特許 7106518 ビールを製造するための方法及び関連の装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-15

(45)【発行日】2022-07-26

(54)【発明の名称】ビールを製造するための方法及び関連の装置

(51)【国際特許分類】

   C12C 13/00 20060101AFI20220719BHJP

   C12C 7/00 20060101ALI20220719BHJP

【ＦＩ】

C12C13/00

C12C7/00

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2019502054

(86)(22)【出願日】2016-08-09

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2019-10-03

(86)【国際出願番号】 IT2016000194

(87)【国際公開番号】W WO2018029715

(87)【国際公開日】2018-02-15

【審査請求日】2019-03-11

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】521145060

【氏名又は名称】カヴィテック エス．アール．エル．

(74)【代理人】

【識別番号】100091683

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼川 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】メネグッツォ，フランチェスコ

(72)【発明者】

【氏名】アルバネーゼ，ロレンツォ

【審査官】林 康子

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００８／０２８１１３１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１１／０６２１０３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２００７／０６０９４２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－１３６９３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００８／０２７７２６４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ１２Ｃ １／００～１３／０６

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

ＣＡｐｌｕｓ／ＦＳＴＡ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ビールを製造するためのプラントであって、
前記プラントは、マッシング段階及び後続のホッピング段階を実施する、少なくとも１つのマッシング区域（３１）を備え、前記マッシング区域（３１）が、
液体の混合物、又は、液体及び予め粉砕されていない麦芽または任意の穀物から構成される液体及び固体の混合物を含むのに適したタンク（７）、
送達区域及び戻り区域を有する少なくとも１つの循環経路、及び
前記循環経路に沿って、前記液体及び固体の混合物を移動させる少なくとも１つのポンプ（１）を有し、
前記循環経路が、流体力学的キャビテーションのプロセスを発生させるように構成された少なくとも１つのキャビテーション反応器（２）を備え、
前記循環経路が、前記送達区域－前記ポンプ（１）－前記戻り区域－前記タンク（７）との間で閉じた循環経路を形成し、前記ポンプ（１）が駆動されている時間全体にわたって前記液体及び固体の混合物を前記タンク（７）から前記閉じた循環経路に沿って循環させ、
前記液体及び固体の混合物がキャビテーション反応器（２）を通過することにより、キャビテーションを発生させ、前記液体及び固体の混合物を前記閉じた循環経路を循環させることにより、前記液体及び固体の混合物中の粉砕されていない麦芽又は任意の穀物を粉砕して粉末化させ、
前記マッシング区域（３１）におけるキャビテーション数（ＮＣ）の範囲は、大気圧下で０．１５＜ＮＣ＜０．２０である、
ことを特徴とするプラント。

【請求項2】

２つの連続する区域を備え、２つの前記区域は前記マッシング区域（３１）と後続のホッピング区域（３３）であり、前記マッシング区域（３１）はマッシング段階を実施し、前記ホッピング区域（３３）はホッピング段階を実施する、請求項１に記載のプラント。

【請求項3】

前記キャビテーション反応器（２）が据置型である、請求項１又は２に記載のプラント。

【請求項4】

前記キャビテーション反応器（２）が狭窄部を含む、請求項１～３のうちいずれか一項に記載のプラント。

【請求項5】

前記キャビテーション反応器（２）が、ベンチュリ管の形態である、請求項１～４のうちいずれか一項に記載のプラント。

【請求項6】

前記ベンチュリ管の制限区域の面積が、前記管の最大区域の面積の４％～８％の間に含まれる、請求項５に記載のプラント。

【請求項7】

前記キャビテーション反応器（２）が、少なくとも、前記液体及び固体の混合物が通過する狭窄部を有するプレートの形態である、請求項１～４のうちいずれか一項に記載のプラント。

【請求項8】

前記ポンプ（１）の公称機械的動力、及び前記狭窄部の直径が、大気圧で値０．１～１の間に含まれるキャビテーション数（ＮＣ）を生成するようなものである、請求項１～７のうちいずれか一項に記載のプラント。

【請求項9】

前記ポンプ（１）の流れが、４００リットル／分～１２００リットル／分の間に含まれる、請求項１～８のうちいずれか一項に記載のプラント。

【請求項10】

前記循環経路が、前記キャビテーション反応器（２）が、前記送達区域内に配置されている、請求項１～９のうちいずれか一項に記載のプラント。

【請求項11】

冷却手段（４、１５、１６、２８）が熱的に安定化するか、又は前記タンク（７）の内容物を冷却するためにさらに提供される、請求項１～１０のうちいずれか一項に記載のプラント。

【請求項12】

前記冷却手段が、ウェットスリーブ（４）を備え、前記ウェットスリーブ（４）が、前記タンク（７）を覆い、回路に接続され、前記回路を通して冷却流体（１６）を送る、請求項１１に記載のプラント。

【請求項13】

前記冷却手段が、熱交換器（２８）を備える、請求項１１又は１２に記載のプラント。

【請求項14】

前記タンク（７）の閉鎖カバーが提供される請求項１～１３のうちいずれか一項に記載のプラント。

【請求項15】

バスケット（４３）が提供され、前記タンク（７）に挿入可能／から抜出し可能であり、固体材料、例えば麦芽を収容するのに適している、請求項１～１４のうちいずれか一項に記載のプラント。

【請求項16】

請求項１に記載のプラントにおけるビールを製造するための方法であって、
前記方法は、マッシング段階、及びホッピング段階を含み、
前記マッシング段階において、
水、及び予め粉砕されていない麦芽又は液体及びホップとの混合物から構成される、液体及び固体の混合物を、タンク（７）の内部に配置する段階、並びに
少なくとも１つのポンプ（１）によって、前記ポンプ（１）が駆動されている時間全体にわたって前記液体及び固体の混合物を循環経路に沿って前記タンク（７）から移動させて、送達区域－前記ポンプ（１）－戻り区域－前記タンク（７）との間で形成する閉じた循環経路に沿って、前記液体及び固体の混合物を移動させる段階を含み、
前記閉じた循環経路が、前記液体及び固体の混合物の後続の温度上昇と共に流体力学的キャビテーションのプロセスを生成するように構成された少なくとも１つのキャビテーション反応器（２）を備え、
前記液体及び固体の混合物を前記キャビテーション反応器（２）を通過させることにより、キャビテーションを発生させ、前記液体及び固体の混合物を前記閉じた循環経路を再循環させることにより、前記液体及び固体の混合物中の粉砕されていない麦芽又は任意の穀物を粉砕し粉末化し、
前記ホッピング段階において、
得られた麦汁に、異なる時点で、所定量のホップを導入すること、並びに
少なくとも１つのポンプ（１）を通して、閉じた循環経路に挿入された、前記麦汁及びホップを移動させることを含み、
前記閉じた循環経路が、少なくとも１つのキャビテーション反応器（２）を含み、前記キャビテーション反応器（２）内を前記麦汁及びホップが通過することによりキャビテーション現象を発生させて、所定のプロトコルに従って前記麦汁の温度を上昇させるように構成される、方法。

