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PROCEDE POUR LA FABRICATION DE LA BIERE
La fabrication de la bière dans les brasseries s'opère en général en brassant le malt concassé avec de l'eau, "l'extrait" entrant alors en solution, puis en débarrassant par filtrage la solution de malt (première trempe) des résidus de malt (drèches), et en cuisant ensuite le liquide a- vec addition de la quantité nécessaire de houblon. Le moût chaud passe en- suite à travers un filtre le débarrassant des restes de houblon, et enfin il est refroidi dans une cuve àrefroidir où le trouble se dépose. Le moût. est alors mis à fermenter en y ajoutant de la levure, et après l'achèvement de la fermentation, il est mis en cave de garde pour sa conservation et sa maturation.
Des recherches approfondies ont montré qu'il est possible de. diminuer considérablement les frais de fabrication de la bière moyennant l'utilisation des ultra-sons, et d'obtenir ainsi des bières de qualités supérieures. On a trouvé que l'on pouvait appliquer un traitement par les ultrasons à plusieurs stades des opérations de brasserie. Par exemple, on peut traiter par les ultrasons le houblon en présence d'eau ou de solu- tions aqueuses, ou 'des produits intermédiaires, tels que les trempes, les moûts, les eaux de lavage, ou les sous-produits tels que le trouble, iso- lément ou par groupes, le cas échéant en mélange et réaliser ainsi certains avantages.
Comme générateur d'ultrasons, on peut utiliser l'appareil plon- geur "T 300a", construit par la Société dite "Ultrakust G.m.b.H." à Ruhmannsfelden, Niederbayern (Bavière), qui est un émetteur à rotation avec générateur à haute fréquence (fréquence 1.000 khz). Il est avantageux d'u- tiliser l'appareil à pleine puissance; il transmet alors aux matières traitées une puissance ultra-acoustique d'environ 300 W. Le traitement par les ultra- sons est exécuté avec avantage en élevant la température, par exemple entre
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50 et 100 C environ, en maintenant constante la température pendant la durée du traitement, et en agitant continuellement ou par moments le produit traité.
Un inconvénient du procédé jusqu'ici habituel de houblonnage, dans lequel le houblon est ajouté tel quel au moût est comme on le sait, que lors de la cuisson, un tiers à un quart seulement des principes aroma- tiques contenus dans le houblon introduit, et en général pas plus de 35 %, passe dans le moût, et que, de plus, des quantités considérables, par'exem- ple de 3 à 7 % des principes aromatiques se séparent et se déposent pendant la fermentation et la conservation.
On élimine suivant l'invention ces incon- vénients en soumettant le houblon à l'action des ultrasons en présence d'eau ou de liquides aqueux, par exemple eau de brassage épurée, moût ou eau de lavage de sorte que les principes aromatiques de valeur qui se trouvent dans le houblon sont alors dispersés dans le liquide d'extraction ce qui évite des pertes coûteuses, et on utilise les extraits de principes aromatiques ainsi obtenus pour le houblonnage du moût.
Par suite de la faible solubilité dans l'eau des principes aro- matiques du houblon, la capacité d'absorption des principes aromatiques par l'eau ou la solution'aqueuse utilisée est limitée. De plus, les princi- pes aromatiques dissous dans l'eau ou dans les solutions aqueuses se dépo- sent facilement, en particulier lorsque le liquide contient des substances agissant par adsorption, comme par exemple drèche de houblon, trouble, le- vure, ou bulles d'anhydride carbonique. La séparation des principes aroma- tiques est favorisée de plus par le fait que le pH de la première trempe diminue pendant la fermentation de 5,5 environ à 4,5 environ, ce qui dimi- nue la solubilité des principes aromatiques.
Grâce aux effets dispersifs et aux actions chimiques colloïda- les des ondes ultrasonores, les principes aromatiques qui ne sont que dif- ficilement solubles dans l'eau, passent après leur sortie du houblon pour une forte part, en répartition colloïdale dans le liquide d'extraction et, dans celui-ci comme plus tard dans le moût, sont protégés dans une large mesure contre des précipitations indésirables, apparemment par le fait de stabilisateurs. Ces stabilisateurs pourraient être d'une part les colloides présents dans le houblon qui, lors du traitement par des ultrasons, passent en même temps que les principes aromatiques dans le liquide aqueux, d'au- tre part les substances colloïdales présentes dans le moût.
On s'explique ainsi que les principes aromatiques isolés du houblon par le traitement aux ultrasons et dispersés dans la phase aqueuse, puissent s'enrichir con- sidérablement dans le liquide d'extraction, et aussi dans la région acide, et qu'il soit possible d'éviter dans une grande mesure les dépôts intempes- tifs de principes aromatiques, quand on ajoute des extraits ainsi obtenus de ceux-ci au moût qui doit être soumis à la cuisson. Les principes aroma- tiques restent ainsi maintenus principalement dans le moût et ne passent pas, tout au moins dans la mesure jusqu'à présent observée, dans le trouble, ou, en cave de fermentation, dans les mousses de fermentation principales, le couvercle ou la levure.
L'extraction des principes aromatiques par traitement aux ultra- sons peut être exécutée dans un récipient métallique proportionné à l'impor- tance de la production, par exemple dans le filtre à houblon qui existe dans les exploitations de brasserie, et l'extrait de principes aromatiques ainsi obtenu est ajouté au malt en proportion convenable. On opère par exemple en mélangeant la quantité de houblon pesée avec le liquide d'extraction, chauf- fé par exemple à environ 50 à 60 C et au-dessus, et en maintenant en mouve- ment par agitation le mélange pour le faire gonfler quelques minutes et en commençant ensuite le traitement par les ultrasons.
Comme liquide d'extrac- tion, on peut utiliser de l'eau de brassage décarbonatée, ou l'eau de lavage provenant du lavage et de l'épuisement des drèches séparées de la première trempe, ou aussi cette trempe même. On évalue la quantité de liquide à ajou- ter au houblon pèse suivant le rapport de concentration à établir dans cha- que cas entre le houblon et le liquide. Les conditions opératoires optimum résultent d'essais préalables effectués pour chaque cas considéré. Il y a lieu sur ce point de considérer que l'effet d'extraction maximum dépend non
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seulement des rapports de concentration du houblon au liquide, mais aussi de la nature et de la composition du liquide d'extraction, de la valeur du pH, de la température d'extraction, de l'intensité des ultrasons et de la durée d'action des ondes ultrasonores.
On a effectué des essais dans un intervalle d'environ 50 à 60 C, en maintenant la température constante pen- dant la durée de l'extractiono Une durée de traitement d'environ une heure se révèle généralement suffisante. Dans beaucoup de cas, un traitement plus long, allant par exemple jusqu'à deux heures environ, est nécessaire pour obtenir les résultats optimuma Mais l'extraction sous traitement aux ultra- sons peut aussi s'effectuer à des températures plus élevées, par exemple entre 60 et 100 C, ce qui abrège la durée de ce traitement.
