Technologie pour le processus de fermentation et de maturation

Processus de fermentation et de maturation - une phase secondaire de la production de bière

Le brassage du moût chaud, qui constitue la première phase du cycle de production de la bière, est suivi d’une deuxième phase, appelée fermentation. La fermentation du moût est une manifestation du métabolisme de la levure de bière. La levure est ajoutée au moût après son aération immédiatement après son refroidissement à la température de fermentation après le pompage du moût de la brasserie aux cuves de fermentation.

La tâche principale de la levure de bière au stade de la fermentation primaire est de convertir une partie des sucres du moût en alcool. Au degré de fermentation défini, le processus de fermentation est interrompu (il ne s'agit pas d'une conversion complète de sucre à 100%). La bière dite jeune ou verte est pompée dans un autre réservoir dans lequel le processus de fermentation continue a une intensité plus faible, mais il a lieu à une température plus basse et une pression plus élevée tandis que la bière est gazéifiée par du dioxyde de carbone. Cette partie du processus de fermentation s'appelle la maturation de la bière - la fermentation secondaire.

Deux principales technologies de fermentation de la bière

La conception et la construction des cuves pour la fermentation de la bière primaire varient en fonction de la technologie. Dans nos brasseries artisanales, nous utilisons les deux technologies de fermentation les plus courantes, qui peuvent être utilisées dans une même brasserie et également dans leurs combinaisons, ce qui permet de produire de la bière de différents types et propriétés sensorielles.

I. La fermentation basse de la bière

Fermentation ouverte de bièreLe style de fermentation basse comprend toutes les bières fermentées utilisant la levure Saccharomyces uvarum. La majeure partie de la production mondiale est constituée de bières à fermentation basse, y compris de la lager tchèque Pilsner. Celles-ci incluent par exemple aussi les bières Dortmunder, Bock, Marzen et plus appelées lagers.

La fermentation basse de levure est effectuée à des températures de 6 à 12 ° C et dure 6 à 12 jours. La bière repose pendant un mois ou plus (à partir d'ici le nom de «lager») à basse température qui assure, entre autres, la dispersion des composés soufrés créés lors de la fermentation primaire.

La technologie de la fermentation ouverte dans des cuves de fermentation ouvertes dans la salle de fermentation est typique principalement pour la production de bière utilisant la levure de fond. Cela permet une collecte particulièrement pratique de la mousse brune de la levure morte dans la dernière étape de la fermentation, ce qui est une condition préalable à la fabrication d'une bière blonde de qualité au goût traditionnel. Malheureusement, la technologie de fermentation à ciel ouvert ne convient absolument pas à la production de bière à fermentation haute, car l'accès de l'air à la levure active à la surface du moût fermenté a souvent tendance à entraîner la contamination de la bière par des organismes indésirables.

Pour les petites brasseries, il existe un argument fort en faveur de la principale fermentation de la bière en cuves ouvertes - le grand atout marketing. Une vue de la bière en phase de fermentation avec de nombreuses couleurs de la mousse de levure est l'une des principales attractions pour tous les visiteurs de la brasserie artisanale.

Schéma de la brasserie avec la technologie de fermentation ouverte:

Système de brasserie à technologie de fermentation ouverte

Dans les brasseries modernes, les réservoirs de forme cylindrique et conique sont principalement utilisés pour la fermentation basse et la fermentation haute de la bière. Bien que la qualité de la bière de fermentation basse provenant de cuves fermées n'atteigne pas celle de la bière en fermentation, le bénéfice économique est la raison décisive de l'abandon de la technologie de fermentation traditionnelle dans les autres brasseries.

II. La fermentation supérieure de la bière

Cylindres-réservoirs coniques de fermentationLe style de bière basé sur la fermentation haute comprend toutes les bières qui ont utilisé la levure Saccharomyces pastorianus. Ce style comprend des bières comme Ale, Porter, Stout, Altbier, Trappist ou bière de blé. Le processus de fermentation haute est effectué à des températures de 15 à 24 ° C et dure habituellement de 3 à 9 jours.

Dans la plupart des cas, à la surface de la bière en fermentation, flotte une mousse provoquée par la montée de dioxyde de carbone et de levure active. C’est pourquoi ces bières sont appelées bières fermentées. La fermentation primaire de ces bières prend habituellement environ trois semaines. Dans certains cas, elle peut mûrir pendant plusieurs mois. Les grappes de levures sont regroupées en colonies (elles peuvent avoir un diamètre de plusieurs mètres), vivent à la surface du moût et produisent du dioxyde de carbone. Une température de fermentation plus élevée provoque plus de floraison dans la bière finale. Les bières de fermentation sur le dessus varient dans les saveurs et on peut souvent y trouver des arômes exotiques (clou de girofle, banane, grep, etc.), bien que le brasseur n'ait pas ajouté de tels ingrédients à la bière. Tout cela est causé par la fermentation haute.