【請求項17】

さらに濾過段階を含み、前記濾過段階は前記マッシング段階と前記ホッピング段階の間に提供される、請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

使用される前記液体及び固体の混合物に対する特定の温度が、流体力学的キャビテーションの前記プロセスによって麦汁を製造するための所定のプロトコルに従って維持される、請求項１７に記載の方法。

【請求項19】

前記マッシング段階の後、前記濾過段階が、製造された前記麦汁を濾過区域（３２）に送ることによって提供される、請求項１８に記載の方法。

【請求項20】

前記ビールを製造する方法において、前記マッシング段階、前記濾過段階、及び前記ホッピング段階の全ての段階において、電気機械的に実施可能であり、さらに、酵母の接種後の段階を含み、最終製品中のグルテン濃度を減少させることができる、請求項１７～１９のうちいずれか一項に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ビールの製造に関する技術分野に関する。

【0002】

特に、本発明は、進歩性のあるプラント及び関連のプロセスに関し、本プラント及びプロセスは、例えば味覚及び栄養面での製品品質を最適化すると共に、背景技術で必要な事前プロセスの多くを単純化するか、又は完全になくしてビールを製造できるようにし、したがって製造／維持コストを明らかに低減する。

【背景技術】

【0003】

ビールの製造方法は数千年前から知られており、多かれ少なかれ変わっていない。

【0004】

ビールの製造方法は、例えば参考文献に示されているように、以下の段階で合成することができる（Ａｍｂｒｏｓｉ他，２０１４、http://dx.doi.org/10.1007/sll947-014-1275-0；Ｐｉｒｅｓ及びＢｒａｎｙｉｋ，２０１５、http://dx.doi.org/10.1007/978-3-319-15189-2）。

【0005】

最初に、焙煎したトウモロコシや麦芽（通常は麦芽と焙煎した大麦、又は「大麦麦芽」、しかしまた他の穀類からなる何らかの多様な穀物。焙煎されていない、すなわち「生」のものでもよい）を乾燥した状態で「予め挽く（Ｐｒｅ－ｇｒｉｎｄｉｎｇ）」段階が提供され、それにより、麦芽と液体（水）との間の交換面、したがって発酵性の糖及び酵素の移動を増加させる。

【0006】

次いで、マッシング段階で使用される水の浄化と消毒の段階が提供される。微生物病原体、並びに除草剤など他の存在し得る有機及び無機汚染要素が除去されなければならない。醸造プロセスの必要に合わせた酸性度（ｐＨ値）の調整もこの段階で実行することができる。

【0007】

次の段階は、マッシング段階であり、麦芽中に存在する多糖類を、発酵中に酵母によって同化可能な単糖類及びアミノ酸に加水分解するプロセスを促進するように、水と麦芽の混合物が適切な温度にされる。一般に電気抵抗又は自由火炎で行われる加熱は、全体積又はその一部に対して直接行うことができ、その体積が抽出及び沸騰され、したがって元の体積に再挿入される（「煎出」）。この段階では、機械的攪拌機又は液圧再循環によって液体の激しい攪拌を維持すること、さらに、糖質の液体物質のカラメル化及び潜在的に発癌性の化合物の生成を避けることも必要であり、これらは、エネルギー及び実現の複雑さに関連したコストを示唆する。

【0008】

次いで、麦芽のすすぎの段階（技術用語で「スパージング」とも呼ばれる）が行われ、穀物によって吸収されている残渣の糖及び果実汁の抽出をもたらす。水を果実汁の温度（約７８℃）で濾過することによって実現されるこの段階は、特に時間がかかる。

【0009】

次いで、果実汁のホッピング及び沸騰の段階が提供され、この段階は、（約７８℃での麦芽の除去（マッシングアウト）及びさらなる加熱の段階後に）少なくとも９０℃から開始するホップの導入で始まり、いくつかの基本的なプロセスを実現して終了される。一般的な方法では、１時間未満の沸騰ではホップのα酸を完全には使用しない可能性があり、したがって苦味のレベルが所望よりも低くなることがあるというのが、確立されている知識である。さらに、ホップのイソフムロンの不適切な抽出により、気泡がよく生じることがある。ホップの化合物をポリペプチドに結合して、ビール中に残り安定した気泡を生成する助けとなるコロイドを生成するために一般的に少なくとも１時間の激しい沸騰が必要である。開放した集中的な沸騰はさらに、ホップの酸味成分、何らかの外来物質、及び硫黄化合物（ＤＭＳ）などの望ましくない揮発性化合物を除去するのに役立つ。カバーなしでの激しい沸騰は、これらの物質が凝縮して蒸留液中に戻らないようにするために重要である。また、透明性は激しい沸騰によって変わる。沸騰が少なくとも１時間続かない場合、望ましくないタンパク質を除去するのに十分なホットブレイクがない。

【0010】

次いで、発酵、炭酸化、及び熟成の段階が提供される。これらの段階は、冷却されて換気された果実汁中で、一般に出芽酵母（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ Ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）タイプなど様々な株からなる酵母の接種の瞬間に始まる。そのような接種は、果実汁の汚染を避けるようにできるだけ迅速に行わなければならず、酵母の初期濃度は、一般に、果実汁１ｍｌ当たり１５００万～２０００万細胞の間にある。

【0011】

次いで明らかに、プラント及び環境の洗浄及び衛生のプロセスが必要である。これは、エネルギーの高い浪費量、とりわけ、生産されるビール１リットル当たり４～１１リットル程度の廃水（醸造所の能力が低下するにつれて大きくなる値）としての水の高い浪費量を示唆し、そのような水は、通常２０００～６０００ｍｇ／リットル程度の高い有機負荷を有し、一般に、排水前に現場での処理を必要とする。時として、廃水の浄化の有機残渣は、やはり排出された麦芽と共に、嫌気性消化プラントによるバイオガス、したがって熱エネルギー及び／又は電気エネルギーの生成のために、現場又は集中型プラントで使用される。

【0012】

したがって、このプロセスは、様々な複雑な作業段階を必要とし、大量のエネルギーの放出を必要とし、プラントの高度な通常及び臨時のメンテナンスが必要とされる。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0013】

【文献】Ａｍｂｒｏｓｉ他，２０１４

【文献】Ｐｉｒｅｓ及びＢｒａｎｙｉｋ，２０１５

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0014】

したがって、本発明の目的は、上記の技術的な不都合を解決する、ビールの生産のための進歩性のあるプラント及び関連の方法を提供することである。

【0015】

特に、本発明の目的は、任意の種類の穀物（例えば、大麦、穀物又は小麦、トウモロコシ、モロコシ、キビ、及び米）から、また抽出物の使用を伴わずに（「オールグレインビール」）、ビールを製造するためのプラントを提供することであり、従来の生産プロセスを大幅に単純化し、従来のプラントにおけるいくつかの所要の生産及び維持段階をなくし、又は単純化し、同時に、最適な製品を得られるようにし、さらに、特にグルテンを多く含む穀物を使用しても、非常に低いグルテン含有量の製品を得られるようにすることである。

