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PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA FILTRATION DU MOUT DE BIERE ET POUR SON TRAITEMENT ULTERIEUR, ET POUR LA FILTRATION DE
LA BIERE ET D'AUTRES LIQUIDES MOUSSEUX.
La présente invention concerne l'application de ce que l'on appelle les filtres à dépôt", ou "filtres flottants", dans lesquels la masse filtrante, mélangée avec un liquide, sur un support de base, un treillis métallique par exemple, se dépose an une couche qui sert alors à la filtration.
Ce genre de filtre n'a pas encore été utilisé jusqu'à présent en brasserie, où la présente invention est destinée à être appliquée au premier chef; l'emploi de ces filtres comporte, en effet, des difficutés et exige certaines adaptations qui sont nécessitées par la nature particulière du moût de la bière.
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Dans les précédée pratiquement utilisés jusqu'à présent pour clarifier le moût de bière avant le commencement de la fermentation, on se contente d'écarter les grosses impuretés.
Ces impuretés se déposent en partie d'elles-mêmes dans le refroidisseur, ou dans la cuve à décanter, ou sont retenues par la passoire à houblon avant l'introduction dans le ton- neau à fermenter.
Plusieurs obstacles s'opposaient à l'idée d'une séparation plus accentuée des éléments solides du moût. D'un cote, on allait jusqu'à tenir pour nuisible un enlèvement plus poussé des particules en suspension, car on leur attribuait une influence favorable sur la fermentation, et, d'autre part, la filtration avec des filtres usuellement employés en Brasserie, présentait des difficultés, notamment à cause des masses graisseuses à séparer et de la grande quantité de liquide à introduire très rapidement dans. le tonneau à fermenter. 'Un effet nuisible, déterminé, de la filtration sur la fermentation avait éte également observé au cours des recherches: c'était que la levure ne reste pas en suspension dans le moût tout à fait clair, mais se dépose aussitôt et ne S'élève à nouveau que plus tard;
la fermentation ne se produit, par suite, que lentement, au commencement, et plus tard elle s'arrête égale- ment plus facilement que lorsqu'il y a encore une certaine quantité de particules en suspension. Les filtres usuels, fonctionnant avec des masses filtrantes comprimées en cellulose ont, en outre, les inconvénients connus, qu'ils doivent être utilisés plusieurs fois et que les matières boueuses arrêtées par eux ne s ont enlevées qu'en partie entre deux emplois; une autre partie est stérilisée par ébullition, mais elle s'entasse dans la masse filtrante jusqu'à rendre inutilisable, et fina- lement nécessite une grande pression pour l'utilisation du filtre. Cette pression, d'autre part, amène en solution des substances indésirables.
En outre, dans la fabrication aseptique de la bière, il n'est pas pratiquement possible de rendre ces filtres aseptiques pour l'utilisation, car une
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introduction aseptique de la masse filtrante, ou une stérili- sation ultérieure de cette masse est impraticable.
La présente invention est basés. sur le fait, qu'une fil- tration du moût, en particulier dans le procédé aseptique de fabrication de la bière, a pour effet d'améliorer la bière et de favoriser la marche de la fabrication, lorsqu'elle est cou- duile correctement; en particulier, on écarte ainsi, pour la fermentation, des substances qui abîment le goût de la bière.
Pour réaliser pratiquement de façon correcte la filtracion, il est également essentiel que le moût contienne.. deux sortes d'impuretés: des particules solides, finement divisées, en suspension, formées surtout de corps albumineux, et des parties grasses, contenant en partiaulier de la résine, et que l'on désigne comme" impuretés promènent dites" et qui opposent à la filtration des difficultés particulières, et créent d'autres conditions de filtration que les articules.-fines en suspension.
La demanderesse a trouvé que le procédé du" filtre à dépôt", en particulier du filtre"Seitz", était spécialement approprié à cette opération de filtration. Ce procédé, comme déjà connu depuis longtemps, n'a pas été employé jusqu'à présent, en brasserie, pour plusieurs raisons. Avec ce procédé, on sait en effet que la masse filtrante qui se présente sous forme d'une couche mince appliquée sur un tamis métallique, est amenée à se déposer par le mouvement du liquide à filtrer lui-même, ou par un courant d'eau envoyé précédemment, et dans lequel la masse filtrante est introduite. la nature du liquide dans lequel la masse filtrante est divisée, en vue de se déposer n'est pas sans influence sur la nature de la couche fil-crante qui se forme.