Le meilleur type de cuves de fermentation pour la fermentation par le fond est un réservoir conique cylindrique-fermé. La fermentation fermée en cuve est principalement motivée par la susceptibilité de la bière à fermentation haute à la contamination des mousses de levure par des organismes étrangers de l’environnement environnant. Une autre raison est la possibilité de contrôler la fermentation et la maturation de la bière dans un fermenteur universel et de faciliter le nettoyage et la désinfection de tous les réservoirs fermés.

Schéma de la brasserie avec la technologie de fermentation fermée:

Système de brasserie avec technologie de fermentation étroite

 

Comment calculer la taille et le nombre de cuves de fermentation

1. Calcul de la taille des fermenteurs

Le principal indicateur qui détermine le volume utile des cuves de fermentation est le volume de production quotidien prévu de moût. Cela signifie le volume de moût, que nous brassons dans les 24 heures en une seule journée. Nous ne brassons généralement pas de moût tous les jours - au moins un jour de la semaine est effectué l'assainissement de la brasserie.

Règle: Nous choisissons le prochain volume de récipients de fermentation le plus proche en fonction du volume de la charge quotidienne de moût.

Mise en situation : Nous prévoyons de produire trois lots de moût au cours de la journée de brassage dans la brasserie avec un volume de 2.5 HL. 3 x 2.5 = 4.5 HL. Nous avons besoin d'un récipient de fermentation d'un volume d'au moins 4.5 HL. Nous n'avons pas le conteneur avec un volume de 4.5 HL dans la série de types, nous avons donc choisi un conteneur avec un volume de 5 HL.

Le volume effectif calculé des cuves de fermentation concerne à la fois la fermentation principale et la maturation de la bière, car nous pompons toujours la totalité du volume du fermenteur primaire dans une cuve de fermentation secondaire.

navires de fermentation à volume de tabulation

 

2. Calcul du nombre de fermenteurs

Parmi les indicateurs qui déterminent le nombre de cuves de fermentation pour la fermentation primaire, il y a le moment de la fermentation principale du lot de moût quotidien et un certain nombre de jours de brassage qui auront lieu pendant ce temps.

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Règle : Le nombre de récipients pour la fermentation principale doit être au moins égal au nombre de jours de brassage pendant une période de la fermentation principale. Les types de cuves de fermentation sont choisis en fonction du type de fermentation des bières sélectionnées (cuves coniques cylindriques CCT ou cuves de fermentation ouvertes OFV pour toutes les bières fermentées sur fond ou TCC pour toutes les bières fermentées sur toit).

Exemple : Nous prévoyons de produire de la bière 1x à fermentation haute hebdomadaire avec le temps de fermentation principal 6 jours et deux fois par semaine de la bière à fermentation basse avec un temps de fermentation principal de 12 jours. Il s’ensuit que nous n’avons besoin que d’un seul récipient de fermentation pour la première bière, car nous ne prévoyons qu’un jour de brassage pendant les jours de fermentation de 6. En revanche, lors de la fabrication de la deuxième bière, il y a quatre jours de brassage pendant les jours de fermentation de 12; nous avons donc besoin de pièces 4 de cuves de fermentation. Pour la première bière, nous avons besoin soit de cuves coniques cylindriques (CCT), soit de cuves de fermentation ouvertes (OFV). Pour la deuxième bière, nous devons choisir uniquement les réservoirs coniques cylindriques (CCT), car il est déconseillé de faire fermenter ce type de bière dans un récipient ouvert. Au total, notre brasserie a besoin de machines 5 de cuves de fermentation pour la fermentation principale, le volume étant calculé conformément au texte précédent. Le portefeuille recommandé de fermenteurs pour la fermentation primaire sera le suivant: 1 pc of OFV + 4 pcs de CCT ou 5 pcs de CCTs pour les deux bières.