Après l'achèvement de l'extraction, l'extrait de principes a-- romatiques peut être séparé des drèches de houblon par aspiration et utili- sé à parto
Dans des essais exécutés à l'échelle industrielle, effectués à une température de 50 C avec des rapports différents de concentration de hou- blon liquide, et avec des durées de traitement différentes, on a constaté qu'en utilisant 23 kg de houblon pour 43 hl d'eau de brassage décarbonatée soit pour un rapport de dilution de 1 -. 187,'on obtenait les meilleurs ré- sultats par une exposition de deux heures. On a recueilli dans le liquide d'extraction 53,8 % des principes aromatiques du houblon, la limite de sa- turation étant ainsi attpinteo A la fin de l'extraction, la valeur du pH était de 6,23.
Dans des essais comparatifs correspondants dans lesquels, au lieu d'eau de brassàge, on utilisait comme liquide d'extraction de l'eau de lava- ge, le meilleur résultat a été obtenu pour une composition correspondant à une partie de houblon pour 200 parties d'eau. On a alors obtenu, après un traitement d'une heure par les ultrasons, un extrait contenant 45 % des prin- cipes aromatiqueso Le pH était à la fin de l'extraction de 5,23. En utilisant comme liquide d'extraction la première trempe, le maximum de l'enrichissement en principes aromatiques était de 61,6 %. Ce résultat a été obtenu en utili- sant 200 parties de première trempe pour une partie de houblon avec un trai- tement d'une heure aux ultrasonso Le pH à la fin de l'extraction était de 5,20.
D'un grand nombre d'essais comparatifs exécutés à l'échelle in- dustrielle, il résulte que le rapport de dilution du houblon au liquide d'ex- traction doit se trouver environ entre 1 g 185 et 1 g 200 et que la durée du traitement aux ultrasons doit s'établir dans un intervalle d'environ une à deux heures. Le traitement dans un intervalle de pH d'environ 5 à 6, s'est montré favorable dans le sens de l'enrichissement en principes aromatiques, en particulier lorsqu'on attache de la valeur à une séparation poussée des principes aromatiques d'avec le tanin du houblon.
On sait que les eaux de brassage fortement carbonatées peuvent retirer du houblon une plus grande quantité de principes aromatiques que les eaux d'un moindre degré de dureté, mais que la qualité des bières houblonnées avec de telles eaux souffre par suite de la soustraction simultanée d'autres principes contenus dans le houblon et dont la présence est désirableo Les essais ont montré qu'en réglant le pH de l'eau de brassage utilisée pour l'ex- traction du houblon aux ultrasons à une valeur de 7,5, avec un rapport d'une partie de houblon pour 666 parties d'eau,la proportion des principes aroma- tiques dissous augmente de 60 %, mais qu'en même temps la teneur en tanin de la solution d'extrait s'élève à 93 % du tanin total qu'il est possible d'ex- traire du houblon,
ce qui est tout à fait indésirableo Il est par suite re- commandable de mettre en oeuvre le procédé décrit d'extraction par les ultra- sons en milieu faiblement acide,, de préférence dans un intervalle de pH de 5 à 60
Des essais comparatifs sur la relation entre la solubilité du ta- nin du houblon et la concentration des charges à cuire ont montré qu'une charge qui renferme une partie de houblon-pour 333 parties d'eau de brassa- ge, après 120 minutes d'extraction à une température de 50 à 60 C contenait sans ultrasons, 85,4 % de tanino Une charge correspondante dans laquelle
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l'extraction a été faite à la la même température et avec un traitement continu par les ultrasons de 120 minutes a donné un extrait contenant seu- lement 22,
4 % de tanino Dans un essai parallèle sur un dépôt contenant pour une partie de houblon seulement 150 parties d'eau de brassage, on a extrait après 120 minutes d'exposition continue aux ultrasons seulement 6,3 % de ta- nin. Des essais exposés ci-dessus, il ressort que les suspensions de houblon dans lesquelles le rapport du houblon au liquide d'extraction se trouve voisinage d'environ 1 :
200 fournissent dans l'extraction par les ultrasons des extraits qui sont comparativement riches en principes amers et relati- vement pauvres en tanino
On a constaté de plus que, dans l'extraction par les ultrasons du houblon conformément à l'invention, la formation de résines dures nuisi- bles est fortement réduite, ce qui pourrait vraisemblablement être attribué aux conditions favorables du potentiel d'oxyde-réductiono
Les drèches de houblon subsistant après l'extraction par les ultrasons peuvent avec avantage être ajoutées au moût en cours de cuisson pour la précipitation de l'albumine. Il est remarquable que ces moûts pré- sentent une teneur notablement plus élevée en acides /3 et en résines mol- les qu'en résines dures ; possèdent par suite encore une valeur aromati- que non négligeable.
Des recherches analytiques ont montré que grâce à l'utilisation du procédé par les ultrasons décrit, on peut obtenir un rendement d'utilisa- tion des principes utiles du houblon allant jusqu'à 88 %, tandis que dans le procédé de cuisson en usage jusqu'à présent, les principes aromatiques du houblon introduits n'atteignaient que 46 % environ.
L'invention permet de ce fait une augmentation du rendement d'utilisation des principes aromati- ques des houblons de plus de 40 %. Comparativement au procédé de cuisson ha- bituel, on peut selon l'invention houblonner les moûts avec une quantité de houblon réduite dans une large mesure, par exemple 40 % et dans des condi- tions pratiques qui ne gênent pas le cours normal du brassageo Dans des es- sais comparatifs où l'on a opéré d'une part par le procédé de cuisson normal avec addition totale de houblon, et d'autre part avec une économie de 40 % de houblon suivant la présente invention, les courbes de pH relevées pendant toute la suite des opérations de brassage n'ont présenté aucune différence.
L'invention va être maintenant expliquée au moyen d'un exemple pour,la fabrication de bière suivant le procédé Pilsen (cuisson "Pils") avec 173 hl de première trempe (11,05 %) dans lequel, au lieu de l'addition to- tale ordinaire de houblon qui aurait atteint 58 kg de houblon (Variété Spalt, récolte 1949), on a opéré avec une quantité de houblon diminuée de 40 % (exactement 34,8 kg)o
De la première trempe (moût de tête 15,4 %), on a fait couler en- viron 22,5 hl dans le filtre à houblon, on a réglé sa température à une valeur de 50 à 60 C et on a remplacé par 17,4 kg de houblon (Spalt 1949)o Après une extraction par les ultrasons prolongée pendant une heure, au cours de laquel- le environ 45 % des principes aromatiques présents dans le houblon ont été absorbés par la première trempe,
on sépare la drèche de houblon et la solu- tion d'extrait des principes-aromatiques. Les drèches parviennent immédiate- ment dans le moût déjà en cours de cuisson, et prennent part à la précipita tion de l'albumine. L'extrait de principes aromatiques de la première trempe (22,5 hl) est acheminé vers le moût en cours de cuisson, de façon qu'il cui- se avec ce dernier pendant environ 1 heure 30 minutes. Avec l'arrivée d'eau de lavage, les 17,4 kg restant de houblon sont extraits dans le filtre à hou- blon devenu libre entre temps dans 19 hl d'eau pure à 50 à 60 C avec exposi- tion aux ultrasonso Après une heure d'exposition aux ultrasons 17 % des prin- cipes aromatiques du houblonétaient absorbés.
