Brevet FR2824070A1 — publié le 20021031

à11. 1 2824070 PROCEDE DE FABRICATION DE VINAIGRE DE BIERE ET VINAIGRE DE BIERE La présente invention se rapporte au domaine technique de la fabrication des vinaigres, et plus précisément aux procédés de fabrication ou production de bière acétifiée, en vue d'obtenir un vinaigre de bière. La présente invention concerne un procèdé de production ou fabrication de vinaigre de bière à partir de bière et à l'aide de bactéries acétiques, procédé dans lequel on assure l'acétification progressive de la bière jusqu'à l'obtention d'un produit final, dont le degré alcoolique est compatible avec I'appellation vinaigre, puis on assure la clarification du produit obtenu pour éliminer le trouble. La présente invention concerne également un vinaigre de bière répondant à l'appellation légale de vinaigre, ainsi qu'une installation de mise en oeuvre du procèdé de fabrication. 11 est déjà connu de réaliser, de manière artisanale, du vinaigre de bière à partir de bière et à l'aide de bactéries acétiques, en acétifiant progressivement la bière. Une telle méthode est par exemple connue sous le nom de méthode traditionnelle orléanaise. Une telle méthode consiste essentiellement à réaliser à partir d'une quantité de bière initiale, et par acétification sur copeaux de bois, ou en surface et sans aération, une acétification progressive de la bière conduisant à l'obtention d'un vinaigre. Une telle méthode s'avère ne pas correspondre à des impératifs industriels, puisqu'elie est longue, car l'acétification de la bière jusqu'à un degré acétique compatible avec l'appellation légale vinaigre (6 ac) en France s'effectue sur une période d'un mois au minimum. Par ailleurs, le 2 2824070 produit obtenu est trouble, et malgré le recours à des étapes de décantation, il subsiste en permanence un trouble dans le vinaigre s'exprimant par un indice de turbidité relativement élevé. Ceci n'est pas de nature à donner au vinaigre obtenu avec de telles méthodes traditionnelles un bon aspect visuel, ce qui nuit à sa commercialisation. L'objet de la présente invention vise en conséquence à porter remède aux différents inconvénients énumérés précèdemment, et à proposer un nouveau procédé de production de vinaigre de bière qui soit réalisable sur le plan industriel, et qui permette d'obtenir de manière rapide un produit d'appellation légale vinaigre. Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouveau pro.cèdé de production de vinaigre de bière qui permette d'obtenir un vinaigre de bière présentant de bon nes caractéristiques d 'aspect, notam ment visuelles, et de bonnes caractéristiques gustatives ou organoleptiques. Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouveau procédé de production de vinaigre de bière qui soit à même d'éviter l'apparition de mousse. Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouveau procédé de production de vinaigre de bière qui soit à même de favoriser une acétification rapide et ma^trisée de la bière. Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouveau vinaigre de bière qui puisse être obtenu dans des conditions industrielles économiques, tout en étant d'un bon aspect, et possédant d'excellentes caractéristiques gustatives. 3 2824070 Les objets assignés à l'invention sont atteints à l'aide d'un procédé de production de vinaigre de bière à partir de bière dans lequel: - on assure l'acétification progressive de la bière jusqu'à l'obtention d'un produit dont le degré alcoolique est compatible avec l'appellation vinaigre, puis on assure la clarification du produit obtenu pour éliminer le trouble, caractérisé en ce qu'il comporte, préalablement à l'étape d'acétification, une étape de décarbox,viation. Les objets assignés à l'invention sont atteints à l'aide d'un vinaigre de bière caractérisé en ce que sa teneur en gaz carbonique est inférieure ou égale à 2 g/1 de CO2. Les objets assignés à l'invention sont également atteints à l'aide d'une installation