Procédé et installation pour la préparation de boissons fermentées à base de malt. La. présente invention se rapporte à un procédé pour la préparation de boissons fer mentées à base de malt, notamment de bière, par fermentation à l'aide d'une levure d'un iuoîit préparé avec du malt.
Dans les procédés connus de préparation de la bière, celle-ci est. affinée dans des cuves de garde à basse température après fermen tation. Cet. affinage demande entre trois se maines et trois mois pour être complètement satisfaisant, à condition qu'on utilise clés ma tières clé départ, de qualité parfaite.
On a trouvé qu'on peut obtenir une bois- on fermentée à base de malt, telle que la bière, plus parfaitement affinée et stabilisée vii stabilisant le moût avant fermentation et le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que, en vue de ladite stabilisation du moût, on refroidit celui-ci à une température inférieure à la température nécessaire polir sa fermentation, on le maintient à une tem- li!#rature juste supérieure à sa température de congélation jusqu'à.
ce qu'une partie im- portante des substances qui se sont précipi tées clé faon non permanente pendant le refroidissement. se soient redissoutes, puis on fait passer ce moût à travers un clarificateur (lui en élimine à cette température les subs tances précipitées de façon permanente, on réeliauffe le moût à la température nécessaire pour sa fermentation et on le soumet à cette fermentation. Pour réaliser cette stabilisation, le moût est refroidi de préférence à ?/4"C au-dessus de son point. de congélation et maintenu à cette température jusqu'à ce qu'il soit sensible ment stabilisé.
Il est vrai qu'on a déjà clarifié le moût à la température de mise en levain qui peut descendre jusqu'à 4,5 et s'élever jusqu'à 16 C, mais, dans la présente invention, on abaisse la température du moût au-dessous de la. température nécessaire à sa fermentation et on le maintient à une basse température juste au-dessus de sa température de congé lation jusqu'à ce qu'il soit sensiblement stabi lisé, après quoi on élimine du moût toutes les matières qui ne sont pas en dissolution à cette basse température, avant. de le réchauffer jus qu'à la température de mise en levain.
Par stabilisation du moût , on entend ici le phénomène suivant lequel les matières solu bles formant la mousse et donnant la saveur, qui se sont coagulées pendant. le refroidisse ment, se redissolvent lentement dans le moût refroidi, tandis que les protéines dénaturées indésirables deviennent insolubles de faon permanente et prennent un état permettant de les éliminer par filtration.
Les avantages résultant de ce procédé perfectionné sont les suivants a) on stabilise sensiblement les protéines solubles et, plus particulièrement, la matière donnant le goût et la mousse qui est normale= ment plies ou moins épuisée pendant la fer mentation et l'affinage; b) on obtient une boisson, notamment une bière, dont le goût ni l'aspect ne se modifient.
pendant de longues périodes sans utiliser de réfrigérateur ou la conservation usuelle à froid après la fermentation; c) on peut ensemencer avec la levure la production de 24 heures d'une brasserie dans une cuve de fermentation capable de contenir cette production totale; d) on peut utiliser des techniques de bras sage assurant l'extraction maximlun de la matière donnant la mousse et le goût, même si une partie de cette matière est de nature instable, toutes les fractions instables de cette matière étant éliminées dans la. suite du pro cessus, tandis que les fractions solubles et stables sont conservées;
e) on dispose d'une plus grande latitude dans le choix des températures de fermenta tion; la fermentation et la conservation peu vent avoir lieu à la. température optimum de fermentation et de décantation de la levure; les limites de température, qui doivent être observées avec les bières normales en vue d'éliminer les matières sensibles au froid, peu vent être négligées pendant la fermentation et la conservation avec le présent procédé; f) la fermentation peut se faire complète ment dans une seule cuve; g) la-levure est plus vigoureuse et il n'est pas nécessaire de la changer de temps à autre comme dans les procédés normaux; jz) les saveurs -âpres sont éliminées; i) le procédé donne une bière retenant mieux le gaz carbonique que les bières nor males.
