Brevet FR2650818A1 — publié le 19910215

La présente invention concerne un procédé de tirage d'une boisson carbonatée, telle bière, sodas, vins pétillants, limonades par mise sous pression en fût. Pour le tirage à la pression de ce type de boisson, et plus particulièrement pour le tirage de la bière, il existe plusieurs techniques mises en oeuvre sur les sites de distribution, type cafés et restaurants. Une première technique utilise la pression propre du fût de bière pour soutirer le liquide à travers la canalisation. L'inconvénient de cette façon de faire est qu'auprès chaque tirage, la vidange d'une partie du liquide en fût entraîne une remise en équilibre de la pression interne par dégazage du gaz carbonique dissous vers la phase gazeuse avec de fortes pertes en gaz carbonique dissous (25 % après 4 heures de mise en perce du fût). Une seconde technique prévoit de mettre le fût de bière sous pression d'air issu d'un compresseur afin de permettre le transvasage du liquide depuis le fût jusqu'au robinet de soutirage. Cette technique nécessite l'investissement d'un conpresseur et l'utilisation d'air mis en contact avec la bière va générer après 1 à 2 jours des pertes de gaz carbonique de la bière par désorption vers la phase gazeuse. En outre, le contact de l'air avec la bière risque d'oxygéner le liquide et créer des modifications organoleptiques indésirables. Une troisième technique prévoit de mettre le fût de bière sous pression de gaz carbonique pur supérieure ou égale à la pression de saturation de la bière. En général, la pression de gaz carbonique est réglée pour vaincre les pertes de charges dans le circuit de tirage sans désaturation du liquide. L'inconvénient de cette façon de faire réside dans le risque de sursaturation en gaz carbonique de Ia bière par une pression supérieure à celle de son équilibre de carbonatation. Selon une quatrième technique, on effectue le tirage de la bière sous pression d'un mélange azote (70 %) gaz carbonique (30 %). tel mélange permet une solubilisation d'azote dans la bière et améliore la qualité du moussage (tenue de mousse), critère d'appréciation essentiel de la bière soutirée. Le mélange est généralement utilisé pour les bières spéciales de type "Guiness". Ce mélange n'est pas nécessairement adapté aux contraintes hydrauliques d'une installation de tirage (pression, débit bière ...). Les objectifs de la présente invention visent avant tout à assurer le soutirage de la bière sans modification substantielle du taux de carbonatation de la bière qui se situe dans une gamne de 4,3 à 4,8 g C02/1 selon le type de bière, en évitant toute surcarbonatation ou désaturation de la bière en gaz carbonique et cela en mettant en oeuvre un mélange-de gaz carbonique et d'azote, l'azote assurant, par dissolution dans la bière, une amélioration de la qualité et de la tenue de la nousse après tirage, le mélange retenu étant exenpt d'oxygène qui est constituant nocif pour la bière (déstabilisation avec trouble de la bière). La solution proposée à ces différents objectifs consiste à choisir la teneur du gaz carbonique dans le mélange pour disposer, dans la phase gazeuse du fut de bière d'une pression partielle de gaz carbonique correspondant à un taux de carbonatation de la bière compris entre 4,3 et 4,8 g 002/litre, tandis que la pression partielle d'azote comprise entre 5 et 50 % est utilisée exclusivement pour vaincre les pertes de charge de la canalisation et-assurer le tirage de la bière. Des calculs théoriques confirmés par l'expérience montrent qu'en pratique la teneur du gaz carbonique dans le mélange gaz carbonique/azote est compris entre 50 % et 95 % pour une bière dont le taux de carbonatation est compris entre 4,3 g CO2/l