Brevet FR2132413A1 — publié le 19721117

.72 11766 •î- 2132413 L'invention concerne un procédé de production en continu d'une substance riche en protéines,' en liaison avec l'extraction du moût de bière,1 celui-ci étant obtenu par brassage d'une matière première pulvérulente'i 5 L'évolution des conditions actuelles a posé certains problèmes au sujet de la rentabilité de l'industrie de la brasserie parmi d'autres© Ces problèmes sont liés aux exigences qui sont imposées, du point de vue du souci de l'environnement,1 visant à limiter la quantité des déchets qui sont rejetés avec les eaux 10 usées et chargent les bassins et les installations locales de traitement des eaux d'égout» Ces exigences impliquent la nécessité d'adopter une autre politique à l'égard des produits de rebut, ce qui se traduit par une élévation des prix de revient^ Dans l'industrie de la brasserie, de grandes quantités de matières 15 premières sont consommées et l'on tire profit de certains sous-produits, comme par exemple les grains épuisés, les drèches et le surplus de levureri Ces sous-produits sont vendus comme aliments du bétail à des prix relativement bas actuellement. Il serait très avantageux que ces produits puissent Stre traités de telle sorte 20 qu'il soit possible d'en obtenir un meilleur pri>& Parmi les produits qui ont été pris en considération! jusqu'ici, il y a lieu de mentionner les grains épuisés qui, à la suite du brassage, étaient séparés dans 'des cuves de clarification ou des filtres, séchés et vendus comme aliments pour animauxô 25 Ce produit contient 25 % environ de protéines'o A propos de la production de la bière, on a déjà mentionné antérieurement la possibilité d'obtenir un sous-produit contenant plus de protéines'» Dans le brevet allemand l»026o658, il est décrit un procédé de production du moût d'après lequel 30 le "fardeau" résultant du brassage est introduit dans une centrifugeuse équipée d'un transporteur à vis sans fini Le liquide qui provient de la centrifugeuse et qui contient toujours des substances qui le troublent,- est ensuite traité dans une centrifugeuse à buses d'injection^ A partir de la boue à la sortie de la centrifugeuse, les protéines sont obtenues à l'état concentré d'après ce breveti Toutefois, ce procédé n'a pas donné les résultats escomptés» Le fait que les résultats ont été aussi médiocres dépend probablement du fait que la centrifugeuse utilisée,' avec 72 11766 - 2 - 2132413 un® vis transporteuse, ne psrmet d'obtenir qu'un fractionnement très grossier des particules en suspension Lors de la séparation ultérieure dans la centrifugeuse à buses d'injection, on traite uns suspension contenant une proportion relativement grande de 5 grosses particules! et les buses d'injection de la centrifugeuse peuvent être facilement bouchées^ L'invention concerne un procédé de fabrication continue d'une substance riche en protéines, en liaison avec l'extraction du moût, procédé qui donne des résultats très avantageu>& Cs 10 procédé est caractérisé essentiellement par le fait qu'une suspension liquide de particules de matières premières qui n'ont pas . été dissoutes au cours du brassage, est traitée dans un tamis centrifuge se composant de deux tamis coniques concentriques en rotation, munie de trous de dimensions différentes, disposés 15 de sorte que la suspension commence par traverser un tamis conique ayant une grosseur de trous de 100 à 200 p , puis un tamis conique ayant une grosseur de trous de 20 à 5D et par le fait que la suspension qui quitte le tamis centrifuge et qui ne contient que de petites particules est traitée dans une centrifugeu-20 se, au niveau de laquelle ont obtient un sédiment qui contient la substance riche en protéines'ô Le liquide de la suspension se compose^opportunément de la solution de moût résultant du brassage,' c'est-à-dire que les protéines sont obtenues directement après l'extraction du moût» 25 Le procédé selon l'invention peut être également appliqué ers mettant en suspension* dans l'eau les grains épuisés, séparés lors de l'extraction du moQtj lorsque la totalité du moût en a été séparée par lixiviation<> La suspension est d'abord filtrée dans le tamis, puis elle est traitée dans une centrifugeuse'i 30 II convient que la matière première utilisée soit pulvé risée de sorte que sa grosseur de particule» tombe au-dessous de 500 yj „ La substance riche en protéines est avantageusement sé-chée dans un séchoir à lit fluidiséo Lors de la centrifugation, on utilisera avantageusement une centrifugeuse à décharge inter-35 mittBnte des bouesfc. Le