Un fermenteur est un équipement essentiel pour toute personne intéressée par le brassage de la bière, le brassage du vin ou la fermentation d’autres boissons ou aliments. La fonction principale de ces réservoirs est de fournir un environnement optimal pour que les micro-organismes de fermentation convertissent le sucre en alcool et autres sous-produits, produisant ainsi le produit final souhaité.
Qu'est-ce qu'un fermenteur ?
Cuves de fermentation, également appelés cuves de fermentation, sont des cuves spécialisées conçues pour le processus de fermentation dans diverses industries, notamment dans la production de boissons alcoolisées telles que la bière et le vin. La fonction principale de ces réservoirs est de fournir un environnement optimal aux micro-organismes en fermentation afin de convertir le sucre en alcool et autres sous-produits.
Caractéristiques des cuves de fermentation :
- Matériau : la plupart des cuves de fermentation sont en acier inoxydable, qui présente une excellente résistance à la corrosion et est facile à nettoyer. Cela garantit la pureté et la qualité du produit final.
- Contrôle de la température : La fermentation est un processus sensible à la température. Les fermenteurs modernes sont équipés de chemises de refroidissement ou de serpentins internes pour réguler la température.
- Environnement scellé : Pour éviter toute contamination, la cuve de fermentation est scellée. Cet environnement scellé garantit la qualité constante du produit final.
- Capacité : Les tailles des réservoirs vont des petits réservoirs artisanaux de quelques gallons aux grands réservoirs commerciaux contenant des milliers de gallons.
Types de fermenteurs
Toit ouvert cuve de fermentation
Un simple récipient sans couvercle ni joint constitue le type de fermenteur le plus basique. Ils sont utilisés pour la fermentation du vin car ils permettent un accès facile et un pressage manuel du capuchon (la couche de peaux et de pépins de raisin qui remontent à la surface lors de la fermentation).
Cuve de fermentation fermée
Les fermenteurs fermés ont un couvercle scellé qui empêche tout contaminant externe de pénétrer dans le processus de fermentation. Ils sont utilisés dans le brassage de la bière car ils protègent le liquide de l'exposition à l'air, ce qui peut provoquer une détérioration ou des arômes désagréables.
Cuve de fermentation à capacité variable
Les fermenteurs à capacité variable ont des couvercles flottants et des volumes réglables, ce qui les rend adaptés à la fermentation de différentes quantités de liquide. Ils sont populaires parmi les brasseurs amateurs et les petits brasseurs car ils offrent de la flexibilité et aident à réduire la quantité de contact de l’air avec le liquide en fermentation.
Différencier les types de cuves de fermentation :
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TYPE DE RÉSERVOIR |
UTILISATION PRINCIPALE |
CARACTÉRISTIQUES UNIQUES |
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Conique |
Bière |
Fond effilé pour une collecte facile de la levure |
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Toit ouvert |
Vin |
Permet le poinçonnage manuel du chapeau de raisin |
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Cylindroconique |
Polyvalent |
Combinaison de modèles cylindriques et coniques, populaires dans les brasseries |
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Fond plat |
Général |
Utilisé dans plusieurs industries au-delà des boissons |
De quels matériaux sont faites les cuves de fermentation ?
Cuivre
Avant l’arrivée de l’acier inoxydable sur le marché, le cuivre était le métal de choix pour la fabrication d’équipements brassicoles. Le cuivre a une excellente conductivité thermique et constitue également un métal fiable pour la fabrication d’équipements de bière. Le cuivre est également facile à nettoyer et à entretenir. Vous pouvez utiliser un détergent ou un nettoyant au percarbonate de sodium pour nettoyer afin de garantir la propreté du cuivre et l'intégrité de la couche d'oxyde. Mais trop frotter peut être nocif.
Aluminium
L’aluminium peut être transformé en cuves de brassage, mais il ne convient pas au stockage à long terme de la bière. La conductivité thermique de l'aluminium est la moitié de celle du cuivre, mais meilleure que celle de l'acier inoxydable. Dans des conditions normales de brassage, il ne sera pas corrodé par la bière et n'ajoutera aucun goût métallique à la bière. L'aluminium se corrodera s'il entre en contact à long terme avec d'autres métaux, y compris le cuivre, mais une exposition à court terme est acceptable. les brasseurs utilisant des équipements de bière en aluminium choisissent l'aluminium de qualité 3003 ou 3004 en raison de leur excellente résistance à la corrosion.
Acier inoxydable
L'utilisation de l'acier inoxydable pour fabriquer des équipements de bière est devenue une norme dans l'industrie de la bière, et la plupart des brasseries rêvent de posséder un ensemble complet d'équipements de bière en acier inoxydable. L'équipement de bière en acier inoxydable est facile à stériliser, inerte pour la bière, résistant à la corrosion et durable. Certaines brasseries souhaitent que l'apparence de l'équipement de bière soit de couleur cuivre, car la couleur cuivre est plus attrayante pour les consommateurs. Désormais, un revêtement en cuivre peut être ajouté au périmètre du revêtement en acier inoxydable. Puisque le cuivre n’entre pas en contact avec la bière, les inconvénients mentionnés ci-dessus des équipements de brassage en cuivre ne se produisent pas.