de mise en oeuvre du procédé selon l'invention comprenant: au moins une cuve de stockage de la bière, - au moins une cuve de réception de la bière reliée à la cuve de stockage par une conduite, - un injecteur d'azote monté sur la conduite à une distance D suffisante de la cuve de réception pour permettre une bonne action de l'azote dans la bière. D'autres avantages et aspects de l'invention seront explicités plus en détails à la iecture de la description qui suit, et à l'aide des dessins annexés fournis à titre purement explicatif et non limitatif, dans lesquels: 4 2824070 - La figure 1 représente, de manière schématique, les principales étapes du procédé de prod u ction de vi naigre de bière conforme à l' invention. - La figure 2 montre, selon une vue en coupe transversale schématique, un exemple de la conduite de l'étape de décarboxylation conforme à I'invention. La figure 3 montre, selon une vue schématique de dessus, un détail du remplissage d'une cuve de réception de la bière au cours de l'étape de décarboxylation conforme à l'invention. De manière générale, un procédé de production de vinaigre de bière, à partir de bière et à 1'aide de bactéries acétiques, est un procédé dans lequel on assure l'acétification progressive de la bière jusqu'à l'obtention d'un produit final, le vinaigre, dont le degré acétique est supérieur ou égal à 6 pour être compatible avec les dispositions iégales en vigueur lui permettant d'obtenir l'appellation vinaigre. L'acétification est donc l'une des étapes essentielles d'un procédé de production d'un vinaigre de bière et, selon l'invention, elle sera avantageusement réalisée sans ensemencement en bactéries acétiques et dans des cellules immergées en batch ou semi-continues, en vue de permettre la production rapide d'un vinaigre de bière standardisé répondant à I' a ppel lati o n léga le de vi na igre. La bière à partir de laquelle on obtiendra à l'issue du procèdé conforme à l'invention un vinaigre de bière est un milieu liquide qui, en raison de la présence de protéines, essentiellement liée à la présence de malt, de gaz carbonique (CO2) et de résidus de levures, est un produit susceptible de générer une mousse abondante. Il s'avère en conséquence que ces trois derniers paramètres sont des freins essentiels à la bonne conduite d'un 2824070 procédé industriel d'acétification de bière, procèdé de production se déroulant de surcro^'t en phase aérobie. Par ailleurs, I'existence de résidus de levures dans la bière est de nature à créer un risque de ralentissement, voire d'inhibition poussée du développement des bactéries acétiques au détriment des levures, ce qui constitue un autre facteur important susceptible de nuire au bon déroulement de la phase d'acétification de la bière. Enfin, les protéines de malt et les polyphénols contenus dans la bière sont responsables de l'apparition d' un trouble dans le prod uit obtenu lors d' une acétification, qu'il est difficile d'éliminer par les méthodes classiques de 1 0 ciarification. C'est ainsi qu'une caractéristique importante de l'invention consiste à réaliser un procédé de production industrielle de vinaigre de bière, à partir de bière et à l'aide de bactéries acétiques, qui comporte préalablement à l'étape d'acétification une étape de décarboxylation. Cette étape vise précisément à éviter ou réduire la formation de mousse lors de 1'étape ultérieure d'acétification, une telle étape étant de préférence assurée par injection d'un gaz séparateur. Avantageusement, on utilise de l'azote (N2), en raison de son caractère alimentaire. A titre de variante, tout gaz ou mélange de gaz à caractère alimentaire ayant les mêmes caractéristiques que l'azote pourrait être également utilisé. Avantageusement, le gaz injecté présentera au moins 95 % d'azote, le reste du mélange étant formé par de l'air ou des gaz neutres. Cette étape de décarboxylation (élimination de CO2) est donc une étape de dégazage aussi poussée que possible de la bière, qui peut être réalisée à tout stade précédant 1'étape d'acétification de la bière. 