procédé de fermentation conjuguée
Cette invention concerne un nouveau procédé de fermentation qui sera désigné ci-après moue le nom de procédé de fermentation conjuguée et concerne la fermentation
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puis l'addition d'un complément de glucose au quasi-achève¯ ment de la phase active de fermentation. Par conséquent, de
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bolisera sensiblement avant l'addition de glucose.
Un but important de cette invention est de fournir
un nouveau procédé de fermentation où on garde et on combine les avantages de la fermentation normale de la bière et
des fermentations de la bière à complément liquide, alors ;
que les désavantages de ces deux systèmes sont éliminés.
C'est également un but important de cette invention de fournir un procédé de fermentation amélioré dans <EMI ID=4.1>
cacité et une capacité do brassage améliorée.
Un autro but de cette invention concerne un pro-
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prend l'utilisation d'un complément dans le but de donner une bitret légèrement colorée ayant une faible intensité de goût.
Un autre but de cette invention concerne un nou-
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en dextrino ayant un goût léger.
Encore un autre but do cette invention concerne un nouvoau procédé pour la production d'une bière ayant jusqu'à environ 15 pour cent d'alcool en volume,
Un autro but de cette invention est de fournir un nouveau procédé du type indiqué ci-dessus et dans lequel
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ce que la levure fasse premièrement fermenter un moût clansiquo dérivé du malt seul ou du malt et de céréales féculentes dans lequel la levure produira les compléments normaux de la levure, deuxièmement, quand ou comme la première
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du maltotrioso ot que le système enzyme est synthétisé
on ajoute directement au fermenteur un complément liquide à taux do glucose élevé do façon à ce que la fermentation entraîne d'une manière prédominante la fermentation du glucose et que la croissance des cellules soit négligeable, ot finalement dans ce procédé quand ou comma la fermenta-
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cycle d'addition du glucose.
On trouvera dans la description suivante dos buts
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sins, dans lesquels t
La figura 1 est le schéma de fonctionnement du
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soit basé sur l'utilisation de moût tout malt seulement, <EMI ID=12.1> La figure 2 est un schéma simplifié do fonction- nement du procédé de fermentation conjuguée, et .La figure 3 est une représentation graphique du principe du procédé de fermentation conjugué� de cette invention.
La présont procédé nouveau comprend un processus
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de malt pour synthétiser tout le complément d'enzymes pour la fermentation du glucose, du maltose et du maltotriose.
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en considérant les limites du brassage classique et des
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quide" signifiera * un mélange de sucres obtenus directe- ment des plantes ou par hydrolyse chimique ou enzymatique de polysaccharides tels que les amidons de céréales provenant
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du blé, de la pomme de terre, ou d'autres plantes. La source
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contient un taux appréciable de glucose, L'addition du
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appliquée a la production de bière ayant une teneur en
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éthylique. Elle rend aussi possible la fermentation de '-^1 ..., <EMI ID=22.1> invention le complément liquide est ajouté après que la levure ait utilisé le constituant azoté du moût de malt
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enzyme complet qui lui permettra de faire fermenter tous les
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mènes indésirables qui se produisent dans la fermentation
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appréciable de complément liquide.
On sait que les bières ont été brassées à partir
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Le but de l'utilisation de ces compléments de céréales non maltées est essentiellement de diluer le goût très aromati-
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pâle, moins aromatique et moins rassasiante. Depuis un certain temps certains groupes de consommateurs ont montré une tendance marquée à préférer des bières plus pâles et
plus douces, et pour se conformer aune telle préférence de la clientèle pour le genre de bière légère et moins rassasiante il a été d'usage dans le brassage d'augmenter la proportion de compléments de céréales non maltées dans les procédés
de brassage.
Il y a une limite pratique, lorsqu'on utilise le genre d'équipement de brassage traditionnel, à la quantité
de complément de céréales que l'on peut incorporer sans provoquer des difficultés de filtration lorsqu'on sépare
le mont du résidu insoluble et des drêches.. La raison en
est que les enveloppes du malt. d'avoine fournissent l'adjuvant de filtration, qui rend poreux le lit de filtration dans la cuve de clarification ou filtre de brassage, alors que
les résidus des compléments de céréales sont gélatineux et <EMI ID=30.1>
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chaudière de brasserie, diminuant ainsi l'obstruction de
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ou du filtre de brassage. On peut utiliser du sirop de
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mont avec une proportion de céréales classique, soit pour '
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se au fur et à mesure que l'on augmente la proportion- de complément liquide. Aussi, après des cycles répétés de fer-'
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montre un ralentissement marqué dans le rendement de la fermentation terminale ce qui provoque de sérieux troubles dans le procédé car la levure ne floculera pas ou ne se
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tiendra des sucres résiduels non fermentes. C'est plus
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tations n'arrivent souvent pas � se terminer même quand
on leur donne du temps supplémentaire.