【課題を解決するための手段】

【0016】

したがって、これら及び他の目的は、請求項１に記載の本発明によるビール製造プラントによって得られる。

【0017】

本発明によれば、そのようなビールを製造するためのプラント（３１）は、少なくとも
１つの区域を備え、上記少なくとも１つの区域が、
－液体の混合物、又は液体部分と固体部分、例えばマッシング段階中の水及び予め粉砕されていない麦芽との混合物を収容するためのタンク（７）と、
－タンク（７）に接続された循環経路（２、３）であって、上記経路の出口で再びタンク（７）に向けられるように上記混合物がタンクから上記経路に沿って何度も循環することができる循環経路（２、３）と、
－上記経路に沿って混合物を移動させる少なくとも１つのポンプ（１）を有し、
－上記循環経路（２、３）が、少なくとも１つのキャビテーション反応器（２）を備え、キャビテーション反応器（２）は、キャビテーションの発生を伴う強制的な通過が行われる制限区域の存在により、制御された流体力学的キャビテーションプロセス（技術用語で「ＣＨＣ」と呼ばれる）を生成するように構成される。

【0018】

上記の請求項１に記載のプラントは、特に以下の技術的課題を解決することができる。

【0019】

まず、ここで、挿入前に乾燥した麦芽（任意の種類の穀物）を予めマッシングする必要がない。

【0020】

実際、混合物がキャビテーション反応器を通過すると、キャビテーションが発生し、それが、混合物の温度の上昇、及び粉末化までの穀物のマッシング自体をもたらす。崩壊するキャビテーション気泡は、一般に１００ナノメートルから数十マイクロメートルの間の空間的スケールで、激しい局所的な圧力波と強い液圧ジェットとの両方を局所的に発生させ、それが穀物の粉砕をもたらす。

【0021】

装置に入るエネルギーはポンプのインペラによって提供されるが、主な局部加熱はキャビテーション自体によって行われる。したがって、キャビテーションは、上記のように混合物自体の温度の上昇をつかさどり、したがってそのような解決法によれば外部バーナーは必要ない。

【0022】

さらに、機械的撹拌機が不要である。実際、プラントは上記ポンプを備え、ポンプは、キャビテーション経路を通る循環を駆動し、それ自体が、キャビテーションプロセスと共に、混合物のカラメル化及び／又は塊の形成を妨げる効果を生み出す。このようにして、外部撹拌機は必要なく、プラントは、構造的により単純になる。

【0023】

特許請求されるように、このプラントにより、プラント自体及び作業環境の清掃と消毒の必要性も劇的に減少し、その結果、全体の作業時間が短縮される。これは実際、給水中に存在し得る、人の健康並びにビールの品質及び安定性にとって有害な残渣の病原体物質を、流体力学的キャビテーションプロセスの過程で有利には分解及び中和し、それによりビールの食品安全性、並びにプラントの本体及び作業環境において起こり得る感染に対する食品安全性を高められるという事実による。

【0024】

特許請求されるように、単一のプラントユニットで、作業時間を変更することなく、生産セッションあたり数百リットルから数百万リットルまでの直接的な拡張性が可能になる。

【0025】

さらに、比較的高いプロセス温度のより低い値への抑制があり、したがって、１００℃以下又はいずれにせよ沸点以下での、ジメチルスルフィド（ＤＭＳ）の排除、衛生、及びホップからの苦みの抽出のプロセスの完了により、沸騰段階をなくすことが可能である。

【0026】

本プラントは、レシピを変更することなく、したがって例えば１００％の大麦麦芽を使用し、香り、味、気泡の維持及び泡立ちを変えずに、非常に低いグルテン含有量（＜１０
０ｐｐｍ）又はグルテンを含まない（＜２０ｐｐｍ）ビールを得るために効率的であることがわかっている。

【0027】

同様に、ここでは、例えばマッシング段階及びホッピング段階でありうる一段階を含むビール製造方法も説明され、そのビール製造方法は
－液体、好ましくは水と麦芽との混合物をタンク（７）内に配置すること
を含む。

【0028】

混合物は、例えば、ホッピング段階の液体のみ又は液体及びホップ、マッシング段階の液体及び予め粉砕されていない麦芽を含むことができ、いずれにせよ、混合物は、タンク内部で直接調製すること又は調製してからタンク内部に注ぎ込むこともできる。

【0029】

次いで、少なくとも１つのポンプ（１）によって、循環経路（２、３）に沿った上記混合物の移動の段階が提供され、上記循環経路はタンク（７）に接続され、混合物を上記経路に沿ってタンク内に挿入して、上記経路からの出口でタンク（７）内部に再び向けることができる。

【0030】

本発明によれば、経路は、少なくとも１つのキャビテーション反応器（２）を備え、キャビテーション反応器（２）は、流体力学的キャビテーションプロセスを生じるように構成される。

【0031】

そのような流体力学的キャビテーションプロセスは、混合物の主な内部加熱源である。

【0032】

このようにして、前述のように、例えばマッシング段階で使用される場合、麦芽を予めマッシングする必要がなく、また、温度の大幅な上昇が必要とされる任意の段階に関していかなる場合にも外部バーナーや外部熱源は必要ないので、プロセスが単純化される。同じ圧力波と機械的ジェットが、麦芽の粉砕を可能にする。

【0033】

さらなる利点は、残りの従属請求項から導き出される。

【0034】

本発明によるプラント及び関連の方法のさらなる特徴及び利点は、添付図面を参照しながら例示するが限定ではないいくつかの好ましい実施形態の以下の説明によって、より明確になろう。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】本発明によるビール製造用プラントの側面図である。

【図2】図１に示されるプラントの上面図である。

【図3】関連の狭窄区域での収束二次流れを含む例えばベンチュリ管の形態又は他の形態でのキャビテーション反応器の実現変形形態を示す図である。流れの加速（Ｆ１）、キャビテーション気泡の発生（Ｆ２）、並びに狭窄部から出る際の後続の膨張時の上記気泡の成長及び崩壊（Ｆ３）の段階が強調されている。

【図3A】ベンチュリ管の形態での実現変形形態に関する好ましい寸法を示す図である。

【図4】後続のホッピング区域を示す図である。

【図5】マッシング区域３１、遠心分離区域３２、及びホッピング区域３３が連続して位置されているプラント全体を示す図である。

【図6】タンクに挿入可能／から取外し可能な、麦芽又は穀物を収容するバスケットを有する本発明の変形形態を示す図である。

【図7】タンクに挿入可能／から取外し可能な、麦芽又は穀物を収容するバスケットを有する本発明の変形形態を示す図である。

【図8】いくつかの実験結果を示す図である。

【図9】いくつかの実験結果を示す図である。

【図10】いくつかの実験結果を示す図である。

【図11】いくつかの実験結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0036】

以下に述べるように、プラント全体を、互いに流体連通して位置された異なる区域から形成することができ、あるいは、提供されるすべての作業段階を実施できるように構成された単一の区域があれば十分なこともある。

