Les trois premières heures de coulage se font cependant en aérobiose afin de regénérer la levure avant la fermentation proprement dite. In this process, the "vat" is constituted by yeast treated with acid. It constitutes a biomass, much richer than in the previous process. The casting is done in the same way, with a mashed must containing the sugar necessary for the production of the desired alcoholic degree. The first three hours of casting are however aerobic in order to regenerate the yeast before the actual fermentation.

La population de levure étant beaucoup plus importante (200.106 -ger./ml), le temps de fermentation pour 80 GL est de l'ordre de 15 à 20 heures. The yeast population being much larger (200.106 -ger./ml), the fermentation time for 80 GL is of the order of 15 to 20 hours.

Enfin, un nouveau procédé proposé par la Société
ALFA LAVAL, sous le nom de Biostil, vient d'être installé dans une distillerie. Il a pour but de produire en continu un vin de faible degré alcoolique (5 à 60 GL) sur un milieu mélassé fortement enrichi en matières sèches par le recyclage des vinasses.
Finally, a new process proposed by the Company
ALFA LAVAL, under the name of Biostil, has just been installed in a distillery. It aims to continuously produce a wine of low alcoholic degree (5 to 60 GL) on a molasses medium highly enriched in dry matter by the recycling of vinasses.

La productivité en éthanol est maintenue élevée grâce au bas degré alcoolique.  The productivity in ethanol is kept high thanks to the low alcoholic degree.

La résistance aux substances non-sucre est due t l'utilisation d'une souche sélectionnée de levure de la variété Schizosaccharomyces pombe. The resistance to non-sugar substances is due to the use of a selected yeast strain of the Schizosaccharomyces pombe variety.

Le fermenteur unique, aéré, fonctionne en continu et xecoit le recyclage des levures sans aucun traitement. The unique, aerated fermenter operates continuously and requires yeast recycling without any treatment.

Les performances prévues sont les suivantes
- production de 60 GL en 7 à 8 heures, en présence
de 20 % de substances non-sucre.
The expected performances are as follows
- production of 60 GL in 7 to 8 hours, in the presence
20% of non-sugar substances.

Ceci constitue manifestement un remarquable progrès par rapport aux résultats qui viennent d'être exposés sur les cuveries traditionnelles.This is obviously a remarkable improvement over the results that have just been presented on traditional vat rooms.

Celui-ci se fait dans deux directions
- augmentation de la productivité d'éthanol et
de la matière sèche en fermentation.
This one is done in two directions
- increased productivity of ethanol and
dry matter in fermentation.

Le tableau nO 1 permet de comparer les résultats obtenus selon les procédés utilisés. Il a été établi pour des vins à 80 GL, mais il est possible d'obtenir de plus forts degrés alcooliques par allongement du temps de fermentation. Le chiffre de 100 GL parait être un maximum.  Table No. 1 makes it possible to compare the results obtained according to the methods used. It has been established for wines with 80 GL, but it is possible to obtain higher alcoholic degrees by lengthening the fermentation time. The figure of 100 GL seems to be a maximum.

TABLEAU N 1
PERFORMANCES DES PROCÉDÉS DE FERMENTATION ALCOOLOQUE DES MÉLASSES

Figure img00050001
TABLE N 1
PERFORMANCE OF ALCOHOLIC FERMENTATION PROCESSES OF MOLASSES
Figure img00050001

DEGRE <SEP> ALCOOLIQUE <SEP> MATIERE <SEP> SECHE <SEP> BIOMASSE <SEP> DE <SEP> TEMPS
<tb> PRODUCTIVITE
<tb> DU <SEP> DE <SEP> LA <SEP> LEVURE <SEP> EN <SEP> DE
<tb> ROCEDE <SEP> D'ETHANOL
<tb> VIN <SEP> VINASSE <SEP> FERMENTATION <SEP> FERMENTATION
<tb> ( <SEP> GL) <SEP> (%) <SEP> (Germes/ml) <SEP> (Heures) <SEP> (g/l/h)
<tb> 8 <SEP> GL
<tb> Cuve-Mère <SEP> sur <SEP> mélasse <SEP> 9% <SEP> 60.10@ <SEP> 25 <SEP> 2,5 <SEP> %
<tb> (P <SEP> = <SEP> 60)
<tb> 8 <SEP> GL
<tb> Reprise <SEP> de
<tb> sur <SEP> mélasse <SEP> 9% <SEP> 200.10@ <SEP> 17 <SEP> 3,7 <SEP> %
<tb> levure
<tb> (P <SEP> = <SEP> 60)
<tb> 6 <SEP> GL
<tb> sur <SEP> mér <SEP> mélasse <SEP> non
<tb> 20 <SEP> % <SEP> 8 <SEP> 5,9
<tb> Biostil <SEP> + <SEP> précise
<tb> Vinasse
<tb> * Productivité à majorer de 20%, dans un système fonctionnant en continu.
DEGREE <SEP> ALCOHOLIC <SEP> MATTER <SEP> DRY <SEP> BIOMASS <SEP> FROM <SEP> TIME
<tb> PRODUCTIVITY
<tb> DU <SEP> FROM <SEP><SEP> YEAST <SEP> IN <SEP> FROM
<tb> ROCEDE <SEP> OF ETHANOL
<tb> WINE <SEP> VINASSE <SEP> FERMENTATION <SEP> FERMENTATION
<tb>(<SEP> GL) <SEP> (%) <SEP> (Sprouts / ml) <SEP> (Hours) <SEP> (g / l / h)
<tb> 8 <SEP> GL
<tb> Motherbottom <SEP> on <SEP> molasses <SEP> 9% <SEP> 60.10 @ <SEP> 25 <SEP> 2.5 <SEP>%
<tb> (P <SEP> = <SEP> 60)
<tb> 8 <SEP> GL
<tb> Recovery <SEP> of
<tb> on <SEP> molasses <SEP> 9% <SEP> 200.10 @ <SEP> 17 <SEP> 3.7 <SEP>%
<tb> yeast
<tb> (P <SEP> = <SEP> 60)
<tb> 6 <SEP> GL
<tb> on <SEP> mer <SEP> molasses <SEP> no
<tb> 20 <SEP>% <SEP> 8 <SEP> 5.9
<tb> Biostil <SEP> + <SEP> accurate
<tb> Vinasse
<tb> * Productivity to increase by 20%, in a system running continuously.