procédé est décrit ci-après à propos de la production: de bière» mais il peut être aussi bien appliqué ilors de la production d'autres boissons, au cours de laquelle il est procédé au brassage d'une matière brute contenant des protéinesi La 72 11766 - 3 - 2132413 procédé selon l'invention est également applicable à dfautres processus de fermentation, où il est procédé à un brassage et à une extraction de moûti Les résultats avantageux qui sont obtenus d'après l'invsn— ^ tion dépendent d'un certain nombre de facteurs connexes» Le grain qui sera utilisé pour la production de boissons au malt est ordinairement concassé dans un broyeur à cylindres, qui est réglé en vue dè l'obtention de grosses particules," d e sorte que l'opération suivante de séparations puisse s'effectuer dans une cuve de clari— 10 fication ou dans un filtre sans aucun risque d'engorgement» Conformément à l'invention, le concassage est effectué dans Un broyeur à marteaux qui fournit des particules beaucoup^ plus petites» Le fait qu'une matière soit pulvérisée signifie à la fois que les réactions qui se produisent pendant le brassage 15 s'effectueront beaucoup plus vite et qu'on obtiendra urr rendement d'extraction plus élevé» Grfce au broyage fin, plus de protéines seront mises en suspension et on obtiendra un meilleur rendement en protéines» Le procédé selon l'invention est appliqué avantageuse-20 ment en liaison directe avec l'extraction de moût en une opération continue de brassage^' La majeure partie des particules en suspension sont séparées au moment où la suspension de moût est envoyée à travers le tamis centrifuge avec "les tamis coniques concentriques» Ordinairement, trois tamis concentriques sont 25 raccordés en série dans unB installation d'extraction dm moût» Les grains épuisés séparés sont lavés à l'eau à contrecourant afin d'extraire par lixiviation autant de moût que possiblei Le moût qui quitte le tamis centrifuge contient les protéines qui n'ont pas été dissoutes au cours du brassage'^ sous forme de 30 particules d'une grosseur de 3 à 30 yu (i Ces particules sont séparées lors de l'opération suivante de centrifugatiodi Le tamis centrifuge utilisé d'après lrinvention; est composé de deux tamis coniques concentriques^ Cette disposition est nécessaire si l'on veut obtenir un fractionnernsnt satisfaisant 35 des matières en suspension» Si l'on utilisait un simple crible avec les petits trous de 20 à SO^u, il s'engorgerait sous l'effet de l'accumulation des particules séparées^ Le tamis conique ayant les plus grands trous supporte la charge mécanique et sépare les 72 11766 «»4 «w 2132413 plus grosses particules de la suspension» Ce tarais conique est de préférence en tfile d'acier'i A titre d'exemple, on peut mentionner que le tamis centrifuge est chargé de plus de 100 kg/h en service continuo 5 II convient d'utiliser une centrifugeuse à décharge intermittente des boues, car il n'y a aucun risque d'engorgement d'une telle centrifugeuse, contrairement aux types antérieurs de centrifugeuses de boues à injecteurs» On obtient également un sédiment plus concentré,» La décharge du sédiment peut être auto— 10 matique, de sorte qu'elle se produise par intervalles déte^inés ou disposée de manière que le niveau du sédiment soit détecté automatiquement et que, pour une valeur de seuil, une impulsion de décharge du sédiment soit délivrée» On peut utiliser une centrifugeuse du type ouvert aussi bien que du type hermétiquement closi 15 Le modèle hermétiquement clos donne des résultats de séparation meilleurs'i Il est possible d'obtenir une substance riche en protéines, d'après leprocédé de l'invention, même si la séparation de grains s épuisés est effectuée de façon traditionnelle dans une cuve de 20 clarification ou dans un filtre» Le procédé est alors appliqué en mettant en suspension dans l'eau les grains "puisés lorsque la totalité du moût a été extraite par lixiviation» La suspension obtenue est traitée dans le tamis centrifuge décrit ci-dessus, à la suite de quoi il est procédé à une centrifugation dans une 25 centrifugeuse de boues à décharge intermittente des boues'» Le rendement en protéines est inférieur dans ce cas, étant donné qu'une partie des particules de protéines a suivi le moût obtenu'o Par un réglage du calibre des trous des tamis coniques on peut obtenir la répartition optimale des protéines entre les 30 grains épuisés et la substance riche en protéines produite» Les grains épuisés, qui sont ordinairement vendus comme aliment pour les animaux, doivent contenir un certain pourcentage de protéines si on