【0037】

したがって、図１は、本発明によるプラントの第１の区域を概略側面図で示しており、この第１の区域は、以下で明らかになるように、ホッピング段階及び／又は発酵段階など他の異なる段階を実施することができるとしても、マッシング操作に特有のものである。

【0038】

この図は、番号９で、そのような区域のためのプラットホーム支持部又は一般的な支持面を示す。

【0039】

この区域には、回転可能な車輪１１を備え付けることができ、車輪１１は、その寸法に従ってある程度の可動を可能にし、区域を輸送可能及び移動可能にする。

【0040】

本発明の詳細にさらに深く入り込むと、図２の上面図にも示されている図１のそのような区域は、ビールの製造のための混合物、例えば果実汁、プロセスに必要な液体の混合物、又はより特定的には水と予め粉砕された麦芽との混合物を収容するためのタンク７を含む。タンクは、図２の上面図に概略的に示されている。

【0041】

いずれも場合にも図１及び図２に示されるように、渦巻きポンプなど、好ましくは電動ポンプタイプの１つ又は複数のポンプ１が提供されている。

【0042】

図２の上面図に示されるように、ポンプは、好ましくは全部で３つであり、タンク７の周りに互いに約１２０度の角度で配置され、送達分岐路２の軸は、タンク７の輪郭に対してほぼ接線方向である。そのように配置された３つのポンプの使用により、果実汁に対して十分に迅速かつ完全な作業を行うことができるという利点が得られる。当然、送達分岐路の軸がタンク７の輪郭に対して接線方向に配置された状態で、限定はしないが好ましくは対称的な角度で配置し、異なる数のポンプを異なる角度で使用することもできる。

【0043】

本発明の構造の説明を続けると、やはり図１に示されるように、ポンプは、タンク７からポンプ１に収束する戻り導管３、及びポンプ１をタンク７に、さらにタンク７を介して戻り導管３まで接続する送達路２を含む経路を通して、処理中の混合物の循環を制御する。そのような送達は、タンク７を介して戻り導管３に接続されているベンチュリ管２の形態でのキャビテーション反応器２を備える。

【0044】

したがって、各ポンプにつき少なくとも１つのベンチュリ管が提供され、したがってベンチュリ管の数はポンプの数以上である。

【0045】

このようにして、やはり本明細書において以下で明らかになるように、プラントの機能に関して、タンク７から通常の戻り導管３を通して吸引され、ベンチュリ管２を通してタンク７に再挿入される流体の循環が生成される。

【0046】

ベンチュリ管は、周知のように、制限区域を形成し、次いで再び広がり、流体が突然の加速を受けるようにし、これがキャビテーション現象を引き起こす。そのような経路に沿った循環は、上記電気ポンプ１の駆動によって維持され、したがって、流れを発生させる
ポンプが駆動されている時（上記マッシング段階及び後続の段階における作業プロセスに依存する時間）はいつでも、連続的なキャビテーションの発生と共に連続的な循環が得られる。

【0047】

ベンチュリ管の狭窄部を通る通路は、本発明によれば、ビールの作業プロセスの根底にある流体力学的キャビテーションを決定する。

【0048】

キャビテーションプロセスは液体中のエネルギーを解放し、その結果、システムに挿入されるさらなる熱エネルギーを必要とせずに、マッシングプロセスの下で温度の上昇を引き起こす。このキャビテーションは、麦芽、及び麦芽以外の任意の様々な穀物を水中で直接粉砕して果実汁を生成し、ここで、事前マッシングのプロセスを必要とせずに、麦芽がそれ自体のデンプン及び酵素の含有量を生成する。さらに、このキャビテーションは、固体残渣の生成及びカラメル化を妨ぎ、したがってそのような区域において撹拌機の使用を不要にする。

【0049】

知られているように、気泡の連続的な形成及びその後の気泡の崩壊は、圧力波及び液圧ジェットを解放し、これは、液体の温度の上昇及びまた麦芽の固体粒子の破壊を引き起こし、このようにして粉末化を行って、果実汁を形成するための麦芽及びその酵素の抽出を促進する。

【0050】

したがって、この装置は、全体として、ハイブリッド様式で動作し、ポンプ１によって解放される機械的エネルギーによる循環液体の体積加熱、及び様々なキャビテーションレジームの実施を提供するので、進歩性がある。このようにして、麦芽によるデンプン及びホップによる苦味の生成の反応が活性化され（以下で明らかになるように、同様の区域がホッピング段階で使用される場合）、さらに、グルテンの減少を行うさらなるプロセスが、直ぐに及び／又は発酵段階に必要な酵母の接種に続いて実施され、抵抗やバーナーなどの外部熱源を必要としない。

【0051】

したがって、キャビテーションプロセスの適切な制御により、所望の製造プロセスに必要な温度が得られる。

【0052】

所定の温度の維持できるように、プラントは、図１に示されるように、有利にはタンクを取り囲むウェットスリーブ４を含むことができ、ウェットスリーブ４は、図１と図２のどちらでも見ることができる（図１では、奥にあるタンクを隠さないようにスリーブが点線で表されている）。上記ウェットスリーブ内を冷却流体が循環し、冷却流体は、限定はしないが例えば、さらなるタンク１６に収容されたグリコールであり、冷却流体の循環は、さらなる再循環ポンプ１５によって駆動される。

【0053】

上記ウェットスリーブは、タンク７に挿入されて果実汁と接触するコイルによって等価に置き換えることができる。

【0054】

このようにして、使用される様々なレシピ及び望まれるビールの種類に応じて提供される操作プロトコルに従って、各時点で望まれる値で温度を維持するようにそのようなウェットスリーブ又はコイルを駆動させることができる。

【0055】

上述したように、キャビテーション反応器２は、好ましくはベンチュリ管の形態である。なぜなら、ベンチュリ管の使用は、それ自体、流体力学的キャビテーションのプロセスを最適化し、構造を機械的衝撃から保護し、十分に広い断面の単一の狭窄部を提供し、閉塞現象を避けるという利点を有するからである。

