Petit guide de la production de bière
La bière est considérée comme l’une des boissons fermentées les plus complexes en raison de son goût, de sa couleur, de sa variété et de sa sensation en bouche. En outre, la grande variété d’ingrédients utilisés dans la fabrication de la bière ajoute à sa complexité.
DATE 2023-11-28Quoi que vous souhaitiez brasser, nos solutions de brassage pour brasseries commerciales et artisanales, notre expertise et notre savoir-faire vous aideront à développer votre production. Les solutions de brassage d’Alfa Laval vous permettront de proposer des produits de haute qualité à vos clients tout en augmentant votre rendement et en diversifiant votre portefeuille de produits. Nous disposons de tout l’équipement nécessaire pour votre processus de brassage.
1. Le processus de brassage étape par étape
1.1 Brasserie (préparation du moût, tourbillon, refroidissement du moût)
1.2 Conception de cold block (gestion de la levure, fermentation et houblonnage à cru)
2. Optimisation de votre production de bière
2.1 Conception d’une cave de fermentation pour votre brasserie
2.2 Diminution du temps de production et augmentation du rendement
2.3 Réduction des déchets de bière
2.4 Diversification de votre gamme de produits avec la bière sans alcool
3. Réalisation de vos objectifs de durabilité
3.1 Réduction de votre consommation d’eau et d’énergie grâce au nettoyage en place
3.2 Réduction de l’empreinte carbone de votre réseau de distribution de bière
1. Le processus de brassage étape par étape
La première étape consiste à humidifier l’orge de manière à le faire germer, à l’assécher pour arrêter la germination. et ensuite le concasser. Une quantité adéquate d’eau est ajoutée et chauffée pour libérer les sucres. Cette purée, appelée « moût », est ensuite séparée du grain usé et transférée dans des cuves de fermentation où les levures transforment les sucres du moût en alcool. Après fermentation, la bière est conditionnée et filtrée.
1.1 Salle de brassage
Préparation du moût
Le moût est extrait du grain et utilisé pour la fermentation de la bière. Il est obtenu en concassant le grain puis en séparant le grain de son enveloppe par le processus de lautérisation. Le moût est alors porté à ébullition avec le houblon. Lorsque les levures sont ajoutées au moût refroidi, la fermentation transforme le moût houblonné en bière.
Voici quelques problèmes courants propres aux étapes de préparation et de fermentation du moût : lenteur de production de moût, consommation élevée d’énergie et d’eau, perte d’ingrédients et détérioration.
Tourbillon
Le tourbillon présente trois avantages majeurs :
Refroidissement plus rapide du moût : un refroidissement plus rapide est favorisé par la circulation du moût
Clarification du moût : le tourbillon favorise la clarification du moût en éliminant les solides de houblon par sédimentation ; de cette façon, le moût refroidi peut être siphonné, ce qui évite le transfert des particules solides.
Amélioration de la saveur et de l’arôme : l’ébullition du moût peut donner un faut goût de pop-corn beurré à la bière. Le tourbillon refroidit rapidement le moût, ce qui donne une meilleure saveur et un meilleur arôme sans ajouter trop d’amertume.
Refroidissement du moût
Après l’ébullition du moût, il est important de le refroidir le plus rapidement possible pour commencer le processus de fermentation et éviter la prolifération de bactéries. Cependant, un refroidissement trop rapide du moût peut arrêter le processus de décomposition. Lire la suite
1.2 Conception de cold block
Gestion des levures et fermentation
La gestion des levures et la fermentation sont des éléments essentiels du bloc froid. Il est essentiel de disposer d’un équipement adéquat pour éviter toute contamination, garantir une viabilité élevée des levures et assurer un processus de fermentation efficace.
Houblonnage à cru (dry hopping)
Le houblonnage à cru consiste à ajouter du houblon à la fermentation pour renforcer l’arôme de la bière. Traditionnellement, le houblonnage à cru est utilisé dans des types de bière tels que les pale ales et les IPA, mais cette techniques pour aussi être utilisée pour le brassage d’autres types de bière.
