Domaine technique de l’invention

La présente invention concerne un procédé pour la production de moût, en particulier à partir de malt vert ou de toute autre céréale germée.

La présente invention concerne également un dispositif, en particulier de broyage du malt vert ou de toute céréale germée .

La production du moût est une étape nécessaire pour plusieurs industries, en particulier dans les domaines brassicoles, de la distillerie ou de toutes autres industries relatives à la fabrication d'extraits ou de boissons ou d'aliments préparés à partir de céréales.

Introduction

Un procédé pour la production de moût comporte généralement les étapes suivantes :

Des matières premières contenant de l' amidon sont préalablement broyées, et/puis mélangées avec de l'eau ; ce sont les opérations de broyage et d'empâtage qui conduisent à l'obtention d'une suspension appelée « maische ».

La maische est ensuite portée à différents paliers de température afin de permettre aux enzymes de convertir l'amidon en sucres, c'est l'opération de brassage.

En fin de brassage, la maische est filtrée pour séparer les matières insolubles (drêches) du moût. Cette opération s'effectue habituellement à l'aide d'une cuve-filtre ou d'un filtre-presse. L'utilisation d'un filtre-presse à couche mince à membranes tel que celui fabriqué par la Demanderesse, ou technologie équivalente, requiert une mouture fine des matières premières. Dans ce cas, l'opération de broyage vise à l'obtention d'une répartition granulométrique centrée entre 125 pm et 1 mm, préférentiellement avec un minimum de 60% des particules situées dans cette gamme de taille de particules .

Le moût subit ensuite un traitement qui dépend du produit final à fabriquer. Dans le procédé brassicole, le moût filtré est soumis à une étape d'ébullition. Durant cette étape, du houblon est ajouté au moût, ensuite ce dernier est clarifié avant refroidissement et transfert en fermentation.

Ce procédé peut être réalisé en batch, continu ou semi-continu.

Les matières premières pour produire le moût peuvent être variées et comprendre des céréales ou pseudo-céréales, crues ou maltées. Pour la fabrication de la bière, les recettes comprennent généralement du « malt ». Le « malt » est une céréale, généralement de l'orge, ayant subi les opérations de trempage, germination, touraillage et dégermage. Le terme « malt » est ici utilisé dans son sens large pour décrire les « céréales maltées ». Il concerne donc l'orge, mais englobe également d'autres céréales comme le blé, le seigle, l'avoine, le sorgho, etc... Le trempage est une étape préparatoire à la germination, permettant l'hydratation des grains pour en augmenter le pourcentage d'humidité aux alentours de 45%. Ensuite, la germination peut commencer. Cette phase dure de 3 à 5 jours, durant lesquels les enzymes du malt sont produites . En fin de germination, le pouvoir enzymatique du malt appelé « malt vert » à ce stade, est à son maximum. En raison de son humidité élevée, le malt vert est microbiologiquement instable, ce qui rend son stockage et son transport impossibles. Le touraillage est une opération de séchage qui transforme le « malt vert » ayant environ 40 à 50% d'humidité, en malt ayant une humidité d'environ 4%. Durant le touraillage, le pouvoir enzymatique du malt est réduit car de nombreuses activités enzymatiques sont stoppées .

Il existe un intérêt pour produire du moût au départ de « malt vert » ou d'autres céréales germées, peu ou non touraillées . L'intérêt d'utiliser du malt vert est d'une part, de réduire la consommation énergétique du procédé de fabrication en supprimant entièrement ou partiellement l'étape de touraillage, d'autre part de profiter d'un pouvoir enzymatique maximum de la matière première pour optimiser le procédé de fabrication du moût (gain de temps pour la conversion de l' amidon en sucres lors de l'opération de brassage) .

L'utilisation de cette matière première présente cependant quelques difficultés :

Le malt vert n' est pas microbiologiquement stable et ne se conserve pas au-delà de quelques jours. Sa mise en procédé doit donc s'effectuer rapidement après la germination ;

Le malt vert, en raison de son humidité élevée et de la présence de radicelles issues de la germination, complique fortement les étapes du procédé en amont du brassage, en particulier le broyage. En effet, dans un grain humide à 40- 50%, les radicelles et enveloppes ont une moindre friabilité, voire une certaine élasticité qui les rend difficiles à broyer par les techniques habituelles.

