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Procédé et dispositif pour le traitement du moût de bière en vue de l'élimination du trouble gros et fin.
Il est connu que le moût de bière qui est précipita à l'état chaud sur un réfrigérant ou une cuve de dépôt et qui contient les constituants d'albumine déjà coagulés pendant la cuisson du moût -trouble gros-, fait se séparer, en cas de nouveau refroidissement en-dessous d'environ 50 C, de nouvelles quantités de trouble (trouble de refroidissement) et qu'il est important pour la fabrication d'une bière de qualité d'éliminer des quantités aussi grandes que possible de ces constituants de trouble du moût de bière avant que celui-ci soit soumis à la fermentation.
Cette condition de l'élimination des substances troubles du moût a déjà été posée depuis plusieurs années par les hommes de science et les praticiens sans qu'on soit parvenu jusqu'à présent à fournir à cet effet des procédés et des dispositifs appropriés
On est bien parvenu à l'aide du réfrigérant ou par le
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procédé de la filtration à chaud du moût, à séparer du moût les quantités de trouble gros, mais les quantités de trouble fin restaient dans le moût. Les quantités de trouble fin sont toutefois précisément celles qui donnent à la bière l'amertu- me désagréable et qui contribuent dans une forte mesure à souiller la levure dans la cave de fermentation et de dépôt.
Il existe, en outre, parmi les hommes de science et les praticiens depuis des dizaines d'années des divergences d'i- dée sur la question de savoir si le trouble a une action nui- sible sur la marche de fabrication ultérieure de la bière et finalement sur la question de savoir si c'est le trouble gros ou le trouble fin ou tous les deux qui doivent être considé- rés comme nuisibles. Probablement la vérité est dans un jus- te milieu et il dépend de la nature des matières premières employées, du procédé de fabrication de la bière et du goût désiré de la bière que l'on laisse dans le moût tout le trou- ble ou qu'on y laisse seulement le trouble gros ou seulement le trouble fin ou peut-être seulement les deux parties des deux.
Les dispositifs de brasserie connus jusqu'à présent ne donnent toutefois pas la possibilité d'influencer à volon- té la séparation du trouble, mais le degré de séparation du trouble étant dépendant essentiellement, dans tous les dis- positifs connus jusqu'à présent, de la nature du malt employé et de la nature du dispositif disponible; malgré les dispo- sitifs les plus divers, la séparation du trouble pour chaque dispositif se produisait toujours seulement dans de certaines limites et ne pouvait pas être influencée à volonté.
La présente invention a pour objet d'influencer la sé- paration des quantités de trouble du moût de bière à volonté et de donner la possibilité d'éliminer certaines quantités de chaque espèce ou toutes les quantités du moût.
Une installation pour la réalisation de ce procédé est représentée à la fig. 1. 1 est la cuve à moût dans laquelle
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le moût est cuit avec le houblon et dans laquelle, par la cuisson du moût, le trouble gros est formé. 2 est un dis- positif pour l'élimination du marc de houblon du moût, 5 est une pompe à l'aide de laquelle le moût débarrassé des marcs de houblon est pompé dans un récipient qui est pourvu d'un agitateur 5. Le récipient 4 est relié par une conduite 7, pourvue d'un organe d'obturation 6, à la cuve à moût 1.
Une pompe 8 refoule le moût du récipient 4 à travers un ap- pareil de refroidissement fermé 9 et à travers un dispositif de clarification 10 à partir duquel le moût refroidi et cla- rifié est refoulé par la conduite 11 dans la cuve de fermen- tation 12. Entre le dispositif de refroidissement et le dis- positif de clarification, on a disposé une conduite de bran- chement 14 pourvue d'un dispositif d'obturation 13.
Avec ce dispositif on peut réaliser les processus de travail suivants :
1). Le moût cuit à point dans la cuve à moût 1 est conduit en passant par le dispositif 2 de séparation de hou- blon à la pompe à moût 3 et envoyé au moyen de celle-ci dans le récipient 4. Comme on le sait, le dispositif de sépara- tion du houblon, comme une passoire à houblon ou un monte- jus à. houblon, n'exerce en général qu'une' minime action de filtration et à peu près tout le trouble de chauffage formé dans la auve 1 parvient dans le récipient 4. Dans le réai- pient 4 le meut est maintenu en mouvement par l'agitateur 5 de sorte que le trouble de chauffage reste en suspension dans le moût et ne se dépose pas.
