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Procédé pour produire du malt de céréale
La présente invention se rapporte à un procédé pour produire du malt de céréale sans dé-embrycner le grain de céré- ; ale et sans donner lieu à une croissance substantielle du cerme et des radicelles.
Par "grain de céréale", on entend un grain d'orge, de seigle, de froment, d'avoine ou d'sutres céréales. Cepen- dent, pour la facilité, on considérera ici que le terme "céréale" est représenté par de l'orge dans la discussion qui suit.
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D'habitude, on préarait le malt en trempant d'abord les grains d'orge ou, de façon moins habituelle, les graine de froment dans l'eau. On leur permettait de germer et de croftre
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pendsnt douze jours, acres quoi ils 0tzir#it xÈ=ciiÔ;; et le radi- C , ¯'.39 .': -r'' .': du ±.':!"in.
Le malt r.f8'.l1:'l.'1t a etc utilise pour de nombreuses ¯¯lic=t¯cns cl'3.:.w le doBine de l'alimentation deshommes et des animaux. La plus 1f0rtone de ces application:? est l'utilisa- tion du malt d'orge dans les industries de brassage et de distil- lation où on l'utilise comme matière de base brute.
Une qualité que l'on demanle au malt d'orge utilise cornue seul élément ou comme substantiellement le seul élément
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d'apport dans le brassage e;;t que l'endosperme du grain soit substantiellement friable ou puisse être complètement modifié, Ceci assure que le contenu du @@ain devient facilement disponi-
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ble pour une dégradation ultérieure le trmsrorniant par exemple en sucres frment301s p?.r 10 diG08tioD de la mouture dans de 1' ;Ju chaude. Lor" ,du 1''ZtE"Ar 11 y a des changements substan- tielc de beaucoup due constituants du zrsint spécialement des parois des cellule, de l'amidon et des protéines. c plus, ce traitement est accompagne pûT la formation T;1 rß;l d'enzymes.
Les changements important se produisant dans l'enào- sperme de l'orge pendant le malt?ËC semblent apparaîbre unique- ment après que le grain a. commencé à germer et à croître. Le premier indice des changeants se produisant dans le grain en train de germer est donné par l'apparition de radicules qui se
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divisent en radicelles. L'allonger,tent de la plumule (acrcspire) coince pratiquement en même temps. Les radicelles croissent d'habitude jusqu'à faire bzz du poids du grain alore que la lon- ur de la plumule atteint 2/3 à 3/4 de la longueur du u érain pend..:,.nt .P .,.1 o., maltage.
"'". v..."" '-- de maltage, 1 j' y
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Pendant le maltage, on constate également une augmen- tation marquée de l'activité respiratoire des radicelles et de
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l'acrospire et il en résulte qu'environ 5 à 7 en poids du grain peut être perdu sous :":)1'1:18 d'anhydride carbonique et d'eau pendant la respiration. Donc, les radicelles, l'acrosoi.-e et la respiration sent des facteurs amenant une perte de poids ou éventuellement de l'extrait lors du maltage.
Donc, ai on développait un procédé de maltage rédui- sant fortement ou éliminant paratiquement l'un ou plusieur de ces facteurs produisant une perte de poids, ce procédé serait très utile au point de vue économique.
L.R. Bishop décrit dans le Journal of Institute of
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Br ê'Ning (1944), 5G, 166, l'effet du préchauffage du grain qui affects la germination. Selon ce procédé, il est possible d'obtenir une croissance de la plumule égale ou éventuellement su- périeure à celle obtenue d'un grain non traité, et sans la croissance correspondante des radicelles,
Des effets semblables ont été observés dans la ger- mination des grains par traitement acide pendant la germination.
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- traitement est décrit par B.B. Stollcr d3.-'1.8 le brevet améri- cain n .598.2?5/1954 et également par 1 .T. Luchsl:1!!E'r et J.G. Heckenstein dans le brevet américain n 3,os5g45 Des effets semblables ont été notés par le traitement à l'ammonia- que pendant la germination, ce traitement étant décrit dans le brevet américain n 3.134.724 de L.D. Beckord. E. Grove et
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JG E'lecen8tein. Dans ces études antérieures, le tr:g4tement à l'acide e ou a. ammon aque était réalisé indépendamment ou avec un traitement à l'acide gibberillique.