Arrière-plan de l’invention

L'utilisation de malt vert a déjà été décrite depuis le début du siècle passé. Le document GB 190914266 décrit un procédé de préparation d'un extrait de malt. Le broyage du malt vert est réalisé avec des meules en pierre (« millstones ») .

FR 356 024 A décrit un broyeur rudimentaire pour le broyage du malt vert. Il utilise un couteau rotatif fixé sur le rotor et disposé contre une plaque perforée. Le couteau racle la plaque perforée. Il ne s'agit pas d'un broyeur à impact.

Cependant ces technologies très anciennes n'ont pas permis la commercialisation de bière selon ces procédés.

Le document WO 03/048294 Al décrit une méthode de stabilisation du malt vert pour l'industrie brassicole, permettant sa conservation tout en évitant la dépense d'énergie du touraillage. L'étape de broyage se fait à l'aide d'un broyeur à disques.

Le document WO 2021/099867 Al décrit une méthode et un dispositif pour optimiser l'utilisation de malt vert dans un procédé de brassage. Le dispositif comprend une première étape de découpe des grains avant leur broyage, suivie d'une seconde étape où le malt vert fragmenté est broyé entre 2 pierres. Le procédé en 2 étapes séquentielles est complexe et nécessite des équipements supplémentaires qui alourdissent le coût de fabrication du moût.

Le document FR 3 042 721 Al décrit un broyeur pour céréales pour les animaux. Il comporte des éléments percuteurs Cx, de forme rectangulaire, montés libres à rotation sur des axes. Ce broyeur n'est pas approprié pour le broyage du malt vert. Il fonctionne en voie sèche.

Le brevet EP 0 845 528 Bl, au nom de la Demanderesse décrit un procédé de broyage permettant d'obtenir une mouture fine. Le procédé utilise un broyeur à disques, sous eau. Cependant avec le malt vert, ce type de broyage présente des problèmes de capacité et d'efficacité. Les enveloppes humides du malt vert étant « élastiques », elles se sont avérées plus difficiles à broyer que celles du malt ou autres matières maltées. Cette limitation de la capacité rend l'application peu exploitable pour les salles de brassage industrielles, et les coûts d'investissement et d'exploitation sont très élevés. Le broyeur à disques travaillant sur le principe de la friction, il est difficile d'arriver à une réduction de la taille des particules suffisante, en particulier qui satisfait les conditions préliminaires au fonctionnement optimal du filtre-presse sur couche mince. Résumé de l’invention

Un but de l'invention est de produire du moût au départ de malt vert ou de toute céréale germée, ayant une humidité supérieure à 15%, de préférence supérieure à 20%. Cela permet d'économiser l'étape de touraillage, très énergivore, et de profiter du haut pouvoir enzymatique du malt vert.

En particulier, le but de l'invention est de remédier aux problèmes rencontrés pour broyer du malt vert.

Le but est également de fournir un broyeur adapté au broyage de malt vert.

Le but de l'invention est également de produire une bière issue de la fermentation du moût obtenu au départ de malt vert .

La Demanderesse commercialise des broyeurs à impact de type broyeur à marteaux pour produire de la mouture fine à partir des céréales crues ou maltées, ayant une humidité comprise entre 3 et 15%.

Ce type de broyeur se compose d'une chambre de broyage, comprenant une entrée et une sortie pour la matière, un ou plusieurs rotors de préférence à axe horizontal, sur lequel sont montés des disques supportant des marteaux. Le rotor fonctionne avec une vitesse rotationnelle conférant aux marteaux une vitesse périphérique élevée, préférentiellement de l'ordre de 100 m/sec. La partie inférieure de la chambre de broyage est dotée d'un tamis, à savoir une plaque perforée. La taille des perforations des tamis est choisie en fonction de la granulométrie visée, ainsi que de la friabilité des matières premières. Pour le broyage du malt, selon la taille du broyeur, des tamis avec des perforations de 1.5 mm à 4 mm de diamètre peuvent être utilisés. La chambre de broyage est connectée à une unité de ventilation forcée.

Ce type de broyeur n'a jamais été utilisé tel quel pour du malt vert. L'humidité maximale des grains à broyer est de 15%. Au-delà de ce taux d'humidité, des problèmes de colmatage des tamis apparaissent.

