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équipement industriel de brassage de la bière

Vue d’ensemble des systèmes industriels de brassage de la bière

Le matériel de brassage industriel de la bière désigne les systèmes et machines à grande échelle utilisés par les brasseries commerciales pour produire de la bière à grande échelle. Par rapport aux installations de brassage domestique, ces systèmes permettent des lots beaucoup plus importants, l’automatisation et le traitement en continu.

Les principaux composants d’un système de brassage industriel sont les suivants :

  • Cuve d’empâtage – Mélange de malt concassé avec de l’eau chaude pour en extraire les sucres. Il s’agit souvent d’une cuve en acier inoxydable équipée d’agitateurs.
  • La cuve de clarification – sépare le moût sucré des résidus de céréales. Il s’agit généralement d’un réservoir avec un faux fond fendu.
  • Bouilloire – Fait bouillir le moût avec le houblon pour lui donner saveur et amertume. Fabriqué en acier inoxydable.
  • Tourbillon – élimine les résidus de houblon et les protéines coagulées après l’ébullition.
  • Fermenteur – Permet à la levure de transformer les sucres en alcool et en CO2. Réservoirs en acier inoxydable ou en polymère.
  • Réservoir de brite – Clarifie et carbonate la bière après la fermentation. Servir des réservoirs.
  • Filtre – élimine les sédiments et les particules de brume avant l’emballage. Filtres à plaques et à cadres ou à cartouches.
  • Remplisseuse – Transfère la bière vive dans des fûts, des canettes ou des bouteilles. Remplisseurs à contre-pression.
  • Système CIP – Nettoyage automatisé en place des réservoirs, des tuyaux et des équipements.
  • Refroidisseur – Refroidit rapidement le moût chaud avant la fermentation. Échangeur de chaleur à plaques.
  • Système de contrôle – Contrôle les capteurs et automatise les vannes, les moteurs et le traitement.

Outre ces composants essentiels, les brasseries industrielles ont également besoin de convoyeurs, de pompes, de compresseurs, de chaudières, de tours de refroidissement et de systèmes de traitement des eaux usées. L’équipement est généralement modulaire et conçu pour l’efficacité, la cohérence, l’hygiène et l’automatisation.

Principaux types de systèmes de brassage industriels

Il existe plusieurs configurations d’équipements industriels de brassage de la bière :

Type de système de brassageDescription de l’appareil
Maison de la bière traditionnelleLa cuve d’empâtage, la cuve de clarification et la bouilloire de brassage sont séparées. Traitement par lots.
Salle de brassage avec filtre à moûtRemplace la cuve de clarification par un filtre à moût pour la séparation du moût.
Cuve d’empâtage à infusion en plusieurs étapesCuve de brassage et de clarification combinée pour un brassage simplifié.
Production continue de moûtUtilise deux filtres à moût pour un écoulement ininterrompu du moût.
Brassage parallèlePlusieurs salles de brassage pour différents types de bières.
Brassage à haute densitéBrassage d’un moût concentré, puis dilution jusqu’à l’obtention de la force requise.

Le choix dépend du volume de production, du nombre de types de bières et de l’investissement en capital. Les grandes brasseries industrielles privilégient les systèmes continus ou à forte gravité pour des raisons d’efficacité. Les brasseries artisanales utilisent souvent des cuves d’empâtage traditionnelles ou des filtres d’empâtage pour des raisons de flexibilité.

équipement industriel de brassage de la bière

Principales caractéristiques de l’équipement industriel de brassage de la bière

ParamètresDescription des paramètres
Taille des lotsDe 5 bbl à 5000 bbl en fonction du volume de production visé
AutomatisationHaut niveau de capteurs, d’actionneurs, de vannes et d’automatisation
Fonctionnement en continuOptions pour la production de moût et la filtration en continu
ModularitéComposants conçus pour être reconfigurés en fonction des besoins
Nettoyage en placeCycles de nettoyage automatisés et conception sanitaire
Surveillance à distanceLes systèmes de contrôle permettent une supervision à distance
Efficacité énergétiqueRécupération de chaleur, isolation, optimisation des processus
Construction de qualité alimentaireRéservoirs, tuyauteries et vannes en acier inoxydable conformes aux normes sanitaires

Les systèmes de brassage industriels sont conçus pour la répétabilité, les volumes élevés et la facilité d’utilisation. L’assainissement et l’automatisation permettent à une petite équipe de produire de la bière de manière sûre et constante.

