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" Perfectionnements à un procédé et à un dispositif de brassage "
La présente invention concerne l'industrie de la brasserie et en particulier la préparation du moût.
L'un des buts de l'invention consiste à créer un prooédé par lequel un moût désiré peut être obtenu dans un état approprié à la ouisson immédiate, dans un laps de temps sensiblement moindre que celui qui est nécessaire pour les opérations de trempage et d'aspersion telles qu'elles sont généralement effeotuées jusqu'ioi.
Un autre but concerne la création d'un procédé permettant d'effeotuer l'extraction et la conversion des élément,
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constitutifs désirés du malt et des autres grains d'une façon sensiblement plus complète que ce n'était le cas avec les procédés industriels de brassage couramment usités jusqu'ici, de façon à obtenir une utilisation plus complète et à réaliser par conséquent une économie sur les matières premières nécessaires.
Un autre but de l'invention consiste à créer, pour la préparation du moût, un prooédé permettant de préparer des charges successives se suivant rapidement dans le même appareil.
Un autre but consiste à créer, pour le brassage et la cuisson du moût, un prooédé et un appareil exigeant sensiblement moins de place et de force motrice que l'appareil néoes- saire jusqu'ici pour une même production journalière.
Un autre but oonsiste à créer un appareil de brassage perfectionné dans lequel les mêmes récipients peuvent être utilisés à la fois pour l'épuisement des grains et la cuisson du moût.
D'autres buts seront signalés ou indiqués plus loin ou se comprendront d'eux-mêmes pour 1'nomme de l'art qui prendra connaissance de l'invention.
Le dessin annexé représente un type d'appareil auquel l'invention est appliquée et au moyen duquel le prooédé perfeotionné peut être mis en pratique. IL est bien entendu toutefois que ce dessin n'est donné qu'à titre d'exemple et que l'appareil qu'il représente et qui sera décrit plus loin peut subir des changements ou modifications dans ses différents détails sans que l'on s'écarte du-principe de l'invention.
Ce dessin est une vue schématique d'un appareil de brassage, dont quelques parties sont représentées en coupe verticale.
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On décrira maintenant l'invention se général en commençant par la description d'un exemple de mode opératoire pouvant être mis en pratique par le procédé perfectionné, mais il est bien entendu qu'il ne s'agit que d'un simple exemple et que l'invention n'est nullement limitée aux indications données.
Le procédé de brassage conforme à l'invention comporte l'utilisation de malt finement broyé. Le malt doit être broyé de préférence sensiblement jusqu'à une finesse telle qu'au moins 90 % du malt passe à travers un tamis N 50, tout le malt étant broyé sans polissage préliminaire, de façon que de l'aorospire soit broyée et retenue dans le produit du broyage. Il n'est pas nécessaire d'éviter un broyage fin des enveloppes.
Lorsque des grains ayant subi une cuisson préalable mais non transformés en malt sont ajoutés au malt dans une certaine proportion on peut les utiliser à l'état gélatinisé ou transformés en flocons.
Pour la préparation d'une charge donnée de moût on prend une quantité appropriée de malt finement broyé avec la proportion voulue d'additions, c'est-à-dire de grains, non transformés en malt (s'il y a lieu) et on soumet le tout à la digestion dans une quantité d'eau appropriée pour permettre aux matières solidaires transformées ou non en malt de se maintenir en suspension diffuse dans l'eau sous l'aotion d'une agitation ou circulation oontinue du liquide. La quantité d'eau ainsi utilisée pour la digestion est donc/sensiblement plus grande que celle qui est utilisée dans l'opération de trempage telle qu'elle est couramment pratiquée jusqu'ici.
Dans l'opération de digestion le mélange d'eau et de malt (avec les additions s'il y a lieu) est soumis à une agi-
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tation oontinue de façon que les particules soient maintenues continuellement en circulation dans une suspension diffuse dans la totalité du volume d'eau. En outre, pendant la digestion, de la ohaleur est appliquée au mélange de façon à en augmenter la température dans les limites voulues et aveo la rapidité voulue.
Au cours de la digestion les éléments constitutifs solubles sont extraits du malt (et des additions s'il y a lieu) et il se produit une modification ou oonversion des divers éléments constitutifs du malt et des additions, par exemple la formation d'acide laotique, la peptonisation des albumens, la saooharifieation ou conversion des amidons insolubles en maltose et en dextrines. La conversion de l'amidon insoluble et d'une partie des albumens insolubles en produits solubles est effectuée naturellement par l'action des enzymes dont la majeure partie est fournie par le malt.