Bien que ces études Précédentes soient basées sur une théorie selon laquellp l'acr0e'Pir9 allongé aUnente l'acti7ité respiratoire tout en diminuant le poids ou la quantité d'ertr"it,
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les procèdes décrits dans ces études antérieures réalisent uniquement une réduction limitée de la perte de malt.
Récemment, H. Yomo dans la Hakko Kyokaishi (1960),
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la-$ 494, 500$ 600 et 6Q3 - et L.G. eg dans le Plant Physio- logy (1960), 35, 293 et 902 - ont montré que, en présence d'oxyg:e et en l'absence de différents composants toxiques, le grain dé-embryoné traité avec l'acide gibberillique pro- duisait une série d'enzymes et subissait une modification to- tale.
A.M. Maoleed et A.S. ailler ont signalé dans le
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Journal of Institude of Brewing (196- , 68, 332 que l'acidi gibberillique utilisé dans la lexique de disàection stimu- lait la couche d'aleurone et résultait dans la libération d'enzymes.
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D." BiZC3 signale également dans le Journal of Institute of Brewing (2gg2j 69. 13, ,# la production d'en- zymes que produit la modification en réponse à l'acide gibberillique dépend de la viabilité du tissu.
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/ U+,J.1i.9,-:tlt des réalisations scientifiques récentes e,È la avancée, l'iaventeur a étudié la possibilité ,,,de trp-rri'ormer directement un grain de céréale en malt sans ,f crois.nce du germe et dcs radicelles. Il a prouvé que, en trai@@ant le grain de céréale avec une solution d'ammeniaque
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d'¯uée, on élimine la tendance qu'a le grain à germer et va uévplopper des radicelles, sans détérioration appréciable de lm, fonction de la couche d'enzymes entourant l'endooperme. a éLale:ae¯it prouvé que, . traitant avec l'acide gibberilli- que, on coneervcit une fonction semblable à celle de I'endosper- me. Ceci est considéré comne une découverte étonnante.
L'étude faite par l'inventeur a montré que le grain de céréale qui a subi ce traitement ou ces traitement ne de¯ mande plus d'énergie pour la croissance des radicelles et @
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du germe quand le grain est soumis au salage et qu'il ne nécessite CI'l'environ 38 à 40% de l'alimentation d'eau de -maltage par rapport aux procédés conventionnels. En fait la présente invention est basée sur cette découverte.
L'objet de la présente invention est donc de four- nir un procéd. amplifié pour transformer substantiellement tous les constituants utilisables de l'endosperme d'un grain de céréale en un constituant utilisable du malt sans faire croître de germes et de radicelles, soit, sans imposer au grain une énergie perdue pour développer le germe et les ra- dicelles.
'Le procédé inventif permet de réduire le temps exigé pour la production de malt de céréale.
De ce qui précède résulte une réduction du coût du maltage et une augmentation du rendement en malt par quantité unitaire ou poids de grains.
Le malt de céréale produit par le procédé inventif n'est en rien inférieur mais est même supérieur en qualité aux malts conventionnels, le rendement en malt est augmenté et le coût est réduit.
D'autras aspacts et avantages de l'invention apparaitront de la description détaillée ci-dessous.
L'inventeur a essayé de supprimer la croissance du germe et des radicelles du grain de céréale, spécialement du grain d'orge et d'activer uniquement la fonction de la couche d'aleurone en traitant le grain dans une solution d'ammoniaque.
Il a trouvé que cet objet pouvait ê tre atteint lorsque la solution d'ammoniaque avait une concentration se situant entre 0,02 et 0,5% bien qu'elle dé pende quelque peu deré e du traitement. Le domaine de concentration de la solution d'ammonieque pourrait ê tre 0,02 à 0,5% mais é talt de pré fé rence situé aux
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environs de 0,3%. La durée du traitement variait, en fonction de la. concentration de la solution d'ammoniaque, entre deux et vingt-@uatre heures et de préférence entre quatre ethuit heures. La température de traitement affectait éga- lement quelque peu le traitement. En général la température allait de 5 à 40 C, et de préférence, de 10 à 25 C.