Après séparation de l'extrait des principes aromatiques des drèches, ces dernières sont de nouveau intro- duites immédiatement'dans le moût en cours de cuisson, tandis que l'extrait des principes aromatiques par les eaux de lavage était introduit de façon par exemple à cuire simultanément 12 hl pendant une heure, et les 7 hl restant pendant seulement 15 minutes. On a obtenu un moût après cuisson dont la teneur
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en principes aromatiques atteignait 30,26 g par hlo Dans une cuisson norma- le exécutée à titre comparatif, dans laquelle on opérait avec le même moût, le même procédé, la même variété de houblon, mais avec une addition totale de houblon (58 kg), le moût, par suite des pertes connues en principes aro- matiques, en contenait que 14,7 g de ceux-ci par hl.
On décrit ci-après deux cuissons suivant l'invention (N 13 et N 14) et à titre de comparaison, une cuisson normale (N 10), le houblon utilisé dans ce cas (Spalt 1949) contenait, d'après l'analyse suivant la mé- thode Wöllner, 15,12 g de principes aromatiques par 100 go Dans le brassage normal N 10 (177 hl) de moût après cuisson, on a opéré avec une addition complète de houblon (58 kg Spalt 1949) renfermant 8769,6 g de principes aro- matiques, dont seulement 2341,3 g (26,7 %) ont pu être décelés dans le moût du bac de refroidissement.
Dans les brassages d'essai N 13 et 14, on a opéré suivant l'in- vention avec une économie de houblon de 40 %.
Dans la cuisson d'essai N 13 (176 hl de moût de cuisson) et la cuisson d'essai N 14 (173 hl de moût de cuisson), on a utilisé dans chaque cas 34,8 kg de houblon (Spalt 1949, contenant 15,12 g de principes aromati- qyes par 100 g de houblon). Le houblon a été divisé en deux parties chacune de 17,4 kg (selon l'exemple ci-dessus) introduites dans environ 20 hl de moût de cuisson, puis séparé de celui-ci, extrait dans environ 20 hl d'eau de la- vage par les ultra-sons pendant respectivement 1 heure et 2 heures. Les solu- tions d'extrait des principes aromatiques par ultrasons arrivaient comme dans l'exemple ci-dessus séparément des drèches de houblon dans le moût en cours de cuisson.
Sur l'addition de houblon de 34,8 kg calculés sur les cuissons d'essais, 5261,7 g de principes aromatiques arrivaient dans le moût de cuis- son et 4933,5 g en ont été retrouvés dans le moût du bac de refroidissement.
Ces chiffres correspondent à un rendement d'utilisation des principes aroma- tiques du houblon de 93,8 %.
Les résultats des essais comparatifs exposés ci-dessus sont ras- semblés dans le tableau suivant
EMI5.1
<tb> Cuisson <SEP> Cuisson <SEP> d'essai <SEP> Cuisson
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<tb> normale <SEP> N <SEP> 13 <SEP> d'essai
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<tb> ( <SEP> Spalt <SEP> 1949) <SEP> addition <SEP> totale <SEP> économie <SEP> 40 <SEP> % <SEP> économie <SEP> 40 <SEP> % <SEP>
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<tb> Principes <SEP> aro- <SEP> 14,7 <SEP> 27,0 <SEP> 30,
3
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<tb> matiques <SEP> en <SEP> % <SEP>
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Dans le cas de l'emploi de houblon de moindre valeur aromatique, on obtient par l'extraction au moyen des ultrasons selon l'invention des matières aromatiques avec une économie de 40 % de houblon, dans des opéra- tions analogues de cuisson et de houblonnage, pour différentes sortes de bière., des teneurs en principes aromatiques, par exemple dans les moûts de cuisson, qui sont au moins égales aux teneurs qu'il est possible d'attein dre dans le houblonnage opéré de la façon jusqu'à présent usuelle pour une addition complète de houblon.
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Les bières de perce normalement houblonnées et traitées renfer- ment en général seulement 15 à 25 % des principes aromatiques du houblon uti- lisé. Dans l'emploi du procédé décrit avec 40 % d'économie de houblon, la teneur de ces bières en principes aromatiques peut être considérablement aug- mentée..
Tandis que dans une bière obtenue par le procédé Pilsen ("Pils"), dans le procédé normal de cuisson avec une addition totale de houblon (en accord avec les données de la littérature technique), on ne retrouvait que 25,6 % des principes aromatiques du houblon utilisé, dans les essais compa- ratifs, les rendements en principes aromatiques dans des bières correspon- dantes mais préparées selon l'invention avec une économie de 40 % de houblon se sont élevés à 42,3 % ce qui correspond à un accroissement maximum de 65 %.
Le procédé selon l'invention est susceptible de différentes va- riantes. Par exemple, il n'est pas nécessaire d'extraire le houblon séparé- ment dans la première trempe et dans l'eau de lavage. Au contraire, on peut exécuter l'extraction avec traitement par les ultrasons en une seule charge moyennant l'utilisation d'un liquide d'extraction approprié, et ajouter l'ex- trait de produits aromatiques obtenu et les drèches de houblon simultanément au moût, par exemple au début de la cuisson. On peut également opérer par exemple en ajoutant au moût, au début de sa cuisson, les drèches de houblon immédiatement après l'extraction des principes aromatiques par les ultrasons, tandis que la solution d'extraction des principes aromatiques est ajoutée au moût en cours de cuisson à un moment postérieur, par exemple après une demi- heure ou une heure.
D'après une forme de mise en oeuvre du procédé, environ deux tiers de la solution d'extraction des produits aromatiques par les ultrasons sont ajoutés avec les drèches de houblon au moût en cours de cuisson, tandis que le tiers restant de la solution d'extraction des principes aromatiques est conservé dans un récipient qui peut être chauffé par exemple à environ 70 C et ajouté au moût en cours de cuisson peu de temps, par exemple un quart d'heure, avant le début de la cuissons On conserve ainsi les huiles essen- tielles de valeur du houblon.
On peut ajouter au moût en cours de cuisson, en plus de l'extrait des principes ar.omatiques par les ultrasons, également du houblon naturel.
On peut ainsi donner au moût une amertume plus ou moins accentuée (par trans- formation chimique de l'acide picrique- [alpha] en isohumulone). De même, lors de l'addition de houblon naturel, on peut se tenir dans le cadre de l'éco- nomie de houblon atteignant 40 %, c'est-à-dire retirer à une partie de la quantité de houblon réduite les principes aromatiques au moyen d'une expo- sition aux ultrasons, et introduire comme telle la partie restante du hou- blon dans la suite des opérations de cuisson.