Différents types de cuves de fermentation
Cuve de fermentation en cuve agitée en continu
Un réacteur à cuve agitée continue (CSTR) se compose d'une cuve avec des tuyaux, des pompes, des vannes, des agitateurs, des moteurs, des arbres et des roues. L'arbre est situé au fond de la cuve et le nombre de roues dépend de la taille du bioréacteur.
Cuve de fermentation Airlift
Les bioréacteurs Airlift contiennent un déflecteur ou un tube d'aspiration au milieu à travers lequel l'air est pompé dans le récipient. Il existe deux types de fermenteurs airlift :
Bioréacteur à transport aérien à circulation interne : Il possède un tube de drainage central qui fournit un canal de circulation interne.
Bioréacteur à transport aérien à boucle externe : Il contient une boucle externe qui sépare le liquide circulant dans des canaux séparés.
Fermenteur à lit garni
Dans un fermenteur à lit garni, des tubes creux ou des tubes sont remplis de biocatalyseurs. Les lits sont fixes. Le milieu de culture traverse le biocatalyseur, qui produit des métabolites dans le bouillon. Ces bioréacteurs sont faciles à utiliser mais se bouchent souvent en raison d'une mauvaise circulation de l'oxygène.
Cuve de fermentation à membrane
Les bioréacteurs à membrane sont utilisés en conjonction avec l'ultrafiltration et la microfiltration. Ce type de cuve de fermentation est utilisé pour le traitement biologique des eaux usées. Il existe deux types de bioréacteurs à membrane :
- Bioréacteur à membrane immergée : Dans ce type de fermenteur, la membrane est située à l’intérieur d’un récipient immergé dans les eaux usées.
- Bioréacteur à membrane à flux latéral : Dans ce type de fermenteur, la membrane est située à l'extérieur du réacteur, et la filtration membranaire est une étape supplémentaire du processus.
Cuve de fermentation à colonne à bulles
Les fermenteurs à colonne à bulles comportent une colonne cylindrique remplie de liquide dans laquelle du gaz est injecté par le bas. Il est disposé de manière à ce que l'introduction de gaz par le bas crée des turbulences et permette un échange gazeux optimal. L'épandeur mélange le contenu du récipient. Les liquides s'écoulent dans des directions parallèles ou à contre-courant.
Comment choisir une cuve de fermentation adaptée ?
Type de fermentation
Différents types de fermentation nécessitent différents types d'équipement. Par exemple, en fermentation alcoolique, vous avez besoin d’une cuve de fermentation avec une large ouverture pour permettre l’ajout facile d’ingrédients. Dans une fermentation mixte, vous aurez besoin d'une cuve de fermentation avec un couvercle hermétique et d'un thermomètre pour surveiller la température.
Taille de l'équipement
Lors de l’achat d’équipement de fermentation, il est important de prendre en compte la taille de l’équipement et la quantité de liquide à fermenter. Si vous envisagez de fermenter une petite quantité de liquide, comme un brassage maison ou une fermentation alimentaire en petits lots, un récipient de fermentation plus petit est approprié. Ils sont généralement fabriqués en verre ou en plastique et sont disponibles dans une variété de tailles, des cruches d'un gallon aux cruches de cinq ou six gallons. Si vous envisagez de fermenter de grandes quantités de liquide, comme celles utilisées pour le brassage commercial ou la fermentation d'aliments en vrac, un récipient de fermentation plus grand sera plus approprié.
Contrôle de la température
Certaines cuves de fermentation sont dotées de fonctions intégrées de contrôle de la température, telles que des systèmes d'isolation ou de refroidissement. Ceci est particulièrement important si vous fermentez dans une plage de température spécifique. Cela n’a peut-être pas d’importance si vous n’avez pas d’exigences spécifiques en matière de température pour la fermentation.
Type de sas
Lors de l’achat d’un matériel de fermentation, il est important de considérer le type de sas qui sera adapté à votre procédé de fermentation. L’un des types de sas les plus courants est le sas à tube en S, qui est une option simple et peu coûteuse. Un autre type de sas est une conception en trois pièces, comprenant généralement un bouchon, une vanne et un tube. Ce type de sas est plus complexe, mais offre une meilleure étanchéité et est plus facile à nettoyer et à entretenir.
Budget
Il est important de considérer le coût de l'équipement et de l'équilibrer avec votre budget et les fonctionnalités souhaitées. Le prix du matériel de fermentation peut varier de quelques dollars pour un équipement simple, comme un sas à tube en S, à des milliers de dollars pour des équipements plus gros et plus complexes, comme des cuves de fermentation en acier inoxydable de qualité industrielle. Il est important de choisir un équipement adapté à votre budget tout en offrant les fonctionnalités nécessaires au type de fermentation que vous allez réaliser.
Capacité de production
Lors de la sélection de l’équipement de fermentation, il est important de prendre en compte la capacité de production de l’équipement. Cela signifie considérer la plus grande quantité de produit que l’équipement peut produire dans un temps donné. Il est important de s’assurer que l’équipement puisse répondre aux besoins de production de l’usine.