Applications et types de bière

Les équipements industriels de brassage de la bière permettent aux brasseries commerciales de produire une large gamme de styles et d’arômes de bière.

Types de bières brassées sur des systèmes industriels

Type de bièreCaractéristiques principales
LagersFermentée à froid, vieillie, croustillante, saveurs nettes
AlesFermentation chaude, esters fruités, houblonnés ou maltés
PilsnersCouleur paille claire, arôme de houblon noble, finale sèche
StoutsCouleur noire profonde, saveurs de malt torréfié, crémeux
IPAAmertume intense du houblon, saveurs d’agrumes et de pin.
Bières de bléNon filtrée, agrumes, rafraîchissante, pâteuse
Bières de spécialitéSaisonnières, bières aux fruits, fumées, vieillies, acides

En ajustant les recettes, les paramètres de fermentation et les ingrédients bruts, les brasseurs peuvent développer plusieurs styles de bières différents sur le même équipement.

Applications brassicoles pour les systèmes industriels

ApplicationDescription de l’application
Macro BrasseriesBrassage en grande quantité de marques phares distribuées à l’échelle nationale
Brasseries régionalesDes lots de taille moyenne pour approvisionner une région spécifique
MicrobrasseriesPetites brasseries artisanales axées sur les bières de spécialité
BrasseriesBrassage de bières maison dans un restaurant
Brassage sous contratProduction de marques de bière pour le compte de clients

Les brasseries industrielles offrent la flexibilité, l’efficacité et la fiabilité nécessaires à tous ces modèles commerciaux, qu’il s’agisse de bières blondes destinées au marché de masse ou de petits lots expérimentaux.

Spécifications de conception de l’équipement

Les équipements de brassage de la bière industrielle doivent répondre à des normes strictes en matière d’hygiène, de résistance à la corrosion, de sécurité et d’automatisation.

Normes de matériaux pour l’équipement de brasserie

ComposantMatériaux typiques utilisés
RéservoirsAcier inoxydable 304/316L
TuyauterieAcier inoxydable 304L/316L
VannesAcier inoxydable ou polymère
FixationsAcier inoxydable 304/316
JointsEPDM, silicone, PTFE
IsolationPanneaux en mousse de polyuréthane

L’acier inoxydable résiste à la corrosion due aux produits chimiques de nettoyage. Les soudures lisses, les coudes et les surfaces polies empêchent l’accumulation de bactéries. Les polymères de qualité alimentaire peuvent être utilisés pour les vannes, les joints et les garnitures. L’isolation permet de maintenir la température pendant l’empâtage et la fermentation.

Facteurs clés de la conception de l’équipement de brassage

Facteur de conceptionSpécifications typiques
VolumeRéservoirs de 5 à 5000 barils
Pression nominaleJusqu’à 15 bar(g) pour les réservoirs
TempératurePlage de -10 à 150°C
NettoyabilitéRéservoirs hermétiques et inclinés, raccords tri-clamp
Normes sanitairesConforme aux normes ASME-BPE, 3-A, EHEDG, cGMP
AutomatisationAutomates programmables, modules E/S, capteurs, vannes, variateurs de vitesse
SécuritéSoupapes de surpression, arrêts d’urgence, protection
TraçabilitéSuivi des lots, certificats de matériaux

Le respect des normes sanitaires garantit que l’équipement est nettoyable, stérilisable, non toxique et exempt de toute contamination. L’automatisation améliore le contrôle des processus et la collecte des données.

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Fournisseurs et prix

De nombreux fournisseurs d’équipements proposent des systèmes de brassage industriel dans le monde entier.