Selon une forme de mise en oeuvre de l'invention, on peut procé- der en ajoutant après clarification d'une certaine quantité par exemple 45 hl, de première trempe, le houblon à ce moût, et en l'extrayant au moyen d'un traitement par les ultrasons appliqués pendant 1 à 2 heures, sans inter- rompre la suite de la clarification.
Mais on peut aussi opérer l'extraction du houblon par les ultra- sons après l'achèvement de la clarification et l'addition du houblon dans le moût en cours de cuisson.
D'après une autre forme de mise en oeuvre, on opère en exécutant l'extraction du houblon par les ultrasons en continu dans un filtre particu- lier interposé entre la cuve de clarification et la cuve matière. Les quanti- tés de liquide en circulation enrichies en principes aromatiques peuvent alors être recueillies dans un autre appareil et introduites en quantité et à des instants convenables dans le moût, ou bien on peut aussi faire parvenir l'ex- trait des principes aromatiques du houblon sans séparation, directement dans la cuve matière.
Les drèches de houblon sont alors après l'achèvement du cir- cuit conduites du filtre à la cuve matière,
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Les solutions d'extrait de principes aromatiques préparées selon l'invention à l'aide d'un traitement par les ultrasons peuvent aussi, selon un procédé en soi connu, par exemple par distillation sous vide, être épaissies sensiblement jusqu'à consistance sirupeuse et utilisées sous cette forme dans la cuisson du moûto
Les principes aromatiques occlus dans le trouble peuvent suivant l'invention, en être séparés et récupérés par traitement aux ultrasons en présence d'eau, par exemple d'eau de brassage ou d'une solution aqueuse.
On opère par exemple en délayant environ 900 g de trouble dans 8 litres d'eau de brassage; et en traitant la suspension, après une faible alcalini- sation, par exemple un réglage sur un pH de 8 à température augmentée, soit 50 à 60 C, pendant 4 heures avec une puissance acoustique de 300 W (à 1.000 khz).
Du trouble total d'un brassage, par exemple 30 kg contenant 5,85 kg d'extrait sec, on récupère sur la solution d'extrait par-les ultrasons, 66,5 gr. de principes aromatiques, soit 1,5 % des principes aromatiques du houblon présents dans la cuisson. Les solutions d'extrait de principes aro- matiques récupérés dans le trouble, qui pratiquement sont exempts de pro- duits nuisibles, peuvent trouver leur application dans l'opération de cuis- son (cuisson du moût) ou aussi dans l'exécution de l'extraction du houblon par les ultrasons, comme constituant du débit total liquide, d'autant plus que la valeur du pH de la solution extraite des principes aromatiques reti- rés du trouble se règle à la fin du traitement aux ultrasons à environ 5,8.
Une bière préparée suivant le présent procédé de houblonnage par les ultrasons et suivant le brassage type Pilsen, avec une teneur en moût initiale de 11,55 % est normalement fermentée, elle a un pH favorable, a une couleur extrêmement claire, et est bien saccharifiée. La décomposition de l'albumine pourrait être encore un peu meilleure, la constitution biologique est excellente. Cette bière a une saveur douce et fine, elle est bien réus- sie aussi en ce qui concerne son amertume, elle mousse également particuliè- rement bien.
D'autres essais ont montré qu'au moyen d'un traitement par les ultrasons des drèches et de moût,on peut opérer avantageusement à une tem- pérature plus élevée, par exemple entre 50 C et la température de cuisson, améliorer considérablement les propriétés de la bière, par exemple en ce qui concerne son arôme, sa saveur, et sa compositiono Par exemple, par le traitement aux ultrasons, l'amertume inhérente au moût tend à se transformer en une agréable douceur. L'essai à l'iode du moût devient normal dans un temps notablement plus court que dans les périodes de saccharification consta- tées jusqu'à présent dans les cuissons, ce qui doit être attribué à une désin- tégration stimulée par les ultrasons,' et à une élimination des substances nuisibles produite par les ultrasons.
Le traitement du moût par les ultrasons provoque de plus une dé- sintégration du maltose brut, qui s'accroît lorsque la durée d'exposition aux ultrasons augmente, et qui atteint en général après environ 2 heures d'exposition aux ultrasons, environ 10 % du maltose brut totale Le goût de son inhérent au moût et qui rappelle la drèche est supprimé dans tous les cas dans une très large mesure par l'action des ultrasons. L'arôme est nota- blement affiné, plus pur et plus doux, et dans le moût houblonné traité par les ultrasons, par exemple dans la cuve matière ou dans le bac refroidisseur, par suite de l'activation des principes aromatiques du houblon et des huiles essentielles de celui-ci, l'arôme ressort particulièrement bien.
Après déjà environ une demi-heure d'exposition aux ultrasons, il se produit un affine- ment notable en ce qui concerne l'arôme et le goûta En augmentant la durée du traitement, par exemple jusqu'à 60 minutes, le goût douceâtre de malt des moûts croit imperceptiblement, et l'amertume des moûts semble plus raffinée.
Il n'y a pas lieu en général de dépasser une durée de traitement de 120 minu- tes, car alors les améliorations que permet de constater la dégustation dimi- nuent pour la plupart.
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Les modifications qu'on obtient par le traitement aux ultrasons dans les moûts en ce qui concerne leurs propriétés physiques ou chimiques favorisent le début de la fermentation, l'accomplissement de celle-ci et la production d'alcool. La fermentation s'accomplit plus rapidement, le degré final de fermentation est augmenté, la durée de maturation de la bière est abrégée, la qualité et la tenue de la bière sont améliorées..
Dans un essai industriel, dans lequel on opérait suivant le pro- cédé connu à deux trempes, après l'extraction de la première trempe, le moüt restant a été traité dans une cuve à moût pendant une heure par les ultrasons, en maintenant constamment la température du moût à 52 Co Après 15, 30, 45 et 60 minutes, on a prélevé des échantillons qui ont présenté des valeurs de pH respectivement égales à 5,51; 5,44; 5,42; 5,43. L'essai à l'iode a été po- sitif pour tous les échantillons.
Le moût traité pendant 60 minutes par les ultrasons présentait un goût clairement douceâtre et distingué, l'odeur habituelle de moût était fortement diminuée. Après l'échaudage du premier moût pour préparer le moût restant destiné à être traité par les ultrasons, la saccharification s'est effectuée un peu plus rapidement que dans le procédé normale L'essai à l'io- de est devenu négatif plus rapidement que d'habitude, même lorsqu'on opérait sur des malts de moindre pouvoir saccharifiant.