On a reconnu en particulier qu'une couche fil- trante amenée à se déposer par de l'eau n'est pas si bonne qu'une couche déposée par du moût ou de la bière.
Le fait même d'ajouter la masse filtrante au moût, était en contradiction avec les idées générales des experts en brasserie. Il ne pouvait s'agir que de l'introduction d'une
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masse aseptique, et même, dans ces conditions, on pensait a ce sujet que l'on devait craindre des actions défavorables sur le moût. En outre, il était nécessaire de faire passer plusieurs fois en circuit, le liquide contenant la masse, à travers le filtre, pour obtenir une coucne filtrante complète.
Or, tous ces mouvements du moût sont indésirables. Finalement, on ne pouvait pas prévoir comment des couches filtrantes se comporteraient vis à vis des caractéristiques du liquide formé par le moût, ni pour quelle épaisseur de dépôt, pour quelle masse, pour combien de temps, et pour quelle pression de filtration elles auraient de l'efficacité, ni comment se comporteraient les masses visqueuses pendant le dépôt du filtre. le procédé de filtration ci-dessus indiqué par "filtre à dépôt" a, par rapport aux autres procédés, également l'avan- toge que l'@n peut obtenirwun réglage exactede la finesse de la filtration.
On obtient, par exemple, dans le procédé de dépôt du filtre"Seitz", dix masses filtrantes différentes qui donnent, de façon exacte, différentes sortes bien déter- minées de filtration. En outre, on connaît les masses fil- trantes et les procédés de fabrication de ces masses, pour lesquelles des matières filtrantes, de grosseurs différentes, se déposent en différentes couches. On a, par suite, la possibilité d'adapter dans chaque coup la filtration, aux conditions et eux nécessités locales.
L'invention consiste d'@bord en ce que l'on emploie 'le moût de bière, eu la bière elle-même, pour la formation du dépôt de la masse filtrante. four une formation de dépôt correcte, il est Nécessaire que la masse filtrante soit finement divisée et répartie régulièrement dans ie liquide, ce qui, jusqu'à présent, ne se faisait que par une simple agitation ou mélange, on a constaté cependant que ce procédé n'est pas susceptible d'être em- ployé directement, parce que, non seulement la bière, mais même le moût de bière , moussent losrque l'on emploie ce procédé de mélange ou d'agitation.
On peut éviter cela,
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conformément à l'invention, en provoquant la division en fines particules , sous pression ,et en maintenant en môme temps ,la température suffisamment basse.
Il est connu ,dans la filtration (Le la bière , $ d'opérer sous cession et de provoquer 1 * écoulement à froid avec une
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contre-pression , en vue d'éviter i formation de mousse , et ces conditions doivent acre également maintenues dans le ces présent
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n inconvénient des- filtres utilises jujdqu*s présent était que la pression devait $tre augmentée fortement au ouuxz4e le fa.1 trbeion , car le filtre se remplissait de substances qui mazy déposaient et qui nécessitaient , par suite pour le filtration avec 1& vitesse voulue ,une pression plus grande.
Ce nest pas le cas avec les iiltres à dépôt, avec ces filtres , on peut filtre avec une autre pression qui reste sensiblement la même. L'aug-
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mentation de pression dans la filtrstion de la bière avait éga- lement l'inconvénient d'amener en solution d'autres substances qui avaient une action défavorable sur elle.
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En outre, une filtration aseptique était , dans ee cas pratiquement impossible , 3 car il n'y avait aucun procédé prao tique pour introduire , de aTeçon aseptique , ls masse z;albren Ce dans le filtre, feutre partais propretde le filtration, en ce qui concerne ls stérilisation , laissait a désirer. Le
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ne1;iioyge!o-e; masses filtrantes employées se isiseit en lavent ou en misant bouillir , ces masses , mais par ce proeédé , on nilexuevele que certaines impuretés tàltréez , tendais que les autres restaient sur le ultra jusqu'à ce que finalement celui-ci soit fiux:rlr3amment encrassé , pour que l'on dû emplo * yer une nouvelle masse filtrante.
Un avantage du filtre a dé- pôt est , qu'après utilisation de la couche filtrante comme couverture de son support , elle peut être enlevée de façon simple et évacuée , de façon que l'on puisse disposer de maniere aseptique une nouvelle eouohe filtrante.