La présente invention a donc pour objet un broyeur à impact, en particulier pour le broyage du malt vert comprenant :

- un boîtier enfermant une chambre de broyage ;

- au moins un rotor ;

- des éléments percuteurs entraînés en rotation par le rotor ; le boîtier présente une entrée pour la matière première et une sortie pour la matière broyée ; le boîtier est muni d'injecteurs d'eau.

En particulier, la chambre de broyage comporte un tamis.

Dans le cas d'un rotor en position horizontale, le tamis peut avantageusement être disposé dans la partie inférieure de la chambre de broyage.

En particulier, au moins un injecteur est positionné de manière à amener de l'eau directement dans la chambre de broyage (sans passer au travers du tamis) . Dans le cas d'un broyeur à axe horizontal, cette injection est disposée dans la partie supérieure de la chambre de broyage. D'autres injecteurs sont placés de manière à amener de l'eau derrière le tamis, c'est-à-dire dans la partie inférieure de la chambre de broyage si le broyeur est à axe horizontal.

Certains des éléments percuteurs peuvent être des marteaux et d'autres peuvent être affûtés en forme de couteaux.

Avantageusement, les éléments percuteurs sont montés de manière pivotante sur des axes entraînés en rotation par le rotor. Le broyeur peut contenir plusieurs axes, de préférence 4 à 8, de manière encore préférée 4 axes.

Sur un même axe, il peut y avoir des marteaux et des couteaux, par exemple le premier et le dernier élément percuteur sont des couteaux et les autres éléments percuteurs sont des marteaux. Toute autre disposition est envisageable. Par exemple une alternance de couteaux et marteaux ou une majorité de couteaux.

Les axes portant les couteaux sont entraînés par le rotor à l'aide de pièces de support, qui peuvent être des disques mais toute autre forme peut être envisagée.

Des éléments espaceurs peuvent être positionnés entre chaque éléments percuteurs.

Avantageusement, le tamis a des perforations dont la taille est comprise entre 1,0 mm et 4,0 mm, plus préférentiellement entre 2 mm et 3 mm.

La présente invention a également pour objet l'utilisation d'un broyeur tel que décrit ci-dessus, pour le broyage de malt vert ou toute autre céréale germée ayant en particulier une humidité de plus de 15%, de préférence plus de 20%, voire comprise entre 40 et 50%.

La présente invention a également pour objet un procédé de production d'un moût, caractérisé en ce que du malt vert ou toutes autres céréales germées est introduit dans un broyeur à marteaux et subit simultanément les opérations de broyage et d'empâtage.

Avantageusement, le procédé selon l'invention utilise un broyeur tel que décrit ci-dessus.

En particulier, de l'eau d'empâtage est introduite par des injecteurs. La quantité totale d'eau d'empâtage introduite permet d'obtenir un ratio (eau/malt vert) compris entre 0,5 et 3,0, de préférence 1 à 2,0 L/kg.

De préférence, une partie de l'eau d'empâtage est introduite par des injecteurs placés dans la partie supérieure du broyeur et une autre partie de l'eau d'empâtage est introduite par des injecteurs placés en partie inférieure du broyeur .

Avantageusement, la durée de l'opération de broyage/empâtage est de maximum 45 min, préférentiellement comprise entre 10 et 30 minutes.

L'eau d'empâtage peut être introduite à une température comprise entre 20 et 95 °c, de préférence entre 40 et 70°C, et de manière encore préférée entre 45 et 60°C.

Le pH de la maische obtenue selon le procédé de l'invention, après empâtage est généralement entre 5.2 et 5.6.

L'opération de broyage/empâtage s'effectue en particulier à une vitesse de rotation périphérique comprise entre 50 et 150 m/sec, de préférence entre 80 et 120 m/sec, plus préférentiellement à une vitesse de l'ordre de 100 m/sec.

L'étape de broyage/empâtage du procédé selon l'invention permet avantageusement l'obtention d'une mouture fine adaptée à la filtration du moût sur filtre-presse à membrane.

La présente invention a également pour objet une bière produite au départ d'un moût obtenu avec le procédé décrit ci-dessus et/ou avec le broyeur décrit ci-dessus.

Brève description des figures

Ces aspects ainsi que d'autres aspects de l'invention seront clarifiés dans la description détaillée d'un mode de réalisation particulier de l'invention, référence étant faite aux dessins des figures, dans lesquelles : la Fig. 1 est une vue générale d'un broyeur et de ses accessoires annexes ; les Fig. 2 et 3 sont des coupes de l'intérieur du broyeur ; la Fig. 4 est une vue de détail en perspective d'une partie du broyeur ; la Fig. 5 est une vue de détail de deux modes d'exécution des couteaux.

