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L'invention est relative au traitement des moûts de brasserie.
L'invention concerne en particulier la méthode qui consiste à passer le moût d'un mouvement continu d'une cuve-matière,sous forme de moût sucré, à un récipient de fermentation sous forme de moût houblonné, et au cours de ce mouvement à élever la température du moût à une valeur élevée, à maintenir le moût à la température élevée dans un récipient de retenue ou séjour, à réduire la température du moût et à le faire passer dans un récipient d'extraction ou coction de houblon et, ensuite, à faire passer le moût houblonné à un récipient de sédimentation lorsque ceci est nécessaire, et de là, à travers un dispositif séparateur de sédiments et un dispositif de refroidissement, à la cuve ou récipient de fermentation.
On a constaté, et ceci constitue une des caractéristiques princi- pales de'1 invention, qu'au lieu de faire passer le moût d'un trait par les diverses phases du traitement, de sorte qu'il n'est soumis qu'une fois au traitement à température élevée, tant le produit que le fonctionnement de l'installation nécessitée en exécutant la méthode, sont améliorés en effectuant une recirculation du moût après qu'il a été soumis au traitement à température élevée et que sa température a été réduite, de manière que le moût soit chauffé, refroidi, et chauffé à nouveau et refroidi à nouveau.
Une telle recirculation peut s'effectuer soit alors que le moût est du moût sucré (c'est-à-dire non houblonné) qui a déjà été porté à la tem- pérature élevée et ensuite réduit en température, soit alors qu'il est du moût houblonné qui a déjà, à l'état sucré, été porté à la température élevée et ensuite réduit en température et houblonné.
Une telle recirculation améliore la condition du moût en donnant lieu, dans le cas du moût sucré, à un temps de séjour additionnel dans une gamme de températurespropres à permettre aux réactions désirables d'avoir' le degré d'achèvement requis. Dans le cas du moût houblonné on constate dans certains cas que larecirculation peut réduire l'âppreté de goût en sou- mettant les résines du houblon extraites, à la température élevée; plus spé- cialement, la transfromation de constituants du houblon comme l'humulone ou lupuline (C21H30O5)., dans les iso-composés désirables est accélérée à température élevée, et du temps est également fourni pour que ces réactions aillent jusqu'au degré requis d'achèvement.
Dans chaque cas, la recirculation est utile pour maintenir les sur- faces des appareils de chauffage et de refroidissement utilisés dans un état propre, relativement exemptes de dépôts. Ceci est de valeur toute spéciale lorsque les appareils de chauffage et de refroidissement sont du genre de ceux comprenant des échangeurs de chaleur du type à plaques ; tels échan- geurs de chaleur conviennent très bien et sont efficaces pour chauffer le moût passant au récipient de retenue ou séjour à température élevée par échan- ge thermique en récupération avec du moût déchargé du récipient de retenue ou séjour, et par échange thermique avec un agent de chauffage comme la vapeur.
En utilisant le principe de la recirculation, le volume en écou- lement à travers l'échangeur (pour une vitesse continue donnée de sortie du système vers le récipient de fermentation) est accrue-avec un accroissement résultant de la vitesse d'écoulement dans l'échangeur, de sorte que les dé- pôts sur les plaques sont empêchés.
L'houblonnage du moût sucré peut être réalis'é soit en faisant passer le moût sucré à travers du houblon de la manière la plus usuelle, soit en injectant dans le courant du moût sucré un extrait de houblon sous forme liquide.
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L'invention'concerne également l'amélioration des qualités de goût de la bière finale en libérant le moût de certains constituants (et de leurs odeurs) qui y ont été introduits; cette introduction peut avoir lieu, par exemple, dansles phases de mélange ou brassage, et spécialement dans la phase d'houblonnage, dans laquelle le moût sucré est transformé en moût houblonné dans le procédé conventionnel de brasserie, d'ordinaire par une opération d'ébullition prolongée du moût et contact avec les houblons et libération.
des vapeurs dégagéeso
Antérieurement, on a compté sur l'ébullition prolongée pour en- lever ces constituants indésirables, mais on a actuellement constaté, et ceci constitue une autre caractéristique principale de l'invention, que ces constituants peuvent être enlevés d'une façon très complète, et rapide- ment, en passant le moût houblonné à un récipient maintenu à une pression inerte telle qu'il se produit un "flashing" du moût, c'est-à-dire qu'il se vaporise brusquement lorsqu'il pénètre dans le récipient, la vapeur du "flashing" ou vaporisation brusque emportant les constituants indésirables.