Ce moût rempli du trouble de chauffage est refoulé au moyen de la pompe à moût- !;! à travers 1+appareil de refroidissement fermé 9 qui consiste en un compartiment de refroidissement préalable 15 et en un compartiment de refroidissement intense 16, Pendant le refroidissement du moût dans l'appareil de refroidissement 9, le trouble de refroidissement se sépare également mais
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par suite de la présence du trouble de chauffage dans le moût, il est adsorbé immédiatement par celui-ci.
Le moût quittant l'appareil de refroidissement parvient alors dans un dispositif de clarification 10 qui peut consister en une centrifuge ou en un filtre et en cet endroit le trouble gros et le trouble fin adsorbé, par celui-ci sont retenus, tandis que le moût clair fortement refroidi parvient par la condui- te 11 dans la cuve de fermentation 12. Dans ce mode de tra- vail tout le trouble de chauffage et le fin trouble se for- mant lors du refroidissement du moût jusqu'à la température de préparation sont séparés du moût.
2). Si on désire obtenir qu'une certaine partie du trouble de chauffage soit éliminée aussi vite que possible du moût chaud, soit pour empêcher une influence du trouble de chauffage sur le goût du moût, soit pour éviter une sur- charge du dispositif de clarification 10, on laisse pendant la sortie du moût par l'ouverture de l'organe d'obturation 6, le moût refluer par la conduite 7 dans la cuve à moût 1 jusqu'à ce que le marc de houblon ait formé avec le trouble de chauffage dans le dispositif de séparation de houblon 2 une couche filtrante qui élimine à son tour du moût une par- tie du trouble de chauffage. Cette élimination partielle du trouble de chauffage peut être rendue possible également d'une autre manière par des dispositifs connus en eux-mêmes.
3). Si l'on ne désire pas éliminer du moût tout le trouble de refroidissement mais amener une partie de celui-ci dans la cuve de fermentation pour exciter, comme le pensent de nombreux hommes de science et praticiens, par cette par- tie du trouble fin, la fermentation, on peut établir l'appa- reil de refroidissement fermé 9 de telle façon qu'on extrait le moût de l'appareil de refroidissement par les tubulures de raccordement 17 avec une température qui est comprise en- tre 50 C et la température de traitement, qu'on l'envoie
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au dispositif de clarification 10 et qu'on l'amène ensuite du dispositif de clarification 10 par les tubulures de rac- cordement 18 de nouveau à l'appareil de refroidissement.
Le moût s'écoulerait alors en quittant. l'appareil de re- froidissement 9 directement dans la cuve de fermentation 12.
Comme la séparation du trouble fin augmente à'mesure que le refroidissement du moût progresse on aurait donc plus de trouble fin dans la cuve de fermentation lorsqu'on clarifie à une température plus élevée que la température de traite- ment. Lorsqu'on clarifie par exemple le moût à 30 C on obtient plus de trouble fin dans la cuve de fermentation que si on effectuait la clarification à 20 ou 10 C.
Avec ce mode de travail, il faut supposer que le moût se clarifie très difficilement dans la cuve de fermentation car il n'y a que du trouble fin dans le moût.
4). Si on désire laisser un peu de trouble dans le moût, mais obtenir cependant que les quantités de trouble restant dans le moût aillent au fond assez rapidement, il sera avantageux de travailler avec l'installation suivant l'exemple 1 ou 2 mais d'amener pour cela seulement une par- tie déterminée du moût au dispositif de clarification et de conduire une autre partie, au moyen de l'organe d'obturation 13 et de la conduite 14, à l'état non clarifié dans la cuve de fermentation 12.
Le moût s'écoulant dans la cuve de fer- mentation par l'organe d'obturation 13 et-la conduite 14 contient encore du trouble gros et le trouble fin formé pen- dant le refroidissement, de sorte que certaines quantités de trouble parviennent bien dans la cuve de fermentation 12, mais sont précipitées relativement vite malgré cela car il y a encore du trouble gros dans le moût et que celui-ci va au fond plus facilement, comme on le sait, que le trouble fin.
Les procédés décrits ci-dessus 1-4 partent du principe que le moût est refroidi dans l'appareil de refroidissement
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9 seulement à la température de traitement. Il est toute- fois connu qu'en particulier pendant, la fermentation subsé- quente dans la cave de dépôt, pour de basses températures de la cuve, il se forme encore des matières de trouble et qu'il n'est pas toujours possible d'éliminer ces troubles uniquement par le repos. La bière terminée est par conséquent le plus souvent soumise encore à une filtration que précède fréquemment un refroidissement intense de la bière à environ 0 C. On fait ceci pour augmenter la résistance au froid par le fait que précisément par le refroidissement intense de la bière on précipite encore des matières albuminoîdes et on les retient dans le filtre.