De l'étude des vitesses de fermentation de la même levure dans des monte de compositions différentes on a tiré certaines conclusions sur la cause du ralentissement
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observations et conclusions ont conduit au nouveau procédé de fermentation conjuguée. Ce nouveau procédé s'est montré <EMI ID=41.1>
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de fermentation répétés avec la môme levure dans un mont
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les divers sucres. Par exemple, une telle levure fera tout d'abord fermenter le glucose puis le maltose et enfin le maltotriose. Cela seul a été observé par d'autres, mais on
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sélectivité de la levure pour le sucre le plus simple est ce qui provoque le problème relatif aux fermentations à
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que l'on pouvait surmonter un tel problème en alimentant les sucres suivant une séquence telle que la levure .soit amenée
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sont disponibles dans le moût fermentant, Si tous les sucres sont présents au début de la fermentation la levure fera de
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l'amino-acide et l'utilise pour une nouvelle formation cellulaire. Lorsque le glucose sera épuisé, la levure se mettra à faire fermenter le maltose, et enfin se mettra à
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On a trouvé, cependant, que dans les fermentations classiques à complément liquide la levure ne parvenait pas
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ser le maltose et le maltotrioae tandis qu'elle digérait le glucose. La levure n'a apparemment pas besoin de ces enzymes dans de telles fermentations, et durant cette phase la levure assimile les amino-acides libres et les utilise pour la propagation cellulaire. En conséquence, ultérieurement
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afin d'obtenir la construction de tronçons amino-aoides
pour la synthèse d'enzymes afin de faire fermenter le maltose <EMI ID=52.1>
la levure fait tout d'abord fermenter un atout normal dérivé du malt seul ou du malt et de céréales féculentes, dans lesquels la levure produira les compléments normaux d'enzymes. Seulement lorsque cette première phase du cycle
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glucose et la croissance cellulaire sera négligeable.
Puisque chaque fermentation conjuguée se compose d'une phase normale et d'une phase sirop de mais on préfère interrompre l'effet des cycles répétés dans un milieu de ' ;
sirop de mais qui, on l'a trouvé, dérègle la propagation cellulaire normale et la séquence de synthèse des enzyme
Dans les fermentations de bière classiques on '*
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du moût à complément de céréales se fait dans un cuiseur de céréales et dans une cuve de brassage. On mélange alors
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opération, l'amidon provenant du malt d'avoine et des
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sépare le moût du grain dans la cuve de clarification, on ,
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carbonique. Cette action résulte au travail d'une multi-
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sentes dans la levure, et certaine* d'entre elles se forment pendant la propagation et la fermentation de la levure. Le modèle de fermentation dans un meut de céréales ordinaire suit des phases distinctes premièrement la phase de retard pendant laquelle la bière s'adapte aux conditions du substrat deuxièmement la phase de fermentation active pendant la première partie de laquelle la levure se multiplie activement et les sucres fermentables fermentent activement pour former
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minale où la fermentation ralentit, les composants du goût se modifient certains se forment d'autres disparaissent, et dans laquelle la levure flocule et se dépose.
��
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compléments liquides améliorera l'efficacité et augmentera la capacité, la raison principale de l'usage de compléments de céréales est de réduire l'effet affadissant du moût tout malt et d'accroître la stabilité physique du produit final. Quand on utilise des compléments liquides on n'a plus besoin du cuiseur de céréales et on peut facilement le convertir et l'utiliser comme réservoir de brassage additionnel pour le malt de façon à ce que la capacité de brassage soit grandement augmentée si on le désire. Cependant, l'étage qui détermine le taux de production dans les opérations de brasserie est ordinairement la cuve de clarification, de sorte
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cuve de clarification sera réduite à la quantité de malt utilisé dans chaque charge, accroissant ainsi le débit à chaque charge et fournissant 1 ' accroissement de rendement.
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ment liquide possède une très courte phase de retard, mais sa phase de fermentation active est' gênée et retardée par une période d'adaptation intermédiaire, et une phase de fermentation terminale très lente. La phase de fermentation terminale très lente diminue l'efficacité de la fermentation, et si le procédé se termine avant l'achèvement par refroidissement de la fermentation terminale, alors la présence d'un excès de sucres fermentables non fermentes entrave
la floculation de la levure. Il apparaît que la levure
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la basse température, elle restera encore dispersée de façon offrir la plus grande surface possible pour le métabolisme.
