Fermentation

Après avoir déterminé la présence d’amidon dans la pomme de terre, nous avons pu alors mettre en marche le processus de fermentation, sachant que l’amidon est le sucre qui est transformé en alcool.

Liste de matériel:

Pommes de terre de variété Creme Gold (1,5kg)
Bécher de 5L
Plaque chauffante
Fermenteur
Éthylotest
Agitateur en verre
Broyeur
Gants

Protocole:

Tout d’abord, nous commençons par prendre plusieurs pommes de terre, dont la masse totale est équivalente à 1,5kg. Ensuite, nous plaçons un bécher de 5L sur une plaque chauffante, contenant environ 3L d’eau. Puis, nous plaçons les pommes de terre dans le bécher.

Nous touillons et gardons la température stable jusqu’à ce que les pommes de terre deviennent molles au toucher. Pour faire cela, nous utilisons un agitateur en verre.

Dès qu’elles deviennent molles, nous retirons les pommes de terre à l’aide de gants avant de les mettre dans un récipient métallique. Ensuite, nous les broyons jusqu’à obtenir une sorte de “purée”. Après avoir broyé toutes les pommes de terre, nous les replaçons dans le bécher.

Résultat:

Après les 4 jours d’attente, nous obtenons une solution plus liquide qu’auparavant. De plus, on constate que l’éthylotest est de couleur verte et non plus de couleur claire, ce qui nous indique que la solution contient en effet de l’éthanol. Ceci nous permet alors de passer à la phase de distillation afin de séparer l’alcool de la solution et d’en tirer un alcool proche de l’éthanol pur.

Puis, nous nous débarrassons des morceaux de peau et on insère la “purée” obtenue dans le fermenteur qui doit être obligatoirement fermé, c’est-à-dire en absence de dioxygène. On intègre aussi 9g de levure dans la solution afin de décomposer l’amidon en sucres fermentables. On place aussi un éthylotest sur le fermenteur afin de nous indiquer, de manière qualitative, s’il y a de l’éthanol présent. On laisse fermenter pendant à peu près 4 jours.

Ethylotest montrant la présence d'alcool

Processus de la fermentation (point de vue biologique):

Tout d’abord, il faudrait préciser que l’amidon est, en réalité, un polymère de glucose. Cela veut dire que l’amidon est composé de plusieurs chaînes de molécules de glucose. Or, l’élément chimique qui est transformé en alcool lors de la fermentation est le glucose (C₆H₁₂O₆). Donc, afin d’obtenir ce dernier de l’amidon, il est nécessaire de briser les liaisons covalentes entre les molécules de glucose pour commencer le processus de la fermentation.

Afin de rompre ces liaisons covalentes et d’obtenir, ainsi, du glucose, une réaction spécifique a lieu avant la fermentation: l’hydrolyse. Cette réaction fait que les liaisons entre les molécules sont cassées par le biais d’une molécule d’eau. Ceci explique notre choix de mettre de l’eau dans le bécher et ainsi, lorsque l’on insère la “purée” dans le fermenteur, il reste encore des molécules d’eau capables de convertir l’amidon en glucose.

De plus, il est absolument nécessaire de maintenir le fermenteur fermé car le processus de fermentation alcoolique doit se faire en condition anaérobique, c’est-à-dire en absence d’O₂. En effet, la fermentation est une dégradation partielle du glucose (produisant de l’éthanol et du dioxygène de carbone), contrairement à la respiration qui, en présence de dioxygène, dégrade complètement le glucose (produisant de l’eau et du dioxygène de carbone):

Équation de la fermentation: C₆H₁₂O₆ → 2 C₂H₅OH + 2 CO₂
Équation de la respiration: C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O

Ainsi, il est important de garder le fermenteur fermé afin de s’assurer que nous pourrons produire de l’éthanol.

TPE

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