【0056】

本発明の変形形態では、キャビテーション反応器２は必ずしもベンチュリ管の形態である必要はなく、限定はしないが好ましくは据置型の他の代替解決策もあり得る。

【0057】

例えば、ベンチュリ管は、穿孔プレートで置き換えることができ、それらの穴を通る混合物の通過により、必然的にキャビテーションが生じる。

【0058】

キャビテーションを発生させるための動的システムも存在し、実際に使用されているが、これらは本発明に使用可能であるにせよ、当然、より複雑かつ高価である。

【0059】

図１及び図２に記載されている区域は、カバーが設けられていない開放タイプのものでよく、したがって常に大気圧にさらされている。

【0060】

図１及び図２に示される実施形態は、いずれにせよ、圧力値を読み取って取得するためのマノメータ１０を備えた閉鎖カバー１２、及びＤＭＳを含む、水中及び果実汁中に溶解されたガスを逃がすための上部に配置された１つ又は複数の通常の安全弁１８を含む。

【0061】

したがって、キャビテーションによってタンク７内の温度が上昇することにより、タンク７の内部に含まれる液体の圧力が上昇する。閉鎖実施形態では、過圧を回避する必要があり、そのような理由から、図１に示されるように、圧力解放バルブ１７が提供され、圧力を所定の一定値に維持するために液体を放出することを可能にする。カバー１２を備えた同じ閉鎖実施形態も、キャビテーション現象に基づく上記のビール製造システムに適用されるとき、進歩性があり有利であり得る。なぜなら、大気圧よりも十分に高く、圧力解放バルブ１７によって許容される最大値までの液圧を得ることによって、温度の変動のみによって成されるよりもはるかに広い間隔でのキャビテーションレジームの調整が可能になるからであり、上のことから明らかになるように、プロセスの様々な段階の効率の改善を可能にする。

【0062】

上記のように、図１及び図２に記載される区域は、自由に循環し、したがって流体力学的キャビテーションプロセスを直接受け、乾燥事前粉砕の段階を受けずに挿入される麦芽を用いたマッシングに対応する生産プロセスの段階に特に適している。それにもかかわらず、後続のホッピング及び発酵段階の実施にも有用である。

【0063】

タンク７内に含まれる区域内を循環する液体の全体積（リットルで表される）は、望まれる加熱速度及びキャビテーションレジームの実施並びに製造時間のために、限定はしないが好ましくは、設置される電気ポンプの総公称機械的出力の１ｋＷ（キロワット）当たり１５～３０リットルの間に含まれる。

【0064】

ベンチュリ管の形態又はプレートに存在する穿孔の形態でのキャビテーション反応器２は、図１及び図２におけるように、それぞれの電気ポンプ１の送達分岐路及び戻り分岐路３の両方に配置することができる。そのような反応器２を戻り分岐路３に沿って配置する場合、ベンチュリ管若しくは穿孔プレートの狭窄部、又は処理される液体の任意の他の加速区域と電気ポンプの吸引口との間の距離は、反応器２内で開始されるキャビテーション現象によって生じるポンプのインペラへの損傷を回避するように、限定はしないが好ましくは４０ｃｍを超えていなければならない。

【0065】

関連するハイドロキャビテーション現象の増加をもたらし、かつ運転段階で発生するノイズレベルを低減する反応器２の実現変形形態は、図３に示される解決策から導き出される。

【0066】

解決策は、狭窄区域（２ａ）内、又はその区域のすぐ下流で、限定しないが好ましくは上記区域の下流２ｃｍを超えない距離で、さらなる二次流れの収束を含み、その二次流れは、上記狭窄区域の上流に関連の入口（２ｄ）を有する、主循環パイプ（２ｃ）の区域よりも小さい断面のパイプ（２ｂ）を通される。そのような二次流れの数は、少なくとも２、限定はしないが好ましくは少なくとも３でなければならない。二次流れの最大数は、技術面又は実現化の面での制限にのみ関連している。つまり、前記二次流れの出口（２ｅ）もすべて上記狭窄区域２ａから同じ距離に配置されなければならない。同様に、対称的な配置を形成するように、連続する出口（２ｅ）間の距離は同じにしなければならない。

【0067】

生産プロセスに最適なキャビテーションを得るために、関連の公称機械力に対応して、同じポンプのそれぞれの送達容量は、限定はしないが好ましくは４００リットル／分～１２００リットル／分の間に含まれることがわかっており、いずれにせよ、好ましくは大気圧下で０．１～１の間に含まれるキャビテーション現象数（ＮＣ）を生じる。

【0068】

そのようなＮＣは、式（１）のように表される：

ここで、Ｐ０は反応器の下流の平均圧力（例えば大気圧に等しい）であり、Ｐｖは液体の蒸気の圧力であり、ρは液体の密度であり、ｕはキャビテーション反応器に接続されたポンプの上記搬送能力によって決定される流れの速度であり、上記の量は全てＳＩ単位（メートル、キログラム、秒）で表される。

【0069】

所望のキャビテーションレジーム及びキャビテーション現象自体の制御のための最良の結果は、ベンチュリ管２に関して、限定はしないが好ましくは、やはり図３Ａに表される幾何学的形状を使用して得られている。上記幾何形状では、ベンチュリ管２の制限区域の面積は４５２ｍｍ２であり、すなわち同じパイプの最大区域の面積の６．０５％である。区域の面積とベンチュリ管の最大面積との関係の公差、及び同じ図３Ａに示される角度の公差は、限定はしないが好ましくは１０％である。

【0070】

上述したように、いずれにせよ、キャビテーションは、市場で知られており提供されている動的可動デバイスによっても得ることができ、したがって必ずしもベンチュリ管や穿孔プレートなど固定の制限区域によって得る必要はない。

【0071】

当然、「静的な」解決策は、非常に単純であり経済的である。

【0072】

限定はしないが好ましくは渦巻きポンプを使用する場合、そのようなポンプそれぞれのロータは、限定はしないが好ましくは開いており、ロータ自体の長さは、限定はしないが好ましくは１６０ミリメートルを超えている。なぜなら、そのような限度を超えると、さらなる有利なキャビテーション現象が、ロータ自体のブレードによって引きずられる流れ中でも発生するからである。

【0073】

図１にも示されるように、プロセス全体を、電子カードＰＬＣ１３によって自動的に制御及び管理することができ、電子カードＰＬＣ１３は、１つ又は複数の通常の温度センサ、１つ又は複数のマノメータ１０、限定はしないが好ましくは糖化度の自動推定システム、並びに果実汁のデンプン及び糖の濃度を測定するための重力計に接続される。

【0074】

いずれの場合にも図１を参照すると、番号１４は、タンク７の排水機構を示し、番号５は、最終検査のためのタンクの荷台への簡単なアクセス用はしごを示す。

【0075】

上述したように、そのような区域は、図４がホッピング段階のための特定の区域を示し
ている場合、ホッピング段階にも同様に使用することができる。

【0076】

前のマッシング区域３１から分離されたさらなるホッピング区域３３を使用する利点は、マッシングのさらなるプロセスを中断せずに実行できることである。ホッピング用の装置のそのような区域は、採用される場合、マッシング区域を通って遠心分離機３２に進んだ果実汁を受け取り、濾過を実現する。

