Principes de fonctionnement du clarificateur de la mélasse

Optimisation du clarificateur de La Mêlasse

Le groupe LESAFFRE :

Le groupe agroalimentaire LESAFFRE est le leader mondial dans le domaine de la levure de panification. Fort de ses connaissances approfondies de la levure et de ses compétences pointues en biotechnologies, Lesaffre intervient également dans les domaines de la nutrition santé humaine et animale. Symbole de proximité et de fidélité, l’hirondelle est l’emblème fédérateur du groupe Lesaffre à travers le monde. L’histoire raconte qu’en 1853 deux frères Louis Lesaffre-Roussel et Louis Bonduelle-Dalle créent une distillerie d’alcool de grains et de genièvre à Marquette-lez-Lille. Un premier moulin est acquis en 1863 à Marcq-en-Baroeul. Mais l’industrie de la levure démarre réellement en Autriche en 1867 avec le procédé Mautner.

Ce procédé empirique consistait à préparer un moût de grains, de telle sorte que le dégagement gazeux entraînait la levure à la surface où elle était recueillie. Lorsqu’en 1871 le baron autrichien Max de Springer, propriétaire à Maisons-Alfort près de Paris d’une très belle distillerie, rapporte de chez Mautner, à Vienne, l’idée d’extraire la levure des moûts de fermentation des grains et de la vendre aux boulangers ; Lesaffre & Bonduelle décident à leur tour en 1873 de développer la fabrication de levure fraîche à Marcq-en-Baroeul, à la place de l’ancien moulin. Mais contre toute attente en 1901 Les familles LESAFFRE et Bonduelle décident de poursuivre séparément leurs activités. L’entreprise est partagée en 3 branches : Lesaffre & Cie (alcool et levure) et Lesaffre Frères (sucrerie et distillerie).Bonduelle est aujourd’hui un acteur reconnu sur le marché du légume. Mais en 1910 L’usine de Marcq-en-Baroeul subit un grand incendie qui la détruit totalement, elle est reconstruite.1923 avec la crise de l’alcool de grains, l’Etat français décide brutalement d’abaisser le prix, rendant sa production économiquement impossible. Une nouvelle matière première pour la levure sera trouvée, la mélasse, moyennant quelques aménagements techniques. De 1939-1945 Lors de la seconde guerre mondiale, Lesaffre met au point des produits à base de levure destinés à atténuer la pénurie alimentaire : production de la première levure sèche active. L’envolée vers l’international aura lieu entre 1963 et 2000 dont une implantation au Maroc. *(3)

Un organisme vivant : Sous son aspect inerte, ce bloc de levure est constitué d’une multitude d’organismes vivants, appelés scientifiquement « micro-organismes ». La cellule de levure a la forme d’un oeuf et n’est visible qu’au microscope. En effet, sa taille ne dépasse pas les 6 à 8 millièmes de millimètres, à peine plus grand qu’une tête d’épingle ! A noter qu’un cube de 1 cm de côté pèse environ 1g et renferme, à lui seul 10 milliards de cellules vivantes de levure. Si l’on mettait bout à bout toutes les cellules contenues dans un bloc de 1 kilogramme de levure, on obtiendrait une chaîne de 42 000 kilomètres, soit la circonférence de la Terre ! Il existe plusieurs espèces de levure. La plus connue s’appelle Saccharomyces cerevisiae. Toutefois, il existe beaucoup d’autres genres de levures. Etymologiquement « saccharo » vient de sucre, « Myces » de champignon et « cerevisiae » signifie « brasserie » en latin. Plus communément, les saccharomyces cerevisiae sont appelées « levures de bière » et « levure de boulangerie » mais elles peuvent également prendre le nom de « levure bourgeon », de par leur mode de reproduction. La levure fait souvent penser au monde de la boulangerie. Pourtant, en sélectionnant les souches et en développant des techniques de multiplication, la levure trouve de multiples autres applications et ce dans diverses activités telles que l’agroalimentaire, les arômes, la pharmacie, la santé animale, etc.

Métabolisme : La levure de boulangerie appartient à un groupe relativement mineur de levures : les levures aérobies facultatives et fermentaires, capables d’utiliser le glucose en présence ou en absence d’oxygène et le fermenter même en présence d’air. La levure tire son énergie du sucre. Mais cette levure peut utiliser d’autres éléments constitués d’atomes de carbone comme l’amidon, le maltose, le saccharose, etc. Lors de l’oxydation du glucose, deux cas de figure peuvent apparaître selon que l’on est en présence ou en absence d’oxygène. Les quantités d’énergie libérées sont alors différentes. En anaérobiose, le sucre est fermenté. L’oxydation du glucose est incomplète : Glucose → CO2 + éthanol + énergie (56 kcal soit 234 kJ) Cette voie métabolique, appelée glycolyse, fait intervenir pas moins de 12 enzymes, qui constituent de 30 à 65 % des protéines cytosoliques selon les cas. On estime que 95 % du glucose est transformé en CO2 + alcool et que 5 % aboutit à des produits de fermentations secondaires : glycérol, acides organiques, aldéhydes, esters, alcools supérieurs, etc. L’ensemble de ces réactions est la base de la fermentation panaire : le gaz carbonique provoque la levée de la pâte tandis que les métabolites secondaires contribuent à la création du goût et de l’arôme du pain. En aérobiose, l’oxydation du glucose est complète : Glucose →CO2 + eau + énergie (688 kcal soit 2 880 kJ) Ce phénomène de répression catabolique revêt une grande importance dans la production industrielle de levure et justifie le procédé d’alimentation continue, appelé procédé « fedbatch ».

