Zentrifugen, Separatoren und Dekanter für Brauereien

Clarification de la bière – utilisation de séparateurs et de décanteurs dans la production de la bière

Centrimax propose des séparateurs (autodébourbeurs) et des décanteurs d’occasion reconditionnés de marque GEA Westfalia Separator, Alfa Laval et Flottweg pour l’industrie brassicole. Dans le cadre d’un reconditionnement, les centrifugeuses sont équipées d’un automate API neuf (Siemens S7) et peuvent être intégrées sans problèmes dans la production. Après avoir passé un test concluant sur notre banc d’essai, nos séparateurs et décanteurs sont ensuite livrés avec une garantie mécanique.

Outre les séparateurs pour la bière que l’on utilise pour la clarification de la bière verte ou pour la préclarification de la bière avant la filtration, les séparateurs font également leurs preuves depuis de nombreuses années dans la clarification du moût chaud, du moût froid et du moût trouble. Les séparateurs centrifuges à disques autonettoyants sont également devenus indispensables pour la clarification de la bière blanche.

Pour la récupération de la bière et la récupération du moût, on utilise par contre des décanteurs ou des Sedicanter.

Séparateurs centrifuges à disques autodébourbeurs

Les clarificateurs s’utilisent en premier lieu en amont des différentes méthodes de filtration alternatives bien connues. Ils se caractérisent par une énorme accélération centrifuge qui leur permet de séparer les particules solides les plus fines et de réduire ainsi nettement les coûts engendrés par les moyens auxiliaires de filtration. La filtration sur Kieselguhr est alors considérablement soulagée. La séparation des solides indésirables donne de plus un meilleur goût à la bière, tout en en améliorant la stabilité sensorielle.

Séparateur pour le moût chaud

Le trouble chaud se forme au moment de la cuisson du moût chaud. Plutôt que de filtrer le moût chaud pour en séparer le trouble, ce qui est inefficace, on peut utiliser des séparateurs écologiques. Clarifier le moût à l’aide d’un whirlpool et d’un séparateur permet un fonctionnement continu et très économique. Le séparateur peut être intégré dans le processus de différentes manières. Le clarificateur peut être installé soit directement en aval de la chaudière à houblonner soit en aval de la cuve à whirlpool qui se trouve entre les deux.

Séparateur pour le moût trouble

Le whirlpool est en particulier utilisé pour clarifier l’ensemble du moût chaud. La qualité des matières premières et les différents types de bières existants ne permettent pas toujours de séparer le trouble de manière satisfaisante, il est donc ici judicieux d’ajouter un séparateur au processus. Le cône de trouble qui se forme s’effondre aussi souvent au moment d’extraire le moût. La teneur en trouble résiduelle du moût et/ou les pertes dues à un épaississement insuffisant du trouble sont alors trop élevées. La séparation en fond de cuve peut commencer pendant que le moût tourbillonne dans le whirlpool. Le moût récupéré est ensuite refroidi.

Séparateur pour le moût froid

Dans les brasseries, on réalise également une séparation du moût froid. Le trouble chaud est séparé avant le refroidissement. Le séparateur ne sépare donc plus que les quantités encore présentes de trouble fin, qui se compose principalement de petites protéines colloïdales. Le moût froid est relativement visqueux. Les brasseries n’éliminent pas toutes les mêmes quantités de trouble fin. La fermentation doit comprendre une petite quantité de trouble fin, mais en aucun cas du trouble chaud.

Séparateur pour la bière verte

Le nombre de cellules élevé qui est d’environ 70 millions de cellules de levure/ml au moment de la fermentation principale doit être abaissé avant de passer dans les cuves de garde, phase à laquelle cette quantité n’est pas souhaitable. Traditionnellement, la bière verte est clarifiée par sédimentation de la levure ou autres matières insolubles. La bière est ensuite soutirée et doit alors contenir aussi peu de bouchon de levure et de lies que possible.  Pour garantir une nouvelle fermentation et une maturation rapide et contrôlée de la bière lors de la garde, il est judicieux d’effectuer le transfert avec une quantité définie de « cellules de levure vivantes », ce qui est possible en utilisant un séparateur. Le bouchon de levure est alors acheminé dans une cuve ou dans la récupération de la bière et la bière verte est séparée. Le processus optimal pour la récupération de la bière consiste à doser les levures soutirées ou les fonds de cuve vers un séparateur au moment de clarifier la bière verte. On obtient ainsi une qualité de produit homogène.