L'invention comprend en outre une instal lation pour la mise en oeuvre du procédé ci- dessus, caractérisée par des réservoirs de stabi lisation du moût, montés en parallèle entre une conduite d'admission et une conduite de vidange, des robinets d'isolement de chaque réservoir permettant de les connecter à l'une ou l'autre de ces conduites, des échangeurs de chaleur montés dans la conduite d'admission et capables de refroidir le moût.
envoyé dans l'un quelconque des réservoirs de stabilisation, des moyens pour maintenir ces réservoirs à la basse température nécessaire, un clarifiea- teur monté dans la conduite de vidange pour éliminer du moût. stabilisé les matières préci pitées par refroidissement, qui ne se sont pas redissoutes dans le moût refroidi, et des moyens, en aval du clarifieateur, pour ré chauffer le moût clarifié à la température d'ensemencement. avec la levure.
Le procédé peut être mis en oeuvre avec des moûts normaux que l'on fait fermenter après clarification pour obtenir directement la boisson à fabriquer, ou avec des moût> concentrés que l'on dilue à. la concentration requise avant fermentation. Dans ce dernier cas, l'installation comprendra en outre un appareil de dilution monté entre le clarifi- cateur et la cuve de fermentation.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé fera. bien comprendre com ment l'invention peut être réalisée; dans ce dessin La<U>fi-.</U> 1 est un schéma de principe d'une installation pour la préparation de la bière par le procédé selon l'invention, lorsque le moût est brassé à la. même concentration ou densité que celle de fermentation.
La, fig. 2 est un schéma, similaire mon trant une variante de l'installation, qui est; utilisée lorsqu'il est économiquement possible de faire bouillir un moût plus concentré que celui qui est. nécessaire pour la préparation de la bière finale.
Dans le mode de réalisation de l'installa tion que montre la fi---. 1, la. partie inférieure d'un filtre à houblon 1 est reliée par un con duit 2 à l'aspiration d'une pompe à moût 3, dont le refoulement est relié par un conduit 4 à la tubulure d'entrée de moût d'un échan geur de chaleur 5. La tubulure de sortie du moût de cet échangeur 5 est reliée par un conduit 6 à la tubulure d'entrée de moût d'un échangeur de chaleur 7, dont la. tubulure de sortie du moût communique par un conduit 8 avec la tubulure d'entrée de moût d'un échangeur de chaleur 9. La. tubulure de sortie du moût de cet.
échangeur de chaleur 9 est reliée par un conduit 10 et par un robinet d'arrêt d'entrée 11 à un réservoir 72 de stabilisation du moût, dont le conduit de sortie 13 est raccordé par l'intermédiaire d'un robinet d'arrêt 14 à un conduit 15 aboutissant à l'aspiration d'une pompe à moût 16.
Bien entendu (ainsi que le montre la figure), l'installation comporte plusieurs de ces réservoirs 12 de stabilisation du moût montés en parallèle entre les conduits 10 et 1 5 et munis chacun de robinets 11 et 14 per mettant de les isoler ou de les connecter avec l'un ou l'autre de ces conduits. Chaque réser voir de stabilisation 12 est destiné à recevoir un brassin de la. brasserie, le nombre des réservoirs 12 étant déterminé par le nombre des brassins fabriqués chaque jour et par le temps nécessaire à la stabilisation du brassin à traiter.
Le refoulement de la pompe à moût 16 est. relié par un conduit 17 à l'orifice d'en trée d'un elarificateur 18, dont l'orifice de sortie est relié par un conduit 19 à la tubu lure d'entrée de moût d'un échangeur de cha leur 20.
On désigne ici par clarifica.teur tout appareil utilisé pour la clarification des liquides, et cette expression couvre aussi bien les filtres de tout genre, tels que les filtres à terre de diatomées, à fibres d'amiante, à pulpe de coton, etc., que les appareils centrifuges de tout. type connu.
La tubulure de sortie de moût de l'échan geur de chaleur 20 est reliée par un conduit 21 au point de remplissage d'une cuve de fermentation 22 dont la partie inférieure com munique par un conduit 23 avec la tubulure d'aspiration d'une pompe de circulation de la bière 24. La tubulure de refoulement de cette pompe est. reliée à l'orifice d'entrée de la bière d'un échangeur de chaleur 25, dont l'orifice de sortie est relié par un conduit 26 à un conduit. de distribution 27 de la bière.
L'orifice d'entrée de la section eau de l'échangeur de chaleur 20 est relié à une source d'alimentation en eau par un conduit 28, tan- dis que l'orifice de sortie de la section eau de cet échangeur de chaleur 20 communique par un conduit. 29 avec un réservoir 30 recevant l'eau refroidie, dont la. partie inférieure est. reliée par un conduit 31 à une pompe 32. La tubulure de refoulement de cette pompe com munique par un conduit 33 avec l'orifice d'entrée de l'eau dans l'échangeur de chaleur 7.