Description détaillée d’un mode de réalisation particulier de l’invention (équipement)

La Fig. 1 illustre l'ensemble des éléments d'un broyeur selon 1 ' invention .

Une trémie d'alimentation 11 permet d'amener la matière à broyer au broyeur 1. Un moteur 12 actionne un rotor 4. La matière broyée s'écoule par une tuyauterie 14 jusqu'à un réservoir tampon 13 puis est amenée à la cuve de brassage par une tuyauterie 15. On peut également envisager la configuration selon laquelle le broyeur est placé au-dessus de la cuve de brassage. Dans ce cas, la matière broyée s'écoule directement dans la cuve.

Aux Fig. 2 à 4 (ex. de réalisation 2) , on peut voir que le broyeur 1 se compose d'une chambre de broyage, comprenant une entrée 2 pour les grains de malt vert et une sortie 3 pour la matière broyée, un rotor 4 à axe horizontal, sur lequel sont montés des disques 5. Le nombre de disques dépend de la capacité du broyeur, et par conséquent de la taille de la chambre de broyage. Les disques sont percés à leur périphérie pour le passage d'axes transversaux 23. Des éléments percuteurs sont suspendus de manière pendulaire sur les axes 23 traversant les disques 5. Les éléments percuteurs peuvent être des marteaux 6 et/ou des couteaux 7. Ils peuvent être de différentes formes et de matières variées. Le mode de réalisation illustré utilise des marteaux 6 de forme rectangulaire, et des couteaux 7 biseautés, en acier inoxydable.

Pour la clarté du dessin, les éléments percuteurs sont montrés tels qu'ils se présentent en rotation.

En réalité, lors de la rotation, les éléments percuteurs ne restent pas figés dans cette position mais peuvent tourner sur 1 ' axe .

A la Fig. 4, on peut voir un mode d'exécution comportant quatre axes 23 et donc quatre rangées d'éléments percuteurs. Le premier et dernier élément de chacun rangée sont des couteaux 7. Des marteaux 6 de forme rectangulaire sont disposés entre chaque disque.

Comme montrés à la fig. 5, les couteaux 7 sont de forme rectangulaire dont les deux angles disposés à la périphérie sont coupés et affûtés. Les couteaux 7 ont donc six côtés : une base rectangulaire 20 dirigée vers le rotor 4, une extrémité distale avec deux côtés obliques 21 et un sommet plat 22.

Les côtés obliques 21 sont affûtés de telle sorte que leur épaisseur est réduite. Les côtés 21 peuvent être lisses (fig. 5a) ou dentés (Fig. 5b) .

Le rotor 4 fonctionne avec une vitesse rotationnelle standard conférant aux marteaux une vitesse périphérique élevée, préférentiellement entre 80 et 120 m/sec, plus préférentiellement de l'ordre de 100 m/sec. Le rotor fonctionne alternativement dans les sens horlogique et anti- horlogique de manière à provoquer une usure symétrique des côtés des éléments percuteurs. La partie inférieure de la chambre de broyage est dotée d'un tamis 10, à savoir une plaque perforée incurvée. La face du tamis tournée vers l'extérieur de la chambre de broyage est appelée face arrière ; la face avant étant celle tournée vers le rotor. Pour l'application aux céréales germées, la taille des perforations des tamis peut être comprise entre 1 mm et 4 mm.

La chambre de broyage contient des injecteurs d'eau 8 et 9 placés à différents endroits. Dans l'exemple de réalisation, les injecteurs d'eau ont des têtes de pulvérisation plates ou coniques. Le nombre d' injecteurs d'eau dépend de la taille de la chambre de broyage. Au moins un injecteur d'eau 8 est situé en partie supérieure de la chambre de broyage, du côté de l'alimentation de la matière première (ou entrée 2) . Cet injecteur 8 pulvérise de l'eau directement dans la chambre de broyage. Son rôle est d'amener un débit d'eau qui permette d'entraîner la matière première (malt vert) et de faciliter le passage des grains broyés au travers du tamis perforé 10. Dans l'exemple de réalisation, le nombre d' injecteurs en partie supérieure de la chambre est de quatre. On qualifiera ces injecteurs d'eau 8 de « principaux ». La quantité d'eau injectée est calculée proportionnellement au débit de malt vert, de sorte à respecter le ratio nécessaire à l'obtention de la densité du moût visée. Pour l'obtention d'un moût dense entre 20 et 24°Plato, ce débit sera de 1 à 1,5 L/kg pour tenir compte de la quantité d'eau non négligeable contenue dans les grains de malt vert. Lorsqu'il y a plusieurs injecteurs d'eau, le débit d'eau est divisé entre les différents injecteurs.

