Drêches d'orge (co-produits)

La production d’alcool à partir de grains d’orge donne différents coproduits en fonction du procédé utilisé.

Co-produits du whisky :

Une source importante de coproduits d’orge de distillerie est la production de whisky de malt, généralement obtenu à base d’orge maltée (le whisky de malt peut également être obtenu avec du seigle) (Russell et al., 2014). La production de whisky peut utiliser de l’orge maltée en combinaison avec des grains non maltés (maïs, blé, seigle...), et donne des coproduits contenant jusqu’à 15% de résidus d’orge (qui ne sont pas traités dans cette fiche) (Miller, 1969 ; Gizzi et al., 2001). La qualité des coproduits d’orge de distillerie dépend du processus de maltage et de l’extraction que le malt subit pendant la distillation. Le procédé général est le suivant :

• Germination : les enzymes réduisent l’amidon en sucres solubles et fermentescibles.
• Touraillage : le grain germé est séché et transformé en malt.
• Brassage : le malt broyé est immergé dans l’eau chaude, puis filtré de telle sorte que les sucres solubles sont extraits, ce qui donne un liquide riche en sucre, le moût.
• Ensuite, le moût est refroidi puis distillé, ce qui produit l’alcool. Un coproduit liquide, le « pot ale », est évaporé pour produire du sirop de « pot ale » (pot ale syrup en anglais).

La production de whisky de malt donne plusieurs coproduits utilisés en alimentation animale :

• Les distillats de malt, également appelés drêches de malt, sont les résidus humides d’orge maltée obtenus après brassage. Contrairement aux drêches de maïs ou de blé qui résultent de la production de whisky de grain ou d’éthanol destiné aux carburants, les drêches de malt sont produites avant la distillation, juste après le brassage, et sont donc comparables aux drêches de brasserie. Ces produits humides sont vendus directement par les distilleries aux fermes, ou mélangés avec d’autres coproduits à un stade ultérieur. Les drêches de malt en excès qui ne sont pas consommées par le bétail sont souvent ensilées avec de l’herbe, pendant l’été, pour l’hiver suivant (Miller, 1969 ; Bell et al., 2012).

• Le sirop de « pot ale » est le liquide résiduel concentré obtenu après distillation. Il contient de la levure, des résidus de levure, des protéines et des sucres solubles. C’est un sirop visqueux de couleur marron à brun très foncé, qui ressemble à de la mélasse. Cet aliment riche en protéines a été largement utilisé seul, mais, depuis les années 1960, il est généralement mélangé avec les drêches de malt (Crawshaw, 2004).

• Les drêches sombres de malt, également appelées drêches d’orge sombres, sont obtenues en mélangeant les drêches et le sirop de « pot ale », puis en séchant et en granulant le mélange. Les drêches sombres de malt ont une composition variable, mais elles sont généralement plus riches en protéines que les drêches classiques, en raison de l’ajout du sirop. Au Royaume-Uni, les installations de séchage mélangent des matériaux provenant de différentes distilleries (Crawshaw, 2004).

Les drêches ont une longue histoire dans l’alimentation des animaux et sont utilisées pour le bétail en Ecosse depuis la fin du 18ème siècle (Russell et al., 2014). Bien que les produits humides (drêches et sirop de « pot ale ») soient encore largement utilisés, les drêches sombres sont maintenant la principale forme sous laquelle les coproduits de distilleries de malt sont vendus (Crawshaw, 2004). L’augmentation des coûts de séchage a cependant provoqué un regain d’intérêt pour la commercialisation de drêches humides comme par le passé (McKendrick et al., 2003).

Co-produits de production d'éthanol :

Les drêches d’orge provenant de la production d’éthanol-carburant subissent les mêmes transformations que les autres drêches. Les grains d’orge moulus sont mélangés avec de l’eau et des enzymes (amylases) pour produire un moût, siège de l’hydrolyse de l’amidon (étape de liquéfaction). Les enzymes sont ajoutées au moût pour transformer l’amidon en dextrose (étape de saccharification). Après saccharification, la levure est ajoutée pour démarrer le processus de fermentation, ce qui produit une « bière » et du CO2. La bière passe par une colonne de distillation en continu : l’alcool sort en tête de colonne. Le produit qui reste au fond (vinasse intégrale) est centrifugé et donne des drêches humides et de la vinasse. Les drêches humides peuvent être directement offertes au bétail. Elles peuvent aussi être séchées pour produire des drêches d’orge déshydratées. Les vinasses peuvent être vendues comme aliment humide, ou être déshydratées pour produire des solubles de distillerie condensés. Les solubles de distillerie condensés et les drêches de distillerie sont souvent mélangés ensemble pour préparer des « drêches et solubles », humides ou déshydratés (WDGS ou DDGS) (Mosier et al., 2006).

Tandis que les drêches de maïs et de blé sont couramment utilisées pour la production d’éthanol, l’utilisation d’orge pour la production d’éthanol a été limitée en raison de sa faible teneur en amidon et de sa forte teneur en fibres (qui provoquent des problèmes d’écoulement), de la nature abrasive des enveloppes (haute teneur en silice) et de la présence de ß-glucanes (qui augmentent la viscosité du moût) (Hicks et al., 2005). Des expériences avec addition d’enzymes, retrait des enveloppes et du son avant la fermentation, et utilisation de variétés riches en amidon ont démontré que l’orge peut être plus largement utilisée comme substrat potentiel pour l’éthanol. La littérature scientifique sur les drêches d’orge se réfère souvent à des mélanges ou à des produits expérimentaux (Kalscheur et al., 2012).