Ces troubles se produisant dans la cave de repos et lors du refroidissement intense de la bière à soutirer sont diminués fortement, suivant la pré- sente invention, par le rait qu'on refroidit le moût non seu- lement jusqu'à la température de traitement mais jusqu'à environ 0 C, qu'on le clarifie et qu'on le chauffe de nouveau alors à la température de traitement. La fig. 2 montre un dispositif pour la réalisation de ce procédé pour autant qu'il présente une modification par rapport au dispositif représenté à la fig. 1. Sur la fig. 2, on a désigné par 8 également la pompe à moût qui envoie le moût du récipient 4 aux appareils montés après celui-ci.
L'appareil de refroi- dissement fermé 9 contient toutefois plusieurs compartiments, un compartiment de refroidissement préalable 15, un compar- timent d'échange 19, un compartiment de refroidissement in- tense 16 et un compartiment 20 de maintien de la température.
Le moût est refroidi dans le compartiment 15 par exemple de 85 C à 25 C par de l'eau de puits. Dans le compartiment dtéchange 19 il est refroidi de 25 C à 20 C par le moût ar- rivant du dispositif de clarification 10 avec une tempéra- ture d'environ 0 C et qui est conduit en contre-courant par rapport au moût plus chaud et est réchauffé ainsi de 0 C à
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la température de traitement d'environ 5 C. Le moût refroi- di à 20 C est refroidi fortement dans le compartiment de re- froidissement intense à 0 C, est maintenu pendant quelques temps dans le compartiment 20 de maintien de température, qui est nécessaire pour la formation du trouble de refroidisse- ment, et est envoyé alors au dispositif de clarification 10.
Le moût clarifié dans celui-ci et refroidi fortement est a- lors réchauffé comme on l'a esquissé plus haut dans le dis- positif de refroidissement fermé jusqu'à la température de traitement.
Les modes de travail et les dispositifs décrits ci-des- sus donnent donc à tout brasseur la possibilité de modifier d'une manière quelconque la nature et la quantité du trouble à séparer du moût et de les approprier aux exigences de la matière première et de la bière à produire. Il n'est pas né- cessaire d'exposer en détail quels progrès cela représente au point de vue de la qualité de la bière à produire.
On observe, en outre, des avantages très importants de fonctionnement. Comme le moût se trouve seulement à l'é- tat chaud dans des récipients ouverts tandis que pendant tou- te l'opération de refroidissement et de clarification il par- court des dispositifs fermés seulement, une infection du moût est impossible et l'on peut produire de façon sûre des moûts stériles. Des pertes de moût par évaporation ou par des moûts troubles se produisant ne s'observent pas, vu que le moût reste seulement peu de temps dans le récipient 4 et que, d'autre part, il n'y a pas de moût trouble car tout le moût est conduit à travers les dispositifs de refroidisse- ment et de clarification. Dans le dispositif de clarifica- tion du moût 10 restent simplement les quantités de trouble qui restent autrement dans la presse à trouble ou dans le sac à trouble.
La conservation à l'état stérile du trajet du moût du récipient 4 à la cuve de fermentation est forte-
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ment simplifiée car il ne faut rien d'autre que de faire circuler à travers les appareils de refroidissement et de cla- rification fermés, avec les conduites de liaison raccordées, avant ou après chaque passage de moût, de l'eau chaude ou des solutions désinfectantes. Pour le montage des différen- tes pièces de l'installation, il ne faut qu'un espace minime de sorte que les grands halls pour les réfrigérants et les refroidisseurs à ruissellement ne sont plus nécessaires.
Le service de l'installation est extrêmement simple et se limite au réglage de la température désirée à l'appareil de refroidissement fermé. Le fonctionnement est alors donné de façon forcée de sorte que des fautes de service sont im- possibles. L'aérage des locaux pour des récipients de déver- sement et les appareils de refroidissement devient superflu vu que le refroidissement du moût s'effectue dans des appa- reils fermés de sorte que la formation désagréable de buée et de gouttes d'eau disparait.
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Method and device for treating beer wort for the removal of coarse and fine cloudiness.
It is known that the beer wort which is precipitated in the hot state on a condenser or a deposit tank and which contains the albumin constituents already coagulated during the cooking of the wort -trouble coarse-, separates, in case further cooling to below about 50 ° C, new amounts of cloudiness (cooling cloudiness) and that it is important for the manufacture of quality beer to remove as large amounts as possible of these constituents from cloudiness of the beer wort before it is subjected to fermentation.