Le traitement à l'ammoniaque pouvait ê tre réalisé immédiatement avant que le grain de céréale ne commence à produire un germe et des radicelles, après avoir été lavé et trempé dans l'eau. Ou bien, un grain dee céréale (y compris le grain se trouvant dans un état pour lequel on distingue de minuscules radicelles) peut être directement traité avec l'ammoniaque sans passer par les étapes mentionnées ci- dessus. Quel que soitle type de traitement réalisé, il n'y a pas de différence substantielle dans la durée du trai- tement. Il est important, cependant, pour les deux traite- ments,que le grain soit lavé avant d'être soumis à l'acide gibberillique.
La description des résultats des expériences réalisées par l'inventeur démontrera jusu'à quel point l'énergie de germination et de développement de radicelles peut ê tre supprimée par le traitement à l'ammoniaque. expériences
L'expérience consistait à observer la vitesse de germination d'un arsin d'orge immergé directement dans une solution d'ammoniaque, par rapport à cette vitesse lorsque le grain était traité avec l'ammoniaque après avoir été trempé dans de l'eau pendant 10 heures. On faisait va- rier la concentration de la solution d'ammoniaque, la tem- péra,ture de trempage et la durée du trempage.
Le tableau 1 -entre le pourcentage de germination du grain d'ordre lorsqu'il était directement immergé dans la solution d'am- moniague. Le tableau 2 montre les ré sultats lorsque la
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grain était d'abord trempé dans l'eau et ensuite traité par la solution d'ammoniaque. L'ammoniaque aqueux mentionné dans ces tableaux a une concentration de 28%.
TABLEAU 1
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Concentration Q,5ml d'ammoniaque 1 mil d'ammoniaque aqueux dans 100mi aqueux dans 100 ml d'eau¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯d'eau¯¯¯¯¯¯¯¯ . 2 hrs 4hrs , 6hrs 2hrs 4hrs 6hrs Temp.de trempa hors 4hors 6hors 2hua 4'.Ilrs 6h.-s SS-###############¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ IOOC 100% Q , 1% 0% 0,02% 2000 20% 0% Qfi 0% QYi 05 TABLEAU 2
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Concentration 1 mi -'amnonia a ueux dans 160 ml d'eeu urée <r.- lhr 2hrs 3hrs 4hrs 6hrs Temp.d-- trempa go 20 c>C 93% 59% 12% 0jb 0 93; 59 piô
Selon la présente invention, le grain de céréale qui a utilisé pratiquement toute son énergie pour germer et développer des radicelles est lavéavant d'être ensuite traité avec la gibberilline.
La gibberilline à laquelle on se réfère ici est un composé tel qu'un lactone et ses
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dérivés ayant un noyau tetracarbocycli'1uc et arm une fonction biologique semblable à la gibberilline A3.
Le traitement à la gibberilline qui est appliqué à l'orge
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apr;s c,e celui-ci ait été traité dans la solution d'am- mon1ua peut 3tre réaliaé par une fine pulvérisation ou,
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dans certaine cas, par une immersion du grain dans une solution de gibberilline pour une durée limitée. La. concentration de la gibberilline peut aller de 0,02 p.p.m. jusqu'à 0,5 p. p.m., le domaine préféré étant de 0,2 p.p.pm. à 1 p.p.m. La quantité de solution de gibberilline utilisée dans ce but peut aller de 10 à 100% en poids et se situe de préférence entre 40 et 60% du poids du grain de céréale, En pré parant le malt de céréale, on avait en gé né ral l'habitude d'humidifier le grain de céréale de sorte qu'il puisse absorber l'eau exigée pour la croissance du germe et des r adicelles.
Dans ce cas, l'humidité est absorbée par le grain et la teneur en humidité du grain croî t jusqu'à 43 - 45%.
Comme on l'a dit, il fait de l'eau pour la croissance du germe et des radicelles. ]La consommation d'eau est particulièrement grande dans les racines. D'un autre cô té , cependant, la teneur en que celle des racines. Les expé riences réalisées par l'inventeur montrent que lorsqu'un grain de céréale est traité d'abord dans une solution d'am-oniaque et ensuite avec de la gibberilli.. ne et qu'il est ensuite soumis à un courant d'air fort humide, ls teneur en humidité de l'endosperme augente et gê ne la modiffication normale. Dans ce cas, le grain d e céréale est modi- @@@@@ fié de façon excessive.