veut qu'ils atteignent un prix satisfaisant*» La substance riche en protéines qui est obtenue d'après 35 l'invention a une teneur très élevée en protéines1» Au cas pù des protéines sont produites selon l'invention en liaison, avec l'extraction du moût de bière, on obtient une substance ayant une teneur en protéines de 6l % (calculée sous la forme NgX 6,25)U 72 11766 «•5** 2132413 Cela veut dire que la teneur en protéines est plus élevée "tjue dans la farine de soja qui a une teneur en protéines de l'ordre de 50%i Le tableau suivant, indiquant la distribution en pourcentages de3 amino-acides dans la substance riche en protéines, illustrera la valeur nutritive.du produit^ Amino-acides $ Amino—acides % Lysine 3,0 Thréonine 3,3 Méthionine 2 f'l Sérina 4,4 Tïyptophane 1,4 Glycine 3,1 Histidine 2,1 Alanins 3,7 Arginine 4,8 Valine 5,3 Acide aspartique 5,5 Isoleucine 4,3 Acide glutamique 23,2 Leucine 7,6 Proline 12,9 Tyrosine 4,1 Cystine 1*3 Phénylalanine 6,3 La substance riche en protéines, qui est obtenue à la sortie de la centrifugeuse* est ensuite séchée dans ma exsicca-20 teur à lit fluidisé de matière inerte, à une température de l'ordre de 600C„ Ce séchage est très doux et la valeur nutritive du produit n'est pas altérée, contrairement au séchagB dans un appareil à pulvérisation ou sur un séchoir à cylindre où la température est plus élevéeo" 25 Les deux exemples suivants montreront le rendement en protéines obtenu par le procédé selGn l'inventiano Exemple 1 - 10 000 kg/h de suspension à 10 % de matières sèches, contenant 306 kg/h de protéines (x 6,25), sont envoyés dans 30 un tamis centrifuge à deux tamis coniques concentriques® A partir du tamis centrifuge,1 5000 k.g/h de suspension contenant 97 kg/h de protéines sont dirigés vers la centrifugeuse» A la sortie de la centrifugeuse, on obtient 7B0 kg/h de sédiments riche en protéines et, après séchage, 156 kg/h de substance pro— 35 téinique pulvérisée, avec une teneur en protéines de 54 5oj' c'est-à-dire 84,5 kg/h de protéines pures*i La substance protéinique pulvérisée est obtenue à partir d'un grain qui n'a été traité qu'à l'eau à'70°C environ et ainsip 72 11766 -6- 2132413 les protéines peuvent être utilisées directement pour la consommation humaire.La substance peut être utilisés avantageusement en tant qu'addition de protéines au pain et à d'autres aliments ou 5 pour la production d'un produit séparéo Exemple 2 — Dans un appareil travaillant en continu, on obtient 80 hl/h de moût de bière avec une teneur en matières sèches de 12 Le moût est traité dans une centrifugeuse et, à la sortie 10 de celle-ci, on obtient 420 kg/h de sédiment riche en protéines avec une teneur en matières solides de 28 c'est-à-dire, après séchage, 120 kg/h environ de substance protéinique pulvérisée avec une teneur de 98 % environ en matières sèches'o Cette substance contient environ 6l % de protéines (Ng x 6,25)^0 72 11766 -7- 2132413 -s- REVENDICATIONS -i- 1>£ Procédé pour la production continue d'une substance riche en protéines, en liaison avec l'extraction du moût^ celui-ci étant obtenu par brassage d'une matière première pulvérisée contenant des hydrates de carbone, caractérisé par le 5 fait qu'une suspension liquide de particules de matière première nonrdissoutes lors du brassage est traitée dans au moins un y tamis centrifuge comprenant deux tamis coniques concentriques en rotation munis de trous de dimensions différentes, de sorte que la suspension commence par traverser un tamis conique ayant 10 une grosseur de trous de 100 à 200 , puis un tamis conique ayant une grosseur de trous de 20 à 50 et par le fait que la suspension qui quitte le tamis centrifuge et ne contient que de petites particules est traitée dans une centrifugeuse dans laquelle on obtient uw sédiment qui contient la substance riche 15 en protéines® 2*i Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le liquide dans la suspension liquide est constitué par une solution du moQt obtenu par le brassage» 3é Procédé selon la revendication 1^ caractérisé par le 20 fait que le liquide de la suspension liquide est ds l'eati» 40 Procédé selon la revendication 1$ caractérisé par le fait que la matière première est pulvérisée de sorte que sa grosseur de particules soit abaissée au-dessous de 500 ja 0 S» Procédé selon la revendication 1,' caractérisé par le 25 fait que la substance riche en protéines obtenue est séchée dans um exciccateur à lit fluidiséi 6i Procédé selon la revendication 1,' caractérisé par le fait que la centrifugeuse est un appareil à décharge intermittente des boues»