Brevet FR2435522A1 — publié le 19800404

La présente invention concerne la fabrication de la bière, en particulier la préparation, au cours de cette fabrication, du moût destine à être ultérieurement ensemencé avec des levures) à partir des grains (malt d'orge et grains non maltés), préparation qui constitue l'opération de brassage. On sait que la préparation de la bière comporte. un certain nombre d'opérations successives - le maltage ou préparation de l'orge malté, - le brassage de l'orge malté et éventuelleme-nt de grains non maltés, opération à laquelle s'appliquent les perfectionnements selon l'invention et #qui# donne le moût, avec une étape constituant lehoublonnageou addition d'extrait de houblon pour donner du goût au moût et donc# à la bière, - la fermentation du moût après ensemencement au moyen de levures, - la filtration finale, et - le soutirage et le conditionnement en fûts ou bouteilles de la bière. Dans la technique classique de brassage, -on concasse d'abord le malt (orge germé, séché, puis.débarrassé des germes) dans un broyeur ou moulin, généralement à tambours (à six tambours par exemple). La farine de malt qui résulte du broyage est ensuite hy dratée dans un hydrateur ou cuve d'empâtage et la pàte obtenue est soumise, avec les enveloppes# entières de l'orge malté (qui n'ont pas été éliminées après le broyage), à une filtration, par exemple dans une cuve filtre ou un filtre à maische; récemment la demanderesse a proposé de realiser le filtrage de la pâte de farine humide d'orge malté avec les enveloppes entières dans une "hyperpresse Nordon", désignée commercialement "hyperpress-' Nordon" et qui sera décrite brièvement c-i-dessous. On ajoute en général, à la pâte de farine humide avec les enveloppes, des grains crus (non maltés), par exemple de maïs, de riz ou même d'orge qui ont subi une cuisson à 1000C environ. C'est donc une pâte de malt d'orge et de grains non maltés cuits qui subit la filtration en présence des enveloppes du malt qui servent d'aide ou d'adjuvant de filtration. On obtient par filtration, d'une part, un filtrat constituant le moût et, d'autre part, un résidu constituant, après lavage, les drèches à haute humidité t78-80 %). Les drèches ont une valeur marchande limitée du fait de- leur forte teneur en eau qu'il faut éliminer par évaporation ou trans porter avec elles. Par ailleurs il n'était pas possible de récupérer, par lavage par exemple, une trop forte proportion du liquide de ces drèches pour le joindre au moût du fait de la forte teneur en polyphénols et en lipides des envetloppes du malt présentes dans ces drèches. Quant au moût, il était soumis, après addition d'extrait de houblon dans un extracteur à houblon, à une cuisson à environ 1000C puis à une nouvelle séparation, éventuellement dans un séparateur ou bac whirlpool du type décrit dans la demande de brevet français publiée de la demanderesse n0 2.269.579 déposée le 30 avril 1974, le résidu solide de la séparation étant généralement recyclé vers la cuve d'hydratation de la farine de malt, tandis que le moût clair est refroidi avant d'être ensemencé en levures pour subir la fermentation alcoolique dans des caves réfrigérées. Le schéma du brassage classique est illustré sur la figure 1. On a suggéré dans le brevet des- Etats-Unis n0 3.745.018 d'enlever les enveloppes de l'orge malté avant l'opération d'hydratation de la farine de malt. On obtient alors le schéma du brassage illustré sur la figure 2 qui permet, d'une part, d#e réduire la durée du brassage, notamment en supprimant le lavage des drèches, ce qui est rendu possible par l'absence des enveloppes dans celles-ci, et, d'autre part, de remplacer une fraction plus grande de malt par de l'orge non malté. On notera que, tant dans le procédé classique, dans lequel les enveloppes des grains servent d'adjuvant pour la filtration initiale, que dans le procédé selon le br#evet des Etats-Unis précité n0 3.745.018, dans lequel les enveloppes sont éliminées avant la filtration initiale, la cuisson a lieu après cette filtration. Au contraire la présente invention est caractérisée par le fait que # Fl'on réalise la cuisson avant la filtration initiale qui a lieu dans un filtre-presse du type "hyperpresse Nordon". L'invention a donc pour objet un procédé de brassage de la bière dans lequel on réalise le broyage du malt et l'empâtage caractérisé par le fait que la pâte résultant de l'empâtage par l'eau de la farine de malt, éventuellement additionnée de grains non maltés cuits, est soumise à une cuisson préalable dans un ensemble constitué par un séparateur whirlpool et une cuve de chauffage, avant d'être soumise à un filtrage dans un filtre-presse du type "hyperpresse Nordon", le filtrat du séparateur whirlpool étant refroidi avant ensemencement par des levures pour obtenir la fer mentation alcoolique. La cuisson préalable est effectuée avantageu-sement à 12-0-1500C en association avec un séparateur ou bac whirlpool, comme préconisé dans la demande française précitée nO' 2.269.579, l'ensemble du cuiseur et du séparateur whirlpool constituant une "chaudière whirlpool". En outre, de préférence les enveloppes des grains maltés sont