Principaux fournisseurs de matériel industriel de brassage de la bière

L’entrepriseLieu d’implantationDescription de l’entreprise
Paul MuellerSpringfield, MO USASalles de brassage complètes, réservoirs, systèmes
JVNWCanby, OR USAÉquipement de brassage, ingénierie, contrôles
Premier StainlessEscondido, CA USARéservoirs, cuves et salles de brassage sur mesure
AAA Metal FabricationPortland, OR USACuves de brasserie et fermenteurs
GW KentYpsilanti, MI USASystèmes de brassage, filtres à moût, systèmes de levure
Rolec ProzessAllemagneSystèmes de brassage, filtration, automatisation
KHSAllemagneSystèmes de brassage clés en main, remplisseuses/emballeuses
SteineckerAllemagneSalles de brassage à haute gravité et à plusieurs étapes
Praj IndustriesIndeSolutions complètes pour les brasseries
Jiangsu MinheChineMatériel de brasserie, 30+ ans d’expérience

Ce tableau présente les principaux fournisseurs mondiaux et régionaux d’équipements pour la bière.

Prix pour Matériel industriel de brassage de la bière

EquipementFourchette de prix
Salle de brassage de 5 barils150 000 $ à 300 000
Salle de brassage de 50 barils800 000 $ à 1,5 million
Salle de brassage de 500 barils3 à 6 millions de dollars
Fermenteurs/BT2 000 $ à 8 000 $ par baril
Centrifugeuse100 000 $ à 200 000
Ligne de mise en conserve150 000 $ à 500 000
Refroidisseur50 000 à 150 000
Chaudière100 000 $ à 250 000

Le coût de l’équipement varie en fonction de la capacité de production et des caractéristiques. Une brasserie artisanale complète de 50 000 barils peut coûter entre 10 et 20 millions de dollars. Les grandes brasseries industrielles dotées de lignes de conditionnement peuvent coûter plus de 100 millions de dollars.

Installation et maintenance

Une installation, un fonctionnement et un entretien corrects garantissent des performances maximales et la longévité de l’équipement de brassage de la bière industrielle.

Bonnes pratiques d’installation

  • Inspecter soigneusement l’équipement à la livraison afin de déceler tout dommage ou défaut.
  • Examiner les dessins et les instructions du fabricant concernant l’assemblage, les utilités et les dégagements.
  • Prévoir un accès suffisant au pont roulant pour la mise en place et l’entretien des navires.
  • S’assurer que les fondations et le sol peuvent supporter la charge du réservoir lorsqu’il est plein.
  • Raccorder les utilités – vapeur, eau, drains, air, CO2, glycol – conformément aux spécifications.
  • Demander au fabricant de mettre en service et de tester l’équipement.
  • Élaborer des procédures opérationnelles normalisées (POS) pour l’équipement. Former le personnel.

Prendre le temps d’installer correctement l’équipement permet d’éviter les problèmes futurs et l’usure excessive.

Exigences en matière d’exploitation et d’entretien

ActivitéFréquence de l’activité
Étalonnage des capteurs/instrumentsMensuellement ou par SOP
Inspection visuelle de l’équipementVisites hebdomadaires
Essais de fonctionnement des vannes et des moteursTous les mois ou selon les procédures normalisées
Lubrification des pompes, des chaînes et des roulementsMensuellement ou par SOP
Nettoyage et désinfection des cuvesAprès chaque lot, conformément à la procédure normalisée de nettoyage en place
Rinçage des filtres et tests d’intégrité des membranesHebdomadaire ou selon les SOP
Révision et remplacement des équipementsAnnuellement avant la haute saison
Examiner les registres de maintenance pour détecter les problèmesMensuel
Mise à jour des registres des équipementsEn cours

Le brasseur élabore des procédures opératoires normalisées pour le fonctionnement, le nettoyage et l’entretien sur la base des directives du fabricant. La tenue de registres permet d’identifier l’usure, les défauts, les besoins de formation et la maintenance préventive.