(Une cuverie discontinue n'utilise que 80% de son volume). (A batch vat uses only 80% of its volume).

Le gain de productivité provient toujours d'un enrichissement en biomasse de levure, et c'est bien ce qui caractérise les procédés : Biostil et Reprise de levure. La fermentation par cuve-mère devra donc être abondonnée, dans l'avenir, au profit du recyclage de biomasse qui demeure indispensable pour la fermentation de produits à haute teneur en matière sèche non-sucre. The productivity gain always comes from an enrichment in yeast biomass, and this is what characterizes the processes: Biostil and Yeast Recovery. In the future, fermentation by the mother tank must be abandoned in favor of the recycling of biomass, which remains essential for the fermentation of products with high non-sugar solids content.

L'objet de la présente invention se place dans l'optique d'une augmentation de la productivité d'éthanol sur mélasse non pas pour augmenter la productivité intrinsèque mais afin de pouvoir utiliser des milieux de fermentation à haute teneur en non-sucre. The object of the present invention is to increase the productivity of ethanol on molasses not to increase the intrinsic productivity but in order to be able to use fermentation media with high non-sugar content.

En effet, la production d'éthanol à moindre coût énergétique impose la conception d'ateliers de fermentation pouvant fonctionner sur des milieux à haute concentration de substances non-sucre. Ceci permet d'obtenir une vinasse relativement chargée en matières sèches et donc une économie de vapeur sur l'atelier de concentration où elle est en voyée. Cet enrichissement du milieu fermentaire en nonsucre se fait tout naturellement par le recyclage d'une partie de la vinasse dans le moût à fermenter. Indeed, the production of ethanol at lower energy cost requires the design of fermentation workshops that can operate on media with high concentration of non-sugar substances. This makes it possible to obtain a vinasse relatively charged with dry matter and thus a saving of steam on the workshop of concentration where it is in view. This enrichment of the fermentation medium in nonsugar is done naturally by the recycling of a portion of the vinasse in the must to ferment.

Dans le cas des sous-produits de sucrerie (mélasses et égouts pauvres), on a montré qu'à concentrations égales, les substances non-sucre avaient une activité biologique identique sur la levure, quelle que soit leur origine vinasse ou mélasse. Par contre,une augmentation de ces produits à des doses supérieures à celles trouvées dans la mélasse (pureté < 60 %) provoque une baisse de la productivité d'éthanol (g/l/h) dans des proportions qui s'amplifient en fonction du taux de non-sucre recyclé. In the case of sugar by-products (molasses and poor sewage), it was shown that at equal concentrations, the non-sugar substances had an identical biological activity on the yeast, regardless of their vinasse or molasses origin. On the other hand, an increase in these products at doses higher than those found in molasses (purity <60%) causes a decrease in the ethanol productivity (g / l / h) in proportions which increase as a function of non-sugar recycled rate.

Pour ce faire, la présente invention propose un procédé de production d'éthanol par fermentation de milieux sucrés, par des levures, caractérisé en ce que - en début de fermentation les levures sont mises en
contact instantanément avec la totalité du milieu sucré
à fermenter, et - en ce qu'en cours de fermentation, l'environnement
des levures ne subit aucun apport de sucre jusqu'en fin
de fermentation où les levures sont séparées du milieu
fermente.
To this end, the present invention proposes a method for producing ethanol by fermentation of sugar-containing media, using yeasts, characterized in that - at the beginning of fermentation the yeasts are put into
contact instantly with the entire sweet medium
to ferment, and - in that during fermentation, the environment
yeast does not undergo any sugar intake until the end
fermentation where the yeasts are separated from the middle
ferments.

Ce procédé se caractérise donc en ce que, contrairement à ce qui est fait dans les techniques dites de fermentation par cuve-mère ou les techniques de fermentation par reprise de levure, le milieu sucré n'est pas coulé lentement au contact des levures mais au contraire le contact est effectué instantanément, c'est à dire en un espace de temps très faible compatible avec la réalisation industrielle de cette étape. This process is therefore characterized in that, contrary to what is done in the techniques known as fermentation by mother tank or fermentation techniques by yeast recovery, the sweet medium is not slowly poured in contact with the yeasts but at the same time. otherwise the contact is made instantly, that is to say in a very short space of time compatible with the industrial realization of this step.

Dans la suite de la fermentation, il n'y a plus d'apport de sucre jusqu'd ce que la fermentation soit terminée et que les levures soient séparées dû milieu alcoolisé, c'est-à-dire du milieu fermenté, c'est ce qu'on entend par "l'environnement des levures ne subit aucun apport de sucre jusqu'en fin de la fermentation". In the course of the fermentation, there is no more sugar supply until the fermentation is complete and the yeasts are separated alcoholic medium, that is to say the fermented medium, it is what is meant by "the yeast environment does not undergo any sugar intake until the end of fermentation".

Afin d'assurer le déroulement de la fermentation, il convient de maintenir dans le milieu fermentaire, une biomasse de l'ordre de 100 à 130.106 germes de levures par ml de milieu, ce qui donne en général un culot de poids frais de l'ordre de 10 *.  In order to ensure the progress of the fermentation, it is advisable to maintain in the fermentation medium, a biomass of the order of 100 to 130.106 yeasts per ml of medium, which generally gives a fresh weight pellet of the order of 10 *.

Dans ces conditions, la fermentation reste stable pendant des semaines à 80 GL pour une durée de 4 à 6 heures, si l'on recycle les levures après centrifugation sous forme d'un culot de levures essoré ou d'une crème de levure épaisse (culot de préférence de l'ordre de 50 % en levure sous forme de matière fraîche). Under these conditions, the fermentation remains stable for weeks at 80 GL for a period of 4 to 6 hours, if the yeasts are recycled after centrifugation in the form of a squeezed yeast pellet or a thick yeast cream ( base preferably of the order of 50% yeast in the form of fresh material).

On peut ainsi utiliser, sans modifier les paramètres du procédé, une crème de levure à 50 % du culot de levure humide. It is thus possible to use, without modifying the process parameters, a yeast cream containing 50% of the wet yeast pellet.