La partie inférieure de la chambre de broyage, qui collecte la matière première broyée après passage par le tamis perforé 10, contient également au moins un injecteur d'eau 9, appelé injecteur « secondaire ». L'exemple de réalisation comprend quatre injecteurs placés dans cette zone de la chambre de broyage. Ces injecteurs 9 pulvérisent de l'eau sur la face arrière du tamis 10. Le rôle de ces injecteurs est d'assurer un nettoyage du dessous du tamis 10, pendant et après l'opération de broyage.

L'action combinée des injecteurs 8 et 9 situés aux différents endroits de la chambre de broyage permet l'entraînement de la matière première au travers du tamis 10 et évite l'accumulation et le colmatage de part et d'autre de ce dernier .

La quantité totale d'eau mise en œuvre durant l'opération de broyage est calculée de sorte à garder une réserve pour, une fois la matière première passée, permettre un rinçage de la chambre de broyage et du dessous du tamis 10. La quantité totale d'eau alimentant les injecteurs principaux et secondaires est considérée comme eau d'empâtage du malt vert : il s'agit donc d'une eau de process, à la température désirée pour l'empâtage du brassin, pouvant être corrigée au niveau de son pH, et contenir des additifs habituellement incorporés dans l'eau d'empâtage comme des enzymes ou sels, etc...

La matière qui sort du broyeur est constituée du mélange malt vert broyé et de l'eau d'empâtage. Elle est directement pompée dans une cuve agitée pour initier le brassage. L'opération rassemble donc les deux étapes de broyage et d'empâtage en une seule. Celle-ci doit donc s'effectuer sur une durée maximale de 45 min, préférentiellement entre 10 et 40 minutes, plus préférentiellement entre 15 et 30 minutes. La capacité du broyeur devra être calculée en prenant en compte cet aspect.

Selon un autre mode de réalisation avantageux, l'équipement est de plus grande capacité. Le broyeur utilisé est un broyeur à impact équipé d'un moteur de 18,5 kW tournant à 3000 rpm. Ce moteur entraine directement l'axe de rotation horizontal (or rotor 4) du broyeur, sur lequel sont fixés dix disques 5 identiquement espacés. Chacun de ces disques 5 présente quatre orifices circulaires disposés à 90° les uns des autres dans lesquels viennent se glisser des barres métalliques, ou axe 23 munies d'éléments percuteurs montés de manière pivotante. Le moteur entraine ainsi quatre rangées de onze éléments percuteurs tournant à une vitesse périphérique de 100 m/ s .

Le tamis 10 installé présente des perforations de 2,5 mm de diamètre .

D'autres dispositions pourraient bien entendu être envisagées sans sortir du cadre de la présente invention. Le rotor du broyeur peut être en position horizontale plutôt que verticale. Dans ce cas, le tamis vertical également peut faire toute la périphérie de la chambre de broyage. Certains des injecteurs seront de préférence prévus pour injecter de l'eau directement dans la chambre de broyage et d'autres pour injecter de l'eau derrière le tamis.

Exemples de réalisation du procédé selon l'invention EXEMPLE 1

L'exemple 1 détaille une méthode de production de moût à base de malt vert en utilisant un broyeur à marteaux sous eau tel que décrit ci-dessous.

Malt vert

Le malt vert utilisé au cours de cet essai est issu d'une orge de printemps de la variété « Sébastien » qui a subi les étapes du maltage jusqu'à la germination, arrêtée après 5 jours. Le malt vert ainsi obtenu présente une teneur en eau comprise entre 37 et 43%.

