Installation d'un nouveau système de propagation de levure - Darguner Brauerei, qui fait partie du groupe de brasseries danois Harboes Bryggeri A/S, a son siège dans le Land de Mecklembourg-Poméranie-Occidentale. Début 2011, la brasserie a décidé d'installer un nouveau système de propagation de levure de GEA Brewery Systems. Ce nouveau système, qui fournit de la levure de culture pure pour les bières obtenues par fermentation basse, est un élément essentiel du procédé de brassage à Dargun.

Focus sur l'innovation et la création de valeur

Darguner Brauerei

La modernisation technique de la brasserie a commencé en 1991 avec l'installation d'une ligne de mise en canettes. En 1992, la salle de brassage, le hall de fermentation et la cave de garde, ainsi que l'unité de propagation de levure et l'installation de filtration et de traitement de l'eau, ont suivi, ce qui a résulté en une capacité annuelle de près de 350 000 hl de bière commercialisés. Parallèlement, la ligne de mise en bouteilles de verre et un laboratoire interne ont été mis en service. Cette première phase d'agrandissement s'est terminée par la construction d'un entrepôt. Dans les années 1996/1997, la capacité de brassage a été portée à près de 700 000 hl.

En 2003, Darguner Brauerei a été une des premières brasseries d'Allemagne à commencer à mettre sa bière dans des bouteilles en PET. Parallèlement, le brasseur a cherché à augmenter la capacité de sa salle à brasser et sa capacité de stockage. Dans le cadre de ce projet, la capacité de la salle à brasser a été plus que doublée en 2005.

Aujourd'hui, la capacité de production du site de Dargun est d'environ 1,8 millions d'hectolitres par an, ce qui en fait une des plus grosses brasseries d'Allemagne. Grâce à sa politique continue d'investissement et de modernisation, Darguner Brauerei est aujourd'hui une brasserie moderne, très bien équipée techniquement parlant.

Les technologies modernes permettent un contrôle précis des procédés de production et, par conséquent, la production de bières de qualité supérieure, brassées selon le décret sur la pureté de la bière de 1516. Seules les meilleures matières premières sont utilisées, ce qui est la seule manière d'assurer une qualité élevée constante du produit.

La vitalité de la levure : une condition essentielle pour une bière de haute qualité constante
Début 2011, les brasseurs de Dargun ont décidé d'installer un nouveau système de propagation de levure GEA.

Pour une salle à brasser d'une capacité de 70 brassins par semaine avec une quantité extraite de 400 hl, Darguner Brauerei avait besoin d'une apport optimal de levure de propagation fraîche pour satisfaire aux exigences de qualité requises comme un début de fermentation rapide et l'optimisation des temps et, bien sûr, pour maintenir la haute qualité de la bière. Le nouveau système de propagation entièrement automatisé devrait fournir une concentration de 120 millions de cellules de levure par millilitre de levure d’ensemencement.

Une ingénierie de process sophistiquée signée GEA
GEA, qui a conçu le système, a opté pour un système à deux tanks. En fonction du nombre de brassins par semaine et de la quantité de moût extraite, les volumes bruts de la cuve de propagation et du tank d'assimilation étaient respectivement de 16 hl et 340 hl. La brasserie a aménagé une nouvelle salle à part pour l'équipement, dans laquelle le système de propagation et son installation NEP dédiée ont été installés. Le raccordement de la salle de propagation avec la ligne de moût existante a été effectué via un bypass.

Les deux tanks sont des cuves sous pression équipées des raccords appropriés. Il est, par conséquent, possible de nettoyer à chaud et de stériliser les deux tanks. Le système de tuyauterie de l'équipement de propagation utilise des vannes à double siège VARIVENT® et le système de feedback T.VIS® de GEA. La régulation de la pression et le nettoyage des tanks sont effectués par le système VARITOP®. Les raccords de gaz automatiques contrôlent l'alimentation du NEP et en gaz, qui est équipée d'une ligne d'air stérile pré-cycle NEP et d'air d'évacuation. Les raccords de gaz sont intégrés dans le procédé de nettoyage automatique.

Contrôle de procédés

Système de propagation de levures GEA

Le contrôle du nouvel équipement de propagation de levure a été intégré au système de contrôle en place dans la cave de fermentation. L'intégration du logiciel et la mise en service ont été effectués par la brasserie avec l'assistance technologique des maîtres brasseurs de GEA. Grâce à une préparation parfaite et à l'excellente coopération avec l'équipe de Darguner Brauerei, la mise en service n'a pris que cinq jours.