【0077】

図５は、実際に、以下に述べるように、３つの区域を連続して示す。

【0078】

中間の濾過区域は、必ずしも遠心分離によって行われる必要はない。

【0079】

いずれにせよ、遠心分離プラントは、市場で入手が容易な通常の商業用プラントでよい。

【0080】

濾過は、循環する麦芽の固体残渣の大部分を除去する。さらに、先行する区域は、実際に固体麦芽を粉末化している。図４に示される装置セグメント（すなわちホッピング区域）における固体残渣の濃度の劇的な減少により、ホップの挿入及びホッピングの終了時の後続の冷却に続く果実汁の熱安定化は、限定しないが好ましくはプレート交換器の形態で実現される熱交換器２８を通る通路を含む１つ又は複数の再循環電気ポンプ２７によって駆動される果実汁自体の単純な再循環によって実現することができる。

【0081】

基本的に、そのような区域３３は、マッシング区域３１と全く同様にキャビテーション反応器及びポンプを備え、要求された値に温度を上昇し、又はホッピングプロセスに関してホップからα酸を抽出する。この区域は、冷却デバイスをさらに含むことができ、冷却デバイスは、ビールの製造プロセスに従って、その後の発酵、炭酸化、及び熟成の段階に進むためにも、温度を急速に低下させなければならない。

【0082】

正確には、製造プロセスのこの時点では、固体部分はすでに存在しないという事実により（ホップは、果実汁１００リットル当たり数百グラムの割合で導入されると考える）、突然の冷却に関して、循環する果実汁の上記の直接熱交換冷却システムを使用することができ、電気ポンプ２７は、交換器２８に入る導管に沿って果実汁自体を吸引し、交換器２８で冷却流体の導管が収束する。

【0083】

当然、果実汁を移動させる熱交換器を必ずしも含まない同等の冷却システム、例えば図１の区域の同じスリーブ４、又は果実汁に挿し込まれたコイルを、本発明から逸脱することなく使用できる。

【0084】

ホッピングプラントの他の構成要素はすべて、マッシング用の装置セグメントで採用される図１及び図２に示されている構成要素と全く同じであり、そのため、図中で同じ参照番号が使用されている。

【0085】

したがって、ホッピング段階で望まれる温度の上昇は、上述したのと同様に、すなわちキャビテーションによって得られる。所要の急速な温度低下は、熱交換器又は他の提供可能な冷却手段を駆動させることによって行われる。

【0086】

図５は、連続して配置された、最終的な３つの区域を示し、これらの区域がプラント全体を構成する。

【0087】

番号３１で識別される区域は、マッシング段階に特有の区域である（したがって、急速に温度を低下させるための冷却システムは最終的には含まず、いずれにせよ、冷却液体を
循環させる閉回路と熱交換を行う冷却システムを備え、使用される様々なレシピ及び望まれるビールの種類に応じたプロトコルによって予見される熱プロファイルの実現を可能にする）。

【0088】

番号３３の区域は、前述のホッピング区域であり、区域３１と実質的に同一であるが、区域３１の温度とは概して異なる温度に低下させるための冷却システムを含む点が異なる。

【0089】

それらの間に遠心分離区域３２が挿間され、遠心分離区域３２は、前述したように現況技術においてよく知られている。

【0090】

上記実施形態によれば、ホッピング用の装置セグメント３３内の果実汁のタンクは、それぞれ、限定しないが好ましくはマッシングの装置セグメント３１の果実汁のタンクよりも小さい体積を有する。なぜなら、ホッピングのための果実汁の体積は、麦芽を予め取り除かれており、体積がより小さいからである。

【0091】

冷却現象や起こり得る汚染を避けるために、マッシング及び遠心分離の後で果実汁を直ちにホッピングユニットに導く必要があるので、安全上の理由から、ホッピングの装置セグメント３３の２つ以上のユニットを配設することがさらに好ましいが、これに限定されない。

【0092】

３つの装置セグメント３１、３２、及び３３間の果実汁の流れは、３つのセグメントを接続する循環ポンプを含め、共通の工業規格に従って自動的に容易に取り扱うことができる。さらに、果実汁と接触する装置の全ての部品及び構成要素は、特にホップの抽出残渣の澱を最小限にするために、限定はしないが好ましくは光沢のある食品産業用ステンレス鋼によって、又は所望のキャビテーションレジームを得るのに必要であり得る液圧をサポートできることを条件として、食品に適した別の材料によって実現される。

【0093】

したがって、使用時、上記のプラントは以下のように動作する。

【0094】

ビールの製造で知られている比率に従った水と麦芽の混合物が、マッシング区域のタンク７に挿入されるが、麦芽は、特定のレシピに従って、かつビールの製造の現況技術で知られているように、プロセスの始めから、又はプラントのセグメント３１内での水の加熱中に特定の温度で、挿入することができる。それにもかかわらず、驚くべきことに、プラントのセグメント３１の特徴的なプロセスにより、プロセス自体の始めから麦芽を挿入しても、最終製品に相違は見られないことがわかった。したがって、ポンプ１は、送達経路及び戻り経路に沿って、混合物、又は麦芽の挿入を後で行う場合には水のみの循環を引き起こすように駆動され、したがってキャビテーションを引き起こし、キャビテーションは、温度を上昇させて麦芽を分断する。

【0095】

到達した理想の温度が、対象のプロセス及び必要な時間にわたって維持され、特に、限定はしないが好ましくは麦芽からのデンプンの抽出を最適化するために、果実汁は、６０℃～６５℃の範囲に含まれる最小値と、７２℃～７５℃のより狭い範囲に含まれる最大値との間に含まれる温度で維持すべきであり、いずれにせよ、好ましくは７５℃の最大値を超えない。これは、循環する果実汁の１ヘクトリットル当たり少なくとも３ｋＷｈの電気ポンプの駆動に関する電気消費に対応する時間量にわたって行われ、その後、好ましくは、酵素活性の阻止のために７８℃の温度まで果実汁を加熱すべきであり、次いで濾過セグメント３２を通る麦芽の抽出に進む。

【0096】

したがって、その後、最終的な残渣から、果実汁が遠心分離されて、又は他の従来のシ
ステムを使用していずれにせよ精製され、次いでホッピング段階に進む。ホッピング段階は、同じ区域で（急冷プラントを装備している場合）、又はマッシング区域と同じであるが急冷システムを備えた特定の別個の区域で行うことができる。