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lorsqu'on maintient une basse température, La résultat est que les filtres sont surchargés. ^.
L'explication biochimique an est que la levure assimile les sucres, certaines substances azotées, et ' d'autres constituants et que pendant la propagation elle construit la structure enzymatique qui lui est nécessaire pour utiliser le substrat. Le système enzyme pour le glucose existe dans la levure, et si la levure qui fermente au fond
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te environ 15 pour cent eu plus de tous les hydrates de carbone, elle ne parvient pas à construire un système enzymatique
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Ca n'est que si le glucose atteint un niveau minimal que
la levure sera obligée de synthétiser des systèmes d'enzymes pour métaboliser les autres sucres.
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en glucose est supérieure à 15 pour cent de tous les hydrates de carbone, on doit passer par une période d'adaptation pour
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substances nutritives additionnelles, cependant, avant cette position, la plupart des substances 'nutritives ont déjà été absorbées pour la propagation de la levure, ainsi
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le réarrangement interne répéta de la levure durant une phase de non-propagation l'affaiblisse donc les fermentations des sucres fermentables résiduels ralentissent et la fermentation terminale dure plus longtemps.
Le nouveau procède de fermentation conjuguée est illustré en détail sur la figure 1 et d'une façon grande-
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de fonctionnement.Sur la figure 1 le malt provenant du réser-
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11 une balance 12. Des quantités pondérées sont introduites dans le réservoir de brassage 13 alimenté par une source de vapeur de chauffage. On ajoute l'eau de procédé provenant du réservoir 14 et le fardeau est alors admis dans la cuve
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cédé. On fait passer le mont dans un réservoir de répartition 16 et dans une chaudière de brasserie 17 alors qu'on enlève les drêches. Les serpentins 18 de la chaudière 17 sont alimentés par de la vapeur. Le houblon provenant du réservoir 19 est ajouté à. la chaudière 17. Le contenu en moût de la chaudière 17 est ensuite envoyé dans le séparateur de houblon 20 et du séparateur il va vers le Kuhl-Schiff
21. Ensuite le moût se dirige vers un refroidisseur 22 d'up modèle adapté, et on ajoute la levure provenant du réservoir-
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24, et ensuite dans le fermenteur 25. A ce stade et aux bons
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ajoute le glucose provenant de la source 26 de glucose <EMI ID=83.1>
La levure récupérée est conduite du fermenteur 25 au réser-
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menteur 25 jusqu'au refroidisseur de bière 27 et de là vers le réservoir de stockage "ruh" 28 où l'on enlève la levure résiduelle, un second refroidisseur de bière 29 est incor- poré au système avant d'introduire la bière dans un réservoir 30 qui alimente l'unité de filtration primaire 31. La bière filtrée est envoyée dans un réservoir de finition 32 où on ajoute l'eau de procédé et du gaz carbonique, après quoi on fait passer la bière par un refroidisseur 33, par
un réservoir à pate 34 et on la dirige vers l'unité de filtration et d'affinage 35. La bière finie est alors mise
en bouteille, pasteurisée et emballée suivant les méthodes
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Comme le montre la figure 2 le schéma de fonc-
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et le finissage classique du produit. La levure provenant
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plément liquide à haute teneur de glucose est raccordée au-
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Une source d'eau de procédé 41 est raccordée avant et après l'appareillage classique de vieillissement et de finition
38 de façon à ce que la dilution du produit puisse se faire ' ,
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sont intercalées dans les raccordements afin de contrôler
<EMI ID=92.1> ......... (,i ... -:
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1 et 2 que le glucose est ajouté au fermenteur et qu'on peut choisir la quantité de glucose sur la base du rapport malt/complément ou sur une basa d'extrait et, dans ce cas, on doit considérer la totalité du glucose comme un extrait fermentable. Puisque la levure possède le système d'enzymes du glucose disponible, la fermentation du glucose se fait
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tation terminale très courte. La levure se dépose comme dans les fermentations de bière ordinaires,
L'avantage de la fermentation conjuguée est qu'elle
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teneur de glucose, et l'addition de glucose dans le fermenteur augmente la capacité de brassage et l'efficacité de brassage. On peut ajouter -1 "^glucose (figures 1 et 2) au fermenteur sous forme solide ou sous forme de solution concentrée en accroissant ainsi le rendement du fermenteur.
On peut diluer la bière ainsi obtenue pour l'assener au degré d'alcool désiré à n'importe lequel des stades du trai-
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On donne les exemples suivants pour illustrer le procédé, il est bien entendu, cependant, qu'on ne doit pas limiter le procédé aux conditions exposées dans ces exemples.
