III-3-1-3 Méthode de fermentation du jus
d'amidon
C'est une des étapes importantes dans lëlaboration du
bioéthanol. Elle permet de changer la structure biochimique de l'amidon
et en faire d'autres éléments suivant un processus
irréversible.
a) Principe de la fermentation
Selon ès études menées par
ASADJEU et al [16], l'incorporation de la èvure de
bière à une solution aqueuse de glucose maintenue tide (environs
37°C) conduit à observer au bout d'un temps plus ou
moins long d'un ènt dégagement de dioxyde de carbone (CO2) qui
s'accélère peu à peu. Simultanément, è
glucose disparaît de la solution et l'alcool éthylique y
apparaît. La transformation du glucose en alcool dont le rendement peut
atteindre 95% s'effectue par une suie de réactions chimiques
complètes catalysées par la diastase et la zymase
secrétées par la levure en milieu légèrement
acide.
b) Généralité sur la levure
(figures 3-14 et 3-15)
La levure est un champignon unicellulaire qui forme des
colonies et possède toutes les propriétés des êtres
vivants et en particulier la capacité de reproduction sexuée ou
végétative. Dans un milieu propice, elle se multiñie
abondamment par bourgeonnement. Son activité dépend largement des
conditions du milieu. Elle a une capacité très
caractéristique : elle produit son énergie soit par respiration,
ou par fermentation. Elle respire lorsque l'oxygène du milieu est
abondant, ou fermente quand l'aération est insuffisante, comme c'est le
cas dans l'enceinte de fermentation de notre amidon.
« Essai d'élaboration et analyse
chimico-calorifique d'un biocarburant à base de manioc
»
Mémoire DIPET II - ENSET de Douala
2007
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Figure 3-14: Colonies
de levures en
microscopie
optique.
[24]
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Figure 3-15 : Une
levure
en
microscopie
électronique à
transmission.
[24]
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Les levures sont des champignons ascomycètes. La levure
la plus utilisée en industrie agroalimentaire est la levure de
bière ou Saccharomyces cerevisiae
(étymologiquement : champignon à sucre de cervoise,
la bière des Gaulois), utilisée notamment en panification. C'est
Pasteur qui a élucidé cette double vie
de la levure qui, pour produire son énergie vitale, peut oxyder les
sucres en les décomposant complètement :
Respiration :
sucre + oxygène -------> eau + gaz carbonique
Ou les dégrader partiellement en produisant de l'alcool et
du gaz carbonique si elle ne dispose pas d'oxygène :
Fermentation :
sucre --------> alcool éthylique + gaz carbonique
c) Préparation du mélange (figure
3-16)
Etape 1 : conditionnement de l'amidon
Faire chauffer 20 litres d'eau dans une grande marmite
à une température de 40°C. Dès que cette
eau est prête, enlever la marmite du feu et transvaser la dans un
récipient étanche. Verser y les 4 kg d'amidon, tous en remuant
à l'aide d'une spatule pour éviter la formation des grumeaux.
Arrêter dès obtention d'un liquide plus ou moins visqueux. Laisser
refroidir.
« Essai d'élaboration et analyse
chimico-calorifique d'un biocarburant à base de manioc
»
Mémoire DIPET II - ENSET de Douala
2007
Etape 2 : Ajout du ferment
Ajouter la levure de bière, et un peu d'eau
tiède si c'est nécessaire. Fermé hermétiquement le
récipient et placer le à un endroit où la
température peut être maintenue à environ
33°C. Laisser reposer pendant 4 jours. La préparation du
mélange est terminée.
L'amidon est un hydrate de carbone (plus complexe que les
sucre) et l'agencement compliqué des molécules d'oxygène
et d'hydrogène qui la compose empêche la levure de le fermenter
directement. Ces molécules doivent d'abord être scindé par
procédé biochimique en sucre simple. Pour cette raison, la poudre
d'amidon écrasée est hydrolysée (décomposé
par fixation d'eau) à l'aide d'enzymes. A ce moment, le produit obtenu
peut être couvert pour que la levure agisse figure 3-16.
Le temps de la fermentation, nous passerons à la Distillation simple.
Figure 3-16 préparation du mélange et
fermentation
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