Il convient de remarquer que dans le procédé selon l'invention les levures, après séparation de i'alcool, sont recyclées en début de fermentation sans autre traitement, en particulier sans lavage.  It should be noted that in the process according to the invention the yeasts, after separation of the alcohol, are recycled at the beginning of fermentation without further treatment, in particular without washing.

Il convient également de remarquer que le procédé doit etre conduit avec une contamination bactérienne qui doit être inférieure & 703, de préférence à 102 germe par ml. It should also be noted that the process must be conducted with a bacterial contamination which must be less than 703, preferably 102 seeds per ml.

En effet, la flore contaminante qui est le plus souvent d'origine lactique produit une acidité organique qui perturbe le métabolisme de la levure, ce qui conduit très rapidement une baisse de la productivité d'alcool qui peut atteindre 20 % dès que l'acide d'origine bactérienne atteint 1 g/l.In fact, the contaminating flora which is most often of lactic origin produces an organic acidity which disturbs the metabolism of the yeast, which very quickly leads to a decrease in the alcohol productivity which can reach 20% as soon as the acid of bacterial origin reaches 1 g / l.

Dans ces conditions, si l'on veut recycler les levures comme cela est proposé, il convient de résoudre le problème de la protection contre la contamination bactérienne. Under these conditions, if we want to recycle yeasts as proposed, we must solve the problem of protection against bacterial contamination.

Afin que la biomasse reste constante au cours du cycle de fermentation, il convient de prévoir une aération faible de l'ordre de 0,5 à 2 VVH, de préférence de 0,5 à 1 WH. Cette aération étant nécessaire à la croissance et à la survie des cellules. Cette aération n'affecte d'ailleurs pas le bilan fermentaire qui reste proche de 60 à 62 1 d'alcool pur pour 100 kg de saccharose consommés. In order for the biomass to remain constant during the fermentation cycle, it is necessary to provide a low aeration of the order of 0.5 to 2 VVH, preferably 0.5 to 1 WH. This aeration being necessary for the growth and the survival of the cells. This aeration does not affect the fermentation balance, which remains close to 60 to 62 liters of pure alcohol per 100 kg of sucrose consumed.

Bien entendu, le procédé envisagé qui comporte le coulage instantané du milieu sucré dans la biomasse bactérienne peut poser des problèmes de refroidissement puisque dans ces conditions on note une élévation de températrue considérable dans le début de la fermentation, c'est pourquoi comme cela a été dit précédemment l'un des intérêts majeurs du procédé selon la présente invention n'est pas tant de pouvoir préparer en un temps réduit, c'est-à-dire un temps de fermentation de l'ordre de 5 heures, un vin à 80 GL, mais bien à pouvoir préparer avec une durée de fermentation normale, c'est-à-dire de l'ordre de 20 heures, un vin contenant également 80 GL mais contenant une teneur en matière sèche beaucoup plus élevée, c'est-à-dire un vin obtenu à partir d'une matière sucrée dans laquelle on a recyclé des matières non-sucre telles que des vinasses.  Of course, the envisaged process which involves the instantaneous casting of the sweet medium in the bacterial biomass can pose cooling problems since under these conditions there is a considerable temperature rise in the beginning of the fermentation, that is why as it has been said above one of the major interests of the process according to the present invention is not so much to be able to prepare in a reduced time, that is to say a fermentation time of the order of 5 hours, a wine 80 GL, but to be able to prepare with a normal fermentation time, that is to say of the order of 20 hours, a wine also containing 80 GL but containing a much higher dry matter content, that is, that is to say a wine obtained from a sweet material in which non-sugar materials such as vinasse have been recycled.

L'ajout de vinasses ou de matières non-sucre au milieu sucré conduit b un ralentissement du processus fermentaire et dans le cas du procédé selon la présente invention, ceci n'est pas gênant car le processus fermentaire est beaucoup plus rapide qu'avec les procédés mis en oeuvre jusqu'à présent. The addition of vinasses or non-sugar materials to the sweet medium leads to a slowing down of the fermentation process and in the case of the process according to the present invention, this is not a problem since the fermentative process is much faster than with the processes implemented so far.

Dans ces conditions, on obtient des résidus de fermentation riches en non-sucre qui n'ont pas à être concentrés ce qui conduit à une économie de vapeur et donc d'énergie considérable. Under these conditions, we obtain fermentation residues rich in non-sugar that do not have to be concentrated which leads to a saving of steam and therefore considerable energy.

De façon générale, on a constaté que l'on pouvait dans le procédé, selon la présente invention, introduire de la matière sèche non-sucre dans le milieu fermentaire, dans des proportions de 10 à 30 % (P/v) du milieu fermentaire, en particulier de 15 à 25 % (P/V). En particulier lorsque le milieu sucré utilisé est une mélasse de betterave, on peut utiliser des vinasses correspondantes pour diluer le milieu sucré. In general, it has been found that it is possible in the process according to the present invention to introduce non-sugar dry matter into the fermentative medium in proportions of 10 to 30% (w / v) of the fermentation medium. in particular from 15 to 25% (w / v). In particular, when the sweet medium used is beet molasses, corresponding vinasses may be used to dilute the sweet medium.

Les milieux sucrés peuvent être d'origines diverses, en particulier il peut s'agir de produits provenant de grains (céréales) de fruits, de betteraves ou de cannes à sucre, par exemple. The sweet media can be of various origins, in particular it can be products from grains (cereals) of fruit, sugar beet or sugar cane, for example.

Dans le cas de l'alcool de grains, il est possible d'envisager des taux de matières non-sucre encore plus élevés que pour la mélasse de betterave, de l'ordre de 40 %. In the case of grain alcohol, it is possible to envisage even higher levels of non-sugar materials than for beet molasses, of the order of 40%.