Clarificateur installé en amont de la filtration sur Kieselguhr

Lorsqu’elles arrivent à la filtration, les bières contiennent encore souvent beaucoup de levure, ce qui rend la filtration sur Kieselguhr plus difficile. Ce type de filtration présente d’autre part quelques problèmes. Les séparateurs offrent ici la possibilité de remplacer la filtration sur Kieselguhr ou au moins de réduire la consommation de terre de diatomées. Installer un séparateur en amont de la préclarification de la bière permet de soulager le filtre de manière significative. On peut ainsi réduire la quantité de média filtrant utilisée, tout en en allongeant aussi la durée de vie. Bien entendu, les centrifugeuses conviennent également à la préclarification avec d’autres systèmes de filtration.

Récupération de la bière dans les levures soutirées et les fonds de cuve

Selon le processus, la fermentation et la maturation de la bière entraînent des quantités plus ou moins grandes de levure et de trouble provenant du fond de cuve. Dans la plupart des cas, elles contiennent une quantité non négligeable de bière qui doit être récupérée si l’on veut avoir une production rentable. De plus en plus de brasseries investissent donc dans la récupération de la bière, ce qui n’est pas un hasard : elles peuvent ainsi améliorer leur rentabilité à qualité de bière égale. En effet, le volume de levure et de trouble de fond de cuve représente environ 4 % de la production annuelle, dont 60 % environ peuvent être récupérés sous forme de bière. Pour une brasserie produisant un million d’hectolitres, cela correspond à un volume de 24 000 hectolitres.

Régulation de la turbidité grâce à un séparateur

Dans la fabrication de la bière blanche en particulier, il est important de fournir au client un produit à la qualité de turbidité constante. On rencontre surtout des difficultés avec les cuves de maturation hautes qui font varier les concentrations de levure en raison de la sédimentation. Utiliser ici un séparateur permet d’équilibrer ces concentrations puisqu’il sépare la bière gardée dans ces cuves. Dans le même temps, de la bière non séparée est ajoutée via une dérivation pour pouvoir garantir la même turbidité tout au long du cycle de production.

Récupération de la bière avec des séparateurs à buses pour une bière limpide

De par leur conception, ces séparateurs sont si puissants qu’ils peuvent traiter les quantités de levure et de trouble de fond de cuve produites en engendrant des coûts machine relativement faibles. Il en résulte des temps d’amortissement qui étaient jusqu’ici impensables avec des machines neuves dans ce domaine d’application particulier. Le séparateur à buses traite la levure et la dilue en interne avec de l’eau. Il convient donc aussi aux petites et moyennes brasseries. Outre le séparateur à buses, on a besoin d’une cuve de collecte dans laquelle la levure ou les fonds de cuve sont maintenus homogènes. Dans cette cuve, la levure est éventuellement déjà mélangée à de l’eau dégazée pour l’ajuster au moût original souhaité ou mélangée sur le trajet qui l’emmène au séparateur. Le séparateur sépare alors ce flux en continu pour atteindre environ 80 % en volume de levure. Cette astuce technologique de « lavage de la levure » permet d’obtenir avec un séparateur à buses des rendements en termes d’extrait de 90 %. L’extrait récupéré est dans ce cas, lui aussi, dilué. C’est ce qui rend ce processus utilisant un séparateur à buses particulièrement adapté au brassage « haute densité », puisque l’extrait mélangé à la bière est idéal pour lui donner le taux d’alcool souhaité.

Décanteur pour la séparation du moût trouble et la récupération de la bière dans les levures soutirées

Les décanteurs sont des centrifugeuses équipées d’un bol à paroi pleine qui se chargent de séparer les particules solides. Une vis transporte les matières solides centrifugées vers des orifices pour les évacuer en continu. On utilise principalement des décanteurs pour clarifier des liquides contenant une grande part de matières solides. Les proportions de matières solides fluctuant dans le flux n’ont que peu d’influence sur la clarification ou la séparation. Dans les brasseries, on utilise également de plus en plus des décanteurs pour effectuer la séparation. Ils se caractérisent par leur grande flexibilité et leurs applications variées. Ils sont également parfaits pour traiter les eaux usées.

Décanteur avec séparateur polisseur

Pour affiner encore davantage la récupération de la bière, on peut combiner ou monter en série un décanteur et un séparateur. La levure est alors d’abord concentrée pour obtenir un taux de matière sèche maximum compris entre 25 et 28 %, atteignant ainsi un rendement optimal. La bière récupérée dans le décanteur est ensuite affinée par un petit polisseur d’environ 1 million de cellules par millimètres à moins de 1 000 cellules par millilitre. La bière ainsi traitée ne contient alors plus de matières solides.

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