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PROCEDE POUR LE TRAITEMENT DE LA BÏW fi.-
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L'invention concerne un procède pour lo traitement de la bière avec emploie comme produit d'adsorption, de gel de silice finement moulu à larges et moyens, dont la surface intérieure est d'environ 200 à 600 m2/g, dont le volume des pores est d'environ 0,5 à 1,5 ml/g et dont le diamètre des pores est d'environ 40 à 180 A, le produit d'adsorption étant, après un temps d'action suffisant, s'éparé à nouveau de la bière. b. ére.
On a déjà propose, pour augmenter la stabilité de l'albumine de la bière, d'utiliser un gel de silice finement moulu dont ; la surface intérieure est de 200 à 400 m2/g, dont le volume des pores est de 0,6 à 1,2 m1/g et dont le diamètre des pores est de 60 à 150 A. De plus, on a aussi prévu de soumettre le gel de silice à un traitement supplémentaire à l'acide et de pousser le traitement usuel supplémentaire à l'eau assez loin pour que le produit final sec en suspension à 5% dans l'eau destinée présente un caractère allant de faiblement aoide à neutre...
Il s'est alors révèle qu'il faut bien un gel de silice dure finement moulue pour augmenter la stabilité de l'albumine de la bière, mais qu'au point de vue de l'aptitude de ce gel dur pour les buts de la stabilisation de l'albumine de la bière, il faut tenir compte des propriétés suivantes sensiblement équivalentes entre elles, l'une des propriétés au moins devant exister pour augmenter à l'aide du gel de silice la stabilité ' de l'albumine de la bière :
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a) le gel de silice est à larges pores, de telle sorte que sa surface intérieure est d'environ 200 à 400 m2/g,
Non 'volume de pores d'environ 0,5 à 1, 2 m1/g, et son ' diamètre de poree d'environ 60 à 150 A, ou b) le gel de silioe a une réaction légèrement acide ou neutre de telle sorte qu'en suspension à 5% dans l'eau distillée, il possède une valeur de pH de plus de 4,0 et de moins de
8,0 ;
o) la mouture du gel de silice est possée assez loin pour qu'au moins 75 % en poids traversent un tamis ayant une largeur de mailles d'environ 44 microns (325 mailles).
Il s'est révèle que ces trois propriétés du gel de ail @e réagissent l'une sur l'autre au point de vue de son aptitude à augmenter la stabilité de l'albumine de la bière de telle sorte qu'avec des pores d'une grandeur optima du gel de silice au sens de la condition a), on peut renoncer aussi bien à la réaction légèrement acide ou neutre suivant la condition b) qu'à la mouture Iras fine suivant la condition c).
Si par contre, suivant la condition b), on amène la valeur du pH du gel de silice è une valeur optima, on peut utiliser avec un bon résultant pour augmenter la stabilité de l'albumine de la bière, non seulement des gels de silice à larges pores, mais aussi des gels de silice à pores moyens avec une mouture normale.
Enfin, dans le cas où on soumet le gel de silice suivant la condition c) à une mouture très fine, on peut utiliser non seulement un gel de silice à larges pores, mais aussi un gel de i
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silice à pores moyens pour la stabilisation de l'albumine de la bière. On n'a pas besoin non plus de soumettre un tel gel de silice finement moulu suivant la condition c) à un traite- mente suivant la condition b) pour arriver une augmentation de la stabilité de l'albumine de la bière.
Cette action de la mouture fine est étonnante paros que la surface intérieure, le volume des pores et le diamètre des pores ne varient pratiquement pas avec le degré de la mouture, La raison de ce phénomène réside en ce que le gel de silice est constitué de nombreuses fines particules de substance. Lee pores du gel de silice sont formés par les espaces oreux entre ces particules; avec une mouture fine du gel de silice on ne fragmente donc que les gros morceaux de substance sans modifier sensiblement les données analytiques comme la surface, le volume des pores et le diamètre des pores.
Il se révèle alors de façon étonnante que du gel de silice moulu de façon extra-fine agit plus sélectivement sur les matières albumineuses formant du trouble que la matière Moine. finement moulue, Ainsi, on employant d'une part du gel de silice moulu normalement et d'autre part du gel de silice très finement moulu, la diminution de la teneur en azote est pratiquement la même, tandis que la limite de précipitation du sulfate d'ammonium avec du gel de silice très finement moulu augmente sensiblement plus qu'avec du gel moulu normalement.
±' efficacité du gel de silice pour la stabilisation de l'albumine est encore tout particulièrement améliorée par le , fait qu'on pousse la mouture extrêmement loin, assez loin pour que 90% en poids ou davantage du gel de silice traverse un
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tamia de 44- microns de largeur de maille. Un produit optimum remplit donc les trois conditions indiquées en a), b) et o).