Bien que le procédé selon la présente invention soit dans son essence un procédé essentiellement discontinu, puisque la fermentation ne subit pas d'apport extérieur de matière fermentaire, il n'est pas exclu de pouvoir pratiquer le procédé selon la présente invention de manière continue, c' est-à-dire de faire progresser les levures et leur milieu dans des cuves en cascade, dans lesquelles elles seront toujours en équilibre avec le même milieu environnant, il est d'ailleurs possible de prévoir un système dans lequel un front de levure se déplace de façon continue pour,partant d'une extrémité correspondant b un début de fermentation, se terminer en fin de fermentation dans un milieu contentant essentiellement le vin. Although the process according to the present invention is essentially an essentially batch process, since the fermentation does not undergo any external supply of fermenting material, it is not excluded to be able to practice the process according to the present invention in a continuous manner, that is to say, to advance the yeasts and their medium in cascade tanks, in which they will always be in equilibrium with the same surrounding medium, it is also possible to provide a system in which a yeast front moves continuously for, starting from a corresponding end b a beginning of fermentation, end at the end of fermentation in a medium essentially satisfying the wine.

Sur le plan pratique, on peut envisager deux types de fermentation mettant en oeuvre le procédé selon l'invention. In practical terms, it is possible to envisage two types of fermentation using the process according to the invention.

Dans le cas d'une fermentation en discontinu, la cuve sera remplie de moût à 330 C pendant le temps nécessaire à la centrifugation de la levure provenant d'une autre cuve de vin alimentant la distillation. Cette opération dure, én général, 2 à 3 heures qui seront nécessaires pour établir le volume fermentaire initial. Si le produit fermenté est de la mélasse de pureté 60, le temps de fermentation devra durer 5 heures et l'on imagine dans ce cas, les contraintes industrielles pour évacuer les calories et le gaz carbonique sur un temps si court. In the case of a batch fermentation, the tank will be filled with must at 330 C for the time necessary for the centrifugation of the yeast from another wine tank feeding the distillation. This operation lasts, in general, 2 to 3 hours which will be necessary to establish the initial fermental volume. If the fermented product is molasses of purity 60, the fermentation time should last 5 hours and one imagines in this case, the industrial constraints to evacuate the calories and carbon dioxide over such a short time.

Ce procédé a été mis au point pour fonctionner en recyclage de vinasse, de sorte que le temps de fermentation soit allongé à 20-24 h, par un milieu fermentaire contenant 20 % de matière sèche non-sucre (pureté 40 %). This process was developed to work in vinasse recycling, so that the fermentation time is extended to 20-24 hours, by a fermenting medium containing 20% non-sugar dry matter (purity 40%).

L'aération sera maintenue à 0,5 - 1 WH dès le remplissage de la cuve et durant toute la fermentation. The aeration will be maintained at 0.5 - 1 WH as soon as the tank is filled and during the entire fermentation.

Dans le cas d'une fermentation continue, le mélange moût et levure, est acheminé dans un ensemble de compartiments montés en série. Au cours de ce cheminement, le milieu s'enrichit progressivement en alcool et s'appauvrit en sucre. In the case of a continuous fermentation, the wort and yeast mixture is fed into a set of compartments connected in series. During this journey, the medium is gradually enriched in alcohol and is depleted in sugar.

Chaque compartiment se trouve donc à un degré alcoolique croissant du premier au dernier étage du fermenteur. Le sucre, bien entendu, suit la courbe inverse.Each compartment is therefore at an increasing alcoholic degree from the first to the last stage of the fermenter. Sugar, of course, follows the opposite curve.

Un tel procédé se rencontre sur site industriel sous forme de plusieurs cuves montées en série. Such a process is encountered on industrial site in the form of several tanks mounted in series.

La mise en oeuvre du procédé nécessite dans ce cas
- un dispositif d'aération à monter dans chaque cuve
- un coulage du moût uniquement dans la première cuve en même temps que la crème de levure recyclée.
The implementation of the process requires in this case
- a ventilation device to be mounted in each tank
- Pouring the must only in the first tank at the same time as the recycled yeast cream.

Le nombre de cuves devra être suffisamment grand pour que la variation du degré alcoolique entre chaque cuve ne dépasse pas 0,50 GL. The number of vats should be large enough so that the variation of the alcohol content between each vat does not exceed 0.50 GL.

Les exemples suivants sont destinés à mettre en évidence d'autres caractéristiques et avantages de la présente invention. The following examples are intended to highlight other features and advantages of the present invention.

EXEMPLE 1 Recyclage de levure~sur fioles~de~30 ml a) Conditions expérimentales
Le moût est ainsi constitué - Saccharose : 140 g/l par une mélasse de purete de 60 % - Acidité : 2,5 g/l d'acide sulfurique par utilisation
d'acide chlorhydrique - pH : 5,0 - Phosphate
di-ammoni
que : 0,5 g/l - Antimousse
La levure utilisée est une souche de Saccharomyces cerevisiae (U.N.G.D.A. nO 1) ayant de bonne performances en fermentation alcoolique de mélasse.
EXAMPLE 1 Recycling of yeast ~ on vials ~ ~ 30 ml a) Experimental conditions
The wort is thus constituted - Sucrose: 140 g / l by a purity molasses of 60% - Acidity: 2.5 g / l of sulfuric acid by use
of hydrochloric acid - pH: 5.0 - Phosphate
di-ammonium-
that: 0.5 g / l - Antifoam
The yeast used is a strain of Saccharomyces cerevisiae (UNGDA No. 1) having good performance in alcoholic fermentation of molasses.

Après une pré-culture sur milieu Malt Wickerham et reprise par l'eau physiologique (NaCl : 9g/l) la levure est prête pour l'inoculation du moût. After a pre-culture on Malt Wickerham medium and taken up by physiological water (NaCl: 9g / l) the yeast is ready for inoculation of the must.

Une fiole de 50 ml contenant 30 ml de moût est ensemencée par la levure à la dose de 106 germes/ml. Elle est munie d'un dispositif de micro-fuite permettant la mesure de la production d'éthanol par pesée du gaz carbonique dégagé.A 50 ml flask containing 30 ml of must is inoculated with yeast at a dose of 106 seeds / ml. It is equipped with a micro-leakage device for measuring ethanol production by weighing the carbon dioxide released.