et 4,6 g 032/1. Cette teneur relativement élevée de gaz carbonique permet de respecter à la fois les exigences du maintien des propriétés de la bière (carbonatation de 4,3 à 4,8 g CO2/l en moyenne) et les caractéristiques générales des installations de tirage, à savoir une pression de 0,1 à 0,2 bar pour les buffets et de 0,3 à 1 bar pour les caves. Selon une caractéristique dé la présente invention, la teneur du gaz carbonique dans le mélange gaz carbonique/azote est carpris entre 60 % et 95 % pour une bière dont le taux de carbonatation est conpris entre 4,3 g 002/1 et 4,6 goe2/l. Selon une autre caractéristique de la présente invention, la teneur du gaz carbonique dans le mélange gaz carbonique/azote est compris entre 65 % et 95 % pour une bière dont le taux de carbonatation est compris entre 4,6 g CO2/l et 4,8 g W2/l. Cette teneur en gaz carbonique varie d'ailleurs en fonction de la température et, dans la mesure du possible, on assure une réduction de la teneur en gaz-carbonique si la température décroît, tout en maintenant la pression totale à son niveau. Aussi si la température de la bière dans le fût passe de- 200C à 8 C, il apparait correct de diviser de presque de moitié la teneur en gaz carbonique. On détaille maintenant différents exemples de mise en oeuvre. EXEMPLE 1 - tirage de bière Une bière carbonatée à 4,6 g/CO2/l est tirée en cave à une température de 200C et le débit impose une perte de charge de 0,5 bar en canalisation (hors serpentin-refroidisseur). La pression partielle de gaz carbonique à 200C est de 2,85 bar abs, de sorte que la pression totale est de 3,35 bar abs. On en déduit que le mélange approprié est 85 % CO2 et 15 % N2 et un tel mélange peut être mis en oeuvre, à partir d'un stockage oe2 et d'un stockage N2 raccordés après détente à 4 bar par exemple, à un mélangeur assurant la composition 85 % oe2 - 15 % N2 et une pression de gaz de 3,35 bar abs. Lorsque le fût de bière subit un refroidissement, par exemple à 10 C, la pression partielle de CO2 à 1000 tombe à 2,10 bars et la pression du mélange gazeux s'établit alors à 2,6 bars. Le mélange nécessaire est alors constitué de 80 % de CO2 et 20 % de N2. Il convient alors de modifier quelque peu le réglage du mélangeur. Alternativement, un tel mélange peut être stocké sous fomme liquide dans un réservoir contenant du CO2 liquide sous 60 bars et de l'azote dissous avec une pression totale du réservoir de 120 bars. Le mélange, selon le schéma, est soutiré en phase gazeuse et détendu à 2,6 bar abs pour la pressurisation du fût. Cette même installation de tirage de bière à 4,6 g/2/l et à une température de 1000 peut, dans certains cas, nécessiter une augmentation du débit de soutirage. Il est alors nécessaire de travailler sous une pression supérieure : 4,2 bar abs par exemple. Le mélange nécessaire dans ce cas est de : 50 % oe2 et'50 % N2. Il peut être mis en oeuvre, avec un mélange 50 % CO2 - 50 % N2 stocké dans un réservoir unique sous une pression de 100 à 200 bar. Le mélange soutiré est ensuite détendu à une pression d'utilisation de 4,2. bar abs. On donne ci-après trois tableaux récapitulatifs de différents mélanges utilisables en fonction de la pression de relevage et de différentes températures 4 C, 10 C, 200C et 250C pour trois types de bière à des degrés de carbonatation 4,3 g CO2/l (tableau 1), 4,6 g(D2/l (tableau 2), 4,8 g CO2/l (tableau 3). TABLEAU 1 : bière à 4,3 g CO2/l. :Pression relevage : température : pression : %CO2 : %CO2 (bar abs.) : de la bière : totale : calculé : utilisable en fût : : : en pratique: : 0,2 : 4 : 1,8 : 88 : 90 10 : 2,15 : 90 : 90 : 20 : 2,85 : 93 : 95 25 : 3,20 : 95 : 95 0,5 : 4 : 2,10 : 76 : 75 10 : 2,45 : 79 : 80 : 20 : 3,15 : 84 : 85 : 25 : 3,50 : 86 : 85 : 1 : 4 : 2,60 : 61 : 60 : 10 : 2,95 : 66 : 65 : 20 : 3,65 : 73 : 75 : 25 : 4,00 : 75 : 75 TABLEAU 2 : bière à 4,6 g CO2/l. : Pression relevage : température : pression : %CO2 : $CO2 : (bar abs.) : de la bière : totale : calculé : utilisable en fût : : en pratique: : 0,2 : 4 : 1,8 : 89 : 90 :10 : 2,3 : 91 : 90 : 20 : 3,05 : 93 : 95 : 25 : 3,45 : 94. : 95 0,5 : 4 : 2,20 : 77 : 75 : 10 : 2,60 : 81 : 80 : 20 : 3,35 : 85 : 85 25 : 3,75 : 87 : 90 1 : 4 : 2,70 : 63 : 65 : 10 : 3,10 : 68 : 70 : 20 : 3,85 : 74 : 75 : 25 : 4,25 : 76 : 75 TABLEAU 3 : bière à 4,8 g CO2/l : Pression relevage : température : pression : % CO2 :. % CO2 : (bar abs.) : de la bière : totale : calculé : utilisable en fût : : : en pratique: 0,2 : 4 : 1,9 : 89 : 90 : 10 : 2,4 : 92 : 90 : 20 : 3,2 : 94 : 95 : : 25 : 3,60 : 94 : 95 0,5 : 4 : 2,30 : 80 : 80 : 10 : 2,70 : 81 : 80 : 20 : 3,50 : 86 : 85 : 25 : 3,90 : 87 : 85 : 1 : 4 : 2,80 : 64 : 65 : 10 : 3,20 : 69 : 70 : 20 : 4,0 : 75 : 75 : : 25 : 4,4 : 77 : 75 Les mélanges CO2/N2 à une teneur de CO2 supérieure ou égale à 50 % CO2 peuvent être utilisés - pour le tirage de bière en buffets, bar-restaurants, caves plus particulièrement pour les installations avec stockage en chambre froide, ou sur sites à basse température (hiver, stations ski) ; - pour le tirage de boissons carbonatées en général (sodas, vins pétillants, limonades) : plus particulièrement lorsque les débits requis seront importants ; - pour le transvasage de liquides carbonatés lors de leur fabrication (transfert vers cuves ou installations de remplissage bouteilles) boissons gazeuses, vins pétillants et mousseux, chanpagnes, cidres. REVENDICATIONS 1. Procédé de tirage d'une boisson, telle bière, sodas, vins pétillants, limonades par mise sous pression d'un fût de bière au moyen d'un mélange gazeux constitué d'un mélange d'azote et de gaz carbonique, à une pression correcte de soutirage d'un fût de bière placé à distance d'un robinet de fourniture au moyen d'une canalisation généralement à dénivellation, caractérisé en ce qu'on choisit la teneur du gaz carbonique dans le mélange pour disposer, dans la phase. gazeuse du fût de bière d'une pression partielle de gaz carbonique correspondant à un taux de carbonatation de la bière compris entre 4,3 et 4,8 g W2/litre selon la nature de la bière, tandis que la pression partielle d'azote emprise entre 5 % et 50 % est utilisée pour vaincre les pertes de charge de la canalisation et assurer le tirage de la bière. 2. Procédé de tirage d'une boisson, telle bière, sodas, vins pétillants, limonades, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la teneur en gaz carbonique dans le mélange azote/gaz carbonique est au moins égal à 50 %. 3. Procédé de tirage d'une boisson, telle bière, sodas, vins pétillants, limonades, selon la revendication 2, caractérisé en ce que la teneur du gaz carbonique dans le mélange gaz carbonique/azote est compris entre 60 % et 95 %. 4. Procédé de tirage d'une boisson, telle bière, sodas, vins pétillants, limonades selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on utilise un mélange prêt à l'emploi dans une bouteille ou un réservoir sous pression. 5. Procédé de tirage d'une boisson, telle bière, sodas, vins pétillants, limonades, selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on réalise le mélange approprié à partir d'un mélangeur alimenté avec deux bouteilles sous pression d'azote et de gaz carbonique. 6. Procédé de tirage d'une boisson, telle bière, sodas, vins pétillants, limonades, selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce quton élabore des bouteilles à mélange préétablies de gaz carbonique liquide avec dissolution d'azote, à teneur d'azoté supérieure à 50 t.