La production de l'aoide laotique a lieu le plus rapidement aux basses températures, par exemple à 35 C environ, la peptonisation des albumens à une température un peu supérieure, d'environ 45 C par exemple, tandis que la sacoharifioation de l'amidon a lieu le plus rapidement à des températures d'environ 56 C et la produotion de dextrines à des températures supérieures se rapprochant de 76 C. En conséquence, en réglant convenablement la température relativement à la vitesse du chauffage et/ou aux laps de temps relatifs pendant lesquels le mélange est maintenu aux différents degrés de la gamme de températures, on peut régler d'une façon tout à fait définitive la nature du moût que l'on obtient.
Comme le malt est finement broyé et maintenu bien diffusé dans tout le volume de liquide, l'action enzymatique est très renforcée et accélérée, de sorte que l'extraction des éléments oonstitutifs solubles est? effectuée
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très rapidement et radicalement, de même que la conversion des albuminoïdes et des amidons insolubles.
La oiroulation et la diffusion du malt et des additions dans le liquide sont maintenues par une agitation méoanique et on peut effectuer le chauffage par une application réglée de chaleur au réoipient contenant le mélange. Il oonvient également d'utiliser un réoipient dont la profondeur soit sensiblement plus grande que la largeur et d'appliquer l'agitation mécanique ou la force provoquant la oiroulation dans la partie inférieure de la masse de liquide, pour aider à maintenir les solides en suspension diffuse pendant la digestion.
Ce procédé permet d'effectuer la digestion assez rapidement pour épuiser le malt et les additions, et produire un moût ayant les propriétés voulues, dans un laps de temps allant d'une à deux heures. On extrait ensuite tout le mélange du réoipient dans lequel la digestion a été effectuée et on sépare le liquide du résidu insoluble. La séparation peut être effeotuée très rapidement et radicalement dans un filtrepresse, une matière inerte appropriée facilitant le filtrage, telle que de la terre d'infusoires convenablement purifiée et finement divisée, étant ajoutée de préférenoe, avant le filtrage, à la liqueur oonstituant le moût. Lorsque le moût est filtré, on peut ensuite l'envoyer directement dans un ouiseur pour le faire bouillir aveo le houblon et le reste de l'opération de brassage a lieu de la façon usuelle.
La quantité d'eau utilisée pour la digestion peut avoir un volume représentant sensiblement la quantité totale d'eau qui doit être contenue dans la charge complète de moût non encore ouit, ou bien elle peut être une fraction de cette quantité. Si l'on n'utilise qu'une fraotion de la quantité totale d'eau pendant
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la digestion, le reste peut être ajouté par un rinçage du récipient à la fin de l'opération de digestion et/ou'à l'oc- casion d'autres opérations. Si on le désire, à la fin de l'opération de digestion et avant le filtrage, on peut faire passer la charge totale à travers un séparateur de grains pour séparer et retenir les grains épuisés.
On décrira maintenant un exemple typique du procédé en combinaison aveo une description de l'appareil représenté dans le dessin. On supposera que l'installation représentée a une capacité de produotion de 120 heotolitres. Elle comporte deux récipients 10 désignés respeotivement par digesteur A et digesteur B, ces récipients étant identiques, quant à leur construction et leur fabrication, et ayant chacun une capacité d'un peu plus de 120 hectolitres. Ces digesteurs ont une profondeur sensiblement plus grande que leur largeur et ils comportent des chemises de vapeur d'un type approprié, auxquelles de la vapeur peut être amenée par un tuyau 13 de fa- çon qu'on puisse appliquer de la chaleur au contenu des réoipients en assurant un réglage convenable.
Les récipients comportent un agitateur approprié constitué par exemple par des hélioes lla et llb montées à la partie inférieure des récipients et pouvant être actionnées à volonté au moyen d'une source de force motrice appropriée 12, par l'intermédiaire d'un accouplement approprié et d'organes de transmission 14a et 14b. Les digesteurs sont fermés au moyen de couvercles comportant des évents appropriés et le malt broyé ainsi que les additions peuvent y être introduits à partir de la trémie à échelle graduée 15 au moyen de conduites 16a et 16b.
Les digesteurs comportent aussi des tuyaux d'entrée 17a et 17b commandés respectivement par les soupapes 18a et 18b. à leur partie inférieure ces récipients comportent de grands orifices
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de sortie 19a et 19b commandés respectivement par les soupape 20a et 20±, au moyen desquelles oes orifices peuvent être reliés à la conduite de vidange 21 qui aboutit à une pompe 22.