Remarque: La durée de fermentation recommandée est la partie principale de chaque recette pour un type de bière sélectionné. Cependant, le temps réel de la fermentation principale peut être d'environ deux jours, ce qui est dû à plusieurs facteurs, tels que la vitalité de la levure, la qualité du malt, la pression atmosphérique, la température ambiante et d'autres facteurs. En réalité, pour chaque lot, seul le brasseur principal décide de l'achèvement de la fermentation primaire en fonction des résultats de la mesure de l'extrait fermenté au moyen d'un densimètre. Pour les raisons ci-dessus, nous vous recommandons de calculer le temps de la fermentation principale d'au moins deux jours de plus que les états de la recette. En pratique, cela signifie généralement que nous recommandons d'avoir un autre récipient de fermentation dans la brasserie comme réserve. Ignorer cette recommandation peut entraîner une absence de cuves de fermentation et une réduction de la capacité de production prévue.

 

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Nombre de calculs et types de fermenteurs pour la fermentation secondaire de la bière - maturation

Parmi les indicateurs qui déterminent le nombre, la taille et le type de conteneurs pour la maturation de la bière, il existe les périodes de maturation recommandées (mensonges) de la bière produite, le volume journalier de brassage et le nombre de jours qui se déroulent pendant cette période.

Règle: le nombre de récipients pour la maturation de la bière dans une brasserie doit être au moins aussi élevé que celui nécessaire pour permettre de placer dans les réservoirs tous les lots de bière mûrissant dans le même temps.

Le type et la forme des récipients de maturation n’ont pas beaucoup d’importance, mais ils doivent pouvoir conserver la bière pendant la maturation sous la pression définie à l’aide d’un dispositif de réglage de la pression. Il s'agit de réservoirs coniques cylindriques, de réservoirs cylindriques à maturation verticale et de réservoirs de maturation horizontaux. Tous ces réservoirs sont différents types de réservoirs de production de bière, qui sont utilisés dans la seconde phase ou dans les deux phases du cycle de production de bière.

Exemple : Nous prévoyons de produire une bière fermentée une fois par semaine avec une période de maturation suggérée de trois semaines et deux fois par semaine une bière fermentée de fond avec une période de maturation recommandée de neuf semaines. Cela signifie que, pour la première bière, vous avez besoin de réservoirs de maturation 3 pour la maturation simultanée de tous les lots. Pour la deuxième bière, de réservoirs de maturation 18 (2 x 9). Par conséquent, le besoin total en fermenteurs pour la maturation de la bière dans la brasserie est 3 + 18 = 21 pcs des cuves de maturation de la bière.

Remarque: pour les bières fortes spéciales, il est recommandé de prévoir un temps de maturation de la bière de plusieurs mois. Équiper la brasserie de récipients de maturation pour les bières fortes implique la nécessité de disposer de quantités extrêmement élevées de réservoirs de maturation dans la brasserie. Cela n’est normalement pas nécessaire, car la demande de bières fortes dans les restaurants n’est généralement pas très importante. En pratique, cet extrême est résolu en hiver, lorsque la consommation de bière à plus faible teneur en alcool diminue, les cuves de maturation réservées à l'assortiment de base peuvent être utilisées (le programme de brassage est temporairement réduit à la moitié du volume de production) pour produire des bières spéciales à plus forte d’alcool, alors que le processus de maturation n’a lieu que dans des cuves aussi longtemps que nécessaire pendant quelques semaines, quand il n’est pas nécessaire de les utiliser pour la gamme estivale habituelle de bières légères. De la bière spéciale est introduite dans des fûts en acier inoxydable stockés dans une chambre froide, où le processus de maturation se poursuit. Par conséquent, les réservoirs de maturation vides sont disponibles pour les nouveaux lots de bière. En raison de la longue durée de vie des bières ayant plus d’alcool, il est possible d’offrir ces spécialités hivernales à partir de fûts pendant tout le reste de l’année, lorsque les cuves de maturation sont utilisées pour la production de la gamme habituelle de bières plus faibles.

 

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Paramètres techniques et descriptions des fermenteurs pour la fermentation primaire et secondaire de la bière - maturation:

cuve de fermentation ouverte 01 - Technologie pour le processus de fermentation et de maturation

OFT: Cuves de fermentation ouvertes

La technologie de la fermentation ouverte dans des cuves de fermentation ouvertes dans la salle de fermentation dédiée est typique principalement pour la production des bières fermentées de fond. La construction des fermenteurs ouverts permet une récupération particulièrement pratique de la mousse de la levure morte lors de la dernière étape de la fermentation primaire, ce qui est une condition préalable à la fabrication d'une bière de qualité, à fermentation basse, au goût traditionnel. Ce type de fermenteurs est typique des brasseries artisanales tchèques.
La technologie ouverte n'est pas adaptée à la production de bière à fermentation haute, car l'accès de l'air à la levure vivante active à la surface du moût de fermentation tend souvent à être contaminé par des organismes indésirables. Ce type de fermenteur de bière est recommandé pour la production de la lager tchèque Pilsner mais également pour d’autres types de lagers, par exemple Dortmunder, Beck, Marzen.