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Il c'est de plus révèle que ce gel de silice ajouté k la bière agit non seulement sur les proportions d'albumine de le bière, mais aussi sur les mioroorganiamea contenue dans la bière elle-même et aussi aur le$ conditions de vie determinan- tes pour leur développement de telle sorte que les bières traitées au gel de milice ne subissent pas d'altération microbienne, Cette action favorable du gel de silice renoue , sur trois causes
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At les particules de gel de ailioe en suspension dans 1 bière adsorbent aussi Ion cellules des microorgrn '.' a, 3i j le gel de milice est délaye dans la bière,
il .e Jéposepeu à peu et entraîna alors au fond les cellules microbiennes
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adhérant aux particules de gel de silice. Le 'inti4.d en excès contient donc moins de cellules mierobienyest qu'il est plus facile de séparer complètement lors du filtrage
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suivant, de sorte qu'on arrive ainsi a un substratum appauvri en microorganismes et même, dans beaucoup de cang stérile, qui naturellement est plus longtempa ni blé blologiquement.
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B, Suivant la finesse des particules du gel de milice, cen particules de gel de milice colmatent la galette filtrante lors du filtrage d'une bière mélangée avec du gel de milice* Par ce rétrécissement des canaux de la galette
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filtrante, les mioroorganiamea août mieux retenus au filtrage..00 plus, il existe aussi l'action dlcduorption (# mentionnée en a) du gel de milice sur les cellules des microorganismes, de sorte que pour cette raison aussi, dans
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le filtrage d'une bière contenant des microorganismes, le filtrat est sensiblement plus pauvre en cellules que lorsqu'une seule galette filtrante doit être traversée par du kieselgur, de la cellulose ou une matière analogue,
Cotte action de filtrage améliora contribue aussi à une plue grande stabilité biologique.
0. Enfin, il s'est révèle que le gel de silice adsorbe manifestement aussi de la bière des matières qui sont nécessaires pour la multiplication des cellules de levure et aussi des bactéries.Il n'est pas encore clairement expliqué quelles sont les matières enlevées. Cela parait dépendre aussi du genre de subotratum en question. -Un tout cas, on peut observer que dans une bière qui a été traitée auparavant avec une quantité suffisante de gel de silice (plue d'environ 50 g/hl) les cellules de levure ne se multiplient pas, de sorte qu'on peut même avoir l'impression qu'un, produit de conservation a été ajouté à la bière.
Si donc on mélange la bière avec un gel de silice finement moulu qui possède les propriétés décrites ci-dessus et qu' après un court temps d'action on filtre le gel de silice, dent le cas où elle est soutirée avec un soin suffisant pour éviter une infection ultérieure, la bière n'a pas besoin d'être mélangée à un moyen de conservation chimique et l'on n*est pas obligé d'appliquer un procédé physique, comme par exemple la pasteurisation, la stérilisation ou un procédé analogue, pour obtenir un produit suffisamment stable.
L'action de la stabilisation de l'albumine se produit en plus de l'augmen-ta- tion de la stabilité biologique de la bière, et il dépend
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des circonstances particulières qu'on attache une plus grande valeur à l'une ou à l'autre action ou qu'on doive obtenir les deux actions.
Suivant l'invention, le gel de silice peut en outre être utilisé pour réduire le temps de stockage. En même temps, le gel de silice sert surtout à éliminer de la bière, dans un tempo court, les matières gênantes et non volatiles ayant un goût, qui n'ont pas été jusqu'ici enlevées pendant le temps de stockage.
La préparation de la bière à basse fermentation se décompose en plusieurs phases principales qui demandent à peu près les temps suivants :
1. processus de brassin 6 à 8 heures,
2. fermentation principale 6 à 8 Jours!
3. stockage 4 à 10 semaines.
Au coure des dernières années, on a procédé à différents essais pour rationaliser le processus de brassin. On a propose des procédés pour la préparation continue du moût dont le but est de rationaliser le processus de brassin. On a également fait des essais pour rendre continue la fermentation principale. Le but de la présente invention est de réduire for ment le stockage de la bière ou même de le supprimer complète- ment, car cette dernière phase principale provoque des frais excessivement élevés. Par forte réduction du stockage, il faut entendre ici une réduction de 10 à 14 jours du temps de stockage.
Pour l'explication de l'invention, il faut d'abord commenter
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les processus qui se déroulent pendant le stockage 1, Fermentation finale de l'extrait Dans le fermentation principale, l'extrait de moût est usuellement fermenté à environ 60 à 75 %. Pendant le stockage suivant la fermentation se poursuit encore suivant la possibilité, de façon à obtenir plus ou moins le degré de fermentation finale.