Une conduite 24 est agencée de façon qu'on puisse y envoyer de l'eau à travers une soupape 25 et un compteur 26, et faire arriver l'eau à travers la soupape à trois voies 27 à l'un ou l'autre des deux tuyaux d'entrée 17a et 17b. Une conduite de retour 28 partant de l'orifioe de refoulement de la pompe 22 peut aussi être branchée, à travers une soupape à trois voies 29, pour envoyer du liquide aux tuyaux d'entrée 17a et 17b au moyen des soupapes 18a et 18b. La conduite de retour 28 peut aussi être reliée, à travers la soupape à trois voies 30, au séparateur de grains 31 ou au filtrepresse 32.
Le séparateur de grains oontient des tamis servant à retenir les grains et le houblon pour les séparer du moût au cours des opérations qui seront décrites plus loin et le liquide qui en sort peut être envoyé dans la conduite 24 en passant par les soupapes à trois voies 27 et 34. Le liquide sortant du filtre-presse 32 peut être envoyé aux tuyaux d'entrée 17a et 17b par la conduite 35 et les soupapes à trois voies 36 et 34, ou au réservoir à moût 37 au moyen de la soupape 36. L'eau peut être envoyée à l'orifice d'entrée du sépa râleur de grains 31 au moyen de la soupape 38.
Ceci dit, pour faire par exemple environ 120 heotoli- tres de produit t de brassage pour de la bière de dépôt, 1620 kg de malt finement broyé sont envoyés au digesteur A au moyen du tuyau 16a, avec par exemple 72 hectolitres d'eau à une température d'environ 45 C entrant par le tuyau 24 en passant par les soupapes 34 et 18a. On actionne l'hélice lla à une vitesse appropriée pour maintenir le liquide en circulation suffisamment rapide pour que les matières solides resten
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en suspension et disséminées dans ce liquide.
On fait arriver de la vapeur à la ohemise du digesteur à des vitesses oonvenablement réglées pour maintenir la température du mélange à 45 0 environ pendant 15 minutes environ, puis on porte la température jusqu'à 67 C et on la maintient à cette hauteur pendant 20 minutes environ en ajoutant environ 18 hectolitres d'eau chaude et 630 kg d'un produit approprié servant d'addition, tel que des flooons de grains cuits mais non transformés en malt, et après avoir maintenu le tout à cette température pendant 15 minutes environ, on porte la température immédiatement à 75 C et on la maintient à cette hauteur pendant 5 minutes environ.
Tout le contenu du digesteur, le liquide ainsi que les résidus solides, est ensuite envoyé rapidement à travers la soupape 19a dans la conduite de vidange 21 et envoyé par la pompe 22, à travers les soupapes 29 et 30, à l'orifioe d'entrée du séparateur de grains. Lorsque le liquide a traversé le séparateur, il est envoyé dans le tuyau 24 en passant par la soupape 27 et dans le digesteur B en passant par les soupapes 34 et 18b. Lorsque le digesteur A a été ainsi vidé et lorsque la liqueur oonstituant le moût a été ainsi transvasée dans le digesteur B, on ferme la soupape 18b et on met les soupapes 25, 27 et 18a à la position voulue pour faire passer une certaine quantité d'eau (par exemple 18 hectolitres environ) dans le digesteur A pour le rincer.
Cette eau est ensuite extraite à travers la soupape 20a et elle peut être pompée à travers le séparateur de grains dans le digesteur B, pour lessiver les grains contenus dans ce séparateur, ou renvoyée directement au digeateur B après une manoeuvre appropriée des soupapes 29 et 18b. 'Une quantité convenable de matière appropriée facilitant le filtrage (par exemple 67,5 kg de terre d'infusoires) peut ensuite être ajou-
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tée au moût dans le digesteur B, l'hélice 11b étant actionnée pour produire une dissémination convenable de cette matière.
Le contenu du digesteur B est ensuite extrait à travers la soupape 20b et pompé à travers le filtre 32, les soupapes 29 et 30 ayant été convenablement manoeuvrées. La soupape 18b ayant été fermée et la soupape 18a ouverte, et les soupapes 36 et 34 ayant été convenablement manoeuvrées, le produit sortant du filtre 32 est renvoyé dans le digesteur A.
Cette opération est suivie d'un rinçage du digesteur B à l'aide d'environ 12 hectolitres d'eau qui traversent le filtre et retournent au digesteur A. Le houblon est ajouté dans le digesteur A au moût qui a été filtré, puis ce digesteur est chauffé par de la vapeur pour assurer la cuisson voulue du moût (par exemple pendant 120 minutes).
