équipement de fermentation de la bière (chambre de fermentation de la bière)

L’équipement de fermentation de la bière est divisé en cuves de fermentation et en cuves d’expansion de levure, chacune ayant une modulation, une cuisson, une stérilisation et un refroidissement des matières premières. Le changement d’aération et la stérilisation peuvent également être fournis avec un agitateur, etc. La cuve de fermentation gère la production des produits, elle doit être en mesure de fournir les conditions requises pour les activités de la vie microbienne et le métabolisme, et être facile à utiliser et à contrôler. Pour assurer la réalisation des conditions de processus, obtenez ainsi un rendement élevé. Le but du vase d’expansion de levure est d’assurer la quantité de cellules bactériennes nécessaires au fermenteur.

Fermenteur

Un fermenteur est un récipient qui fournit un environnement favorable à un processus biochimique spécifique. Pour certains procédés, le fermenteur est un récipient hermétique avec un système de contrôle sophistiqué. Pour d’autres processus simples, le fermenteur est un récipient ouvert, et parfois il est si simple qu’il n’y a qu’une seule ouverture, qui peut également être appelée fermenteur ouvert.

Il devrait avoir une structure serrée
Bonnes caractéristiques de mélange de liquide
Bon taux de transfert de chaleur en phase de transfert de masse
Avec une détection, des composants de sécurité et des instruments de contrôle fiables et compatibles

Classification du volume des cuves de fermentation

On considère généralement que le fermenteur en dessous de 500L est le fermenteur de laboratoire ; le 500-5000L est le fermenteur pilote ; le fermenteur au-dessus de 5000L est le fermenteur à l’échelle de la production.

Cuve de fermentation à fond conique cylindrique

Le fermenteur vertical à fond conique rond et simplifié (réservoir conique en abrégé) a été utilisé dans la production de bière à fermentation haute et basse. La cuve conique peut être utilisée pour la pré-fermentation ou la post-fermentation seule, et la pré-fermentation et la post-fermentation peuvent également être combinées dans cette cuve (méthode à une cuve). L’avantage de cet équipement est qu’il peut raccourcir le temps de fermentation, et a une flexibilité de production, de sorte qu’il peut être adapté aux exigences de la production de différents types de bière.

Caractéristiques de l'équipement

Ce type d’équipement est généralement placé à l’extérieur. Le moût frais stérilisé et la levure entrent dans le réservoir par le bas ; lorsque la fermentation est la plus vigoureuse, utiliser toutes les chemises de refroidissement pour maintenir une température de fermentation appropriée. Le réfrigérant est une solution d’éthylène glycol ou d’alcool, et l’ammoniac (évaporation directe) peut également être utilisé comme réfrigérant ; Le gaz CO2 est évacué par le haut du réservoir. Le corps du réservoir et le couvercle du réservoir sont équipés de trous d’homme et le dessus du réservoir est équipé d’un manomètre, d’une soupape de sécurité et d’un voyant à lentille. Le fond du réservoir est équipé d’un tube de gaz CO2 purifié. Le corps du réservoir est équipé d’un tube de prélèvement et d’un raccord thermomètre. L’extérieur de l’équipement est enveloppé d’une bonne couche d’isolation thermique pour réduire les pertes de refroidissement.

avantage

La consommation d’énergie est faible, le diamètre du tuyau utilisé est petit et le coût de production peut être réduit.
Pour la levure déposée au fond du cône, la valve au fond du cône peut être ouverte pour décharger la levure hors du réservoir, et une partie de la levure peut être réservée pour une prochaine utilisation.

Facteurs affectant le coût de l'équipement de fermentation

Taille, format, pression de fonctionnement et charge de refroidissement requise de l’équipement de fermentation. La forme du conteneur fait référence à la surface nécessaire pour son volume unitaire, exprimée en ㎡/100L, qui est le principal facteur influant sur le coût.

Exigences de résistance à la pression des réservoirs

Pensez à la récupération du CO2. Il est nécessaire de maintenir une certaine pression de CO2 dans le réservoir, ainsi le grand réservoir devient un réservoir résistant à la pression, et il est nécessaire de mettre en place une soupape de sécurité. La pression de travail du réservoir varie en fonction de ses différents processus de fermentation. S’il est utilisé à la fois pour la pré-fermentation et le stockage de la bière, il doit être basé sur la teneur en CO2 pendant le stockage et la résistance à la pression requise est supérieure à celle du réservoir utilisé uniquement pour la pré-fermentation. Selon la règle de conception britannique Bs5500 (1976) : si la pression de service du grand réservoir est de x psi, la pression du réservoir utilisée dans la conception est de x (1 + 10 %). Lorsque la pression atteint la pression de conception du réservoir, la soupape de sécurité doit s’ouvrir. La pression de service maximale de la soupape de sécurité doit être la pression de conception plus 10 %.

Vide dans le réservoir

Le vide dans la cuve est provoqué par le fermenteur qui fait tourner la cuve dans des conditions fermées ou effectue un nettoyage interne. La vitesse de décharge de la grande cuve de fermentation est très rapide, provoquant une certaine pression négative. Une partie du gaz CO2 reste dans le réservoir. Pendant le nettoyage, le CO2 peut être éliminé, de sorte qu’un vide peut également être créé. Les grandes cuves de fermentation sous vide doivent être équipées de dispositifs pour empêcher le vide. Le rôle de la soupape de sécurité à vide est de permettre à l’air d’entrer dans le réservoir pour établir un équilibre de pression à l’intérieur et à l’extérieur du réservoir. La quantité d’élimination de CO2 dans le réservoir peut être calculée en fonction de la teneur en alcali de la solution de nettoyage entrante et calculer en outre la quantité d’air qui doit entrer dans le réservoir.

Convection et échange de chaleur dans le réservoir

La convection du bouillon de fermentation dans le fermenteur dépend de l’effet du CO2. Un gradient de teneur en CO2 se forme dans tout le bouillon de fermentation de la cuve conique. Le bouillon fermenté avec une plus petite proportion a le pouvoir élévateur de flotter. De plus, les bulles de dioxyde de carbone qui montent pendant la fermentation ont une force de traînée sur le liquide environnant. En raison de l’effet d’agitation des gaz provoqué par la combinaison de la force de traînée et de la force de levage, le bouillon de fermentation est mis en circulation et favorise l’échange de chaleur dans la phase mixte du bouillon. Les variations de température de la bière lors des opérations de refroidissement provoquent également une circulation convective du bouillon de fermentation de la cuve.

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