Broyage /empâtage

Le broyeur pilote utilisé est un broyeur à marteaux équipé d'un moteur de 9,2 kW tournant à 2900 tr/min. Ce moteur entraine par courroie l'axe de rotation horizontal du broyeur (rotor 4) , sur lequel sont fixés cinq disques 5 identiquement espacés. Chacun de ces disques présente quatre orifices circulaires disposés à 90° les uns des autres dans lesquels viennent se glisser des barres métalliques 23 munies de marteaux 7 montés de manière pivotante. Le moteur entraine ainsi quatre rangées de six marteaux tournant à une vitesse périphérique de 100 m/ s .

Le tamis installé présente des perforations de 2,5 mm de diamètre .

Un mélange eau/grains est réalisé dans la chambre de broyage.

Les débits en eau et en grains sont établis de manière à réaliser l'étape de broyage en 15 minutes.

Le débit d'alimentation en grains est fixé entre 3 et 5 kg/min par le biais d'une vis sans fin au départ d'une trémie à grains 11, avec un débit d'eau adapté de manière à atteindre un ratio d'empâtage en instantané compris entre 0,8 et 1,3 L/kg (litre d'eau par kg de malt vert) . La température de l'eau d'empâtage est comprise entre 45 °C et 55°C.

Un certain volume d'eau de rinçage est utilisé en fin de broyage pour entrainer les particules résiduelles hors de la chambre de broyage et nettoyer le tamis 10. Ce volume d'eau est fixé de manière à atteindre un ratio d'empâtage total de 1,5 L/kg . Dans ce premier exemple, 37,5 kg de malt vert ont été broyés en milieu humide avec 56,3 litres d'eau. L'entièreté du malt vert a été broyé en 11,5 minutes, et 7 L d'eau ont été utilisés pour le rinçage de la chambre de broyage.

La maische ainsi obtenue est ensuite transportée par pompage depuis un réservoir tampon 13 via la tuyauterie 15 jusqu'à la cuve de brassage.

Production de moût

Après correction du pH à 5, 5 avec de l'acide phosphorique, la maische obtenue après broyage sous eau est soumise à un diagramme de brassage permettant aux enzymes du malt vert de dégrader l'amidon en sucres :

10 min à 45°C

20 min à 63°C

20 min à 72°C

5 min à 78°C

La chauffe avec une augmentation de la température de l°C/min et le maintien en température aux différents paliers sont assurés par injection directe de vapeur à basse pression dans le produit.

La maische est ensuite filtrée à l'aide d'un filtre « Meura 2001 Hybrid Micro » de trois chambres d'une capacité nominale totale de 33 kg de malt. Le cycle de filtration suit un enchaînement d'étapes classiques (remplissage, filtration, précompression, lavage, compression finale, vidange, dédrêchage) en optimisant les paramètres de manière à obtenir 138 L de moût à 12 °P.

La turbidité du moût mesurée par méthode des cônes d' Imhoff montre des valeurs comprises entre 4 et 5 mL/L, soit des valeurs typiquement obtenues pour du moût produit à base de malt d'orge et filtré sur « Meura 2001 Hybrid ». EXEMPLE 2

L'exemple 2 détaille une méthode de production de moût à base de malt vert identique à celle décrite dans l'exemple 1, en utilisant un broyeur à impact tel qu'illustré à la figure 4.

Les premiers et derniers éléments percuteurs de chaque rangée sont, dans cet exemple, affûtés en forme de couteaux 7 tels que représentés à la fig 5b. Ils sont en acier, rainurés et dentés, de même longueur. Les autres éléments percuteurs disposés entre chaque disque 5 sont de simples marteaux de forme rectangulaire.

Contrairement à l'exemple 1, le broyeur est donc équipé d'un mélange de marteaux 7 et de couteaux 6.

A puissance développée équivalente, les 37,5 kg de malt vert ont été broyés en 10,2 minutes, soit un gain de temps de 11% par rapport à l'exemple 1. Le remplacement d'une partie des marteaux rectangulaires 6 par des couteaux 7 a permis d'augmenter efficacement l'effet de broyage des radicelles et enveloppes humides « élastiques » qui caractérisent le malt vert.

Après brassage et filtration, 128 L de moût à 13°P ont été obtenus. L'utilisation des couteaux a permis de gagner 12% en temps sur l'étape de filtration et le moût présente une turbidité équivalente à celle mesurée dans l'exemple 1, entre 4 et 5 mL/L.