Ce "flashing" ou vaporisation brusque est pratiquement instanta- né et comme tel, est de valeur particulière lorsqu'il est appliqué au procé- dé.dont il a déjà été question, dans lequel le moût est en mouvement continu de la phase de mélange ou brassage à la phase de fermentation, et en par- ticulier à un procédé employant la recirculation qui constitue la première caractéristique de l'invention.
Dans certains cas il est nécessaire de régulariser la concentration du moût, ce qui peut être réalisé en enlevant¯ des proportions différentes de la teneur en eau du moût. On a constaté également que ceci pouvait être effec- tué très rapidement, également par une action d'évaporation brusque. Pour la facilité, cette action d'évaporation sera, dans ce qui suit, dénommée "ac- tion de concentration" pour la distinguer de l'action d'évaporation précé- demment décrit qui sera dénommée "action de purification", étant entendu que les deux actions peuvent être utilisées dans un seul traitement ouqpération.
La quantité de vapeur qui est libérée dans une action de "flashing" ou vaporisation brusque est proportionnelle au produit du volume du moût soumis à l'action d'évaporation et de la chute de température permise qui se produit dans cette action. La chute de température permise est limitée d'une part par la température des moûts dans la phase de retenue ou séjour et d' autre part par la température inférieure des moûts passant à leur traitement ultérieur.
A l'effet, par conséquent, de procurer dans certains cas le degré requis de concentration dans l'action de concentration, il est proposé d'ac- croître le volume de moût sucré, en faisant recirculer le moût sucré dans une mesure variable à travers les phases de chauffage, de retenue ou séjour et d'évaporation de concentration, le restant passant à la température ré- duite résultant de l'action d'évaporisation au traitement ultérieur. Ceci permet, non seulement d'obtenir le degré requis de concentration tandis que le moût est en mouvement continu, mais a également un effet important en main- tenant un écoulement du moût propre à maintenir les surfaces des appareils dans un état propre par une action de lavage.
Lorsqu'une action d'évaporisation de concentration est employée, la vapeur soudainement dégagée (c'est-à-dire de la vapeur d'eau et d'autres constituants volatils), peut être utilisée par échange thermique indirect pour élever la température des moûts entrants passant à la phase de chauffage, et en pareil cas le degré de concentration (dépendant comme indiqué du vo- lume du moût recirculé), peut être réglé par des valves de contrôle pour diver- tir des proportions variables du courant de l'action de concentration à la phase de houblonnage, le reste étant ramené en vue de la recircula- tion en mélange avec le moût sucré entrant passant à la phase de chauffage.
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L'invention est illustré':par les dessins annexés sur lesquels;
Figs. 1 et 2 sont des vues schématiques d'une installation em- ployant la première caractéristique de l'invention, c'est-à-dire la carac- téristique de la recirculation ; et,
Figs. 3 et 4 sont desvues d'une installation employant les deux
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caractéristiques, c'est-à-dire de recirculation et de "flashing" ou vapori- sation brusque pour la purification et pour la concentration du moût
En se référant premièrement à la figure 1 des dessins, 1 désigne une cuve-matière ayant une base perforée 2 pour supporter une charge de malt à laquelle est fournie de la "liqueur", la liqueur maltée résultante étant soutirée comme moût sucré par un conduit 3 et conduite àune auge collec- trice 31.
Il doit être entendu que tout autre dispositif de maltage pour- rait être utilisé, par exemple : cuve dite "lauter tun", cuve-matière avec filtre, dispositif de maltage ou brassage continu, et ainsi de suite.
Le moût sucré est extrait de l'auge 31 par un conduit 5 et en- voyé à un réservoir d'équilibrage T, d'où une pompe 6 amène le moût sucré, par un conduit 7, d'un côté d'un récupérateur de chaleur 8, d'où le moût sucré passe dans un côté d'un dispositif de chauffage indirect 11, dont
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l'autre côté est approvisionné en un agent de chauffage pornr.:ú :,1, va-pour, par une alimentation 12.