Au cours de la cuisson consé- cutive, il ne s'est produit aucune perturbation, la production de la chaudiè- re de cuisson, avec un pH de 5,18 pour le moût introduit (155 hl) était nor- maleo
Les modifications de la composition chimique (désintégration du maltose brut) constatées après l'action des ondes ultrasonores sur les moûts sont portées dans les tableaux suivants TABLEAU A Première trempe (11,7 %)
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<tb> Essai <SEP> Maltose <SEP> brut <SEP> Maltose <SEP> brut <SEP> Maltose <SEP> brut <SEP> Dégustation
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<tb> g/100 <SEP> ce <SEP> moût <SEP> % <SEP> de <SEP> l'extrait
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<tb>
<tb> Sans <SEP> trai-
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<tb> tement <SEP> 0,71 <SEP> 6,
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<tb> 30 <SEP> Mine
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<tb> traitement <SEP> 0,68 <SEP> 5,61 <SEP> 4,23 <SEP> normal
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<tb> 60 <SEP> Mine <SEP> douceur
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<tb> traitement <SEP> 0,66 <SEP> 5,44 <SEP> 7,04 <SEP> augmentée
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<tb> 120 <SEP> mina <SEP> plus <SEP> doux
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<tb> traitement <SEP> 0,64 <SEP> 5,33 <SEP> 9,86 <SEP> que <SEP> les
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<tb> autres <SEP> échan-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> tillons
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TABLEAU B Moût du refroidissoir 12 %
EMI9.1
<tb> Essai <SEP> Maltose <SEP> brut <SEP> Maltose <SEP> brut <SEP> Maltose <SEP> Propriétés
<tb> g/100 <SEP> ce <SEP> % <SEP> de <SEP> l'extrait <SEP> brut <SEP> % <SEP> gustatives
<tb> moût
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<tb> Sans <SEP> traitement <SEP> 0,71 <SEP> 5,
97 <SEP> - <SEP> normal
<tb>
<tb> 30 <SEP> mine <SEP> douceur
<tb> traitement <SEP> 0,70 <SEP> 5,88 <SEP> 1,41 <SEP> accentuée
<tb>
<tb> 60 <SEP> mina <SEP> caractère <SEP> de
<tb> traitement <SEP> 0,69 <SEP> 5,82 <SEP> 2,82 <SEP> malt <SEP> accentué
<tb>
<tb> 120 <SEP> min. <SEP> goût <SEP> de <SEP> malt
<tb> traitement <SEP> 0,67 <SEP> 5,65 <SEP> 5,64 <SEP> plus <SEP> accentué
<tb> que <SEP> l'échantillon <SEP> précédent.
<tb>
Les tableaux A et B montrent que le traitement de moûts par les ultrasons dans un milieu riche en malt ou en dextrine, provoque une désinté- gration partielle du maltose, qui augmente lorsque la durée d'exposition aux ultrasons augmente elle-même, et qu'après 2 heures d'exposition aux ultrasons, intéresse jusquà 10 % du maltose brut décelable. En même temps, le caractè- re de malt des moûts augmente lorsque la durée d'exposition aux ultrasons augmente, tandis que le goût de son ou de moût diminue.
Comme le dédoublement du maltose qui dans d'autres circonstances ne s'opère normalement que pendant la fermentation sous l'action des cellules de levure (dextrose fermentescible se dédoublant facilement par fermentation en deux molécules), cette action en présence des ultrasons a déjà lieu par- tiellement pendant la cuisson, il en résulte certaines améliorations de la fermentation des moûts, ainsi que de la production d'alcool et ainsi de la tenue des bières qui en résultent.
Dans l'essai indiqué sur le tableau A, la proportion d'alcool a monté de 3,73 % en poids dans le produit fermenté du moût traité aux ultra- sons, pendant 30 minutes jusqu'à 3,84 % en poids dans le moût arrivéà la fermentation finale de l'échantillon traité par les ultrasons pendant 120 minutes.
De même le traitement par les ultrasons de l'eau de lavage, qui s'effectue de même avec avantage à des températures assez élevées, par exem- ple entre 50 C et la température de cuisson et avec agitation intermittente, produit un affinage de l'eau de lavage, en particulier au point de vue de l'arôme et du goût. On a constaté surtout que le goût de son inhérent à l'eau est éliminé dans une large mesure par le traitement aux ultrasons.
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BEER MANUFACTURING PROCESS
The manufacture of beer in breweries is generally carried out by mixing the crushed malt with water, the "extract" then entering into solution, then by filtering the malt solution (first steeping) of the residues of malt, and then cooking the liquid with the addition of the necessary quantity of hops. The hot wort then passes through a filter to get rid of the hop residues, and finally it is cooled in a cooler tank where the cloudiness is deposited. The must. is then put to ferment by adding yeast, and after the completion of fermentation, it is put in cellar for keeping and maturation.
Extensive research has shown that it is possible to. considerably reduce the costs of making beer through the use of ultrasound, and thus obtain beers of superior quality. It has been found that ultrasonic treatment can be applied at several stages of brewery operations. For example, hops can be ultrasonically treated in the presence of water or aqueous solutions, or intermediate products, such as steepings, musts, washings, or by-products such as. cloudy, singly or in groups, optionally in admixture and thus achieve certain advantages.
As an ultrasound generator, it is possible to use the "T 300a" diving apparatus, built by the so-called "Ultrakust G.m.b.H." company. in Ruhmannsfelden, Niederbayern (Bavaria), which is a rotary transmitter with high frequency generator (frequency 1.000 khz). It is advantageous to use the appliance at full power; it then transmits to the treated materials an ultra-acoustic power of approximately 300 W. The ultrasound treatment is carried out with advantage by raising the temperature, for example between
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50 and 100 C approximately, keeping the temperature constant during the treatment, and stirring continuously or occasionally the treated product.
A drawback of the hitherto usual method of hopping, in which the hops are added as they are to the wort, is, as we know, that during cooking, only a third to a quarter of the aromatic principles contained in the hops introduced, and in general no more than 35%, passes through the must, and that, in addition, considerable amounts, for example from 3 to 7% of the aromatic principles separate and settle during fermentation and storage.
These disadvantages are eliminated according to the invention by subjecting the hops to the action of ultrasound in the presence of water or aqueous liquids, for example purified brewing water, wort or washing water so that the aromatic principles of value which are found in the hops are then dispersed in the extraction liquid, which avoids costly losses, and the extracts of aromatic principles thus obtained are used for the hopping of the wort.
Due to the low solubility in water of the aromatic principles of hops, the absorption capacity of the aromatic principles by the water or the aqueous solution used is limited. In addition, the aromatic principles dissolved in water or in aqueous solutions are easily deposited, in particular when the liquid contains substances which act by adsorption, such as for example hop grain, cloudy, yeast, or carbon dioxide bubbles. The separation of the flavoring principles is further promoted by the fact that the pH of the first mash decreases during fermentation from about 5.5 to about 4.5, which decreases the solubility of the flavoring principles.