Dans l'intervalle, lorsque le moût a été renvoyé au digesteur A, un nouveau brassage peut commencer dans le digesteur B, les quantités appropriées de malt étant envoyées dans ce digesteur à partir de la trémie à éohelle graduée 15 et une quantité appropriée d'eau étant Introduite à partir de la conduite 24, de la façon décrite plus haut. Lorsque la cuisson de la masse est terminée dans le digesteur A; le contenu de ce digesteur est évaoué à travers la soupape 20a et envoyé par la conduite 28 et à travers la soupape 30 dans le séparateur de grains pour en séparer le houblon, ce séparateur de grains ayant été nettoyé dans l'intervalle après le filtrage original de la liqueur brassée.
Au sortir du séparateur de grains la liqueur brassée et cuite est envoyée à travers les soupapes 27, 34 et 36 au réservoir à moût 57, d'où elle peut être envoyée au réfrigérant. Lorsque la liqueur brassée et culte a été ainsi extraite du digesteur A, ce digesteur est rincé au moyen d'environ 40 litres d'eau arrivant par le tuyau 24,
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cette eau étant extraite du digesteur et refoulée à travers le séparateur de grains après la fermeture de la soupape 25, puis envoyée dans le réservoir à moût à travers les soupa- pes 27, 34 et 36.
La deuxième charge de brassage qui, dans l'intervalle, a été mise en route et soumise à la digestion dans le diges- teur B, de la façon décrite ci-dessus pour la première char- ge, est ensuite traitée d'une façon semblable, passant du digesteur B à la pompe, à travers le séparateur de grains et retournant au digesteur A, où l'on ajoute la matière faoi- litant le filtrage, puis elle est extraite du digesteur A, refoulée à travers le filtre et renvoyée au digesteur B en vue de la cuisson.
On remarquera, en ce qui concerne l'exemple de mode opératoire décrit plus haut, que toute la quantité d'eau utilisée est voisine de 132 hectolitres, une partie de l'eau étant ajoutée après la digestion. Il est bien entendu toute- fois que toute la quantité d'eau peut être mélangée avec le malt dans le digesteur au début du brassage, l'eau de rinçage pouvant être utilisée ensuite pour rincer le digesteur étant envoyée dans une conduite d'évacuation et non mélangée avec le moût.
En utilisant un filtre ou séparateur d'une capacité suffisante, on peut supprimer la séparation du moût dans le séparateur de grains avant le filtrage et le moût peut être envoyé au séparateur au sortir du digesteur à la fin de l'opération de digestion, la matière facilitant le filtrage (s'il y a lieu) étant ajoutée et mélangée avec le moût dans le digesteur à la fin de l'opération de digestion ou au cours de son passage dans le séparateur, par exemple dans un appa- reil approprié d'alimentation et de mélange 40, à travers le-
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quel on peut faire passer le moût au moyen des soupapes 41 et 42.
On conçoit également que les proportions indiquées pour l'eau et les matières, ainsi que les températures et les laps de temps indiqués dans l'exemple ci-dessus ne sont donnée qu'à titre d'exemple, l'opération n'étant pas limitée à ces détails en ce qui concerne son efficacité.
Comparé au procédé de brassage oouramment utilisé jusqu'ici dans l'industrie de la brasserie, le procédé décrit oi-dessus a divers avantages précieux. L'un de ces avantages est une économie de temps très sensible. Par exemple, le prooédé décrit ci-dessus permet de préparer un moût approprié et de l'envoyer au ouiseur en un laps de temps de 2 heures à partir du moment où l'eau et le moût sont introduits dans le digesteur, un laps de temps de 6 à 8 heures étant par contre nécessaire jusqu'ici pour le trempage, le repos, le soutirage et l'écoulement du moût par le procédé usuel actuel. Il est ainsi possible de produire par le nouveau prooédé trois ou quatre oharges de brassage dans le même temps qu'il fallait jusqu'ici pour une seule charge.
En plus de cette économie de temps, une autre éoonomie de temps est réalisée ensuite dans la préparation de la liqueur brassée, grâce au fait que la totalité du mélange, y compris le résidu insoluble, est extraite du digesteur en une seule fois, de sorte que le nettoyage de ce dernier est très simple et peut avoir lieu très rapidement. En outre, l'utilisation du procédé déorit oidessus dans la préparation du moût évite la nécessité de lais ser reposer le moût ensuite dans une chemise à houblon après la cuisson.
Un autre avantage Important est l'économie de matière économie qui résulte d'une opération plus complète d'épuise-
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ment, de conversion et d'utilisation des éléments constitutifs voulus du malt et des additions, de l'élimination des pertes dans la "sous-trempe" et l'élimination de conditions exigeant un nouveau traitement et une circulation fractionnée.
Un autre grand avantage résulte du f ait que le procédé perfectionné conforme à l'invention peut être mis en pratique sur une grande éohelle au moyen d'un appareil très simple qui n'exige que relativement peu de force motrice.