Sélection d’un fournisseur d’équipement

Le choix du bon fournisseur d’équipement est essentiel pour construire une brasserie efficace et rentable.

Principaux éléments à prendre en compte pour choisir un fournisseur d’équipement de brasserie

ParamètresGuide
ExpérienceNombre de brasseries équipées, années d’activité
SpécialisationAccent mis sur l’équipement de brassage par rapport à la fabrication générale
CapacitésGamme d’équipements proposés – réservoirs, salle de brassage, filtres, automatisation, conditionnement
PersonnalisationPossibilité de modifier les modèles en fonction des besoins
Services de conceptionConsultation d’ingénierie en amont, modèles 3D, dimensionnement des processus
Délais de livraisonDélais de livraison des équipements
Services d’installationCapacité d’installation et de mise en service professionnelles
GarantiesPériode de couverture des défauts de l’équipement
Soutien continuDisponibilité des manuels, des pièces de rechange, de l’aide à la maintenance
RéférencesCommentaires de clients existants sur la qualité du travail
Les certificationsAccréditation du système de gestion de la qualité comme ISO-9001

Une société d’équipement de brassage expérimentée et disposant de bonnes références peut guider la sélection, la conception et l’installation de systèmes fiables qui maximisent le retour sur investissement.

Avantages des systèmes de brassage industriels

Les principaux avantages d’un investissement dans un équipement industriel de brassage de la bière spécialement conçu à cet effet sont les suivants

  • Efficacité – Le brassage continu ou à haute densité maximise la productivité.
  • Automatisation – Qualité constante et libération de la main-d’œuvre pour des tâches à plus forte valeur ajoutée.
  • Flexibilité – Les composants modulaires permettent d’adapter les recettes et la taille des lots.
  • Qualité – Des capteurs et des contrôles avancés permettent d’obtenir une répétabilité et un réglage précis des caractéristiques de la bière.
  • Rentabilité – Un débit plus élevé pour un coût et un gaspillage moindres.
  • Sécurité – Systèmes conçus avec des protections appropriées et des matériaux hygiéniques.
  • Durabilité – Des équipements construits pour durer grâce à une fabrication en acier inoxydable et à des conceptions standardisées.
  • Facilité d’entretien – Les marques établies offrent une assistance à l’entretien.
  • Collecte de données – Enregistrement détaillé des processus pour optimiser la production.

L’investissement plus important dans un équipement à grande échelle est rentabilisé à long terme par la qualité et le volume de la bière.

Les défis des systèmes de brassage industriels

Certaines limites des grands systèmes de brassage qui doivent être gérées :

  • Coût initial élevé – Peut nécessiter un financement. Recherchez des possibilités d’extension modulaire.
  • Exigences en matière d’installations – Besoin d’espace, de services publics et de dégagement suffisants.
  • Formation – Le personnel a besoin d’une formation technique sur les opérations et la maintenance.
  • Manque de flexibilité – Difficile d’expérimenter avec de très petits lots. Maintenir les systèmes pilotes.
  • Réactivité aux tendances – Longs délais pour l’achat de réservoirs ou d’emballages supplémentaires lorsque les besoins en capacité changent. Planifiez à l’avance.
  • Nettoyage – Plus de temps de NEP que pour le brassage domestique. Automatiser dans la mesure du possible.
  • Consommation d’énergie et d’eau – Recherchez la récupération de chaleur, les variateurs de vitesse et le recyclage.
  • Contrats de service – Tenez compte des coûts de maintenance annuels.
  • Assurance qualité – Un contrôle plus strict et des travaux de laboratoire sont nécessaires pour assurer la cohérence.

Bien que complexes, les risques peuvent être minimisés grâce à une planification minutieuse, à la formation du personnel, à la maintenance préventive et à la collaboration avec des vendeurs et des entrepreneurs expérimentés.

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FAQ

Quelles sont les tailles de lots typiques pour les systèmes de brassage industriels ?

  • De 5 barils (6 600 pintes) pour les microbrasseries à 5 000 barils (6,6 millions de pintes) pour les grandes brasseries. La capacité dépend de la taille du réservoir et de la salle de brassage.