6 2824070 De manière générale, I'injection d'azote sera effectuée en continu, cette étape évitant ou réduisant de manière importante et conséquente la production de mousse lors de l'étape d'acétification. Une autre étape importante de l'invention consiste à réaliser un procédé qui comporte, préalablement à 1'étape de décarboxylation, une étape de filtration de la bière, afin précisément d'éliminer tout ou partie des levures présentes dans la bière et reconnues comme étant responsables d'un trouble dans le produit obtenu à l'issue du procédé. Une telle élimination, à un stade aussi précoce que possible dans le procèdé, permet également d'éviter une concurrence ou une domination de la croissance des levures sur la croissance des bactéries acétiques responsables de la transformation de la bière en vinaigre. Une telle étape facilite donc une augmentation générale du rendement du procédé de production conforme à l'invention, en permettant notamment de réduire le temps d'acétification. Enfin, une autre étape importante de l'invention consiste à réaliser un procédé de production de vinaigre de bière dans lequel l'étape de filtration est précédée d'une étape de collage partiel de la bière, en vue de réduire le taux de protéines émuisifiantes et de ciarifier ia bière. Une telle étape a pour objet d'éviter ou de réduire 1'apparition d'un produit final trouble, et dans une certaine mesure de réduire également l'apparition ultérieure et future de mousse. C'est ainsi que de manière générale, le procèdé de production de vinaigre de bière conforme à l'invention consiste, à partir d'une bière par exemple ambrée à 7,8 , à lui faire subir avantageusement une première étape de coilage, tel que mentionné précédemment, par incorporation d'un gel de 7 2824070 = par exeme, suie d'une 61ape de fItraBon pour Aliminer les levus, la blA lnltisle 111de pouvent avantageusement At malntenue sans psslon de gaz caonue. Par sui, e1 I qulu aux gus 1 3 nmment la bi6m stocke dans une cuve de ocksge 2 sub# une Atape de dAcarbolshon comprenant une 1eIon dzote (N) eude raon de 1 1,5 volume d'aze par volume de blAre. 1 qu gum 2Jleion e dans une ndu 3 Hant la cu de stockage 2 de bm la cu de ceion 4 de biAre. Avantageusement le poln1 d'lechon oO es1 montd un leeur 5 d'azoie dans la condui 3, es1 susamment distan1 de la cu de -ptTon 4 pour permeMm une bonne sion sAparshi de 1'azoie dans blAm au sein de la conduite 3 pour chasser le COz de Is biAm. L'sion de l'azo doit At compre comme une sion de sAparstn micmmAcanhue du CO du volume de bi8. Ainsi, le spe d'une dlstance mlnimale D ent le point 13 d'leion (leeur 5) e1 la cu de cephon 4 perme1 d'assur une bonne sAparaDon du gaz carbonlque psen1 dans la, ce quf perme1 deumment dans di cu de n dssur sa sApatlon par gravi1d, puls son dcua110n. -geuseme, ll s'e s que poi dlelon (leur 5) del1 d1 dlsisnt d'su moins 15 m, e1 de pnce d'au moins 20 m, de la cuve de remsage 4 pour obienk de bons rdsuMais. De maniA connue, [ielon d'szoie est rARse par un fh contenant une padie m61sllique micm-pouse assumnt l'iectlon, alnsi qu'A I'aide d'une pompe essode Heur 5. antageusement pour amior enco la sAparabon du gaz carbonlque psen1 dans la m et pour vobser son Avacuahon, le msage de cu de ception 4 s'ectue, 1el qu'lllust la [gum 3, tangentiellement la paroi de la cuve de réception 4, de manière à créer un vortex 6 favorisant la surface d'échange enter l'air et la bière pour ainsi provoquer l'extraction du CO2 et de l'azote du liquide. La conduite 2 débouche donc de manière sensiblement tangentielle à la paroi de la cuve de réception 4. S Le résultat est encore amélioré si, de manière avantageuse, le remplissage de la cuve de réception 4 s'effectue en partie haute de la cuve 4. L'installation de mise en oeuvre du procédé selon l'invention comprend donc: - au moins une cuve de stockage 2 de la bière, - au moins une cuve