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Si l'on doit filtrer un moût, qui a déjà été libéré en grande partie des impuretés proprement dites, par décantation, il suffira de le faire passer une seule fois à travers un filtre de grande finesse , pour séparer en grande partie les particules solides en suspension. S'il reste encore des quanti- tés notables d'impuretés proprement dites, on les enlèvera.par une filtration à travers un filtre grossier, après quoi, on enlèvera les fines particules au moyen d'une autre masse filtran- te, ou l'ensemble au moyen d'une seule masse composite, comme cela a été décrit.
Avec ce procédé, la pression de filtration peut être maintenue sensiblement égale, depuis le début jus- qu'à la fin, sans dépasser une atmosphère.
On a trouvé, comme avantage particulier, qu'une telle filtration pouvait servir à remplacer complètement, ou en partie, l'emploi du refroidiasoir et des dispositifs analogues pour le dépôt des matières, en particulier lorsque l'on employait différentes filtrations pour les"impuretés proprement dites" et les particules solides en suspension. Dans ce cas, le moût, refroidi directement par un refroidissement à ruissellement, par exemple, à la temparature de fermentation, était envoyé directement au filtre. La bière est alors additionnée de levure et maintenue en mouvement jusqu'à ce que celle-ci, par son développement, reste flottante, sans qu'on soit obligé de remuer.
Pour empêcher que la levure ne se précipite aussitôt dans le moût filtré, ou maintient le moût en mouvement, d'une manière connue, dès le commencement de la fermentation, par exemple au moyen d'un courant d'acide carbonique finement divisé.
Cette partie du procédé consiste alors a introduire la quantité nécessaire de masse filtrante,' par une quantité de moût dépassant légèrement le contenu du filtre, et ce, de manière que la quantité de moût repasse plusieurs fois à travers le filtre jusqu'à ce qu'il ait atteint le degré voulu de clarification; on fait passer ensuite la quantité totale de moût, qui peut atteindre de dix à vingt fois la quantité
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initiale. Si l'on doit disposer plusieurs couches filtrantes l'une au-dessus de ltautre, la première partie du procédé sers réitérée avec les différentes masses filtrantes.
On doit alors, pour éviter la formation de/mousse, procéder sous pression au mélange de moût et de masse filtrante: à cet effet, ou bien on dispose la masse filtrante dans un récipient mélangeur, on la met sous pression) et on y emène ensuite le moût, sous pression, ou bien inversement on remplit d'abord de meut sous pression, et l'on introduit ensuite sous pression la masse filtrante. On a reconnu que le procédé le plus simple pour obtenir le mélange, avec les meilleurs résultats, consis- tait à pomper plusieurs fois le liquide avec la masse filtrante, pour le faire passer du récipient mélangeur à une canalisation, et en sens inverse.
.Pour la filtration de la bière, ce qui a été dit ci-dessus s'applique, mais, dans ce cas, in convient d'observer certaines conditions particulières qui sont dues à l'acide carbonique contenu dans la bière et à la nature particulière des impu- ratés de la bière.
La clarification de la bière est d'une façon générale, une opération de décantation, opération qui s'accomplit fina- lement dans le tonneau d'entrepôt et qui est favorisée, le cas échéant, par des moyens artifiels, (copeaux). La filtration de la bière avant son remplissage dans les tonneaux de transport a, par suite, une importance particulière, car la bière ne sort pas régulièrement claire et débarassée de levure du tonneau d'entrepôt. Lors du développement de la filtration de la bière, la. formation de mousse constituait un obstacle initialement difficile à surmonter et qui ne pouvait l'être que par le maintien des conditions de température et de pression et par la forme particulière du filtre.
Les filtres à dépôt apparaissaient alors, de prime abord pour différentes raisons, particulièrement peu appropriés à la filtration de la bière terminée, si bien que les recher-
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ches poursuivies antérieurement n'avaient donné aucun résultat satisfaisant, et que l'emploi de ces filtres dans la pratique avait cessé, 'bien que la filtration avec des masses filtrantes terminées restât toujours, pour les raisons indiquées si-dessus comme mal adaptée au besoin de la biasserie, et qu'on ne l'employât que contraint et forcé; beaucoup craignaient d'abî- mer le goût de la bière, en particulier par suite de la haute pression de filtration; en outre, ce procédé pouvait infecter la bière.