De la sortie du dispositif de chauffage 11,le moût sucré passe, à la température à laquelle il a été porté par le dispositif de chauffage, par un conduit 13, à un récipient 14 d'une capacité telle que le moût sucré reste dans le récipient à la dite température pendant une période prédéter- minée, ensuite de quoi le moût est transporté, par une conduite 15, de l'au- tre côté du récupérateur de chaleur 8. En passant dans le récupérateur, la température du moût sucré est réduite par transfert d'une certaine partie
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Dans le but de contrôler la température à laquelle le moût sucré passe (parun conduit 17) à la phase suivante de traitement, un con- duit 18 est branché de la conduite 15 du côté amont du récupérateur 8, en by-passant le récupérateur 8, au conduit 17 à travers une valve de contrôle 19. La valve de contrôle 19 peut être manoeuvrée pour régler le volume de l'écoulement en by-pass et, par conséquent, la température du moût passant au conduit 17, par variation du rapport du moût refroidi par écoulement à travers le récupérateur au moût à température élevée qui by-passe le récu- pérateur et par suite n'est pas refroidi par transfert de chaleur.
Le courant total de moût sucré passe de la phase à température éle- vée, dans le conduit 17, à une vitesse gouvernée par une valve de contrôle 20. Ce conduit transporte les moûts sucrés qui sont ainsi déjà largement trai- tés, à un récipient d'extraction ou coction de houblon, généralement indiqué en 21. Ce récipient est de toute forme habituelle.
Le moût houblonné peut être délivré par un conduit 28, pourvu d'une valve de contrôle 29, à un récipient de repos 31 comportant par exemple un con- duit de décharge mobile,32 ,dont l'extrémité supérieure d'entrée et maintenue par un flotteur 33 au niveau supérieur du moût dans le récipient et par sui- te dégagé du sédiment, le conduit 32 se reliant à un conduit d'écoulement 321., à travers lequel le moût s'écoule, par le conduit 41, sous le contrôle d'une valve 38,à un séparateur de sédiments 43, qui peut être de toute for- me usuelle, comme par exemple centrifuge, ou à filtre, et d'où le moût main- tenant clarifié passe, par un conduit 44, à un dispositif refroidisseur 45,
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qui peut être de tout type connu mais de préférence formé d'un échangeur de chaleur à plaques,
et de là à un récipient de fermentation 46.
Pour effectuer la recirculation du moût sucré, ; l'effet d'ob- tenir les avantages dont il a été question, un conduit 17- est branché du conduit 17 (à travers lequel le moût passe après le traitement à tempé- rature élevée au récipient de coction de houblon 21), en retour au réser- voir d'équilibrage T du conduit d'entrée 7 du moût sucré passant au trai- tement à température élevée.
Dans la figure 2, on a montré une partie de l'installation avec une modification qui permet à un: partie du moût qui a été soumis au traitement à tempéra- @ ture élevée, de descendre en température, et qui a été houblonne, d'être recirculé.-Dans ce cas , un conduit 29- est branché sur le conduit de sor- tie 28 venant du récipient de coction de houblon 21, et est connecté, via le réservoir T, au conduit d'entrée 7 s'étendant jusqu'à la phase à tempé- rature élevée.
Il doit être entendu que le récipient de coction de houblon peut être disposé en tout point désiré dans le circuit entre le réservoir d' équilibrage T et le conduit 28, en permettant ainsi la coction de houblon à des températures plus élevées si cela était requis.
En référence aux figures 3 et 4, les parties de celles-ci qui cor- respondent à celles montrées aux figures 1 et 2 ont reçu des références cor- respondantes. Le moût houblonné quittant le récipient de coction de hou- blon 21 passe, par un conduit 47, à un récipient de flashng ou vaporisation brusque 48 qui est maintenu à une pression interne propre à amener des cons- tituants indésirables à se vaporiser brusquement en vapeur. Cette vapeur est extraite par un conduit 49 en permettant au moût maintenant purifié d'être soutiré par un conduit 50 pour être conduit à un réservoir de dépôt 51 qui peut être considéré comme le récipient de repos ou sédimentation 31 montré aux figures 1 et 2.
Le moût peut maintenant être passé, par un conduit 52, au séparateur de sédiments 43, au dispositif refroidisseur 45 et au récipient de fermentation 46 dont il a été question en référence aux figures 1 et 2.
