En théorie, la levure de bière se développe et se reproduit dans des conditions aérobies et la fermentation de l'alcool se produit dans des conditions anaérobies. Avant d'entrer dans la phase de fermentation, la levure doit se multiplier jusqu'à un certain nombre, et l'oxygène est nécessaire à ce stade. Cet article présente le contenu pertinent de l'oxygénation du moût dans le brassage de la bière, ainsi que les équipements et méthodes d'oxygénation entièrement automatiques, semi-automatiques et simples.
Pourquoi l'oxygénation du moût est-elle si importante ?
Afin de renforcer l'effet de dissolution de l'air dans le moût, de très fines bulles d'air doivent être introduites et mélangées au moût froid sous la forme d'un vortex. Sinon, si les bulles d'air sont trop grosses, l'air débordera du moût et l'objectif d'oxygénation complète du moût ne pourra pas être atteint. Nous devons fournir à la levure suffisamment d'oxygène (sous forme d'air) pour que l'oxygène dissous dans le moût atteigne 8~10mg/L. Dans le processus de brassage de la bière, la ventilation du moût est la seule possibilité de fournir de l'oxygène à la levure. Le volume d'aération a une grande influence sur la qualité de la bière. Si l'on introduit trop d'oxygène (plus de 12 mg/l), les levures se multiplieront en grandes quantités, moins d'éthanol sera formé et la bière paraîtra maigre ; si l'on introduit trop peu d'oxygène, la teneur en oxygène dissous sera trop faible (moins de 6 mg/l), ce qui affectera la reproduction et les performances de fermentation des levures. Pour que l'oxygène dissous dans le moût réponde à la norme, il faut utiliser une grande quantité d'air. En théorie, il faut environ 3 litres d'air pour 100 litres de moût, et 10 fois plus dans la réalité, car certaines bulles sont insolubles dans le moût ; en outre, la distribution de l'air introduit n'est pas tout à fait uniforme. L'air comprimé doit être stérile, il faut donc installer un filtre à air stérile avant l'oxygénation. L'air non stérilisé entraîne une contamination des levures.
Il existe de nombreuses façons d'oxygéner le moût. Voici les plus utilisées et les plus efficaces :
Tube Venturi
L'utilisation d'un tube venturi pour la ventilation du moût est une méthode couramment utilisée par de nombreuses brasseries. Le tube venturi comporte une section de rétrécissement du diamètre du tube pour augmenter le débit, et l'air est aspiré par la buse. Le moût forme un tourbillon dans la section d'élargissement du diamètre du tube, de sorte que le moût est entièrement en contact avec les fines bulles d'air dispersées et mélangées de manière homogène. L'utilisation d'un tube venturi permet au moût d'atteindre la teneur en oxygène dissous requise par le processus. Le rapport de mélange entre le moût et l'air est généralement de 1 : (0,3~0,7).
Oxygénateur avec buses à double substance
La structure de la buse à double substance est similaire à celle du tube venturi. L'air est pulvérisé à travers la buse fine sur la paroi du tuyau pour former des bulles fines et serrées. Les exigences techniques de sa partie principale sont les suivantes : le diamètre du tuyau d'alimentation en moût est de 40~150 mm, le débit du moût est de 25~200hL/h et l'alimentation en oxygène est de 10L/hL. La teneur en oxygène du moût peut répondre aux exigences, et l'effet d'élimination des matières condensées peut atteindre plus de 60%.
Nouveau matériel d'oxygénation
Par exemple, le nouvel équipement d'oxygénation récemment lancé par Huppmann en Allemagne combine les avantages du tube venturi pour une amélioration supplémentaire. Il forme une pression négative lorsqu'il fonctionne, et le moût et l'oxygène sont entièrement mélangés grâce à l'effet de vortex. Le principe de fonctionnement est le suivant : l'air pénètre dans le moût sous la forme d'un tourbillon à travers une buse à chambre annulaire et l'oxygène peut être entièrement absorbé par le moût. Cette buse permet à l'air de former de petites bulles extrêmement denses, de sorte que le condensat froid et la lie de houblon sont efficacement séparés et qu'une couche dense de bulles se forme à la surface du liquide dans le réservoir de flottation. La turbidité du moût est réduite, ce qui crée un bon environnement de fermentation pour les levures. Ces dispositifs sont souvent équipés de voyants en verre permettant d'observer l'oxygénation du moût.
Il convient de noter que dans le processus d'oxygénation du moût, il est important de maintenir le pipeline d'oxygénation stérile. Tout le matériel d'oxygénation doit être connecté au système CIP (cleaning in place) et régulièrement stérilisé à la vapeur pour garantir la sécurité et la stérilité de l'ensemble du processus d'oxygénation, assurant ainsi une production aseptique.
En résumé, dans le processus d'oxygénation du moût, qu'il s'agisse de la recherche de l'automatisation, de la flexibilité ou de la rentabilité de l'équipement, le choix de la bonne méthode d'oxygénation pour votre brasserie est une étape importante sur la voie de la réussite du brassage de la bière. J'espère que cette analyse vous aidera à trouver la solution d'oxygénation la mieux adaptée à vos besoins de brassage. Si vous avez besoin d'équipements pour la bière, n'hésitez pas à contacter Tiantai à tout moment !