La fermentation se déroule dans une étuve à 330 C, avec agitation rotative des fioles. La biomasse de levure est mesurée par étalement sur boite de Pétri contenant du milieu gélosé Malt Wickerham. ra reprise de levure se fait par centrifugation. Le culot obtenu est remis en suspension dans 30 ml de moût, sans aucun traitement préalable de la levure (pas de lavage, ni à 'eau, ni à l'acide). The fermentation takes place in an oven at 330 C, with rotary shaking of the flasks. The yeast biomass is measured by spreading on a Petri dish containing Malt Wickerham agar medium. The recovery of yeast is done by centrifugation. The pellet obtained is resuspended in 30 ml of must without any prior treatment of the yeast (no washing, neither with water nor with acid).

b) Résultats
Après une première fermentation dans les conditions du test, la levure est recyclée de nombreuses fois sur le moût pendant une longue période de deux trois mois. La biomasse et la productivité augmentent jusqu'à la 4ème fermentation puis restent stables durant tous les autres cycles fermentaires, sans déqénerescence de la levure.
b) Results
After a first fermentation under the conditions of the test, the yeast is recycled many times over the wort for a long period of two to three months. The biomass and the productivity increase up to the 4th fermentation and then remain stable during all the other fermentative cycles, without deenergeneration of the yeast.

Les résultats des quatre premières fermentations figurent en chiffres sur le tableau n 2.  The results of the first four fermentations are shown in figures in Table 2.

TABLEAU N 2
GAIN DE PRODUCTIVITÉ PAR RECYCLAGE DES LEVURES

Figure img00130001
TABLE N 2
PRODUCTIVITY GAIN BY YEAST RECYCLING
Figure img00130001

BIOMASSE <SEP> DE <SEP> LEVURE
<tb> TEMPS <SEP> DEGRE
<tb> FERMEMTATIONS <SEP> germes/ml <SEP> PRODUCTIVITE
<tb> DE <SEP> ALCOOLIQUE
<tb> SUCCESSIVES <SEP> FERMENTATION <SEP> DU <SEP> VIN <SEP> D'ETHANOL
<tb> Début <SEP> de <SEP> Fin <SEP> de
<tb> Fermentation <SEP> Fermentation <SEP> (Heures) <SEP> ( <SEP> GL) <SEP> (g/1/h)
<tb> 1ère <SEP> Fermentation
<tb> 106 <SEP> 60.106 <SEP> 24 <SEP> 8,3 <SEP> 2,7
<tb> (test <SEP> standard)
<tb> 2ème <SEP> Fermentation <SEP> 60.106 <SEP> 100.106 <SEP> 16 <SEP> 8,3 <SEP> 4
<tb> 3è@e <SEP> Fermentation <SEP> 100.106 <SEP> 130.106 <SEP> 8 <SEP> 8,3 <SEP> 8,2
<tb> 4èse <SEP> Fermentation
<tb> 130.106 <SEP> 130.106 <SEP> 5 <SEP> 8,3 <SEP> 13
<tb> et <SEP> suivantes
<tb> 130.106 germes/ml représente en poids frais 10% du vin.
BIOMASS <SEP> FROM <SEP> YEAST
<tb> TIME <SEP> DEGRE
<tb> FERMEMTATIONS <SEP> germs / ml <SEP> PRODUCTIVITY
<tb> DE <SEP> ALCOHOLIC
<tb> SUCCESSIVE <SEP> FERMENTATION <SEP> FROM <SEP> WINE <SEP> FROM ETHANOL
<tb> Start <SEP> of <SEP> End <SEP> of
<tb> Fermentation <SEP> Fermentation <SEP> (Hours) <SEP>(<SEP> GL) <SEP> (g / 1 / h)
<tb> 1st <SEP> Fermentation
<tb> 106 <SEP> 60.106 <SEP> 24 <SEP> 8.3 <SEP> 2.7
<tb> (standard SEP test)
<tb> 2nd <SEP> Fermentation <SEP> 60.106 <SEP> 100.106 <SEP> 16 <SEP> 8.3 <SEP> 4
<tb> 3rd <SEP> Fermentation <SEP> 100.106 <SEP> 130.106 <SEP> 8 <SEP> 8.3 <SEP> 8.2
<tb> 4s <SEP> Fermentation
<tb> 130.106 <SEP> 130.106 <SEP> 5 <SEP> 8.3 <SEP> 13
<tb> and <SEP> next
<tb> 130.106 seeds / ml represents fresh weight of 10% of the wine.

c) Conclusions
L'interprétation de ces résultats se fera selon quatre points essentiels qui mettent en évidence les paramètres technologiques du procédé selon l'invention.
c) Conclusions
The interpretation of these results will be made according to four essential points which highlight the technological parameters of the method according to the invention.

1. Croissance de la biomasse sur moût concentré
Les trois premières fermentations montrent qu'il est possible d'intégrer, sur le même moût concentré en sucre, une croissance de la levure sans atténuer la production d'éthanol. L'air contenu dans les fioles de 50 ml constitue une aérobiose ménagée qui permet ainsi une bonne croissance de la levure.
1. Growth of biomass on concentrated must
The first three fermentations show that it is possible to integrate, on the same concentrated must of sugar, a growth of the yeast without attenuating the production of ethanol. The air contained in the 50 ml flasks is a controlled aerobiosis that allows a good growth of the yeast.

2. Stabilisation de la biomasse à 4ème fermentation
Il faut rappeler qu'une cellule de levure en croissance donne par bourgeonnements successifs, un certain nombre de cellules-filles, puis meurt. Sa durée de vie dépend pour une grande part des conditions du milieu nutritif en rapport avec son métabolisme. Un taux de mortalité apparaît donc dans toute population de levure recyclée et constitue, avec le taux de croissance, les deux facteurs essentiels du maintien de la biomasse.
2. Stabilization of the biomass at the 4th fermentation
It should be remembered that a growing yeast cell gives by successive buds, a number of daughter cells, then dies. Its life depends to a large extent on the conditions of the nutrient medium in relation to its metabolism. A mortality rate therefore appears in any population of recycled yeast and, together with the growth rate, constitutes the two essential factors for the maintenance of biomass.

Au delà de la 4ème fermentation, la même quantité de moût et d'air étant toujours disponible, l'on peut imaginer que le nombre de divisions cellulaires reste constant. Beyond the 4th fermentation, the same amount of must and air being always available, one can imagine that the number of cell divisions remains constant.