Mais il n'y a pas besoin de procéder à cette fermentation finale seulement dans la cave de stockage; elle peut aussi être réalisée pendant la fermentation principale, 2, Maturation de la bière en acide carbonique j
Elle est obtenue par le fait que la fermentation finale de la bière se fait sous une contre-pression, de morte que la bière peut alors s'enrichir jusqu'à 0,5 d'acide carbonique ou davantage. Mais cet enrichissement en acide carbonique peut aussi être obtenu par le fait qu'on effectue la fermentation principale, ou au moins les derniers stades de la fermentation principale, dans des récipients ternes sous une contre-pression.
Mais un moyen eneaiblement plue simple consite à extraire l'acide carbonique de la fermentation et à en ajouter autant qu'on le veut à la bière/tout instant quelconque, 3 Séparation de la levure
La bière contient encore depuis la fermentation principale une partie de la levure qui se dépose peu à peu pendant le- tempe de stockage. Si la fermentation finale est déjà atteinte dans la fermentation principale, la présence de
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1 levure pendant le tempe de stockage n'est plue nécessaire.
Bile peut être élimine par filtras. ou séparation sensible ment plue efficacement que cela ne se produit par sédimen- talion naturelle, 4. Clarification de la bière
La clarification, naturelle de la bière pendant le stockage était peut être importante autrefois. Aujoud'hui on l'obtient plus simplement et plus sûrement par filtrage
Mûreissement pour donner du goût
Il faut ici tenir compte de deux points de vues : l'élimi- nation des matières volatiles donnant un goût de vert et la décomposition des matières non volatiles ayant un goût.
L'élimination des matières volatiles ayant un goût de vert est assurée dans la brasserie de bière classique par l'acide carbonique qui enlève ces matières de la bière par lavage pendant la fermentation complémentaire dans la cave de stockage* Mais on peut y arriver aussi bien en soumettant la bière à un lavage par l'acide carbonique purifie.
Il s'est micro révèle que les matières non volatiles ayant un goût peuvent être éliminée en traitant la bière avec un gel de silice ayant une action adsorbant* du genre caractériel ci-dessus.
6. Stabilisation naturelle de l'albumine de bière
Dans la deuxième phase du tempo de stocka,., si les dit.
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forent processus indiquée dans les paragraphes 1 à 3 sont achevés en grande partie, la bière est amenée à une température de 0 C ou en dessous. De ce fait, les Combinai-' sons, d'albumine instables à froid, qui seront éliminées dans le filtrage suivant, se précipitent. Pour éliminer ces incombinaisons d'albumine/stables il y a également des moyens plus efficaces, par exemple des produite de précipitation,
des enzymes décomposant l'albumine, ou des produite d'adsorption, parmi lesquels on ne peut employer en Allemagne que les pro- duits cités en dornier d cauce de la loi de proprett en vigueur dans ce pays.
Compte tenu des différents processus précités pendant le stockage de la bière, on a, suivant l'invention, le moyen suivant pour réduire ou même éviter complètement le temps de stockage sans cependant porter pré-judice à la qualité de la bière.
Par un conduite appropriée de la fermentation, la bière est déjà amenée dans la cave de fermentation au degré voulu de fermentation pour la mise en perce. L'élimination des matières volatiles donnant un goût de vert se fait par un lavage à l'acide carbonique. Une forme spéciale de ce lavage l'acide carbonique consiste en ce que, encore pendant la fermentation principale, on amène la bière nous uns contre- pression à une teneur d'acide carbonique plus élevée que celle que l'on veut finalement.
Par réduction de la pression avant le filtrage définitif de la bière, on provoque le dégagement, de l'excès d'acide carbonique* le gais que s'échappe alors élimine les matières volatiles donnant un goût de vert.
On peut tuant procéder à ce lavage à l'acide carbonique de façon que la bière
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après la fermentation principale soit carbonisée à une teneur d'acide carbonique extrêmement! élevé* et qu'ensuite par réduction de la contre-pression, suivant le cas avec l'aide du dispositif pour le déplacement mécanique ou l'agitation de la bière, on fait N'échapper l'excédent d'acide carbonique et par conséquent lea matières volatiles ayant un goût.
L'acide carbonique peut de plue bien entendu être recueillit purifié et comprime, de sorte qu'un excédent mis en jeu pour le lavage à l'acide carbonique n'est pas perdu.
Après la fermentation principale, on procède à la séparation de la levure par séparation ou filtrage.Les matières non vola-* tiles gênantes pour le goût sont éliminées, suivant 1'invention par un traitement avec un gel de silice agissant de façon adsorbante. La bière reçoit la stabilité nécessaire de l'albumine par l'addition de produits de précipitation par exemple zu tanin ou par des enzymes ou par des produits d'adsorption. Une stabilisation apétale de l'albumine peut être supprimée si on choisit suffisamment élevée l'addition de gel de silice, parce que le gel de silice élimine non seule- ment les matières Indésirables ayant un goût, mais aussi l'al- bumine formant'du trouble.