Thanks to the dispersive effects and the colloidal chemical actions of ultrasonic waves, the aromatic principles which are only difficult to dissolve in water, pass after their exit from the hops to a large extent, in colloidal distribution in the liquid of extraction and, in this as later in the wort, are to a large extent protected against unwanted precipitation, apparently by the fact of stabilizers. These stabilizers could be on the one hand the colloids present in the hops which, during the treatment by ultrasound, pass at the same time as the aromatic principles in the aqueous liquid, on the other hand the colloidal substances present in the must.
It is thus explained that the aromatic principles isolated from the hops by the ultrasonic treatment and dispersed in the aqueous phase, can be considerably enriched in the extraction liquid, and also in the acid region, and that it is It is possible to avoid to a great extent the untimely deposits of aromatic principles, when extracts thus obtained from them are added to the must which is to be subjected to cooking. The aromatic principles thus remain mainly maintained in the must and do not pass, at least to the extent hitherto observed, into the cloudiness, or, in the fermentation cellar, into the main fermentation foams, the lid or the yeast.
The extraction of the aromatics by ultrasound treatment can be carried out in a metal container proportioned to the size of the production, for example in the hop filter which exists in brewery operations, and the extract of aromatic principles thus obtained is added to the malt in a suitable proportion. The operation is carried out, for example, by mixing the quantity of hops weighed with the extraction liquid, heated for example to approximately 50 to 60 C and above, and by keeping the mixture in motion by stirring to make it swell for a few. minutes and then starting the ultrasound treatment.
As the extraction liquid, decarbonated brewing water can be used, or the washing water from washing and depleting the spent grains separated from the first mash, or also this mash itself. The quantity of liquid to be added to the weighed hops is evaluated according to the concentration ratio to be established in each case between the hops and the liquid. The optimum operating conditions result from preliminary tests carried out for each case considered. On this point, it should be considered that the maximum extraction effect depends not
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only the concentration ratios of hops to liquid, but also the nature and composition of the extraction liquid, the pH value, the extraction temperature, the ultrasound intensity and the duration of extraction. action of ultrasonic waves.
Tests were carried out over a range of about 50 to 60 ° C., keeping the temperature constant throughout the extraction period. A processing time of about one hour is generally sufficient. In many cases a longer treatment, for example up to about two hours, is necessary to obtain optimum resultsa But the extraction under ultrasound treatment can also be carried out at higher temperatures, for example. between 60 and 100 C, which shortens the duration of this treatment.
After completion of the extraction, the extract of aromatic principles can be separated from the hops grains by suction and used in parto
In tests carried out on an industrial scale, carried out at a temperature of 50 C with different ratios of concentration of liquid hoppers, and with different treatment times, it was found that using 23 kg of hops for 43 hl of decarbonated brewing water is for a dilution ratio of 1 -. 187, the best results were obtained with a two hour exposure. 53.8% of the aromatic principles of the hops were collected in the extraction liquid, thus reaching the saturation limit. At the end of the extraction, the pH value was 6.23.
In corresponding comparative tests in which, instead of brewing water, washing water was used as extraction liquid, the best result was obtained for a composition corresponding to one part of hops per 200 parts. of water. An extract containing 45% of the aromatic principles was then obtained, after a treatment of one hour with ultrasound. The pH was at the end of the extraction of 5.23. Using the first quench as the extraction liquid, the maximum enrichment in aromatic principles was 61.6%. This result was obtained by using 200 parts of first mash for one part of hops with a treatment of one hour with ultrasound. The pH at the end of the extraction was 5.20.
From a large number of comparative trials carried out on an industrial scale, it results that the ratio of dilution of the hops to the extraction liquid should be between approximately 1 g 185 and 1 g 200 and that the duration of ultrasound treatment should be established within about one to two hours. The treatment in a pH range of about 5 to 6, has been shown to be favorable in the direction of the enrichment of aromatic principles, in particular when value is attached to a thorough separation of the aromatic principles from the hop tannin.
It is known that strongly carbonated brewing waters can remove from the hops a greater quantity of aromatic principles than waters of a lesser degree of hardness, but that the quality of beers hopped with such waters suffers as a result of the simultaneous subtraction of 'other principles contained in hops and the presence of which is desirable. Tests have shown that by adjusting the pH of the brewing water used for the ultrasonic extraction of hops to a value of 7.5, with a ratio of one part of hops to 666 parts of water, the proportion of dissolved flavoring principles increases by 60%, but at the same time the tannin content of the extract solution rises to 93% of the total tannin that can be extracted from the hops,
which is completely undesirable. It is therefore advisable to carry out the described process of ultrasonic extraction in a weakly acidic medium, preferably in a pH range of 5 to 60.
Comparative tests on the relation between the solubility of the ta- nin of the hops and the concentration of the cooking charges have shown that a charge which contains one part of hops per 333 parts of brewing water, after 120 minutes d 'extraction at a temperature of 50 to 60 C contained without ultrasound, 85.4% tanino A corresponding charge in which
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the extraction was done at the same temperature and with continuous ultrasound treatment for 120 minutes gave an extract containing only 22,
4% tanino In a parallel test on a deposit containing only 150 parts of brewing water for one part of hops, only 6.3% of tanin was extracted after 120 minutes of continuous exposure to ultrasound. From the tests described above, it emerges that the hop suspensions in which the ratio of the hops to the extraction liquid is around 1:
200 provide extracts in the ultrasonic extraction which are comparatively rich in bitter principles and relatively poor in tanino
It has furthermore been found that in the ultrasonic extraction of hops according to the invention the formation of harmful hard resins is greatly reduced, which could presumably be attributed to the favorable conditions of the oxide-reduction potential.
Hop grains remaining after ultrasonic extraction can advantageously be added to the wort during cooking for the precipitation of albumin. It is remarkable that these musts have a considerably higher content of β acids and of soft resins than in hard resins; therefore still have a not insignificant aromatic value.
Analytical research has shown that through the use of the described ultrasonic process, an efficiency of use of the useful principles of hops of up to 88% can be obtained, while in the cooking process in use up to 88%. At present, the flavor principles of the hops introduced reached only about 46%.
The invention therefore allows an increase in the efficiency of use of the flavoring principles of the hops of more than 40%. Compared to the usual cooking process, according to the invention the musts can be hopped with a largely reduced amount of hops, for example 40%, and under practical conditions which do not interfere with the normal course of brewing. comparative tests in which, on the one hand, the normal cooking process with total addition of hops was carried out, and on the other hand with a saving of 40% of hops according to the present invention, the pH curves recorded throughout the rest of the brewing operations showed no difference.