Si la biomasse n'augmente plus, il faut admettre qu'il s'établit désormais un équilibre entre le nombre de cellules qui meurent et celles qui naissent par divj'nn cellulaire.If the biomass does not increase any more, it must be admitted that a balance is now established between the number of cells that die and those that are born by cell division.

Du fait, bien que la biomasse et la productivité restent constantes à partir de la 4ème fermentation, l'on constate néanmoins par observation microscopique, de nombreuses cellules de lewresmortes. Celles-ci ne gênent en rien la production d'alcool et constituent probablement une source de protéines nutritives pour les levures en croissance.  In fact, although the biomass and the productivity remain constant from the 4th fermentation, one nevertheless observes by microscopic observation, numerous cells of lewresmortes. These do not interfere with the production of alcohol and are probably a source of nutritive protein for growing yeasts.

3 - Aucun lavage de la levure n'est nécessaire
A l'observation des procédés industriels actuellement proposés, on a vu qu'il semblait indispensable à la levure de subir deux traitements avant d'être recyclée lavages b l'eau et à l'acide.
3 - No washing of the yeast is necessary
In view of the industrial processes currently proposed, it has been seen that it seemed indispensable for the yeast to undergo two treatments before being recycled to the water and to the acid.

Or, les essais qui viennent dêtre décrits montrent clairement que la levure peut passer directement du milieu alcoolisé (vin) dans le milieu sucré (moût) sans subir aucun traitement prélable (lavage ou traitement acide). However, the tests just described clearly show that the yeast can pass directly from the alcoholic medium (wine) in the sweet medium (must) without undergoing any pretreatment (washing or acid treatment).

Les fermentations successives n'en sont pas pour autant affectées et gardent une biomasse et une productivité tout à fait stables. Ceci remet en cause le bienfondé du lavage des levures par l'eau, dans le but "d'éli- miner les toxines" de la fermentation. Les procédés de lavage actuellement proposés pour la reprise des levures n'ont qu'un seul but : la décontamination bactérienne. Successive fermentations are not affected and keep a biomass and productivity quite stable. This calls into question the merits of washing yeasts with water, in order to "eliminate toxins" from fermentation. The washing processes currently proposed for the recovery of yeasts have only one purpose: bacterial decontamination.

Il semble donc qu'en maintenant dans le milieu une très 2 3 faible contamination bactérienne, ( < 10 ou 10 germes/ml), il soit possible d'éliminer le processus de lavage et de traitement acide des levures. Ceci représente un gros progrès technologique, car l'on connait les contraintes qu'impose un tel procédé ainsi que les nuisances apportées par le recyclage des eaux de levures issues de la deuxième centrifugation.It therefore appears that by maintaining a very low level of bacterial contamination in the medium (<10 or 10 seeds / ml), it is possible to eliminate the process of washing and acidic treatment of the yeasts. This represents a major technological advance, because we know the constraints imposed by such a process and the nuisance brought by the recycling of yeast water from the second centrifugation.

4. Productivité d'éthanol très élevée : 13 g/1/h
La biomasse de levure est ici de 130.106 germes/ml.
4. Very high ethanol productivity: 13 g / 1 / h
The yeast biomass here is 130.106 germs / ml.

Elle est du même ordre, et même inférieure à celle que l'on constate sur le site industriel dans le procédé par reprise de levure. Dans les essais, la fermentation dure 5 heures (productivité : 13 g/l/h) et dans le milieu industriel, elle va de 20 à 24 h. (productivité : 4g/l/g).It is of the same order, and even lower than that found on the industrial site in the yeast recovery process. In the tests, the fermentation lasts 5 hours (productivity: 13 g / l / h) and in the industrial sector, it goes from 20 to 24 hours. (productivity: 4g / l / g).

Cette différence peut s'expliquer de la façon suivante
Comme toute réaction biochimique, la transformation du saccharose on thanol se fait à une vitesse qui est proportionnelle à la concentration du substrat (saccharose)
On salut, de plus, que l'éthanol produit est inhibiteur et s'accumule dans les cellules de levure.
This difference can be explained as follows
Like any biochemical reaction, the conversion of sucrose to ethanol is at a rate that is proportional to the concentration of the substrate (sucrose)
In addition, the ethanol produced is inhibitory and accumulates in the yeast cells.

On a cela exposé précédemment la conduite du coulage du moût en milieu industriel. This has been explained previously the conduct of pouring must in industrial environment.

Afin d'éliminer plus facilement les calories, la cuve est progressivement alimentée en sucre par un moût froid (14 C). In order to eliminate calories more easily, the tank is gradually fed with sugar by a cold must (14 C).

Ceci à deux conséquences
- la levure est très vite dans un milieu riche en
alcool (80 % du GL final)
- la concentration en sucre dans la cuve n'excède
pas 20 % de celle du moût, pendant le coulage.
This has two consequences
- the yeast is very quickly in a rich environment
alcohol (80% of the final GL)
- the sugar concentration in the tank does not exceed
not 20% of that of must during casting.

A l'inverse de ce coulage progressif que l'on observe dans les usines, les essais de laboratoire ont été menés en coulage instantané, c'est-a-dire que, dès le début de la fermentation, la levure (130.106 germes/ml) est mise dans un milieu à 14 % de saccharose soit la concentration maximale en substrat. In contrast to this progressive pouring observed in the factories, the laboratory tests were conducted in instant casting, that is to say that, from the beginning of the fermentation, the yeast (130.106 seeds / ml) is placed in a medium containing 14% sucrose, ie the maximum concentration of substrate.

L ethanol initial ne dépasse pas 10 GL, dû à l'alcool apporté par les levures. L'enrichissement en alcool se fait alors progressivement en suivant la courbe normale de fermentation, mais il n'y a pas dès le début un degré alcoolique élevé. The initial ethanol does not exceed 10 GL, due to the alcohol provided by the yeasts. The enrichment in alcohol is then progressively following the normal curve of fermentation, but there is not from the beginning a high alcoholic degree.

On pense donc que les différences de concentrations en sucre et en éthanol qui viennent d'être mises en évidence, sont pour une grande part responsables des différences de vitesse de fermentation observées. It is therefore believed that the differences in sugar and ethanol concentrations that have just been demonstrated are largely responsible for the differences in fermentation rates observed.