La brasserie artisanale norvégienne Lervig a décidé d’adapter ses processus de houblonnage à cru et de réduire la durée de rétention du houblon de plusieurs jours à quelques heures, tout en réduisant de 40 % les pertes de bière. Elle prévoit de récupérer son investissement après avoir utilisé chaque cuve 30 fois. Lire la suite
1.3 Filtration et traitement de la bière
Filtration de la bière
La filtration Kieselguhr ou filtration croisée est un processus de filtration courant pour éliminer presque toutes les levures et autres substances indésirables pouvant gâcher votre bière.
Mélange de gaz, ajustement de l’alcool, additifs
Le dioxyde de carbone est naturel dans le processus de brassage et il est important de garantir sa concentration optimale pour une texture et un goût parfaits de la bière.
Mélange dans des cuves de bière brillante
Le mélange dans des cuves de bière brillante (BBT) est nécessaire pour le dosage et l’homogénéisation de lots ou pour créer des produits tels que Shandy ou Radler.
Pasteurisation
La pasteurisation (à haute température) est la méthode classique pour détruire les micro-organismes lors de l’étape finale avant le conditionnement de la bière.
Filtration stérile
De nombreuses brasseries choisissent maintenant la filtration stérile comme alternative à la pasteurisation, car cela permet d’éliminer les micro-organismes indésirables avant que la bière ne soit versée dans des bouteilles ou des fûts. Lire la suite
Équipement de filtration et de traitement de la bière
1.4 Nettoyage en place
Après le houblonnage à cru, l’ensemble des cuves et des processus en aval peuvent être obstrués par le houblon usagé. Les sédiments se retrouvent inévitablement dans les cuves, les conduits – et un peu partout. Le nettoyage prend un temps considérable, ce qui signifie que la production de chaque lot de bière est plus longue, réduisant ainsi le taux d’utilisation global de l’équipement de brassage. Cela dit, l’intégration d’un équipement de nettoyage en place dans votre processus peut vous faire gagner beaucoup de temps.
Qu’est-ce que le nettoyage en place et pourquoi est-il utilisé dans une brasserie ?
Le nettoyage en place (NEP) consiste à nettoyer les équipements à leur emplacement d’origine, sans les démonter. Ce processus est devenu la méthode standard de nettoyage de l’industrie en raison de son extrême efficacité. Lire la suite
Avantages du nettoyage en place
- Plus efficace : les équipements de nettoyage en place d’Alfa Laval optimisent l’intensité de mouillage, la densité de la trame et la vitesse du jet de nettoyage – les trois paramètres essentiels au nettoyage d’une cuve. Les exigences en matière de drainage de l’eau pendant la phase de pré-rinçage sont également minimes.. Grâce à cette technologie, l’équipement Alfa Laval garantit une contamination minimale du réservoir de détergent grâce à l’élimination de toutes les levures et résidus pendant la phase de pré-rinçage.
- Gain de temps et d’argent : le recours à un système de NEP permet d’économiser du temps, des produits détergents (puisque vous pouvez réutiliser un lot de détergents plusieurs fois) et de l’eau. Autant d’éléments qui vous permettent d’économiser de l’argent à long terme.
- Exposition réduite aux produits chimiques : les systèmes modernes de NEP sont autonomes et automatisés, ce qui limite l’exposition humaine aux produits chimiques toxiques contenus dans les détergents. Lire la suite
2. Optimisation de votre production de bière
2.1 Conception d’une cave de fermentation pour votre brasserie
La maturation de la bière fait partie intégrante du processus de brassage. Le temps de cave nécessaire pour une bière fraîche varie en fonction du type de bière souhaité. Par exemple, la plupart des ales nécessitent un temps de cave très court (voire nul) pour être finies, tandis que les bières blondes ont besoin d’un délai de maturation plus long.
Les bières blondes sont vieillies à froid dans une cave de deux à cinq semaines (ou plus), selon la souche de levure et l’ABV du produit fini, entre autres facteurs. Le vieillissement à froid des lagers permet de créer la finition nette et croustillante qui est associée à ce type de bière.
Nos experts partagent neuf astuces permettant de réduire la consommation d’énergie et d’eau, ainsi que la façon de la maintenir lorsque la capacité augmente.