Les parties à séparer, dans ce ces, mises en mouvement par la fermentation, se distinguent des particules en suspension du meut de la bière, si bien qu'il est néoesaire de procéder à une autre filtration. Le brasseur devait s'atten- dre, par l'introduction d'une masse fibreuse dans la bière, en vue de la formation du filtre par dépôt, à des effets imprévus et, en particulier, à une très forte formation de mousse.
Les recherches ont établi qu'avec certaines sortes déterminées de filtres à dépôt, en particulier les filtres " Seitz", on surmontait ces difficultés et l'on obtenait une série de nouveaux avantagea, en particulier pour la bière fabriquée de façon aseptique, débarrassée d'air et saturée seulement d'acide carbonique.
Des techerches ont montré qu'on obtenait un soutirage sans mousse, avec une pression régulière qui ne doit pas dépasser une atmosphère avec une contr-pression correspondante, quand la températire est maintenue à environ 1 C, et qu* éga- lement, la formation du dépôt de la masse filtrante peut se faire par la bière elle-même, sans formation de mousse. Ba. choississant une masse filtrante appropriée parmi celles qui sont utilisées généralement pour ces sortes de filtres, on peut adapter le procédé à chaque sorte de bière et à chaque degré de 'pureté.
On a représenté un dispositif pour mélanger la masse . filtrante et la faire déposer.
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Le récipient mélangeur, en'soi oonnu, pour le filtre à dépôt, est disposa pour la formation au depôt, de manière que le mélange s'y fasse sous une pression par simple pompage du liquide avec la masse filtrante amenée sous pression clans le récipient mélangeur; après avoir obtenu le mélange régulier désiré, on renverse le courant dans la canalisation, de manière que le filtre soit entraîné également dans le circuit du liquide, le pompage en continuant jusqu'à dépôt complet de la masse filtrante sur une base, treillis métallique, etc., sous pression. a designe le récipient mélangeur, b le filtre et c une pompe à compression, que peuvent ..être reliés par les canali- sations @,e,f,g,h et les robinets k,m,n, de façon à former un circuit.
La masse filtrante est introduite de n'importe quelle manière dans le récipient: mélangeur a, les m et n étant formés et le robinet k ouvert ; met alors la pompe 0 en action, si bien que le liquide avec le masse filtrante circule en circuit par les canalisations d, e, f, et le récipient mélangeur a. Le mélange étant accompli, on ferme le robinet! et l'on ouvre les robinets m,n.
Le pompage en circuit, qui continue, amène alors la masse dans le circuit @, a, c, h ,h,b, m, g , f , c , passant par le mélangeur et 1 e filtre, jusqu'a ce que la masse filtrante soit complètement déposée et le liquide complètement clarifié. Ensuite, on utilise, le cas échéant, le même pompe c, pour faire passer une autre partie du liquide à travers le filtre! pour le filtrer. four l'emploi du dispositif indiqué, il est particulières* ment aventageux, en vue de supprimer la mousse, d'opérer à l'abri de l'air.
La pression, sous laquelle le mélange de la masse filtrante avec la bière doit s'effectuer, est supérieure à la pression à laquelle la bière était maintenue jusque présent, alors que le moût n'est soumis principalement à aucune pression. Si l'on voulait, au début de l'opération, faire pénétrer le liquide dans le récipient rempli d'air et le filtre rempli d'air, le liquide, à cette haute pression, absorberait de l'air. Celui-ci se diviserait, par suite du
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pompage, dans tout le liquide, et cela pourrait donner nais- sance à une formation de mousse, car, en particulier, 1 'acide carbonique se dégage facilement par le frottement contre les parois de la canalisation.
Il est préférable, par suite, que tous les récipients et canalisations soient d'abord remplis d'eau, et cette eau est ensuite comprimée par de l'acide carbonique; la bière ou le moût peut alors pénétrer dans les espaces remplis d'acide carbonique.
REVENDICATIONS.
1 )Procède de filtration du moût de bière et de la bière, en particulier dans le procédé pour la fabrication de la bière de façon aseptique, caractérisé par le fait qu'une partie du moût ou de la bière se mâle sous pression, à la masse filtrante d'un filtre à dépôt ou filtre flottant, le cas échéant de façon aseptique, qu'on fait passer plusieurs fois le liquide avec la masse filtrante, sous pression, à travers le filtre, de façon à faire déposer une couche filtrante, et que l'on fait ensuite passer la totalité du liquide à travers ce filtre, à une pression à peu près constante.
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