Exemple 3

L'exemple 3 détaille une méthode de production de moût à base de malt vert en utilisant un nouveau type de broyeur à impact fonctionnant sous eau tel que décrit ci-dessous. Malt vert

Le malt vert utilisé est de la variété Planet, et a subi les étapes de maltage jusqu'à la phase de germination qui a duré 5 jours. Il présente un taux d'humidité de 32%.

Broyage/empâtage

Le broyeur utilisé est un broyeur à impact fonctionnant sous eau tel que représenté aux figures 1 et 2.

L'axe horizontal 4 du broyeur est entrainé par un moteur 12 de 18,5 kW muni d'un variateur de fréquence tournant à 3000 tr/min au régime nominal .

L'axe 4 supporte dix disques en inox 5 identiquement espacés. Chacun de ces disques présente quatre orifices circulaires disposés à 90° les uns des autres dans lesquels viennent se glisser des barres métalliques 23 munies d' éléments percutants 7 montés de manière pivotante. Le moteur entraine ainsi quatre rangées de onze éléments percutants tournant à une vitesse périphérique de 100 m/s.

Dans cet exemple, tous les éléments percutants sont des couteaux en inox dont le profil coupant est lisse tel qu' illustré à la figure 5a.

Le tamis 10 installé dans la partie basse de la chambre de broyage présente des perforations de 2,5 mm de diamètre.

Un mélange grains/eau est réalisé dans la chambre de broyage. Les grains sont amenés au broyeur par le haut de la chambre 2 au départ d'une trémie à grains 11. Une vis sans fin installée dans le bas de la trémie 11 permet le transport des grains jusqu'au broyeur. L'hydratation des grains est réalisée par injection d'eau à différents endroits dans la chambre de broyage via neuf injecteurs 8 dont l'ouverture est réglée de manière à atteindre un ratio d'eau instantané proche de 1 L/kg de grains. L'eau d'empâtage utilisée a une température comprise entre 45 et 55 °C au cours du broyage, et un certain volume de rinçage est ajouté en fin de broyage pour entrainer les particules résiduelles hors de la chambre et nettoyer le tamis Dans cet exemple, 104 kg de grains de malt vert ont ainsi été broyés à un débit de 9,3 kg/min avec un débit d'eau instantané de 9 L/min, aboutissant à un ratio instantané de 1 L/kg. Le broyage a duré 11 minutes, et 44 litres d'eau de rinçage ont été ajoutés en fin de broyage pour aboutir à un ratio global de 1,38 L d'eau par kg de grains .

La maische ainsi obtenue est ensuite transportée par pompage depuis un réservoir tampon 13 via la tuyauterie 15 jusqu'à la cuve de brassage.

Production de moût

Les paramètres appliqués au brassage sont identiques à ceux décrits dans l'exemple 1. La maische est ensuite filtrée à l'aide d'un filtre « Meura 2001 Hybrid Micro » de 8 chambres d'une capacité nominale totale de 87,5 kg de malt. Le cycle de filtration suit un enchaînement d'étapes classiques (remplissage, filtration, précompression, lavage, compression finale, vidange, dédrêchage) en optimisant les paramètres de manière à obtenir 396 L de moût à 13°P.

La turbidité du moût mesurée par méthode des cônes d' Imhoff montre des valeurs comprises entre 2 et 3 mL/L, soit des valeurs typiquement obtenues pour du moût produit à base de malt d' orge et filtré sur « Meura 2001 Hybrid ».

Avantages

L'avantage principal de l'invention est de proposer un procédé de production de moût au départ de malt vert, en économisant l'étape de touraillage, très consommatrice en énergie thermique. L'utilisation du malt vert comme matière première de départ pour la fabrication du moût permet ainsi de réduire les coûts de production.

L' invention a permis de résoudre les problèmes liés au broyage des radicelles et enveloppes humides caractérisant cette matière première. Également , la combinaison des étapes de broyage et empâtage en une seule opération, ainsi que le haut potentiel enzymatique du malt vert favori sant les réactions enzymatiques au brassage , peuvent amener un gain de temps considérable sur le procédé de production de moût .

L' invention a également permis une simpli fication et réduction de l ' encombrement du matériel .

L' invention est particulièrement bien adaptée à la production de moût en continu . Les exemples de réalisation ont montré que le placement de couteaux augmente la capacité du broyeur en terme de poids de matière broyée par kilowatt heure . Plusieurs couteaux peuvent ainsi être disposés sur les disques du rotor, en remplacement partiel ou total des marteaux rectangulaires .