Principes de fonctionnement du clarificateur de la mélasse :

La séparation s’effectue à l’intérieur d’un bol en rotation. La mélasse est introduit dans le bol en rotation de la centrifugeuse par le haut via un tube d’alimentation fixe (1) et il traverse le distributeur (2) à travers des orifices puis, pénètre dans la pile d’assiettes (3). Ensuite elle est introduite dans l’espace entre les assiettes par des canaux montants. Le distributeur est spécialement conçu pour assurer une accélération en douceur de la partie liquide du produit. La séparation liquide-solides s’effectue entre les disques. La phase liquide se déplace vers le centre du bol puis elle est envoyée vers la chambre d’évacuation, d’où elle est pompée hors du rotor par une turbine centripète intégrée (4). Les solides sont collectés à la périphérie du bol, d’où ils sont chassés par intermittence dans le collecteur de solides. Les solides sont chassés par un système hydraulique qui, à intervalles prédéfinis, force le fond mobile du bol (5) à descendre, ouvrant ainsi à la périphérie du bol (6) les sorties pour les solides. Toutes les fonctionnalités et tous les composants de centrifugeuses sont surveillés et gérés par un automate, L’armoire de commande comprend:

Bilan thermique de la station de traitement de la mélasse :

La détermination et l’amélioration du rendement de la production de la levure exigent de minimiser les pertes en énergies et en matière au sein de la station de traitement de la mélasse. Dans cette partie nous allons déterminer le bilan thermique des différentes étapes de préparation de la mélasse, depuis La dilution, passant par la clarification, la stérilisation et les échangeurs mélasse/mélasse et eau/mélasse. Ce type de bilan détermine principalement, le flux thermique fourni par la source chaude et celui reçu par la source froide pour déterminer les pertes et les gains et de proposer des solutions d’amélioration.

La décantation des boues de débourbage :

Les analyses chimiques et polarimètrique effectuées au sein du laboratoire de la société LESAFFRE ont montrés que les échantillons prélevés auprès des égouts sont riches en matière de sucre. La proposition d’une installation de décantation pour récupérer les sucres rejetés a été bien accueillie pour un futur projet. En principe, La décantation est une opération unitaire, parmi les techniques de séparation liquide-solide basées sur le phénomène de sédimentation sous l’action de la pesanteur, Elle est continue quand on extrait en permanence les matières qui se sont déposées (boues) et que l’on recueille simultanément et séparément la mélasse diluée clarifiée (surnageant ou liquide clair) riche en sucre. Le procédé mis en oeuvre vise à obtenir un liquide clair (mélasse diluée clarifiée) et de le rajouté dans la cuve MDC et par la suite le stérilisé. Remarque : le liquide extrait est plus concentré en sucre que les boues décantées car l’utilisation de l’eau chaude « 70°C » dans l’opération de dilution permet de solubiliser les sucres.

Table des matières

Introduction générale
Première partie : Présentation de LESaFFRE MaROC
I. LE GROUPE LESaFFRE
II. LESaFFRE-MaROC
III. PRODUITS ET MaRQUES DE REFERENCE
IV. ORGaNIGRaMME DE L’ENTREPRISE
Deuxième partie : Procédé de fabrication de la levure
INTRODUCTION
I. La LEVURE
II. La LEVURE SaCCHaROMYCES CEREVISIaE
1. Principales caractéristiques
2. Composition chimique
3. Métabolisme
III. La CHaINE DE PRODUCTION
1. Préparation de la mélasse et des sels nutritifs
2. Fermentation
a. Echelle laboratoire
b. Echelle industriel
3. Filtration sous vide
4. Conditionnement de la levure
CONCLUSION
Troisième partie : La partie pratique
INTRODUCTION I.
OPTIMISaTION DU CLaRIFICaTEUR DE La MELaSSE
1. le clarificateur de la mélasse
2. Suivi de la clarification de mélasse en fonction du temps
3. Evaluation des pertes en sucres dans les boues de débourbage
II. BILaN THERMIQUE DE La STaTION DE TRaITEMENT DE La MELaSSE
1. La Dilution
2. Stockage de la MDC
3. Stérilisateur et échangeur de chaleur a plaques
CONCLUSION
Conclusion générale
REFERENCES
BIBLIOGRaPHIQUES ET WEBOGRaPHIQUES
RESUME
MOTS CLES

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