The invention will now be explained by means of an example for the manufacture of beer according to the Pilsen process ("Pils" cooking) with 173 hl of first mash (11.05%) in which, instead of the addition ordinary hop total which would have reached 58 kg of hops (Variety Spalt, harvest 1949), we operated with a quantity of hops reduced by 40% (exactly 34.8 kg) o
From the first mash (top wort 15.4%), about 22.5 hl were poured into the hop filter, its temperature was set to a value of 50 to 60 C and replaced by 17 , 4 kg of hops (Spalt 1949) o After prolonged ultrasonic extraction for one hour, during which about 45% of the aromatic principles present in the hops have been absorbed by the first steeping,
the hop residue and the extract solution are separated from the aromatic principles. The spent grains immediately enter the must already being cooked, and take part in the precipitation of albumin. The extract of aromatic principles from the first steeping (22.5 hl) is conveyed to the must during cooking, so that it cooks with the latter for approximately 1 hour 30 minutes. With the arrival of washing water, the remaining 17.4 kg of hops are extracted into the hop filter which has meanwhile become free in 19 hl of pure water at 50 to 60 C with exposure to ultrasound. one hour of ultrasound exposure 17% of the aromatic principles of the hops were absorbed.
After separation of the extract of the aromatic principles from the spent grains, the latter are again immediately introduced into the must during cooking, while the extract of the aromatic principles by the washing waters was introduced so as for example to simultaneously cook 12 hl for one hour, and the remaining 7 hl for only 15 minutes. A must after cooking was obtained whose content
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in aromatic principles reached 30.26 g per hlo In a normal cooking carried out for comparison, in which one operated with the same must, the same process, the same variety of hops, but with a total addition of hops (58 kg ), the must, owing to the known losses in aromatic principles, contained only 14.7 g of these per hl.
Two types of cooking according to the invention (N 13 and N 14) are described below and, by way of comparison, normal cooking (N 10), the hops used in this case (Spalt 1949) contained, according to the analysis according to the Wöllner method, 15.12 g of aromatic principles per 100 gb In the normal brewing N 10 (177 hl) of must after cooking, the operation was carried out with a complete addition of hops (58 kg Spalt 1949) containing 8769, 6 g of aromatic principles, of which only 2341.3 g (26.7%) could be detected in the must of the cooling tank.
In test brews N 13 and 14, the invention was carried out with a hop saving of 40%.
In the test cooking N 13 (176 hl of cooking mash) and the test cooking N 14 (173 hl of cooking mash), 34.8 kg of hops were used in each case (Spalt 1949, containing 15.12 g of flavoring ingredients per 100 g of hops). The hops were divided into two parts each of 17.4 kg (according to the example above) introduced into about 20 hl of cooking wort, then separated from it, extracted into about 20 hl of water from the - wave by ultrasound for 1 hour and 2 hours respectively. The ultrasonic flavor extract solutions arrived as in the example above separately from the hops spent in the wort during cooking.
On the addition of hops of 34.8 kg calculated on the cooking tests, 5261.7 g of aromatic principles arrived in the cooking wort and 4933.5 g were found in the wort of the cooling tank. .
These figures correspond to a yield of use of the aromatic principles of hops of 93.8%.
The results of the comparative tests set out above are collated in the following table.
EMI5.1
<tb> Cooking <SEP> Cooking <SEP> test <SEP> Cooking
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> normal <SEP> N <SEP> 13 <SEP> test
<tb>
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<tb> N <SEP> 10 <SEP> according to <SEP> the invention <SEP> N <SEP> 14
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3
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<tb> principles <SEP> aro-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> matics <SEP> in <SEP>% <SEP>
<tb>
In the case of the use of hops of lower aromatic value, aromatic substances are obtained by extraction using ultrasound according to the invention with a saving of 40% of hops, in similar cooking and cooking operations. hopping, for different kinds of beer., contents of aromatic principles, for example in the cooking musts, which are at least equal to the contents which it is possible to reach in the hopping carried out in the way until now usual for a complete addition of hops.
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Normally hopped and processed pier beers generally contain only 15 to 25% of the aromatic principles of the hops used. When using the described process with 40% hop saving, the aromatic content of these beers can be considerably increased.
While in a beer obtained by the Pilsen process ("Pils"), in the normal cooking process with a total addition of hops (in accordance with the data from the technical literature), only 25.6% of the principles were found. aromatics of the hops used, in the comparative tests, the yields of aromatic principles in corresponding beers but prepared according to the invention with a saving of 40% of hops amounted to 42.3%, which corresponds to a maximum increase of 65%.
The process according to the invention is susceptible of various variations. For example, it is not necessary to extract the hops separately in the first steep and in the wash water. On the contrary, it is possible to carry out the extraction with ultrasonic treatment in a single charge by using a suitable extraction liquid, and to add the resulting aromatic extract and the hops grains simultaneously to the wort. , for example at the start of cooking. It is also possible to operate, for example, by adding to the must, at the start of its cooking, the hops grains immediately after the extraction of the aromatic principles by ultrasound, while the solution for extracting the aromatic principles is added to the must during cooking at a later time, for example after half an hour or an hour.
According to one embodiment of the process, about two thirds of the solution for extracting the aromatic products by ultrasound is added with the hops grains to the wort during cooking, while the remaining third of the solution is added The extraction of the aromatic principles is kept in a container which can be heated for example to around 70 C and added to the must during cooking for a short time, for example a quarter of an hour, before the start of cooking. essential oils of value for hops.
It is possible to add to the must during cooking, in addition to the extract of the ar.omatic principles by ultrasound, also natural hops.
We can thus give the must a more or less accentuated bitterness (by chemical transformation of picric- [alpha] acid into isohumulone). Likewise, when adding natural hops, it is possible to keep within the framework of the hop economy reaching 40%, that is to say withdrawing from a part of the reduced quantity of hops the principles aromatics by means of ultrasonic exposure, and as such introduce the remaining part of the hop in the rest of the cooking operations.
According to one embodiment of the invention, it is possible to proceed by adding after clarification of a certain quantity, for example 45 hl, of first steeping, the hops to this must, and by extracting it by means of ultrasound treatment applied for 1 to 2 hours, without interrupting further clarification.
However, it is also possible to operate the extraction of the hops by ultrasound after the completion of the clarification and the addition of the hops to the wort during cooking.
According to another embodiment, the operation is carried out by carrying out the extraction of the hops by continuous ultrasound in a special filter interposed between the clarification tank and the material tank. The quantities of circulating liquid enriched with aromatic principles can then be collected in another apparatus and introduced in a suitable quantity and at suitable times into the wort, or else the extract of the aromatic principles of the hops can also be sent. without separation, directly in the material tank.
The hop dregs are then after the completion of the circuit conducted from the filter to the material tank,
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The solutions of extract of aromatic principles prepared according to the invention by means of an ultrasound treatment can also, according to a method known per se, for example by vacuum distillation, be thickened substantially to a syrupy consistency and used in this form in cooking musto
The aromatic principles occluded in the cloudiness can, according to the invention, be separated therefrom and recovered by ultrasound treatment in the presence of water, for example brewing water or an aqueous solution.
The operation is carried out for example by diluting approximately 900 g of cloudiness in 8 liters of brewing water; and by treating the suspension, after a weak alkalization, for example an adjustment to a pH of 8 at increased temperature, ie 50 to 60 C, for 4 hours with an acoustic power of 300 W (at 1000 khz).