Lee propriétés du gel de ailioe nécessaires pour obtenir cette action ont déjà été déterminée ci-dessus.
Ci-après est esquissé,à l'aide des figures 1 et 2 du dessin. un schéma de fonctionnement, les différentes phas-es de fonc- tionnement n'ayant cependant pas besoin d'être exécutées *trio. tement dans l'ordre indiqué.
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Dans la cuve de fermentation A on fait fermenter la bière avec * de la levure à basse fermentation jusqu'à ce qu'on obtienne approximatevement le degré de fermentation finale. Ensuite, la bière est pompée dans le mens de la flèche d'abord travers le filtre B où la levure est enlevée par filtrage. Ensuite, elle passe par le réfrigérateur 0. Ici, la bière est refroidit peu près a 0 oC ou en dessous, et ensuite elle ont carbonisai en D à une teneur d'acide carbonique plus élevée que ce que l'on désire dans le produit final.
Dans la cuve %, dans la quelle la bière est enfin amenée et où elle reste jusqu'au soutirage, la teneur en acide carbonique de la bière est abaissée peu à peu à la valeur voulue par la diminution de la contre- pression, Par cette mesure a lieu la libération de la bière des matières volatiles indésirables ayant un goût. Enfin, sur le trajet allant au soutirage, la bière passe par l'installation de filtrage fin g. Dans la présente exemple, cette installation est représentée comme un filtre d'alluvions avec un dispositif de dosage F pour le produit auxiliaire de filtrage.
Fin F, dans le cas présent, est dose, en dehors du produit auxiliaire de filtrage, le gel de silice finement moulu qui élimine par absorption les matières non volatiles indésirables ayant un goût. Ce gel de silice est de nouveau éliminé de la bière dans le filtre G. Si on choisit suffisamment grande la quantité dosée de gel de silice, la bière s'écoulant du filtre 9 vers le soutirage est satisfaisante non seulement au point de vue du goût, mais aussi pour sa stabilité au froid.
Avec une addition plus faible.de gel de silice, on peut en même temps, avec l'instrument de dosage F. ajou-ter par exemple une solution d'enzyme à la bière, ce qui amène sa stabilité d'albumine au
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degré voulu.
Bn outre, le traitaient de la bière avec du gel de silice provoque en même tempe l'amélioration de la .stabilité biologique, EXempele 2 (Fig. 2) Dans la cuve fermée A se trouve de la bière nouvelle dont l'extrait e@t largement fermente. Cette bière nouvelle est aussi sursaturée d'aoide carbonique, par exemple par l'application de la fermentation soue pression ou bien par l'introduction d'acide carbonique de fermentation, Cette bière nouvelle reçoit à l'aide du disposititif de dosage B une addition de produite de précipitation, par exemple une solution de tan- in, pour la précipitation de l'albuminie,
et par conséquent pour la stabilisation de l'albumine. De là, la bière arrive au filtre D où la précipitation de l'albumine et la levure sont expulsées de la bière par filtrage. Ensuite la bière est refroidie en E à environ 0 oC ou en dessous et va de là dans la cuve G. Avant cette cuve G, du gel de silice est ajouté à la bière à l'aide du dispositif de dosage F. Dans la cuve G la teneur correcte en acide carbonique cet réglée par l'abaissement de la pression et la; purification de la bière carbonique qui se dégage. Dans la cuve G, le gel de silion est également largement séparé par sédimentation.
Enfin, la bière passe encore par le filtre fin A et arrive de là au soutirage Des exemples précédente, il résulte que le gel de silice de l'invention peut être utilisé aussi bien pour augmenter la stabilité de l'albumine de la bière que pour empêcher ou retarder sa détérioration microbienne et également pour
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réduire le temps de stockage de la bière à bases fermentation.
Mais le gel de silice peut aussi être utilisé pour n'obtenir que l'une ou l'autre de ces actions, Dans le cas par exemple où il n'est utilisa que pour augmenter la stabilité de l'albumine, la bière peut encore en plus âtre pasteurisé* pour augmenter sa stabilitée.
Dune le ces où le gel de silice n'est utilisé que pour réduire le temps de stockage, on peut aussi mettre en jeu d'autres moyens pour améliorer sa stabilité d'albumine ou pour augmenter sa stabilité Ladoctrine de l'invention orée en outre la possibilité d'agir aur les propriétés du gel de silice servant au traite- ment de la bière, suivant les conditions particulière$*