Le procédé de l'invention propose donc, pour obtenir une forte productivité un coulage instantané où la totalité de la biomasse est mise le plus tôt possible en contact avec la totalité du moût - fermenter
EXEMPLE COMPARATIF
Application en fermentation continue sur fermenteur ungue
Ce procédé est souvent proposé comme application industrielle, car ses avantages sont nombreux (simplicité de mise en oeuvre, automatisation facilitée...etc).
The method of the invention therefore proposes, in order to obtain a high productivity, an instantaneous casting where all of the biomass is put as soon as possible in contact with the totality of the must - ferment
COMPARATIVE EXAMPLE
Continuous Fermentation Application on Ungerm Fermenter
This process is often proposed as an industrial application, because its advantages are numerous (simplicity of implementation, facilitated automation ... etc).

Il peut donc paraître intéressant de proposer son utilisation en production d'alcool de mélasse. Notons, cependant, que le fonctionnement d'un tel fermenteur alimenté en continu imposera aux levures des concentrations minimales en substrat (sucre : 2 à 5 g/l) et maximales en éthanol (8 GL). Ceci va à l'encontre du procédé selon l'invention dans lequel la productivité d'éthanol augmente avec la concentration en substrat.It may therefore seem interesting to propose its use in the production of molasses alcohol. It should be noted, however, that the operation of such a continuously fed fermentor will impose on the yeasts minimal concentrations of substrate (sugar: 2 to 5 g / l) and maximum concentrations of ethanol (8 g / l). This goes against the process according to the invention in which the productivity of ethanol increases with the concentration of the substrate.

On réalise deux types de montage - le premier, sans reprise de levure, dans lequel la
biomasse dépendra du taux de croissance de la levure, - le second, avec recyclaqe total des levures.
Two types of editing are carried out - the first, without yeast recovery, in which the
biomass will depend on the growth rate of the yeast, - the second, with total recycling of the yeasts.

La population de levure dépenura alors, comme dans les essais précédents, des taux de croissance et de mortalité des levures. The yeast population then, as in the previous trials, decreased yeast growth and mortality rates.

Les conditions restent identiques à celles de l'exemprécédent pour ce qui concerne - la constitution du moût, - la souche de levure, - la préculture et l'inoculation du moût, - les mesures de biomasse. The conditions remain identical to those of the former with regard to - the constitution of the must, - the yeast strain, - the preculture and the inoculation of the must, - the biomass measurements.

Les circuits de fermentation ont fonctionné dans les conditions suivantes - le moût est stocké au frigidaire (40 C) durant une
périoae n'excédant pas 3 jours. Aucune contamination
bactérienne ne sé développe dans ces conditions, de sorte
que l'ensemble des milieux en fermentation resteront,
durant tous les essais, à un taux de bactéries très
bas ( < 102 germes/ml), - le fermenteur est une colonne en verre comportant à
sa base une plaque de verre fritté par où sera envoyé
l'air. Celui-ci aura également pour effet de maintenir
le milieu homogène gracie au transfert gazeux qu'il
maintient le long de cette colonne.
The fermentation circuits operated under the following conditions - the must is stored in the fridge (40 C) during a
period not exceeding 3 days. No contamination
bacterial does develop under these conditions, so
that all the fermentation media will remain,
during all the tests, at a very high rate of bacteria
low (<102 seeds / ml), - the fermenter is a glass column comprising
its base a sintered glass plate by where will be sent
the air. It will also maintain
the homogeneous medium graciated with the gas transfer that
maintain along this column.

Le volume en fermentation est de 300 ml. L'alimentation
en moût se fait par le bas à l'aide d'une pompe péris
talique. L'évacuation du vin et des levures se fait
par le haut, avec l'entraînement des gaz, grâce à un
tube affleurant au niveau du milieu fermentaire.
The volume in fermentation is 300 ml. food
must is done from the bottom using a pump peris
talique. The evacuation of wine and yeasts is
from the top, with the throttle, thanks to a
flush tube at the level of the fermenting medium.

Dans le cas d'une fermentation sans reprise de levure,
seul le fermenteur est utilisé, - le décanteur à levures, réfrigéré, permetXeur
décantation à partir du vin et leur recyclage dans
le fermenteur par le circuit d'alimentation en moût.
In the case of a fermentation without yeast recovery,
only the fermenter is used, - the yeast decanter, refrigerated, allows
decantation from wine and their recycling in
the fermenter by the must supply circuit.

Un système de double paroi permet aux levures de se
déposer en évitant la turbulence de l'arrivée du vin
et des gaz. 50 à 80 % de la biomasse est ainsi recyclée.
A double wall system allows the yeasts to
deposit avoiding the turbulence of the arrival of the wine
and gases. 50 to 80% of the biomass is recycled.

Le reste est stocké dans le frigidaire, et centrifugé
manuellement deux fois par jour, de manière à compléter
le transfert de levure à 100 % dans le fermenteur, - l'alimentation en moût se fait de manière à maintenir
dans le fermenteur des concentrations en sucre et en
alcool proches d'un vin en fin de fermentation.Le
paramètre décisif était le sucre restant dont les con
centrations devaient se maintenir entre 3 et 5 g/l,
exprimées en saccharose, - le degré alcoolique était bien entendu proche de
80 GL, -dans ces conditions, les performances du procédé sont
- le temps de fermentation (heures) i
Volume en fermentation (ml)
Débit moût (ml/h)
- la population de levure dans le fermenteur : germes/ml
- la productivité d'éthanol obtenu : g/l/h - l'alimentation en air : s'est faite à partir d'une
bouteille d'air comprimé et a pû être variée de O à
6 W H (volume d'air par volume fermenté et par
heure).
The rest is stored in the fridge, and centrifuged
manually twice a day, so as to complete
transfer of yeast to 100% in the fermentor, - the must is fed in such a way as to maintain
in the fermenter sugar concentrations and in
alcohol close to a wine at the end of fermentation.
decisive parameter was the remaining sugar whose con
centers should be maintained between 3 and 5 g / l,
expressed in sucrose, - the alcoholic degree was of course close to
80 GL, under these conditions, the performance of the process is
- the fermentation time (hours) i
Volume in fermentation (ml)
Flow must (ml / h)
- the yeast population in the fermenter: germs / ml
- the ethanol productivity obtained: g / l / h - the air supply: was made from a
bottle of compressed air and could be varied from O to
6 WH (volume of air per volume fermented and by
hour).