Of the total cloudiness of a brew, for example 30 kg containing 5.85 kg of dry extract, 66.5 gr is recovered from the extract solution by ultrasound. of aromatic principles, ie 1.5% of the aromatic principles of the hops present in the cooking. Solutions of extracts of aromatic principles recovered from the cloud, which are practically free of harmful products, can find their application in the cooking operation (cooking of the must) or also in the execution of the process. extraction of the hops by ultrasound, as a constituent of the total liquid flow, especially since the pH value of the solution extracted from the aromatic principles removed from the cloudiness is adjusted at the end of the ultrasonic treatment to approximately 5.8 .
A beer prepared according to the present ultrasonic hopping process and following the Pilsen type brewing, with an initial wort content of 11.55% is normally fermented, has a favorable pH, has an extremely light color, and is well saccharified. . The decomposition of albumin could be even better, the biological constitution is excellent. This beer has a sweet and fine flavor, it is also very successful in terms of its bitterness, it also foams particularly well.
Other tests have shown that by means of an ultrasonic treatment of the spent grains and the must, it is possible to operate advantageously at a higher temperature, for example between 50 ° C. and the cooking temperature, considerably improving the properties. beer, for example with regard to its aroma, flavor, and composition. For example, by ultrasonic treatment, the bitterness inherent in the wort tends to turn into a pleasant sweetness. The iodine test of the wort becomes normal in a considerably shorter time than in the periods of saccharification observed so far in cooking, which must be attributed to a disintegration stimulated by ultrasound, ' and removal of harmful substances produced by ultrasound.
Ultrasonic treatment of the wort furthermore causes a disintegration of the crude maltose, which increases when the duration of exposure to ultrasound increases, and which generally reaches after approximately 2 hours of exposure to ultrasound, approximately 10%. total crude maltose The bran taste inherent in the must and reminiscent of spent grain is in all cases to a very large extent removed by the action of ultrasound. The aroma is noticeably refined, purer and sweeter, and in the ultrasonically treated hop wort, for example in the material tank or in the cooling tank, as a result of the activation of the aromatic principles of the hops and the essential oils of it, the aroma stands out particularly well.
After already about half an hour of exposure to ultrasound, there is a noticeable refinement in the aroma and taste. By increasing the duration of the treatment, for example up to 60 minutes, the sweetish taste of malt in musts grows imperceptibly, and the bitterness of musts seems more refined.
In general, there is no need to exceed a treatment time of 120 minutes, because then the improvements which can be observed by tasting diminish for the most part.
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The modifications which are obtained by the ultrasonic treatment in the musts as regards their physical or chemical properties favor the beginning of the fermentation, the completion of this one and the production of alcohol. Fermentation takes place faster, the final degree of fermentation is increased, the beer maturation time is shortened, the quality and durability of the beer are improved.
In an industrial test, in which the operation was carried out according to the known method with two steepings, after the extraction of the first steeping, the remaining wort was treated in a wort tank for one hour by ultrasound, while constantly maintaining the wort. wort temperature at 52 Co After 15, 30, 45 and 60 minutes, samples were taken which showed pH values respectively equal to 5.51; 5.44; 5.42; 5.43. The iodine test was positive for all samples.
The wort treated for 60 minutes by ultrasound showed a clearly sweetish and distinguished taste, the usual must odor was greatly diminished. After scalding the first wort to prepare the remaining wort for ultrasonic treatment, saccharification proceeded a little faster than in the normal process The io- test turned negative faster than usually, even when operating on malts of lesser saccharifying power.
During the subsequent cooking, no disturbance occurred, the production of the cooking boiler, with a pH of 5.18 for the wort introduced (155 hl) was normalo
The changes in the chemical composition (disintegration of crude maltose) observed after the action of ultrasonic waves on the musts are shown in the following tables TABLE A First steeping (11.7%)
EMI8.1
<tb> Test <SEP> Maltose <SEP> brut <SEP> Maltose <SEP> brut <SEP> Maltose <SEP> brut <SEP> Tasting
<tb>
<tb>
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<tb> 120 <SEP> mina <SEP> plus <SEP> soft
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> treatment <SEP> 0.64 <SEP> 5.33 <SEP> 9.86 <SEP> than <SEP> the
<tb>
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<tb> other <SEP> samples
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> tillons
<tb>
<Desc / Clms Page number 9>
TABLE B 12% chiller wort
EMI9.1
<tb> Test <SEP> Maltose <SEP> raw <SEP> Maltose <SEP> raw <SEP> Maltose <SEP> Properties
<tb> g / 100 <SEP> this <SEP>% <SEP> of <SEP> the raw <SEP> extract <SEP>% <SEP> taste
<tb> must
<tb>
<tb> Without <SEP> treatment <SEP> 0.71 <SEP> 5,
97 <SEP> - <SEP> normal
<tb>
<tb> 30 <SEP> mine <SEP> softness
<tb> treatment <SEP> 0.70 <SEP> 5.88 <SEP> 1.41 <SEP> accentuated
<tb>
<tb> 60 <SEP> mina <SEP> character <SEP> of
<tb> treatment <SEP> 0.69 <SEP> 5.82 <SEP> 2.82 <SEP> malt <SEP> accentuated
<tb>
<tb> 120 <SEP> min. <SEP> <SEP> taste of <SEP> malt
<tb> treatment <SEP> 0.67 <SEP> 5.65 <SEP> 5.64 <SEP> plus <SEP> accentuated
<tb> than <SEP> the previous <SEP> sample.
<tb>
Tables A and B show that the treatment of musts by ultrasound in a medium rich in malt or dextrin causes a partial disintegration of maltose, which increases when the duration of exposure to ultrasound itself increases, and that 'after 2 hours of exposure to ultrasound, interests up to 10% of the detectable crude maltose. At the same time, the malt character of the wort increases as the duration of ultrasound exposure increases, while the bran or wort taste decreases.
As the splitting of maltose which in other circumstances normally only takes place during fermentation under the action of yeast cells (fermentable dextrose which easily splits by fermentation into two molecules), this action in the presence of ultrasound already takes place partly during cooking, this results in certain improvements in the fermentation of the musts, as well as in the production of alcohol and thus in the behavior of the resulting beers.
In the test shown in Table A, the proportion of alcohol rose from 3.73% by weight in the fermented product of the ultrasonically treated wort over 30 minutes to 3.84% by weight in the wort. wort reached the final fermentation of the sample treated by ultrasound for 120 minutes.
Likewise the ultrasonic treatment of the washing water, which is carried out in the same way with advantage at fairly high temperatures, for example between 50 ° C. and the cooking temperature and with intermittent agitation, produces a refining of the water. washing water, in particular from the point of view of aroma and taste. Above all, it has been found that the bran taste inherent in water is removed to a large extent by the ultrasonic treatment.