éliminées, le broyage étant-réalisé d'une manière très fine pour obtenir une farine dont les grains sont inférieurs à 1 mm Ide diamèt#re moyen: ce broyage peut par exemple être réalisé dans un moulin ou broyeur à marteaux. On obtient ainsi un temps de brassage beaucoup plus réduit, ce qui permet éventuellement de -travailler en deux postes de huit heures au lieu de trois, pour une même production, et d'obtenir des dreches beaucoup moins humides, l'humidité étant inférieure à 50 %. L'économie d'énergie est considérable. En outre la teneur en polyphénols et en lipides de la bière est réduite. L'invention pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description# qui suit, ainsi qu.e des dessins ciannexés, lesquels complément et dessins sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication. Les figures 1 et 2 précitées représentent respectivement les schémas du brassage classique et selon le brevet des Etats-Unis n0 3.745.018. La figure 3 illustre le schéma du brassage mettant en oeuvre les perfectionnements .selon l'invention. Selon l'invention et plus spé-cialement selon ce#lui de ses modes d'application, ainsi que selon ceux des modes de réalisation de ses diverses -parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant, par exemple, de réaliser le brassage de la bière, on s'y prend comme suit ou d'une manière analogue On se réfère à la figure.3 qui représente le schéma du brassage mettant en oeuvre les perfectionnements selon l'invention. Dans le mode de mise en oeuvre préféré, on réalise d'abord la séparation des enveloppes du malt (grains d'orge germés, séchés, puis dégermés, mais éventuellement cette opération pourrait être omise. Après séparation des enveloppes ou sans séparation des envelop -pes, on réalise un broyage fin, par exemple au moyen d'un broyeur ou moulin à marteaux, afin d'obtenir une farine de malt (éventuellement avec les enveloppes) #comportant des particules dont le dia mètre est inférieur à 1 mm. On réalise alors le brassage de cette farine avec de l'eau (empâtage) dans une cuve d'emp tage, par paliers de températures, par exemple pendant 30 mn à 500 C, 15 mn à 820 C, 15 mn à 720C et 5 mn à 750C. On' obtient ainsi un empâtage à haute concentration; on augmente ensuite la température par dilution avec de l'eau à 950C-îOO0C pour finir à 750C, avec une concentration de 15 à 18 %; on peut aussi obtenir cette concntration par chauffage des parois. Dans le cas où l'on ajoute, ce qui est habituel, des grains non germés [ maïs, riz ou autres céréales, on effectue la cuisson de ceux-ci à 1000C et on mélange ces grains cuits avec le malt empâté dans la cuve d'emp tage. On obtient ainsi un brassin auquel on fait s-ubir -une cuisson préalable à 1200-15O0C, de préférence 12O0-1300C,environ, pendant 20 mn en surpression dans un cuiseur monté en parallèle sur un mélangeur whirlpool, l'ensemble du cuiseur et du whirlpool constituant une "chaudière whirlpool" du type décrit dans la demande de brevet français précitée n0 2.269.579: la cuisson du brassin à 120-1500C a lieu en surpression avec retour et expansion dans le réservoir whiripool. On obtient ainsi, d'une part, un filtrat et, d'autre part, un coagulat rassemblé par l'effet whirlpool et qui contient encore une grande partie de l'extrait soluble. Le coagulat avec cet extrait soluble est envoyé à un filtre du type "Hyperpresse Nordon". Le filtre "hyperpresse Nordon" faisant l'objet 'nptamment des brevets français n0 2.018.686 déposé le 23 septembre 1969 et n0 2.176.034 déposé le 14 mars 1973, est du type filtre-presse; il permet en outre de comprimer la matière contenue dans des sacs ou toiles filtrants, de manière à augmenter sensiblement le pouvoir de filtration et d'extraction du liquide.Une telle presse travaille horizontalement et elle est composée d'un châssis auquel sont suspendues des claies métalliques rainurées de haut en bas afin de faciliter l'écoulement du liquide; des sacs en toile filtrante sont disposés entre ces claies; la partie inférieure des sacs peut s'ouvrir pour l'évacuation du résidu solide après pressage, tandis que le remplissage des sacs filtrants s'effectue par le haut, par pompage et sous pression, en réalisant ainsi un prépressage. Le brassage lui-même est automatique; il est réalisé au moyen de vérins hydrauliques disposés horizontalement, qui poussent lentement un bouclier mobile qui comprime progressivement les claies entre lesquelles se trouvent les sacs en toile filtrante remplis de matière à presser. Sous l'effet de la pression le liquide sort des sacs, s'écoule par les rainures précitées et tombe dans un bac collecteur. Le brassage terminé, ledit bac collecteur est écarté et les vérins-ramènent le bouclier ainsi que les claies à leur position de départ; pendant ce temps, la partie inférieure de-s sacs est libérée et la pulpe pressée, qu#i se trouvait enfermée dans les sacs, tombe d'elle-même, ou éventuellement par secouage, sur une vis sans fin qui évacue cette pulpe. On obtient ainsi à la sortie de "l'hyperpresse Nordon", d'une part, une faible--quantité de matière solide contenant 45 à 50 % de matière sèche non soluble et, d'autre part,- un filtrat qui est réuni au