【0097】

そのようなホッピング段階では、上記段階に従ってやはり温度の上昇が提供され、これは、前述のように、驚くべきことにかつ有利には、沸点（一般には約１０２℃）までの上昇に制限することができることがわかっており、従来のプロセスでその代わりに必要な後続の沸騰段階をなくす。したがって、好ましくは、果実汁は、中断なく、好ましくは沸点まで冷却システムを駆動させることなく加熱される。さらに、同じ段階で、ホップの挿入を、開始温度とは無関係に始めから実施することができ、いずれにせよ、限定はしないが好ましくは、ホップの保留時間は、加熱中に少なくとも１０分である。沸点に達すると、ポンプは駆動停止され、急冷システムが駆動されて、直後に後続の発酵段階で挿入される特定の酵母の生存のための特性値まで温度を急低下させる。温度のそのような特性値は、例えば１７℃～２８℃の間に含まれる。果実汁の汚染の危険を最小限にするために、前記冷却は、限定はしないが好ましくは２０分未満、いずれにせよ３０分以下にすべきである。予想されるように、特に送達分岐路２の軸がタンク７の輪郭に対してほぼ接線方向である場合、プラントは渦及び渦巻きを作り出すのに適したシステムを必要としないことに留意することが重要である。そのようなシステムは、麦芽や使用済みホップのもの等の様々なタンパク質や残渣をホッピングタンクの底に集めるためにしばしば従来の装置に存在する。

【0098】

次いで、発酵、炭酸化、及び熟成の段階が提供される。これらの段階は、冷却されて換気された果実汁中で、一般に出芽酵母（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ Ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）タイプなど様々な株に属する酵母の接種の瞬間に始まる。そのような接種は、前述のように、果実汁の汚染を回避するためにできるだけ迅速に行わなければならず、そのため、上記冷却プラントは、ホッピング段階において到達した沸点（一般には約１０２℃）の温度を急速に低下させて、酵母の生存に必要な上記特性温度範囲（例えば１７℃～２８℃の間に含まれる）にすることが必要である。

【0099】

本発明の変形形態を図６及び図７を参照して示す。そのような変形形態はマッシング段階を表し、ひいてはプラントセグメント３１の代替と見なすことができる。

【0100】

そのような構成では、麦芽は自由に循環しておらず、有孔メッシュのバスケット４３内に収容されており、したがって、単にキャビテーション現象を直接受けるのみならず、粉砕及び粉末化されない。このために、いずれにしても図１及び図２の好ましい実施形態に比べて概して劣った手段であるが、十分迅速かつ効率的な麦芽からのデンプンの移送を得るために、バスケット４３への関連の挿入前に麦芽自体を予め粉砕しなければならない。

【0101】

いずれの場合でも、温度の上昇は、明らかに、他の実施形態に関して前述したのと同様に得られる。

【0102】

上記の第１の実施形態は、デンプンの最速で最も効率的な移送をもたらし、かつ事前粉砕段階をなくすので好ましいものであるが、バスケットを有するそのようなさらなる実施形態は、後続の遠心分離区域が利用可能でなくても、温度の上昇を含めたすべての他の効果のために同じキャビテーション原理を適用するという利点を有する。

【0103】

したがって、図６及び図７は、バスケット４３を持ち上げて移動させるためのウインチ３７、及びタンク７のカバーを取り外す働きをするウインチ３８を示す。他の構成要素はすべて、他の実施形態と全く同じであるが、相違点は、循環から麦芽が除外されることにより、冷却温度の安定化システムを、ホッピング用のプラントセグメント３３で使用され
る形態と同様に実現することができることであり、すなわち、例えばプレートを有する熱交換器による果実汁の直接の再循環を用いる。

【0104】

図６及び図７に例示される変形形態では、好適にはバスケット４３に内部循環システムを設けることができ、内部循環システムは、例えば穿孔パイプの形態で実現され、限定はしないが例として、その上側入口で、ポンプに接続された送達パイプ又は再循環パイプに接続され、このポンプから上記穿孔パイプが清浄な果実汁を吸引し、同じバスケット４３の内部でより激しい乱流の液圧循環の生成をもたらし、したがって、バスケット４３に含まれる麦芽からのデンプンの移送の効率及び速度を高める。

【0105】

本発明によれば、図１及び図２に示されるマッシングのためのプラントセグメント３１の実施形態において、上記のプラントは、最大糖化温度（単糖類やアミノ酸へのデンプンの変換のための酵素の活性化）を約３５℃に低下させ、その結果、糖化を達成するのに必要な時間を短縮することを可能にする。

【0106】

これは、プロトタイププラントでの試験で広く実証されている。試験は、本発明によるプラント（試験ＣＯ１、ＣＯ２、ＣＯ３）と、従来のプラント（Ｂ１及びＢ２）、並びに麦芽を収容するバスケット４３の存在を含む図６及び図７に示される実現変形形態に従って実現されるマッシングのためのプラントセグメント（Ｃ２、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ９、及びＣ１０）との機能を比較する。図８に示されるように、実験は、糖化温度の大幅な低下を有意に示し、それにもかかわらず、実際、ＣＯ２試験は７６℃の糖化温度を示し、ＣＯ１～ＣＯ３の異なる試験で観察される糖化温度と全く同様であることに注目することは興味深い。他の２つの上記試験に対する唯一の相違は、糖化自体の前の平均キャビテーション数（ＮＣ）であり、同じ試験が平均で１．５ｂａｒの追加の液圧によって行われたため、試験ＣＯ２でははるかに大きい。したがって、図８Ａに示されるように、温度－キャビテーション数のグラフに関連して、糖化温度のそのような低下を正確に最適化するためのキャビテーション数の好ましい範囲０．１５＜ＮＣ＜０．２０が見いだされる。同様に、上記範囲は、限定はしないが好ましくはより高い糖化効率のために、プラントの開放セグメント３１を用いた大気圧プロセスを動作する有利な条件を示唆する。限定はしないが可能である仮説は、追加の液圧を加えることによってＣＯ２試験で実施されるような過度に激しいキャビテーションレジームは酵素の作用を妨げ、糖化の完了を遅らせ、酵素に有害であるというものである。

【0107】

糖化温度に関する結果と同様の結果が、図９及び図９Ａに示すように、マッシングの効率、すなわち麦芽からのデンプンの抽出効率に関して見られる。この場合にも、デンプンのより効率的な抽出のために、キャビテーション数の好ましい範囲０．１５＜ＮＣ＜０．２０、したがって、限定はしないが好ましくは、プラントの開放セグメント３１を用いた大気圧プロセス動作する有利な条件が見いだされる。さらに図９において、Ｃ１０試験で得られたマッシングの効率が、ＣＯ３試験よりもわずかにだけ劣っていることに留意することは興味深い。これを説明すると、図６及び図７に示される実現変形形態によって実行されるＣ１０試験では、特に上述の方法に従ってバスケット４３への激しい乱流の内部循環が駆動されており、これは、麦芽からのデンプンの移送を促進している。それにもかかわらず、Ｃ１０試験での上記の高いマッシング効率を得るのに必要な時間（及び消費されるエネルギー）は、ＣＯ１及びＣＯ３試験に比べて約２倍であり、したがって、図１及び図２に示される実現形態では、プロセスの全体の効率をより高くするためにも、麦芽の抽出（「マッシングアウト」）の瞬間まで、プラントセグメント３１の使用が好適と思われる。