L'orifice de sortie de la section eau de l'échangeur de chaleur 7 peut être relié par un conduit 34 au réseau d'eau de lavage de la brasserie si on le désire.
L'agencement de l'installation que montre la fig. 2 diffère de celui que représente la fig. 1 par la suppression des échangeurs de chaleur 7 et 20, du réservoir à eau refroidie 30 et de la pompe à eau 32. Abstraction faite de ces suppressions, les liaisons entre le filtre à houblon 1 et la cuve de fermentation 22 sont celles qui ont été décrites en regard de la fie. 1.
Les éléments prévus sur la fie. 2 et qui ne sont pas représentés sur la fig. 1 sont consti tués par un réservoir à eau 35 dont la partie inférieure -est reliée par un conduit 36 à la tubulure d'entrée de l'eau d'un échangeur de chaleur 37, dont la tubulure de sortie de l'eau est reliée par un conduit 38à un robi net de réglage 39. L'orifice de sortie de ce dernier est relié par un conduit 40 à un mélangeur 41 branché au point commun des conduits 19 et 21.
Dans les installations décrites en regard des fie. 1 et 2, les échangeurs de chaleur 5, 7, 20 et 37 sont du type à plaques ou à tubes, tandis que les échangeurs 9 et 25 sont du type utilisant une saumure refroidie ou un réfrigérant. comme fluide de refroidissement, les réservoirs 12 de stabilisation du moût et le filtre 18 étant maintenus dans une chambre réfrigérée et isolée. La cuve de fermentation 22 a. une capacité qui lui permet de recevoir la totalité de la production quotidienne de la brasserie.
L'agencement des appareils que montrent les deux fie. 1 et 2 peut être modifié par la suppression du filtre à houblon 1 comme pre mier appareil dans lequel le moût doit pas- ser en arrivant de la brasserie, et par l'inter position d'un appareil d'épuration analogue au filtre 1 dans le conduit 17 entre la pompe à moût 16 et le elarifieateur ou filtre 18, l'épu ration du moût étant alors effectuée juste avant son passage dans le clarificateur ou filtre 18.
Avec l'installation représentée à la fi-. 1 du dessin, le présent procédé s'exécute comme suit: Un. moût bouillant arrive de la. brasserie dans le filtre à houblon 1 qui retient. le Hou blon, laissant passer le moût avec toutes les matières amorphes dans le conduit 2 et dans la pompe 3 qui le refoule, à travers les diffé rents échangeurs de chaleur 5, 7 et 9 et leurs conduits de communication, dans un réser voir 12 déterminé de stabilisation du moût, les échan;eurs 5, 7 et 9 ayant progressive ment abaissé la. température du moût depuis l'ébullition jusqu'à, de préférence, 11 C envi ron au-dessus du point de congélation du moût.
Le moût reste dans ce réservoir (le stabi lisation 12 jusqu'à ce que toutes les matières précipitables de faqon permanente par le re froidissement se soient séparées de la. solution. Ce moût passe ensuite par les eonduits 1.3 et 1.5 vers la tubulure d'aspiration de la pompe à moût 16 qui le refoule par le conduit. 17 dans le elarificateur 18 éliminant, toutes les matières non dissoutes à cette température de 1_j C au-dessus du point de congélation du moût.
Pour empêcher toute élévation de la. tem pérature du'moût entre le réservoir de stabili sation 12 et la sortie du clarificateur 18, les réservoirs de stabilisation 12, la pompe 16 et le elarificateur 18 sont de préférence logés dans une chambre réfrigérée.
Le moût filtré passe ensuite par le con duit 19 dans l'échangeur de chaleur 20 qui le réchauffe à, la température désirée pour le commencement de la. fermentation. En sortant de l'échangeur 20, le moût passe par le coudait 21 dans la cuve de fermentation 22 dans la quelle a lieu l'addition de levure.
Pour régler la température de fermenta tion, la bière partant du bas de la cuve de fermentation 22 passe par le conduit 23 dans la pompe de circulation 24 qui la refoule dans la section bière de l'échangeur 25 et, par le conduit 26 et le conduit distributeur 27, dans la cuve de fermentation 22 ou, si on le désire, on peut utiliser de la manière usuelle des serpentins tubulaires, etc.