Le terme "modifié de façon excessive" implique que le malt de céréale, lorsqu'il est mélangé à de l'eau, se décompose et que la solution ré sultante pré sente une couleur foncée alors que la conversion de l'amidon et des composée azotée contenue dans l'endoaperme est réalisée selon un sché ma diffé rent de celui observé dans le maltage normal des céréales.
En considérant ces faits, l'inventeur a transformé en malt le grain de cé ré ale d'abord traité avec l'ammoniaque et ensuite avec la gibberilline en maintenant la teneur en
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eau du grain à un niveau inférieur à celui exigé pour obtenir ' un malt de céréale ordinaire. Il en résultait un malt qui n'était pas inférieur mais mê me supérieur en qualité aux malts conventionnels. La teneur en eau qui donnaitce ré sul- tat se situait entre38 et42% etla teneur préférée se si- tuait aux en?!:- @s de 40%.
Cette réalisation apporte un evan- dans la @@@paration industrielle du malt parce que le courant d'air humidifié peut être supprimé pendantle procédé @ de maltage. Ceci est particulièrement désirable au point de vue de l'économie. Cependant, selon les conditions dans les- quelles le maltage est réalisé, on réalisait une aération li- mitée de l'humidité ou une évacuation limitée d'air. Le temps requis pour la préparation du maltétait substantiellement égal à celui exigé par les procédés habituels ets de façon plus spécifique, il prenait environ quatre à hu:t Jours.
Selon la présente invention, le malt est préparé substantiellement sans qu'il y ait développement d'un germe etde radicelles par l'endoaperme. Donc, elle miniminise la perte d'énergie jusqu'à une valeur de 95% ou plus des consti- tuants effectifs du grain qui peuvent ê tre transformés en malt.
Ceci signifie que le rendement est augmenté pratiquant jusqu'au maximum par rapport aux méthodes conventionnelles.
De plus, comme il apparaît de ce qui précède, le procédé entier de maltage est grandement simplifié et ceci est impor- tant pour l'économie.
Le malt de céréale, après que le grain a été suffisam- ment modifié, peut être utilisé commeproduit fini sans traite- ment ultérieur ou être légèrement dégradé par une pression exté rieure et ensuite sè ché . Lorsque le malt ne doit pas ê tre séché, il peut tre utilisé directement pour le brassage ou d'autree applications. Le terme "dé gradé " signifie une @@@ture du Péricarpe, du test et de l'enveloppe entent l'ende
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en le perçant en le taraudant ou en appliquant au grain une force mécanique extérieure.
Les avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement @n se référant aux exemples suivants.
Exemple 1
20 kgs d'orge australien étaient placés dans l'eau pour enlever les grains qui flottaient à la surface. L'orge était ensuite lavé parfaitement. Après 10 heures, l'orge était trempé dans une solution à 0,28% d'ammoniaque pendant 5 heures et ensuite rincé parfaitement. Lorsque la teneur en humidité de l'orge atteignait 38%, il était soumisà une fine pulvéri- sation de 1 p. p.m. de gibberilline en quantité égale à 50% en poids du poids initial de l'orge. Ensuite, l'orge était séparé en deux échantillons Un des échantillons était transfé - ré à un bain de germination conventionnel, passant à travers des courants d'air humidité à une température située entre
16 et 18 C.
L'autre échantillon recevait de l'air en quantité très limitée dans une chambre où 1'humidité était de 80%.
La teneur en humidité du premier échantillon atteignait 44% à la fin du troisième Jour et dégageait une odeur de moisi, alors que le second échantillon gardait une teneur en humi- dité de 38- 40% et avait un arôme frais. A la fin du sixième Jour, lesdeux échantillons étaient sèches par un procédé con- ventionnel dans un four à une sole. Cependant, le second échan- tiller. était de plus divisé en deux sous-échantillons avant d'ê tre sè ché s. Un des sous-é chantillons é tait sè ché sans trai- tement ulté rieur et l'autre é tait lé gè rement dé gradé avant d'être séché. Les résultats obtenus'sont représentés au ta- bleau 3.