de réception 4 de la bière reliée à la cuve de stockage 2 par une conduite 3, - un injecteur 5 d'azote monté sur la conduite à une distance D suffisante de la cuve de réception 4 pour permettre une bonne action séparatrice de l'azote dans la bière. L'installation selon l'invention est caractérisée en ce que la distance D est d'au moins 15 m, et de préférence d'au moins 20 m. L'insta llation selon l' invention est également caractérisée la fait que la conduite 3 débouche de manière sensiblement tangentielle dans la paroi de la cuve de réception 4 pour créer un vortex 6. Ainsi, la cuve de réception 4 étant à l'air libre, le gaz carbonique peut s'évaporer. On peut néanmoins observer éventuellement une certaine formation de mousse dans la cuve de réception 4, laquelle peut être éliminée uitérieurement par mélange avec de l'eau. 9 2824070 Par la suite, et tel qu'illustré à la figure 1, on procède à une étape de dénaturation de la bière imposée par des contraintes légales. Cette étape de dénaturation implique de dénaturer l'alcool présent dans la bière en ajoutant au moins 10 % de vinaigre de bière. Le procédé conforme à l'invention consiste ensuite à réaliser l'étape proprement dite d'acétification dans un matériel classique connu sous le nom d'acétator. De manière classique, I'acétator, assimilable à un fermenteur, comprend une turbine qui aspire l'air ambiant pour former une série de micro-bulles dans le volume contenu dans la cuve, en vue de favoriser la croissance des bactéries acétiques naturelles présentes, sans ensemencement préalable, dans la bière. L'acétification est ainsi réalisée en cellules immergées avec aération en air limité au départ de l'étape d'acétification, puis par une augmentation progressive ou non de l'aération au cours de l'acétification, tout en utilisant éventuellement des moyens brise mousse mécanique. On peut également procéder à l'ajout a d'aliments >> spécifiques pour favoriser le développement des bactéries acétiques. A l'issue de l'étape de décarboxylation, la teneur résiduelle en gaz carbonique de la bière est inférieure ou égale à 2 g/l de CO2, et de préférence inférieure ou égale à 0,5 g/l de CO2, I'alcool résiduel étant inférieur ou égal à 0,35 %. Par la suite, le procédé selon l'invention comporte une étape de collage supplémentaire destinée à éliminer tout ou partie des bactéries acétiques présentes, en vue de réduire précisément le trouble du produit obtenu. 2824070 Avantageusement, I'étape de collage comprend l'ajout de colles suractivées, de préférence de la bentonite, ne comportant pas ou peu de métaux, ni de minéraux, afin d'éviter ultérieurement l'apparition de troubles dans le temps. Par la suite, le procédé selon l'invention comprend une étape de filtration. Le but de cette étape de filtration est de réduire la turbidité du vinaigre obtenu, de telle sorte que sa valeur soit inférieure ou égale à 3 (par lecture optique), et que son indice de colmatage soit inférieur ou égal à 30. Le procédé selon l'invention se poursuit ensuite par une étape optionnelle de mise au degré acétique normalisé de 6 du vinaigre. Cette étape est indispensable pour obtenir 1'appellation légale vinaigre, puisqu'au départ la valeur de l'acidité initiale est de l'ordre de 7 à 8 , alors que l'on doit impérativement obtenir une valeur d'au moins 6 . La mise au degré éventuelle s'effectue par simple ajout d'eau. Après cette étape facultative de mise au degré acétique nécessaire, le produit résultant, à savoir le vinaigre de bière, est stocké en attente de son conditionnement ultérieur. En cours de stockage, et avant son conditionnement final, il peut être nécessaire d'assurer des étapes complémentaires et additionnelles consistant à effectuer une filtration et à contrôler à nouveau le degré acétique, pour éventuellement l'ajuster une nouvelle fois à sa valeur légale de 6 . Il peut également être nocessaire voire essentiel de procéder à une étape de sulfitage (ajout de SO2) qui agit en tant qu'anti-oxydant, en vue de capter l'oxygène qui pourrait oxyder les protéines encore présentes dans le vinaigre de bière. 