filtrat de la chaudière whirlpool. L'ensemble de ces deux filtrats est refroidi avant d'être envoyé à la fermentation. Dans une variante, on peut renvoyer le filtra-t -de I"h~yperpres- se à la cuve de brassage dans laquelle a lieu l'empâtage. Grâce à.la mise en oeuvre de "l'hyperpresse Nordon" précitée, on effectue une bonne séparation, ce qui permet, dans le mode de réalisation préféré, d'éliminer les enveloppes avant broyage du malt, la présence des enveloppes n' étant pas nécessaire comme adjuvant de filtration. L'élimination des enveloppes a-pour avantage de réduire la teneur en polyphénols et en lipides-du filtrat qui sera ensuite ensemencé, et donc de la bière. Malgré l'absence des enveloppes, on obtient une excellente limpidité et une très bonne viscosité du filtrat. Quant- à la caracteristique essentielle de l'invention, à savoir la cuisson du moût préalablement au passage dans 1F hyperpresse, alors que dans la te-chnique antérieure on réalisait la cuisson après la filtration dans une cuve à filtre, un filtre à maische ou éventuellement une hyperpresse, cette caractéristique permet de mieux absorber les acides gras et de réduire la dépense de calories, la cuisson préalable pouvant avoir lieu en 20 mn. On réduit en outre la durée du cycle de brassage, ce qui permet éventuellement de travailler en deux postes journaliers au lieu de trois postes dans la brasserie. Dans les procédés classiques de brassage, on n'arrive à obtenir un moût clair et peu chargé en polyphénols, hydrocolloïdes et lipides, qu'au dépens du rendement en extrait et au dépens de la capacité de traitement. Comme les enveloppes du malt sont indispen sables, dans les procédés classiques, à un bon fonctionnement et qu'on doit les laver pendant un certain temps, il y# a élution de matières polyphénoliques et lipidiques, surtout lorsqu'on veut avoir un rendement proche au rendement théorique (rendement Etc). On ob tient alors dans ces procédés classiques des drèches à haute humi dité t78 à 80 % d'eau ] , fort coûteuses au point de vue transport Con sait que ces drèches sont utilisables pour l'alimentation du bétail).Si l'on veut réduire cette teneur en humidité, on est obligé de prévoir un système spécial de traitement qui dépense des calories. En définitive les procédés classiques, qui donnent bien entendu des moûts de bonne qualités présentent, par rapport au procédé se lon l'invention, notamment lorsqu'on sépare les enveloppes, les inconvénients - d'un rendement réduit, - d'une capacité de production limitée par la l-ongueur des opérations, et - de la nécessité éventuelle de retraiter les sous-produits (drèches) pour en extraire la matière soluble. La présente invention permet, sans nuire à la qualité et aux spécifications de la bière finale, de réduire d'environ moitié la dépense d'énergie, tout en réduisant la durée nécessaire au bras sage. La comparaison entre un procédé classique typique (figure 1) et le procédé selon l'invention résulte du tableau ci-après Procédé classique Procédé selon 1 ' i n.v e n t i o n Nombre de brassins [ fournéesl/jour C 8-10 = > 14-18 Rendement 0,5-1% en dessous 2-3% au-dessus du rendement EBC du rendement (European Brewing EBC Convention) MS.Drèches 18-22% 45-50% Nécessité de retraiter -les dépôts de whirlpool oui non Temps de cuisson (énergie) 60-90' 20' Limpidité du moût + (bonne) + (bonne) Taux de polyphénols normal plus bas Taux d'acides gras après bas à haut [ sui- très bas séparation va#nt filtre) Taux d'acides gras après bas à très bas très bas cuisson (absorption par (le coagulat est le coagulat) formé avant séparation) Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux d-e ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Procédé de brassage de la bière dans lequel on réalise le broyage du malt et l'empâtage caractérisé par le fait que la pâte résultant de l'empâtage par l'eau de la farine de malt, éventuellement additionnée de grains non maltés cuits, est soumise à une cuisson préalable dans un ensemble constitué par un séparateur whirlpool et une cuve de chauffage, avant d'être soumise à un filtrage dans un filtre-presse du type "hyperpresse Nordon", le filtrat du séparateur.whirlpool étant refroidi avant ensemencement par des levures pour obtenir la fermentation alcoolique. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la cuisson préalable a lieu à une .température de l'ordre de 120 à 1500C pendant une durée~de l'ordre de 20 mn. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'on ajoute au filtrat du séparateur#whiripool le filtrat du filtre-presse avant refroidissement et fermentation. 4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le filtrat du filtre-presse est envoyé à la cuve d'empâtage. 5. Procédé selon l'unie quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'avant de réaliser le broyage le malt est débarrassé de ses enveloppes. 6. Procédé selon l'une quelconque dés revendications précédentes, caractérisé par le fait que le broyage est effectué pour obtenir une farine de malt dont les particules ont un diamètre inférieur à 1 mm. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le broyage a lieu dans un broyeur à marteaux.