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Tableau 3 Analyse des malts (selon Ana.lytice.:.8..,.)
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Grair. d'or..e comlètec::enfi lAlt eonventi¯onr.el .$<dLcdifié kveO gibberil- Avec giberilline Avec giberilline 4veo geriaination line cet, sans et sane E-erminptior. et F3Ens germinzttion sous un courant F-f2rLin%:tion sous faible aération sous fe îble aéra- d'air humidifié soue courants en !c:a.ir.tenknt la te- ticn en maintenent . d'ir huidifié neur en eau du grain la teneur en em du 58-40,. gxain à 38..4Q;; 7 oar : Sëchase direct Sr-cbege direct Séahage après séchage direct X tmécsniaue dégred;;tion S...i,, :?nalyse .cani aue longueur d'acrospire -oyenne 0 ,,2 5/ 0 0,25)j 0,75)1 (pas d'allorge- (pas d allonge.
(pas d'allonge- 0 0 7 ôj,, '1.- ment) ment) (allongemont) ]1ãture ffrineuse men et dureté ! F8rineux 955/U 94 lo' 9 8 o. 94 0 :: ; Demi-dur 2f5x 6 7 0, 2 0>' 318iô ,l g Dur oji 2 , 5%1 ,,7 cl,ir=ioeue 2,'.% .n eeçi,in:irt.e
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<tb> Teneur <SEP> en
<tb>
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ÀtÎIÎÉÎtÀ 4,5% 4,5% 4,281 4,2% 'a h i-unidité 41,5 45, .Ç Rendor.cn t en ex- ,, Ï trei t : ur rain 797 j" 792"' 79 9L' qg'4, sec.
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<tb>
<tb>
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Tableau 3 (suite)
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- G,-, lIB.Ql'.lètemen':L'!!!Q.Qi fié 5"alt conv;ntionnel Odeur de 6eccs.rification lC... 15 min 10 - 15 min 10 .. 15 min 25 .. 30 min
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<tb> Odeur <SEP> du <SEP> brassin <SEP> Odeur <SEP> inha- <SEP> normale <SEP> normale <SEP> normale
<tb> bituelle <SEP> normale
<tb>
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Vitesse de filtration norzale norniele normale normale Clâreté du troat trouble opalescent opalescent opalescent
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<tb> Couleur <SEP> du <SEP> moû <SEP> t <SEP> en
<tb>
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unités E.E.C. 690 4#0 3ro 3.2 Teneur en N (sur grain sec) 1,7c: 1,7J 1,7% 1,7% Azote soluble (sur grain sec ) 0,807;: 0,674;; 0,652;
0600;;, Indice de Kolbach 47,4 3g6 38,3% 36,1 :erder:er.t de 100 kgs
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<tb> d'orge <SEP> (matière <SEP> sèche)
<tb>
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Grain t,llifié ou malt 96 kg 96 kg .. 89 kg
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<tb> Radicelles <SEP> 0 <SEP> 89 <SEP> kg
<tb> 3,8 <SEP> kg
<tb>
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Exempte e 2
2C kgs d'orge australien différent decelui utilise à l'exemple 1 étaient trenpés dans l'eau et les greins d'orge qui flottaient à la. surface enlevés. Le reste étaitlave.
Apres 10 heur¯., l'orge était immergé dans une solution d'am- moniaque à 0,28% pendant 6 heures.Aprè s l'immersion, l'orge était lavé parfaitement et divisé en deux échantillons. Un des échantillons était lavé immédiatement alors que l'autre était trempé dans une solution de 0,05% d'acide sulfurique penda.nt 6 heures, blanchissant ainsi le. couleur de l'orge avant qu'il ne soit lavé. Ensuite, chacun des échantillons était soumis à une pulvérisation fine de 0,3 p. p.m. de so- lution de gibberilline dans laquelle la quantité de gibberil- line était équivalente à la moitié du poids initial de l'orge.