Quelle quantité de bière une brasserie industrielle peut-elle produire annuellement ?

  • De 1 000 barils par an pour une petite brasserie à plus d’un million de barils par an pour une macro-brasserie. La capacité de production dépend de la taille de la salle de brassage et du nombre de tournées ou de lots par jour.

Quel est le degré d’automatisation des brasseries industrielles ?

  • La plupart d’entre eux utilisent des systèmes de contrôle de brassage automatisés et programmables pour un fonctionnement efficace et la collecte de données. Les capteurs surveillent des paramètres tels que la température et la pression, tandis que les automates programmables contrôlent les pompes, les vannes, les entraînements et les cycles de nettoyage.

Comment sont fabriqués les réservoirs industriels ?

  • Les réservoirs utilisent des feuilles d’acier inoxydable laminées en cylindres et des extrémités bombées fabriquées à partir de moitiés d’acier inoxydable pressées. Ils sont soudés par TIG automatisé pour une finition intérieure sanitaire polie. L’extérieur peut être recouvert d’un revêtement isolant.

Combien de temps faut-il pour concevoir et livrer une salle de brassage industrielle complète ?

  • Généralement 12 à 20 semaines entre la commande et l’expédition après le travail de conception initial. Les systèmes de très grande taille ou personnalisés peuvent prendre 6 mois. La préfabrication en parallèle accélère les projets. Des options accélérées sont possibles mais coûtent plus cher.

Quels sont les besoins en énergie d’une brasserie industrielle ?

  • De 500 kW pour une microbrasserie de 10 barils à 5 MW pour une grande brasserie de 500 000 barils. L’énergie est nécessaire pour l’ébullition du moût, les refroidisseurs, les compresseurs d’air, l’éclairage, les lignes d’emballage et les équipements auxiliaires.

Quelle quantité d’eau une brasserie industrielle utilise-t-elle ?

  • La consommation d’eau varie de 3 à 10 barils d’eau par baril de bière, en fonction de l’échelle et des initiatives d’efficacité telles que le recyclage de l’eau chaude.

Quels sont les types de systèmes de filtration industrielle utilisés pour la bière ?

  • Les filtres à plaques et à cadres, les filtres lenticulaires et les filtres en profondeur éliminent les particules de brume, la levure et les débris de houblon avant l’emballage. La filtration sur membrane stérile assure la stabilité microbienne.

Comment entretenir le matériel de brassage ?

  • Inspections quotidiennes et hebdomadaires, entretien préventif programmé tel que le remplacement des joints, entretien annuel complet avant la haute saison. Il est essentiel de suivre les directives du fabricant.

Quel est le matériau de construction typique des cuves à bière ?

  • Les réservoirs sont construits en acier inoxydable 304 et 316L en raison de leur excellente résistance à la corrosion et de leur soudabilité. L’acier non revêtu est à éviter car il peut donner des saveurs métalliques.

Cette rubrique couvre les questions typiques posées sur les équipements de brassage à grande échelle. N’hésitez pas à nous contacter pour tout autre besoin spécifique.

Conclusion

Les systèmes de brassage industriels permettent aux brasseries de produire de 5 à 5 000 barils de bière de haute qualité par lot afin de répondre efficacement à la demande des clients. Lorsqu’ils sont conçus selon des normes rigoureuses en utilisant des matériaux de qualité tels que l’acier inoxydable et qu’ils sont équipés de systèmes d’automatisation et de contrôle de pointe, ces systèmes peuvent brasser des bières d’une consistance et d’une saveur exceptionnelles. Elles nécessitent un investissement initial et une formation considérables, mais s’avèrent payantes à long terme grâce à une productivité et à des revenus accrus par rapport aux installations à petite échelle. En planifiant soigneusement les charges de pointe, en procédant à une maintenance préventive et en choisissant un fournisseur d’équipement de brassage expérimenté, les brasseurs peuvent minimiser les temps d’arrêt et exploiter des brasseries industrielles de manière rentable pendant des décennies.

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