This condition for the elimination of cloudy substances from the must has already been laid down for several years by scientists and practitioners without any success so far in providing suitable processes and devices for this purpose.
We have succeeded with the aid of the refrigerant or
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process of hot filtration of the wort, to separate from the wort the amounts of coarse cloudiness, but the amounts of fine cloudiness remained in the wort. The amounts of fine clouding are, however, precisely those which give the beer unpleasant bitterness and which greatly contribute to the contamination of the yeast in the fermentation and storage cellar.
There have also been differences of opinion among scientists and practitioners for decades as to whether the disorder has a detrimental effect on the subsequent brewing process. and finally on whether it is the gross disorder or the fine disorder or both which are to be regarded as harmful. Probably the truth is in just a medium and it depends on the nature of the raw materials employed, the process of making the beer and the desired taste of the beer left in the wort all the trouble or what 'only the coarse haze or only the fine haze or maybe only the two parts of both are left.
The brewery devices known hitherto do not, however, provide the possibility of freely influencing the separation of the cloudiness, but the degree of separation of the cloudiness being essentially dependent, in all the devices known hitherto, the nature of the malt used and the nature of the device available; despite the most diverse devices, the separation of the haze for each device always occurred only within certain limits and could not be influenced at will.
The object of the present invention is to influence the separation of the amounts of cloudiness from the beer wort at will and to provide the possibility of removing certain amounts of each species or all the amounts of the wort.
An installation for carrying out this process is shown in FIG. 1. 1 is the wort tank in which
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the wort is cooked with the hops and in which, by the cooking of the wort, coarse cloudiness is formed. 2 is a device for removing hop grounds from the wort, 5 is a pump with the aid of which the wort freed from the hop grounds is pumped into a container which is provided with an agitator 5. The container 4 is connected by a pipe 7, provided with a closure member 6, to the must tank 1.
A pump 8 delivers the wort from the container 4 through a closed cooling device 9 and through a clarification device 10 from which the cooled and clarified wort is pumped through line 11 into the fermentation tank. 12. Between the cooling device and the clarification device, there is placed a branch pipe 14 provided with a shut-off device 13.
With this device, the following work processes can be carried out:
1). The wort cooked to perfection in the wort vat 1 is passed through the hop separating device 2 to the wort pump 3 and sent by means of the latter into the container 4. As is known, the hop separator, such as a hop colander or juice elevator. hops, generally exerts only a minimal filtering action and nearly all of the heating cloudiness formed in the vat 1 reaches the vessel 4. In the vessel 4 the stirrer is kept in motion by the hops. stirrer 5 so that the heating cloud remains in suspension in the wort and does not settle.
This wort filled with heating cloud is pumped out by means of the wort pump-!;! through 1 + closed cooling device 9 which consists of a pre-cooling compartment 15 and an intense cooling compartment 16, During the cooling of the wort in the cooling device 9, the cooling cloud also separates but
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due to the presence of the heating cloud in the wort, it is adsorbed immediately by it.
The wort leaving the cooling apparatus then passes into a clarifying device 10 which may consist of a centrifuge or a filter and in this place the coarse cloudiness and the fine cloudiness adsorbed by it are retained, while the wort. Clear, strongly cooled, passes through line 11 into the fermentation tank 12. In this mode of operation all the heating cloudiness and the fine cloudiness formed during the cooling of the must to the preparation temperature are separated from the must.
2). If it is desired that a certain part of the heating cloudiness be removed as quickly as possible from the hot wort, either to prevent an influence of the heating cloudiness on the taste of the wort, or to avoid overloading the clarifier 10 , during the exit of the wort through the opening of the closure member 6, the wort is allowed to flow back through line 7 into the wort vat 1 until the hop marc has formed with the heating cloud in the hop separator 2 a filter layer which in turn removes part of the heating cloud from the wort. This partial elimination of the heating haze can also be made possible in another way by devices known per se.
3). If one does not wish to eliminate all the cooling turbidity from the must but to bring a part of it into the fermentation tank to excite, as many scientists and practitioners believe, by this part of the fine turbidity , fermentation, the closed cooling apparatus 9 can be set up in such a way that the wort is extracted from the cooling apparatus through the connection pipes 17 with a temperature which is between 50 ° C. and treatment temperature, sent
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to the clarifier 10 and then brought from the clarifier 10 through the connection pipes 18 back to the cooling apparatus.