1 1 2824070 Cette étape a pour objet de ralentir l'apparition de troubles dans le vinaigre afin de conserver un bon aspect visuel, et est effectuée à tout moment avant le conditionnent. L'étape finale de conditionnement est effectuée de manière classique, par exemple par injection, sans apparition de mousse. A la fin du procédé de production conforme à l'invention, on obtient en conséquence de manière rapide (par exemple en 4 jours) et sans formation excessive de mousse, un vinaigre de bière dont la teneur en gaz carbonique est inférieure ou égale à 2 g/l de CO2, et de préférence inférieure ou égale à l0 0,5 gA de CO2. Sans l'étape de décarboxylation, la teneur en CO2 dans le produit fini serait au contraire de l'ordre de 2 à 3 g/l de CO2. Exemple de fabrication et conditionnement du vinaigre a) Réception On assure la réception de 100 hl de bière ambrce à 7,8 . La bière arrive en citerne isotherme non maintenue sous pression de CO2, avec un taux résiduel de 3 g/l de CO2 dissous. La bière a été auparavant de préférence partiellement collée au gel de silice puis filtrée afin d'éliminer les levores. b) Dégazage On assure le dépotage de la citerne vers une cuve inox P7 via une pompe centrifuge. On injecte de l'azote en sortie de pompe (par injecteur + fritté) injection d'azote: 1,5 viv bière, pression d'injection 2 bars. Débit de dépotage allant de 45 à 70 hl/H. De préférence, 15 m de tuyau séparent l'injecteur d'azote de la cuve P7; ceci permet à l'azote de se dissoudre et ainsi de chasser le CO2 de la 12 2824070 bière. La cuve est remplie par le haut via un tuyau inox arrivant tangentiellement à la paroi: I'objectif étant d'augmenter la surface gazlliquide et ainsi de permettre au CO2 de s'évaporer. c) Acétification S On assure la dénaturation de la bière par 10 hl de vinaigre de bière, I'objectif étant de favoriser le démarrage et d'inKiber le développement de levures. Transfert entre la cuve P7 et acétator Lyon (équipé d'un brise mousse mécanique) via une pompe 250 hl/H de 98,5 hl de bière dégazée. Ajout d'aliments pour favoriser la croissance des bactéries acétiques. Bière à 1,65 ac initial et température de 11 C. Mise en route en circuit d'air fermé. Résultat: - Dès le départ, formation d'une mousse très dense: déclenchement du brise mousse. - Démarrage à partir de 24 H (régression de l'acidité). A 48 H. 2,5 ac: réglage de l'air en circuit ouvert (40 m31H). La mousse est un peu moins dense. L'acidité inhibe la formation de mousse. - La vitesse d'acétification a augmenté de 0,05 à 0,17 l H en passant par 0,15 / H à T072 H. Résultats conformes aux essais pilotes. - Après 4 jours: acidité à 7,72 / alcool résiduel à 0,35 . Le rendement d'acétification est à 85 %. La mousse n'a plus posé de problème sur la fin du fait de l'augmentation de l'acidité. Transfert dans la cuve P7 pour collage de 106 hl à 7,7 ac. 13 2824070 d) Collage Le vinaigre est riche en protéines et en polysaccharides. Traitement: - Caséine S - Bentonite suractivée Résultat: - Le collage a duré 10 jours. - Le test à l'alcool est presque négatif et le bentotest est moins positif. La filtrabilité est bonne. e) Filtration Turbidité de 6 à 10 NTU selon hauteur dans la cuve. Filtration sur filtre à Kieselghur. Résultat: - Débit à TO = 100 hl/H, pression d'entrce à TO = 3 bars. A la moitié de la filtration: chute du débit à 65 hl/H, prise de 1,3 bars en pression d'entrée. Vinaigre à pouvoir colmatant élevé. - Au final, la turbidité varie de 1,65 à 2,4 NTU et l'indice de colmatage obtenu est de 4. fl Mise au degré et sulfitage Mise à 6 ac et 70 ppm de SO2. g) Conditionnement En bouteilles 25 cl, cadence 9 000/ H. I4 2824070 Peu de mousse dens Masseuse om en sumac Au Nassau du mplissage, pas de mousse (elle se dsagge aussitt), I'aclditd ainsi que Midge limNent phAnomAne. s 2824070 REVENDICATIONS 1 - Procédé de production de vinaigre de bière à partir de bière dans lequel: - on assure l'acetification progressive de la bière jusqu'à l'obtention d'un produit dont le degré acétique est compatible avec l'appellation vinaigre, - puis on assure la clarification du produit obtenu pour éliminer le trouble, caractérisé en ce qu'il comporte, préalablement à l'étape d'acétification, une étape de décarboxylation. 2- Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte, préalablement à l'étape de décarboxylation, une étape de filtration de la bière pour éliminer les levures. 3- Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'étape de filtration est précédée d'une étape de collage partiel pour réduire le taux lS de bactéries acétiques et clarifier la bière. 4- Procédé selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que l'étape de décarboxylation est assurée par injection d'un gaz séparateur. - Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce que le gaz séparateur injecté est de l'azote. 6 - Procédé selon la revendication 5 caractérisé en ce que l'injection d'azote est effectuée à raison de 1 à 1,5 volume de N2 par volume de bière. 16 2824070 7- Procédé selon l'une des revendications 4 à 6 caractérisé en ce que l'injection de gaz est effectuée dans une conduite reliant la cuve de stockage de la bière et la cuve de réception de la bière, le point d' injection d'azote dans la co nd uite étant suffisam ment distant de la cuve de réception pour permettre une bonne action de l'azote dans la bière au sein de la conduite. 8- Procèdé selon la revendication 7 caractérisé en ce que ie point d'injection est distant d'au moins 15 m, et de préférence d'au moins m, de la cuve de remplissage. 9- Procédé selon la revendication 7 ou 8 caractérisé en ce que le remplissage de la cuve de réception s'effectue tangentiellement à la paroi de la cuve de manière à créer un vortex. -Procédé selon la revendication 9 caractérisé en ce que le remplissage de la cuve de réception s'effectue en partie haute de cuve. 11 -Procédé selon l'une des revendications 1 à 10 caractérisé en ce que la teneur résiduelle de la bière en CO2 à l'issue de l'étape de décarboxylation est inférieure ou égale à 2 g/l de CO2, et de préférence inférieure ou égale à 0,5 gA de CO2. 12-Procédé selon l'une des revendications 1 à 11 caractérisé en ce qu'il comporte une étape de dégazage préalable à l'étape de filtration. 13-Procédé selon l'une des revendications 1 à 12 caractérisé en ce qu'il comporte, après l'étape de décarboxylation et successivement: une étape de dénaturation, une étape d'acétification, une étape de collage supplémentaire, une étape de filtration, une étape éventuelle de rectification du degré acétique du vinaigre de bière obtenu pour obtenir un degré acétique d'au moins 6 , - une étape de stockage eVou de conditionnement. 14-Procédé selon la revendication 13 caractérisé en ce que l'étape de collage comprend l'ajout de colles suractivées, de préférence de la bentonite, sans métaux, ni minéraux. -Vinaigre de bière caractérisé en ce que sa teneur en gaz carbonique est inférieure ou égale à 2 g/l de CO2. 16-Vinaigre de bière selon la revendication 15 caractérisé en ce que sa teneur en gaz carbonique est inférieure ou égaie à 0,5 g/l de CO2. 17 -Installation de mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 14 comprenant: - au moins une cuve de stockage (2) de la bière, - au moins une cuve de réception (4) de la bière reliée à la cuve de stockage (2) par une conduite (3), - un injecteur () d'azote monté sur la conduite à une distance (D) suffisante de la cuve de réception (4) pour permettre une bonne dissolution de l'azote dans la bière. 18 -Installation selon la revendication 17 caractérisée en ce que la distance (D) est. d'au moins 15 m, et de préférence d'au moins 20 m. 18 2824070 19-lnstallation salon la revendication 17 ou 18 caractérisée en ce que la conduits (3) débouche de manière sensiblement tangentielle à la paroi