Exemple 1.
Un volume.de moût classique à complément de céréales d'environ 11,5 degrés Plato a été mis à fermenter avec des Saccharomyces carlsbergensis à une dose de dix
(10) millions des cellules par millilitre et à une tempé-
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mentation on a ajouté au fermenteur, un volume de complément liquide à forte teneur de dextrose � 11,5* Balling et la fermentation s'est poursuivie jusqu'! son achèvement.
La bière obtenue était de goût léger et avait un arOme doux.
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La teneur en dextrine de la bière ainsi obtenus était nulle
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<EMI ID=106.1> . de solution de glucose & 30 %. La fermentation s'est poursuivie jusqu'à son achèvement. La bière obtenue contenait
14 % d'alcool en volume. On a réduit par dilution après le <EMI ID=107.1>
<EMI ID=108.1>
Un volume de moût tout de malt à forte intensité
(15 degrés Plato) a été mélangé avec de la levure à vingt
(20) millions de cellules par millilitre. On a fait fermenter <EMI ID=109.1>
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une nature légère et douce,
<EMI ID=111.1>
par 100 millilitres de milieu fermentant et la fermentation S'est poursuivie jusqu'à achèvement. Pour finir on a dilué. la bière concentrée obtenue pour qu'elle ait 3,5 % d'alcool en poids,
EXEMPLE VI
Du moût classique tout de malt a été ensemencé avec de la levure à 10 millions do cellules par millilitre
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teneur on glucose par millilitre de milieu fermentant, La fermentation s'est poursuivie jusqu'à achèvement. La bière concentrée obtenue a été pour finir diluée pour avoir une teneur on alcool de 3,2 % on poids,
On peut aussi utiliser des concentrations de substrats, dos températures do fermentation et dos taux de mélanges supérieurs ou inférieurs à ceux spécifiés dans
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tation ot, par conséquent, on fonction de cela on devra '
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Bien quo ces exemples soient donnés pour la production do la bière, il est bien entendu que la principe do la fermentation conjuguée est que l'ingrédient déterminant
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voit un graphique qui illustra le principe du procédé de fermentation conjuguée. Sur le graphique, la coordonnée
<EMI ID=117.1>
donnée verticale représente le pourcentage de sacres fer-
<EMI ID=118.1>
fermentation des sucres pour la conversion en alcool,
<EMI ID=119.1>
rompus 44 et la ligne verticale pleine 45 représente la
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moment là on ajoute du glucose pour augmenter le pourcentage de sucre fermentable jusqu'à un niveau qui peut aller d'un pourcentage quelque peu inférieur au pourcentage initial
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jusqu'à quasi achèvement si l'on désire une autre conjugaison. Ainsi, comme indiqué par l'intervalle de temps situé
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phase de fermentation terminale. On peut faire plusieurs conjugaisons si on le désire,
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données do la figure 3 dépendront des conditions de fer- mentation spécifiques telles que la composition du substrat,
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température de fermentation, le pH, et autres conditions. On peut pour s'adapter aux circonstances, faire varier la concentration initiale de glucose dans chaque phase de fermentation conjuguée dans les limites suivantes <EMI ID=127.1> do 4 degrés Plato et la limite supérieure est d'environ -5? degrés Plato.
(b) Ou bien on continuera la fermentation jusqu'à <EMI ID=128.1>
total afin de conserver la levure au stade de
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d'aller jusqu'à l'achèvement si l'état physio-
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valeur aussi élevée qu'environ 20 pour cent a la première
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appliquer des concentrations de sucra plus élevées. On peut appliquer une ou plusieurs conjugaisons additionnelles selon les limites de tolérance de la levure. On peut faire varier les
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<EMI ID=133.1>
d'ensemencement de la levure compris dans un intervalle de 3 millions environ de cellules par millilitre à environ
100 millions de cellules par millilitre.
Cependant, on appliqua de* taux d'ensemencement de
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de cellules-par Millilitre pour produire les propriétés.
<EMI ID=135.1>
mentaticn avant et après les conjugaisons dépendent de la composition du substrat, de la colature de le levure, de la concentration de la levure, de la température du fermenteur et d'autres conditions de fermentation. ^ <EMI ID=136.1>
<EMI ID=137.1>
gaison des ingrédients déterminant le comportement, en état physiologique correcte des microorganismes mis en jeu.
2. Un procéda de fermentation conjuguée pour le �' moût qui comprend le stade d'édition d'un complément liquide au fermenteur sensiblement au moment de la phase de fermentation active classique où une telle fermentation active a atteint son quasi achèvement. pour faire continuer la fermentation dans une seconde phase de fermentation active.