 


FUIC: Unités compactes de fermentation de la bière

Unités de fermentation de bière compactes

- cuves à pression cylindro-coniques pour la fermentation secondaire de la bière / du cidre intégrées dans les modules compacts:

FUIC - Les unités de fermentation compactes - les appareils mobiles indépendants compacts avec un à quatre réservoirs cylindriques coniques qui comprennent tous les équipements nécessaires pour la fermentation primaire de la bière ou du cidre, le processus de maturation et de carbonatation sous pression, le remplissage de boissons gazeuses dans des fûts ou des bouteilles.

Les unités de fermentation compactes comprennent les composants principaux suivants:

  • 1 pièce jusqu'à 4 pièces du fermenteur CCT / CCF - réservoirs en acier inoxydable avec isolation PUR, refroidis par de l'eau ou une solution de polypropylèneglycol
  • 1-4 pcs de l'unité de refroidissement par eau compacte
  • Eléments pour la mesure et le contrôle de la température et de la circulation du liquide de refroidissement à travers la chemise de refroidissement des réservoirs
  • Éléments pour les connexions entre les refroidisseurs et les fermenteurs
  • Cadre commun en acier inoxydable avec pieds réglables et éventuellement avec possibilité de déplacement sur roues

 


 

CCT / CCF: Cuves de fermentation cylindro-coniques

Cctank

- cuves à pression cylindro-coniques pour la fermentation secondaire de bière / cidre:

La technologie de la fermentation de la bière dans des cuves de fermentation fermées cylindro-coniques est caractéristique d'une méthode moderne de production de bière.
Il permet en particulier de produire en toute sécurité de la bière à fermentation haute, mais il est également utilisé pour la production de tous les types de bière à base de levure à fermentation basse.

L'avantage de ces fermenteurs réside dans la possibilité de réaliser les deux phases de la fermentation de la bière dans le même réservoir. La fermentation et la maturation de la bière sous pression dans les fermenteurs CCT accélèrent non seulement le processus de fermentation, mais permettent également de gérer l'ensemble du processus de fermentation et de maturation en machine sans pomper de la bière entre deux cuves. Le seul inconvénient par rapport aux cuves de fermentation ouvertes est l'impossibilité de collecter la mousse avec la levure morte après la fermentation primaire.

Nous fabriquons des cuves de fermentation cylindro-coniques sans isolation ou avec isolation PUR, équipées de deux zones de refroidissement et plus, refroidies à l'eau ou au polypropylène-glycol. Ils peuvent être utilisés soit uniquement pour la fermentation principale, soit pour la fermentation principale et la maturation ultérieure de la bière dans le même réservoir.

Les équipements des fermenteurs CCT peuvent être définis par le client ou vous pouvez acheter les réservoirs avec nos accessoires recommandés de manière standard.

 


 

MBT: Cuves de fermentation cylindriques

cuve à bière de maturation verticale 01 - Technologie pour le processus de fermentation et de maturation- cuves sous pression pour la fermentation secondaire de bière / cidre en quatre variantes:

Le processus de fermentation primaire de la bière suit le processus secondaire de maturation de la bière dans les cuves de maturation (également appelées cuves de bière). Au cours de cette phase de production, la bière mûrit et se sature en dioxyde de carbone, qui est formé par l'activité levure restante. De cette façon, la bière acquiert la saveur finale. Nous produisons les cuves de maturation en quatre variantes - isolées, refroidies par liquide ou non isolées, refroidies par air. Nous proposons les cuves de maturation de bière sous pression avec l'appareil de fermentation qui permet la pression réglable dans le réservoir jusqu'à 3.0 bars.


 

CCTM: Fermenteurs modulaires cylindro-coniques

Fermenteurs modulaires cylindro-coniques - Les CCTM sont des produits très polyvalents de notre propre portefeuille de production qui vous permettent d'assembler arbitrairement le fermenteur pour la production de bière / cidre / vin dans la configuration actuellement requise.

La configuration de la cuve de fermentation peut être modifiée à tout moment, même en pleine opération, lorsque la cuve est sous pression et vient d'être remplie d'une boisson au cours de sa fermentation de maturation. Il n'est pas possible d'y parvenir avec d'autres types de fermenteurs. Cette possibilité permet d'économiser vos coûts, car vous n'avez besoin que de plusieurs réservoirs universels pour plusieurs phases du processus de production de boissons.

Composants CCT M 1000x430 - Technologie pour le processus de fermentation et de maturation

 


 

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