- le bilan fermentaire : Alcool produit
Sucre consommé
a été mesuré selon le taux d'aération, en tenant compte
de l'éthanol entrainé par les gaz.
- the fermentation balance: Alcohol produced
Sugar consumed
was measured by the aeration rate, taking into account
ethanol driven by the gases.

RESULTATS
Les deux procédés de fermentation : avec ou sans reprise de levure, ont fonctionné durant plusieurs semaines de manière à stabiliser l'alimentation en moût en fonction de la biomasse présente.
RESULTS
The two fermentation processes: with or without yeast recovery, worked for several weeks to stabilize the must supply according to the biomass present.

Les performances sont idendiques dans les deux cas - degré alcoolique : 8 à 8,30 GL - sucre restant : 3 à 5 gil - temps de fermentation : 30 heures - biomasse de levure : 20.106 germes/ml - Productivité d'éthanol
80 x 0,8 = 2,13 g/l/h
30
Les résultats sont de beaucoup inférieurs à ceux obtenus dans l'exemple 1. Ils mettent en évidence plusieurs points importants.
The performances are identical in both cases - alcoholic degree: 8 to 8,30 GL - sugar remaining: 3 to 5 gil - fermentation time: 30 hours - biomass of yeast: 20,106 germs / ml - Productivity of ethanol
80 x 0.8 = 2.13 g / l / h
30
The results are much lower than those obtained in Example 1. They highlight several important points.

La biomasse de levure reste très faible (20.106) par rapport i celle que l'on observe à l'exemple 1 (130.106).The yeast biomass remains very low (20.106) compared with that observed in Example 1 (130.106).

Cet écart est considérable et met en évidence l'action inhibitrice du milier dans lequel le levure a séjourné. This difference is considerable and highlights the inhibitory action of the millet in which the yeast has remained.

Dans le cas de la non reprise de levure, seul le taux de croissance est en cause, et il est manifestement très faible. In the case of non-recovery of yeast, only the growth rate is involved, and it is obviously very low.

Pour le circuit avec reprise d levure, l'on ne constate pratiquement pas d'augmentation de biomasse. For the circuit with yeast recovery, there is practically no increase in biomass.

En admettant que le taux de croissance reste inchangé, il semblerait donc que le temps de survie des levures dans le milieu maintenu à 80 GL ne puisse excéder 30 heures.Assuming that the growth rate remains unchanged, it would seem that the survival time of the yeasts in the medium maintained at 80 GL can not exceed 30 hours.

Cette biomasse peu concentrée est donc responsable d'un temps de fermentation beaucoup plus long (30 h. au lieu de 5 h), ce qui donne une productivité d'éthanol articulibrement basse (2 g/l/h) et proche des chiffres obtenus en usine dans le procédé par cuve-mère.  This low concentration biomass is therefore responsible for a much longer fermentation time (30 hours instead of 5 hours), which gives a relatively low ethanol productivity (2 g / l / h) and close to the figures obtained. in the factory in the mother-tank process.

Claims (14)

REVENDICATIONS 1. Procédé de production d'éthanol par fermentation de milieux sucrés par des levures caractérisé 1. Process for producing ethanol by fermentation of sugar-rich media by yeasts characterized - en ce qu'en début de fermentation les levures sont mises en contact instantanément avec la totalité du milieu sucré A fermenter,et in that, at the beginning of the fermentation, the yeasts are brought into instantaneous contact with all the sweet medium to be fermented, and - en ce qu'en cours de fermentation l'environnement des levures ne subit aucun apport de sucre jusqu'en fin de fermentation où les levures sont séparées du milieu fermenté. - In that during fermentation the yeast environment undergoes no sugar intake until the end of fermentation where the yeasts are separated from the fermented medium. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la biomasse est comprise entre 100 et 130.106 germes de levures/ml de milieu. 2. Method according to claim 1, characterized in that the biomass is between 100 and 130.106 yeast germs / ml of medium. 3. Procédé selon les revendications 1 et 2,caractérisé en ce que les levures après séparation u milieu fermenté sont recyclées en début de fermentation sans autre traitement. 3. Method according to claims 1 and 2, characterized in that the yeasts after separation fermented medium are recycled at the beginning of fermentation without further treatment. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la contamination bactérienne est inférieure à 103 germes/ml, notamment à 102 germes/ml. 4. Method according to claim 3, characterized in that the bacterial contamination is less than 103 germs / ml, in particular 102 germs / ml. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'aération du milieu de fermentation est maintenue entre 0,5 et 2 VVH d'air. 5. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the aeration of the fermentation medium is maintained between 0.5 and 2 VVH of air. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que 11 aération est maintenue entre O,5 et 1 VVH d'air. 6. Process according to claim 5, characterized in that aeration is maintained between 0.5 and 1 VVH of air. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le milieu sucré est additionné de matière non-sucre avant le début de la fermentation. 7. Method according to claim 6, characterized in that the sweet medium is added non-sugar material before the start of fermentation. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la matière non-sucre est une vinasse. 8. Process according to claim 7, characterized in that the non-sugar material is a vinasse. 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le milieu sucré est une mélasse.  9. Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the sweet medium is a molasses. 10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les matières sèches non-sucre repré- sentent de 10 à 30 t (P/V) du milieu fermentaire. 10. Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that the non-sugar solids represent 10 to 30 t (w / v) of the fermenting medium. 11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les matières sèches non-sucre reprd- sentent de 15 à 25 % (P/V) du milieu fermentaire. 11. Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that the non-sugar solids represent 15 to 25% (w / v) of the fermenting medium. 12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le milieu sucré est une mélasse debetteraves. 12. Method according to one of claims 1 to 11, characterized in that the sweet medium is a molasses debetteraves. 13. Procédé selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la fermentation est conduite dans une cuve unique. 13. Method according to one of claims 1 to 11, characterized in that the fermentation is conducted in a single vessel. 14. Procédé selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la fermentation est conduite dans des cuves en cascades.  14. Method according to one of claims 1 to 11, characterized in that the fermentation is conducted in cascaded tanks.
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