Dans la figure 3,on a également illustré l'emploi d'un récipient de "flashing" ou vaporisation brusque pour effectuer la concentratior du moût.
Ainsi, la sortie du récipient de retenue ou séjour 14 est conduite à une pre- mier récipient de vaporisation brusque 53, dont la vapeur est menée par un conduit 54 à une section du dispositif de chauffage de régénération ou récu- pération 8. Le moût concentré est mené par un conduit 55 à un second réci- pient de vaporisation brusque' 56 dont la vapeur est menée par un conduit 57 à une autre section du dispositif de chauffage 8.
Le moût concentré final passe, par un conduit 58, à un conduit
59 comportant des valves 60,61 par la manoeuvre desquelles le moût concen- tré peut être passé dans différentes proportions en retour au réservoir T pour sa recirculation, et au réci ient de coction du houblon 21 pour sa transformation en moût houblonné.
Dans la figure 4 on a montré une installation dans laquelle un récipient à vaporisation brusque ou flashing, c'est-à-dire le récipient
48 est prévu uniquement pour purifier le moût houblonné. Dans ce cas, le moût est soutiré du récipient de retenue ou séjour 14 par un conduit 62 et diverti de manière qu'une partie passe au dispositif de chauffage de régénération ou récupération 8 et une partie, contrôlée par une valve 63, passe en dérivation de ce dispositif de chauffage, les courants divertis se rejoignant et passant à un conduit équivalent au conduit 59 comportant des valves de contrôle 60,61 grâce auxquelles le courant peut être divi- sé pour passer au récipient de coction de houblon 21, et être recirculé.
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De la mousse d'Irlande ou de Carragheen, ou une matière analogue peut être ajoutée au courant de mout, avantageusement dans le réservoir d'équilibrage T; on a constaté que cette addition favorise la formation de flocculum et tend à réduire la formation de solides de nature adhérente et tendant à colmater l'installation.
Bien qu'en général l'extraction ou coction du houblon sera effec- tuée,comme décrit, au delà de la partie "recirculation" d'une installation, elle pourrait être exécutée dans le système de recireulation, soit avant, soit après la phase de retenue ou séjour dans le récipient 14.
Des dispositionspourraient être prévues pour l'injection d'air dans toute phase du procédé, à l'effet d'y procurer des réactions d'oxy- dation contrôlée. Normalement, l'injection sera effectuée à l'entrée de l'é- changeur de chaleur 8, ou bien au récipient de coction ou extraction de houblon 21.
Comme exemple des conditions de fonctionnement de l'installation montrée figure 3, dans un cas où le moût reoirculé égal en volume le moût entrant, le moût sucré à 68,33 C est fourni d'une cuve-matière au réser- voir d'équilibrage T, auquel est également amené du moût sucré recirculé à 104, 44 C, venant de la section de régénération ou récupération 8 de l'é- changeur de chaleur. Le moût mélangé, à environ 85 -87,78 C, après passage à travers la section de régénération ou récupération 8 et la section de chauffage 11, passe, à une température de 129,44 C, au récipient de retenue ou séjour 14.
Le môut sucré est déchargé à 129,44 C du récipient de rete- nue ou séjour 14 et les deux récipients de concentration à vaporisation brusque 53,56, fonctionnât à 115,56 C et 104,44 C; le premier récipient 53 (fonctionnant à 115, 56 C) est réglé pour amener 4,25% de l'alimentation à se vaporiser, le second récipient 56 est réglé pour déterminerla vaporisa- tion brusque de 3,66% de l'alimentation. Le récipient d'extraction oucoc- tion du houblon fonctionne à 104,44 C, et le moût houblonné passe au réci- pient de purification à vaporisation brusque 48 ayant environ '' % de vapori- sation à 100 C, le récipient de dépôt 51 fonctionnant à 98,89 C.
REVENDICATIONS.
1.- Le traitement de moûts de brasserie par la méthode consistant à passer le moût en mouvement continu à travers des phases du processus pour convertir le moût de moût sucré en moût houblonné qui est passé à un récipient de fermentation, le moût étant soumis dans une phase à un trai- tement à température élevée, et à un traitement de refrodissement subséquent, comprenant l'opération qui consiste à recirculer le moût ou tout au moins une partie du moût après qu'il a été refroidi, de manière que le moût soit porté de nouveau à la température élevée et refroidi à nouveau.