Dans l'échangeur 20, de la chaleur est transmise par l'eau au moût afin d'assurer l'élévation nécessaire de la température de ce dernier. Cette transmission de chaleur abaisse la. température de l'eau qui passe ensuite par le conduit 29 dans le réservoir 30. Le réglage de la température du moût a lieu par variation clu volume d'eau passant dans l'échangeur 20.
Du réservoir 30, l'eau passe par le conduit 31 à. l'aspiration de la pompe 32 qui la. refoule, par le conduit 33 et la section eau de l'échan- -eur 7, dans le réseau des canalisations d'eau de lavage de la brasserie par le conduit 31.
Le moût peut être réchauffé directement par la vapeur ou par l'eau chaude s'il n'est pas nécessaire, en vue d'une économie dans la réfrigération, d'adopter le dispositif de refroidissement à récupération qui vient d'être décrit.
Dans le proeessus modifié utilisant l'ins tallation que montre la fig. 2, le moût bouil lant est préparé dans la brasserie à une con- eentration supérieure à celle qui est Néces saire pour l'obtention de la bière finale. Le moût s'écoulant (le l'orifice de sortie du filtre à houblon 1 passe ensuite à travers l'installa tion vers l'orifice de sortie du clarifieateur 18, de la manière décrite en regard de la fig. 1, sauf que, comme déjà dit, certains appareils sont supprimés du circuit.
En sortant du cla- rificateur 18, le moût passe ensuite par le conduit 19 dans le mélangeur 41.
En ce point, 1e moût est mélangé avec de l'eau qui arrive dans le mélangeur 41 par le conduit 40 à travers le robinet de réglage 39, intercalé dans le conduit 38 partant de l'orifice de sortie de l'eau de dilution de l'échangeur de chaleur 37, alimenté par le conduit 36 partant du réservoir à eau 35. Le robinet de réglage 39 permet de régler le débit de l'eau de façon que la concentration ou densité du mélange à la sortie du mélan geur 41 puisse être portée à celle qu'on désire obtenir pour la. bière à préparer.
La température du moût à la sortie du mélangeur 41 peut. être également. réglée à la température désirée pour le début de la fermentation en réglant le débit du fluide de chauffage ou de refroidissement utilisé dans l'échangeur 37 de façon à obtenir la variation nécessaire de la température de l'eau (le di lution.
En quittant le mélangeur 41, le moût passe par le conduit 21 dans la cuve de fermenta tion 22.
On ajoute alors la levure et on évacue la chaleur de fermentation de la manière dé- erite pour l'installation que montre la fig. 1.
Avec les variantes de mise en oeuvre utili sant les installations modifiées, clans lesquelles la position du filtre à houblon 1 est, changée par rapport aux fig. 1 et 2, de faon que ce filtre à houblon soit intercalé dans le conduit 17 entre la pompe à moût 16 et le clarifica- teur <B>18,</B> le processus est le même que celui qui a été décrit, sauf que le houblon (de pré férence déchiqueté) contenu dans le moût bouillant arrivant (le la brasserie reste dans ce moût traversant les appareils de refroi dissement pour arriver dans les réservoirs de stabilisation 12, le houblon étant ensuite éliminé du moût par le filtre 1 intercalé clans le conduit 17,
juste avant le passage de ce moût dans le clarificateur l8 qui élimine toutes les matières non dissoutes ayant tra versé le filtre 1.
Quoiqu'on obtienne les meilleurs résultats en refroidissant le moût et en le maintenant à une température d'environ 1!1 C au-dessus du point de congélation jusqu'à ce qu'il soit Sensiblement stabilisé, on peut faire varier légèrement cette température soit un peu au- dessous de<B>1,40</B> C ou en l'élevant jusqu'à envi ron 1 C au-dessus du point de congélation.
D'autre part, on a constaté qu'en refroi- dissant. le moût au-dessous de sa température de congélation, en le laissant ensuite fondre, et en éliminant toutes les matières non dis- soutes à une température de 14 C au-dessus de son point de congélation, on obtient encore de meilleurs résultats. Mais contre ce mode de faire impliquant la congélation réelle du moût s'élèvent des considérations économiques, la congélation du moût augmentant sensible ment les frais de réfrigération et exigeant des dépenses supplémentaires de chauffage pour faire fondre le moût congelé. Il est donc pré férable de refroidir le moût à une tempéra ture juste au-dessus du point de congélation.