The wort would then run off when leaving. the cooling device 9 directly in the fermentation tank 12.
As the separation of fine haze increases as the cooling of the wort progresses there would therefore be more fine haze in the fermentation vessel when clarifying at a temperature higher than the process temperature. When, for example, the must is clarified at 30 C, more fine cloudiness is obtained in the fermentation tank than if the clarification was carried out at 20 or 10 C.
With this working method, it must be assumed that the must is very difficult to clarify in the fermentation tank because there is only fine cloudiness in the must.
4). If you want to leave a little cloudiness in the must, but still obtain that the quantities of cloudiness remaining in the must go to the bottom quite quickly, it will be advantageous to work with the installation according to example 1 or 2 but to bring for this only a specific part of the must to the clarification device and to lead another part, by means of the closure member 13 and the pipe 14, in the unclarified state in the fermentation tank 12.
The wort flowing into the fermentation vessel through the stopper 13 and the line 14 still contains coarse cloudiness and the fine cloudiness formed during cooling, so that certain amounts of cloudiness do indeed reach in the fermentation tank 12, but are precipitated relatively quickly despite this because there is still coarse cloudiness in the must and it goes to the bottom more easily, as we know, than fine cloudiness.
The methods described above 1-4 assume that the wort is cooled in the cooling apparatus.
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9 only at processing temperature. It is, however, known that in particular during the subsequent fermentation in the deposit cellar, at low tank temperatures, cloudy matter still forms and that it is not always possible to 'eliminate these disorders only by rest. The finished beer is therefore most often still subjected to a filtration which frequently precedes an intense cooling of the beer to about 0 C. This is done to increase the resistance to cold by the fact that precisely by the intense cooling of the beer one albuminoid matter further precipitates and is retained in the filter.
These disorders occurring in the rest cellar and during the intense cooling of the beer to be drawn off are greatly reduced, according to the present invention, by the fact that the wort is cooled not only to the treatment temperature. but up to about 0 C, it is clarified and then heated again to the treatment temperature. Fig. 2 shows a device for carrying out this method in so far as it presents a modification with respect to the device shown in FIG. 1. In fig. 2, also designated by 8 the wort pump which sends the wort from the container 4 to the devices mounted after the latter.
The closed cooling apparatus 9, however, contains several compartments, a pre-cooling compartment 15, an exchange compartment 19, an intense cooling compartment 16 and a compartment 20 for maintaining the temperature.
The must is cooled in compartment 15, for example from 85 ° C. to 25 ° C. by well water. In the exchange compartment 19 it is cooled from 25 C to 20 C by the wort arriving from the clarification device 10 with a temperature of about 0 C and which is carried out in counter-current with respect to the hotter wort and is thus heated from 0 C to
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the processing temperature of about 5 C. The wort cooled to 20 C is cooled strongly in the intense cooling compartment to 0 C, is kept for some time in the temperature maintenance compartment 20, which is necessary for the formation of the cooling cloud, and is then sent to the clarifier 10.
The wort clarified therein and cooled strongly is then reheated as outlined above in the closed cooling device to the processing temperature.
The working methods and the devices described above therefore give any brewer the possibility of modifying in any way the nature and quantity of the cloudiness to be separated from the must and to adapt them to the requirements of the raw material and of the beer to be produced. It is not necessary to explain in detail what progress this represents from the point of view of the quality of the beer to be produced.
In addition, very significant operating advantages are observed. As the wort is only found in the hot state in open containers while during the whole cooling and clarification operation it passes through only closed devices, an infection of the wort is impossible and one. can safely produce sterile musts. Losses of wort by evaporation or by cloudy must are not observed, since the wort remains only for a short time in the container 4 and, on the other hand, there is no cloudy wort because all the wort is led through the cooling and clarifying devices. In the wort clarifier 10 there simply remain the amounts of cloudiness which otherwise remain in the cloud press or in the cloud bag.
The preservation in a sterile state of the path of the wort from the container 4 to the fermentation tank is strong-
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simplified because all that is needed is to circulate through the closed cooling and clarification devices, with the connecting pipes connected, before or after each passage of must, hot water or solutions disinfectants. For the assembly of the various parts of the system, only minimal space is required so that large halls for refrigerants and trickle coolers are no longer required.
The installation service is extremely simple and is limited to setting the desired temperature with the closed cooling device. Operation is then given in a forced manner so that service faults are not possible. The ventilation of rooms for pouring vessels and cooling devices becomes superfluous since the must cooling is carried out in closed devices so that the unpleasant formation of mist and water drops disappears.