- Optimiser l’espace utilisable de votre cave de fermentation
- Regrouper les cuves de fermentation
- Intégrer la flexibilité de processus dans la disposition des cuves de fermentation
- Planifier l’acheminement des canalisations sans obstacles pour atteindre presque toutes les destinations
- Privilégier les cuves montées sur dalle aux cuves montées sur pieds
- Concevoir des groupes de vannes à la pointe de la technologie
- Souder une vanne d’échantillonnage directement sur votre ligne d’échantillonnage
- Automatiser le contrôle de la densité dans vos cuves de fermentation
- Recourir à des jeux de construction de caves de fermentation Lire la suite
2.2 Diminution du temps de production de la bière et augmentation du rendement
La production d’une bière de qualité se résume à l’utilisation d’ingrédients de qualité. Malheureusement, de nombreuses solutions de filtrage et de clarification éliminent les arômes et les saveurs volatiles que vous devez préserver dans votre bière. Les filtres à bière sont relativement abordables, mais ils sont lents et entraînent des pertes de produit considérables, car ils ne peuvent filtrer ce qui se trouve au fond des cuves de fermentation sans se boucher.
Les séparateurs constituent la manière la plus intelligente d’éliminer les solides indésirables de votre bière, tout en préservant la saveur de vos ingrédients. En outre, les centrifugeuses sont reconnues comme étant le meilleur équipement pour augmenter le rendement. Avec le même nombre de cuves, vous pouvez augmenter votre capacité de production de 15 à 20 %. Chaque pinte vendue contribue à rentabiliser l’investissement de la machine.
Par ailleurs, une centrifugeuse permet d’obtenir la consistance souhaitée du produit en quelques heures seulement, alors que la décantation et le filtrage nécessitent plusieurs jours pour le même processus.
Comment cela se passe-t-il ? La bière fraîchement fermentée entre dans la centrifugeuse, où elle se heurte à un certain nombre de plaques qui tournent rapidement. Les solides (levure, solides de houblon et protéines de brassage) tourbillonnent sur les bords et sont éjectés, tandis que la bière clarifiée est conservée et évacuée par le dessus, ce qui signifie que la rotation de la cuve est beaucoup plus rapide. Lire la suite
2.3 Réduction des déchets de bière
Chaque étape de ce processus produit des déchets. Pour chaque 1 000 tonnes de bière produite, 137 à 173 tonnes de déchets solides peuvent être créées sous forme de drêches, de « trub » (un matériau indésirable généré pendant la production de moût), de levure de rebut et de « kieselguhr », une substance utilisée pour filtrer la bière.
Cependant, les brasseries peuvent réduire le problème des déchets en transformant certains sous-produits du processus de brassage (levure et céréales) en produits de valeur. Par exemple, une quantité importante de bière peut être récupérée dans les conduits principaux de moût et de bière, réduisant ainsi d’énormes volumes de déchets.
La gamme de séparateurs centrifuges BREW et de séparateurs de récupération de bière BRUX d’Alfa Laval, utilisés avec les modules de filtration de récupération de bière à membrane M39, permet de récupérer la bière qui serait autrement perdue. Le surplus de levure peut être collecté dans une cuve et traité ultérieurement dans le système à membrane où la bière est séparée de la levure par filtration. La bière filtrée de bonne qualité est récupérée et les déchets de levure sont concentrés. Cette méthode permet de réduire de 30 à 50 % le volume de levure et de récupérer une quantité similaire de bière. Lire la suite
2.4 Diversification de votre gamme de produits avec la bière sans alcool
Les consommateurs sont de plus en plus nombreux à choisir des boissons sans alcool à 0,0 % ; cette tendance est particulièrement vraie chez les milléniaux soucieux de leur santé. Selon les prévisions, le marché mondial de la bière non alcoolisée augmentera à un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 8,1 %, pour atteindre 35,6 milliards de dollars US d’ici 2030
Extraction de l’alcool de la bière
Le brassage de la bière sans alcool nécessite un brassage et une ébullition du moût jusqu’au mélange et à la fermentation du houblon, ce qui produit de l’éthanol. La meilleure façon d’extraire l’alcool produit par ce processus est d’utiliser une technologie de stripping ou de filtration appropriée. Le résultat est un concentré d’alcool, dont la concentration peut varier.