Alors, lce deux échantillons étaient maintenus à une teneur en humidité se situant entre 38 et 40% pendant que l'on ventilait la chambre dans une certaine mesure. A la fin du sixième jour ils éte.ient séchés par un procédé conventionnel dans un four à une sole semblable à celui de l'exemple 1.
Le tableau suivant montre l'analyse des malts obtenue.
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Tableau 4 Analysa des malte
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(selon A7n-alytica-E.b-.C--.7
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Grain d'or cOn1"'"!lèten:ent modifié Conventionnel Trempé: D'abord dsns l'eau,puis D'abord dans l'eau,puis Unique:ent dans dans une solution de NE;) da!1e PN3j, puis dans des l'eau et lavé ;olution3 de H2SOg et
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<tb> lavé
<tb>
EMI14.4
lodifié: Par giberilline sana Par giberilline eens Par les teü}m10uea germination,avec a4re- germination, avec aéra- de gern:ination et tion légère, meintenant tion légère j n'ai ntenan4,- en fi-8ent passer
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<tb> la <SEP> teneur <SEP> du <SEP> grain <SEP> en <SEP> la <SEP> teneur <SEP> du <SEP> grain <SEP> en <SEP> de <SEP> l'air <SEP> humidifié
<tb>
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Four: humidité à 38-40)1 humidité à 38-4C;;
Fours Séchaee direct Sécnage direct Séchage direct
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<tb> Analyse <SEP> mécanique <SEP> :
<tb>
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Longueur dtcF2eFlre -LDyenne 0 2 .' 0 2,%. 75>r Ayenne 51 5;. 0 J 7 57..
Nture,1P5ineu8e et (pas d'allonge#ent) (pes d'é.llongernent) (allongement) d re t i Farineux 96,O 96y0% 96,O Demi-dur 3,5;" 3,OÎ; . 2,5;; Du r 0,5c io % Analyse Dur chimique 0,5% l,O 1,5% Teneur en humidi té 4;8 4 sy.' 4 O
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Tableau 4 (suite)
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<tb> Grain <SEP> d'or <SEP> complè <SEP> tement <SEP> modifié <SEP> Conventionnel
<tb> Rendement <SEP> en <SEP> extrait
<tb> sur <SEP> grain <SEP> sec <SEP> 76,6% <SEP> 76,6% <SEP> 77,4%
<tb> Temps <SEP> de <SEP> saccharification <SEP> 10 <SEP> - <SEP> 15 <SEP> min. <SEP> moins <SEP> de <SEP> 10 <SEP> min. <SEP> 10 <SEP> - <SEP> 15 <SEP> min.
<tb>
Odeur <SEP> du <SEP> brassin <SEP> normale <SEP> normale <SEP> normale <SEP> - <SEP>
<tb> Vitesse <SEP> de <SEP> filtration <SEP> normale <SEP> normale <SEP> normale
<tb> Clareté <SEP> du <SEP> moût <SEP> opaleecent <SEP> opalescent <SEP> opalescent
<tb> Couleur <SEP> du <SEP> moû <SEP> t <SEP> en <SEP> unité <SEP> s <SEP> E.B.C.
<SEP> 3,4 <SEP> 3,4 <SEP> 3,2
<tb> Teneur <SEP> en <SEP> H
<tb> (sur <SEP> grain <SEP> sec) <SEP> 1,9% <SEP> 1,9% <SEP> 1,8%
<tb> Azote <SEP> soluble
<tb> (sur <SEP> grain <SEP> sec) <SEP> 0,621% <SEP> 0,612% <SEP> 0,664%
<tb> Indice <SEP> de <SEP> Kolbach <SEP> 32,7 <SEP> 32,2 <SEP> 36,9
<tb> Rendement <SEP> de <SEP> 100 <SEP> kge <SEP> d'orge
<tb> (matière <SEP> sèche)
<tb> Grain <SEP> modifié <SEP> ou <SEP> malt <SEP> 96 <SEP> kg <SEP> 96 <SEP> kg <SEP> 89 <SEP> kg
<tb> Radicelles <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 3,8kg
<tb>
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Le fait que la présente invention donne un effet in- comparablement supérieur aux procédés conventionnels pourrait maintenant être compris facilement à partir des deux exemples précédente sans exiger de discussion supplémentaire.