Pour commencer, le propagateur est rempli de 7 à 8 hl de moût froid. Pendant l'étape de stérilisation, le moût de la cuve est chauffé à une température >105°C pendant près de 30 minutes, puis refroidi de nouveau à entre 15 et 20°C. La stérilisation et le refroidissement du contenu du tank sont effectués grâce aux surfaces chauffantes et refroidissantes de l'enveloppe du tank. Après l'aération, le moût du propagateur est inoculé avec de la levure de laboratoire qui provient du flacon Carlsberg et aéré en continu jusqu'à ce que le nombre de cellules de levure optimum soit atteint.

L'aération se fait via un tuyau d'aération (de l'air stérile est amené par le bas dans le tank). Le système de transfert fourni par GEA se caractérise par des forces de cisaillement basses et assure une bonne distribution des bulles d'air, qui débouche sur une consommation d’oxygène optimale des cellules de levure.

La concentration de la levure est déterminée en laboratoire au moyen d'une cellule de numération de Thoma. Un réglage précis des paramètres de process permet d'obtenir des résultats reproductibles.

Lorsque la concentration de cellules de levure requise est atteinte dans l'étage de tête haut, le contenu du propagateur est transféré par la pompe de circulation dans la cuve d'assimilation, qui est déjà remplie de 52 hl de moût froid stérile. Le propagateur est ensuite complètement vidangé et nettoyé. Ceci fait, il est immédiatement disponible pour la propagation suivante. Lorsque la population de cellules de levure optimale requise (120 à 160 millions de cellules de levure par ml) est atteinte dans l'assimilateur, 165 hectolitres de moût froid supplémentaires sont ajoutés pour atteindre le volume d’ensemencement. Une fois que la levure de propagation a été utilisée pour l'ensemencement, soit l'assimilateur est nettoyé et stérilisé soit on y laisse un résidu de suspension de levure de 35 hl qui sera utilisé pour une autre assimilation. La levure d'ensemencement résultant de cette seconde étape d'assimilation est mieux adaptée aux conditions de process.

Il est possible de faire circuler la levure dans l'assimilateur à travers un tuyau jusqu'à huit fois par jour. L'admission se trouve dans l'enveloppe et a été positionnée en tenant compte de l'angle de mélange et des niveaux de remplissage optimaux. Cela permet une rotation du contenu du tank ainsi qu'un meilleur transfert de chaleur dans la paroi du tank et une meilleure homogénéité du contenu du tank.

Cette solution tient compte des 35 hl qui restent dans le tank après la vidange. Ces 35 hl sont utilisés pour le cycle de propagation suivant, autrement dit pour la production du lot suivant. De cette façon, les cellules de levure sont déjà adaptées aux conditions de process dans le tank de propagation, ce qui se traduit par un gain de temps appréciable.

Comme dans le propagateur, l'aération dans l'assimilateur est également effectuée avec un tuyau d'aération vertical dans le cône. Les taux d'aération sont ajustés en fonction du procédé et peuvent varier sur une large plage. Avec l'aération à intervalles, l'alimentation en air est optimisée et la formation de mousse est réduite. En combinaison avec le procédé d'homogénéisation spécial utilisé, il est possible de maintenir plus longtemps en suspension les bulles d'air et, par conséquent d'obtenir un meilleur transfert de masse. Cette méthode augmente l'activité métabolique des cellules de levure, améliore la vitalité de la levure et, au final, permet une réduction du vide dans les tanks de process.

Les résultats au bout d'un an
Après avoir utilisé en continu pendant plus de 12 mois cette nouvelle génération de systèmes de propagation de levure de GEA, la brasserie confirme les résultats suivants :
• Concentrations de levures de 120 à 160 millions de cellules de levure par ml (140 millions de cellules de levure par ml en moyenne)
• Vitalité améliorée de la levure
• Temps de propagation courts
• Contrôle de procédés sûr car l'automatisation est complète
• Haut niveau de sécurité microbiologique car les principes de conception hygiénique (lignes directrices EHEDG) sont respectés dans l'ensemble de l'installation
• Peu de personnel requis
• Haute qualité sensorielle de la bière inchangée

Conclusion
Le système de propagation de levure novateur GEA de Darguner Brauerei a été installé et mis en service en quatre semaines. Grâce à l'optimisation du contrôle de procédés, le procédé de propagation a pu être adapté en fonction du procédé général de la brasserie et les objectifs du cahier des charges du client ont été centrés. Le nouveau système est maintenant un élément essentiel du procédé de brassage du site de Dargun.

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