【0108】

ビールの苦味と風味の付与をもたらすホップのα酸の抽出及び異性化は、α酸自体のいわゆる使用係数によって定量的に評価され、これは、ビールの製造のためのプロセスの分
野でよく知られている。図１０は、このプロセスを研究するために特に計画され実行された、最後の５つのテスト中のα酸の使用の結果を示し、パールホップ（Ｐｅｒｌｅ ｈｏｐ）のみが使用されており、そのα酸の質量分率は、７．６％である。提示される図１のプラント、すなわちＩＢＵ１、ＩＢＵ２、ＩＢＵ３、及びＩＢＵ５によって実施されて実現されたすべての試験の後、ビールの果実汁において、概して１００℃～１２０℃の間に含まれる温度で、沸点直前で約３０％の使用係数であり、９０℃の温度を超えてより大きな効率増加の部分があり、キャビテーションレジーム、したがって実施液圧とは無関係である。これは、異なるホップ又は異なるホップの組合せを用いたとしても、同じ装置を用いて行われた他のすべての試験によっても共有される結果である。そのような効率（約３０％）は、従来の装置「Ｂｒａｕｍｉｓｔｅｒ Ｂ－５０」を用いて行われたＩＢＵ４試験中に得られる最大効率を明らかに超える。その従来装置では、沸点の最初の瞬間に２１％にしか到達せず、本試験との最大差は１１％である（２１％対３２％）。さらに、関連のプロセスの最初、すなわち約２０℃の水温からホップを挿入したＩＢＵ１、ＩＢＵ３、及びＩＢＵ５試験で得られる使用係数は、低い温度ですでに比較的高い値に達し、４０℃で最大１２％、５４℃で最大１８％であり、この温度５４℃で、ＩＢＵ４試験では、同じ使用係数がわずか５％に制限されていた。その後、温度が上昇するにつれて、約８０℃に至るまで、おそらくはイソαさんの分解により、使用係数はそれ以上増加しないか、又は逆戻りした。さらに温度が上昇するにつれて、使用係数は、再び沸点に至るまで非常に急速に上昇した。７８℃の温度でホップを挿入したＩＢＵ２試験では、使用係数が急速に増加し、沸点で３２％の最大値が得られ、いずれにせよ、麦芽の除去後にホップを挿入するのが好適であることが実証された。

【0109】

さらに、図１０Ａのグラフに示されるように、従来の装置Ｂ－５０によって実現された、したがって純粋に熱的なＩＢＵ４試験では、最後に、提示される図１のプラントによって実施されて実現される他の試験の平均に等しい使用係数を得ることが可能であることが明らかにわかったが、これは、約１０２℃で６０分間の煮沸段階の前の段階で加えることによってのみである。結論として、ホッピング段階のより高い効率のために、図１及び図２に表されるプラントのセグメントを使用することが好適であり、上記開放装置を用いて、したがって大気圧下で操作することが可能であり、限定はしないが好ましくは７８℃～９０℃の間に含まれる温度でホップを導入することが好適であり、果実汁の沸騰を行わず、したがって沸点への到達に応じてホッピング段階を停止させることが好適であることがわかった。

【0110】

図１１に示されるように、プラントのセグメント３１によって製造される最終的なビール中のグルテンの濃度に関して驚くべき結果が見出されている。１００％での大麦に対して行われた試験に基づいて、グルテン濃度の低下をもたらす好ましい操作基準及び範囲が見出されている。

【0111】

後続の麦芽抽出段階で、かつホップの挿入前、いずれにせよホッピングの最後における冷却の前に、２０ｍｇ／リットル（又は等価に２０ｐｐｍ）の「グルテンフリー」閾値よりも下へのグルテンの減少のために、エネルギー効率に関してもプロセス時間に関しても、限定はしないが好ましくは７０℃＜Ｔ＜７４℃の範囲に含まれる温度Ｔで、平均で少なくとも０．３であり、限定はしないが好ましくは０．２５＜ＮＣ＜１の範囲に含まれるキャビテーション数（ＮＣ）によって特徴付けられるキャビテーションレジーム（ＣＨＣ）を実施することが好適であることがわかっている。これは、限定はしないが好ましくは０．１２ｋＷｈ／リットル＜ＣＥ＜０．１７ｋＷｈ／リットルの範囲に含まれるＣＥエネルギー消費に対応する時間にわたって追加の液圧を加えることによって得ることができる。あるいは、同じ段階において、１００ｍｇ／リットル（又は等価に１００ｐｐｍ）の「非常に低いグルテン濃度」閾値よりも下へのグルテンの減少のために、０．２２ｋＷｈ／リットル＜ＣＥ＜０．２９ｋＷｈ／リットルの範囲に含まれるエネルギー消費に対応する時
間にわたって、限定はしないが好ましくは７０℃＜Ｔ＜７４℃の範囲に含まれる温度Ｔで、大気圧に対応するキャビテーション数によって特徴付けられるＣＨＣレジームを実施することが可能である。

【0112】

発酵段階の前の蒸煮段階における（好ましくは代替的ではあるが連続的な）上記ＣＨＣレジームの適用に関して上記で述べたことを維持しながら、酵母の接種直後の期間に、大気圧下で、発酵中の果実汁の通常温度で、限定はしないが好ましくは２０分＜ｔ１＜４５分の範囲に含まれる時間ｔ１にわたってＣＨＣプロセスを実行することが推奨される。この場合、グルテン濃度の減少のために、限定はしないが好ましくは２０日よりも長い時間ｔ２（ｔ２＞２０日）にわたって発酵タンク内でのビールの果実汁の保留が推奨される。

【0113】

特に酵母の接種に先立つ段階（７０℃＜Ｔ＜７４℃）で上記の指示に従って果実汁が前処理される場合、驚くべきことに、発酵段階後に例えばボトル、樽、又は他のタンク内で行われる成熟段階中に、式（２）に基づいて所望のグルテン濃度が得られる時機を予見することができることがわかっている：
Ｃｏｎｃ＝Ａ・ｔＰ （２）
ここで、Ｃｏｎｃは、グルテンの濃度（単位ｍｇ／リットル）であり、Ａは乗算係数（Ａ＞０）であり、ｐは、日数で表される成熟時間ｔの指数である（ｐ＜０）。パラメータＡ及びｐの値は、プロセスのレシピ及び様態の各特定の組合せに関して、また、限定はしないが好ましくは少なくとも７日離れた多くの異なる時点におけるグルテン濃度の２つの単一値に基づいて実験的に決定して、グルテンの濃度の所望の閾値に達するのに必要な時間を予測することができる。式（２）は、好ましくは、上記の指示に従って本発明の装置によってビールの果実汁を前処理する場合に特有であり適用可能であるので、進歩性がある。

【図1】

【図2】

【図3】

【図3A】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】