1. Dilution et égouttage
Il est possible de réutiliser l’eau des joints des pompes à vide pour diluer un condensat contenant environ 18 à 35 % d’alcool en volume, en fonction de la teneur en alcool de la bière d’origine. En diluant l’éthanol de cette manière, on s’assure que le liquide sera toujours en dessous du point d’inflammabilité et, par conséquent, ne nécessitera aucune zone ATEX. L’éthanol dilué peut ensuite être égoutté ou récupéré.
2. Augmentation du pourcentage d’alcool des produits existants
Produisez de nouvelles bières en ajoutant un condensat d’alcool neutre de qualité alimentaire (18-35 % ABV) à vos bières existantes. En augmentant la teneur en alcool de votre gamme de produits existante, vous ajoutez de la valeur et vous ouvrez de nouvelles sources de revenus tout en améliorant la saveur de la bière.
3. Diversification de votre portefeuille de produits
Utilisez le condensat d’alcool neutre de qualité alimentaire comme ingrédient pour de nouveaux produits tels que des cocktails prêts à boire, des boissons aromatisées à base de bière ou même de nouveaux produits hybrides tels que des cocktails à la bière utilisant des produits alcoolisés à base d’orge. L’ajout d’alcool rehausse la saveur, un atout très apprécié des amateurs de bière. Lire la suite
Équipement de désalcoolisation
3. Réalisation de vos objectifs de durabilité
3.1 Réduction de votre consommation d’eau et d’énergie grâce au nettoyage en place
Un système de boissons présente de nombreuses possibilités d’amélioration de votre empreinte environnementale. Alfa Laval cherche une meilleure efficacité grâce à l’optimisation des pompes et des agitateurs et à la réduction de la consommation d’eau et des eaux usées pendant le processus de NEP.
Des études montrent que 90 % des pompes installées sont mal dimensionnées. Nombre d’entre elles peuvent être optimisées pour économiser jusqu’à 30 % de leur consommation d’énergie. Le prix d’achat d’une pompe étant minime par rapport aux coûts d’exploitation, le temps de retour sur investissement pour les modifications requises est souvent inférieur à un an.
L’optimisation de la consommation d’énergie de votre pompe commence par l’installation d’une roue correctement dimensionnée ou d’un variateur de vitesse (VSD). Choisissez une pompe dont le fonctionnement est aussi proche que possible du point de rendement optimal et utilisez des pompes avec VSD pour réguler le débit plutôt que des vannes de contrôle.
Le nettoyage des cuves peut entraîner une consommation d’eau élevée, en particulier dans un système de traitement des boissons où la nature du produit exige un nettoyage fréquent et complet des cuves. Heureusement, l’utilisation des têtes de lavage rotatives Alfa Laval permet de réaliser 70 % d’économies grâce à une utilisation réduite d’eau et de produits de nettoyage et jusqu’à 60 % de gain de temps, ce qui se traduit par plus de temps de production. Lire la suite
Équipement de nettoyage en place
3.2 Réduction de l’empreinte carbone de votre réseau de distribution de bière
Vous voulez produire une bière savoureuse tout en réduisant l’empreinte carbone et les coûts de votre brasserie ? C'est possible, grâce à un système de concentration de bière. Mais de quoi s’agit-il exactement ? Il s’agit d’un système d’osmose inverse à haute pression et basse température qui élimine l’eau de la bière et des boissons tout en conservant la saveur originale du produit lors de la réhydratation. En fait, les tests du panel sensoriel ne montrent que des différences minimes, voire aucune différence mesurable, entre la bière fraîche et la bière réhydratée.
En outre, cette technologie permet de réaliser des économies substantielles pour les applications de transport en vrac et de système de distribution de bière. Par exemple, pour le transport en vrac, le fait de transporter du concentré de bière au lieu de bière standard réduit le nombre de trajets en camion-citerne d’environ 65 %. Cela réduit également les émissions de carbone associées ainsi que les coûts de main-d’œuvre et de carburant.
En ce qui concerne la distribution de bière pression, les bars peuvent économiser presques 20 euros par hectolitre sur le transport des fûts. La bière distribuée sous forme de concentré dans des fûts, et mélangée à de l’eau gazeuse filtrée au bar, présente des avantages pour tous. Lire la suite