Pour une brasserie artisanale en pleine croissance, le choix d'un système de brassage adapté ne se résume pas à la seule capacité des cuves. Les brasseurs doivent prendre en compte le volume de production, la flexibilité des recettes, la gestion de la fermentation, le contrôle des processus, l'efficacité du nettoyage, la consommation d'énergie et la capacité à s'adapter à l'évolution future de la demande.
Ce projet de brasserie de 1 000 litres a été conçu pour répondre à ces exigences. Le système comprend une salle de brassage à cinq cuves de 1 000 litres, des cuves de fermentation de 1 tonne et 2 tonnes, une cuve horizontale de 1 tonne destinée au saké ou à la bière claire, des systèmes CIP dédiés, un système de refroidissement au glycol, des réservoirs d'eau de process, un automate programmable Siemens (PLC) et des canalisations dédiées au moût, à la bière et au CIP.
Avec une capacité de production d'environ 4 à 6 cuvées par jour, le système est conçu pour une production de bière artisanale à haut rendement, tout en conservant la flexibilité nécessaire à la fabrication de différents styles de bière et au développement de nouvelles recettes.
Aperçu de la configuration du projet
| Système | Configuration principale | Objectif principal |
|---|---|---|
| Broyage du malt | Broyeur à sec + convoyeur vertical + unité de mélange de la purée et de l'eau | Une manutention des céréales efficace et flexible |
| Salle de brassage | Système à cinq cuves de 1 000 litres | Production de bières de différents styles |
| Tunnel de pré-mélange | Capacité de décoction complète | Convient aux procédés de brassage traditionnels |
| Tunnel de Lauter | Diamètre accru, capacité jusqu'à 450 kg de grains | Essais de recettes à haute densité |
| Fermentation | Cuves de fermentation de 1 T + 2 T | Planification flexible de la fermentation |
| Réservoir horizontal | Réservoir horizontal de 1 T | Fermentation/affinage à basse pression statique |
| Réseau d'eau | 3 cuillères à soupe d'eau glacée + 3 cuillères à soupe d'eau pure + 3 cuillères à soupe d'eau chaude | Approvisionnement stable en eau de process |
| Refroidissement | Réservoir de glycol de 3 tonnes + groupe frigorifique de 10 HP | Moût, fermentation et régulation de la température côté froid |
| CIP | Deux systèmes CIP indépendants | Nettoyage séparé de la salle de brassage et de la cuve de fermentation |
| Contrôle | Automate Siemens + IHM 15 pouces | Surveillance et contrôle centralisés des processus |
| Tuyauterie | Conduites de moût, de bière et de nettoyage en place (CIP) | Transfert de processus sanitaire dédié |
01. Unité de broyage du malt : simple, flexible et adaptée aux différentes recettes
La brasserie utilise un système de broyage à sec du malt équipée d'un dispositif de transport vertical et d'une unité de mélange de purin et d'eau à l'extrémité d'alimentation.
L'un des avantages pratiques de cette configuration réside dans sa flexibilité. Au lieu de se contenter de transférer du malt concassé sec dans la cuve de brassage, le système permet d'introduire de l'eau pendant le processus d'alimentation, ce qui contribue à réduire la formation de grumeaux et à améliorer l'homogénéité du brassage.
Cela s'avère particulièrement utile pour les brasseries artisanales qui développent régulièrement de nouvelles recettes.
Les différents styles de bière peuvent nécessiter des compositions de mélange de céréales et des stratégies de broyage différentes. Un système de broyage flexible offre donc aux brasseurs davantage de liberté pour expérimenter :
- Différents pourcentages de malt
- Recettes à haute densité
- Blé et autres céréales spécialisées
- Nouveaux styles de bières artisanales
- Bières saisonnières et en édition limitée
Pour les brasseries qui mettent l'accent sur le développement de produits, la flexibilité peut être tout aussi importante que la capacité de production maximale.
02. Salle de brassage à cinq cuves de 1 000 litres
Au cœur du projet se trouve une salle de brassage composée de cinq cuves d'une capacité totale de 1 000 litres, permettant de produire environ 1 000 litres par cuvée.
Le système se compose de :
- Cuve de pré-brassage
- Cuve de brassage
- Agir plus
- Bouilloire
- Cuve à remous
Le système est conçu pour environ 4 à 6 cuvées par jouray, en fonction de la recette, du processus de brassage, des horaires de travail et de la capacité de fermentation.
Cette configuration est particulièrement adaptée aux brasseries artisanales commerciales qui doivent trouver un équilibre entre efficacité de production et flexibilité de brassage.
Pourquoi choisir une installation de brassage à cinq cuves ?
Par rapport à un système de base à deux cuves, une configuration à cinq cuves offre au brasseur un contrôle plus autonome du processus.
Les différentes étapes — notamment le brassage, le filtrage, l'ébullition et le tourbillon — peuvent être réalisées dans des cuves dédiées. Cela permet de réduire les conflits entre les processus et d'améliorer la planification de la production lorsque plusieurs lots sont brassés au cours d'une même journée.
Pour les brasseries qui produisent plusieurs styles de bière, la séparation supplémentaire des cuves peut également rendre la gestion des recettes plus flexible.
03. Cuve de pré-brassage pour le brassage par décoction
La cuve de pré-brassage permet au système de réaliser des processus de brassage de type décoction.
Le brassage par décoction jouit d'une longue tradition dans la brasserie d'Europe centrale et est particulièrement associé aux styles de bières blondes traditionnelles, telles que la Pilsner tchèque.
La possibilité de réaliser un processus de décoction complet offre aux brasseurs un meilleur contrôle lors de la conception de bières visant à :
- Un caractère malté prononcé
- Arômes complexes issus des céréales
- Profilés traditionnels de style tchèque
- Caractéristiques d'une bière blonde corsée
Alors que l'intérêt pour les techniques de brassage traditionnelles ne cesse de croître chez les brasseurs artisanaux, la possibilité de recourir à la méthode de décoction peut offrir à une brasserie un outil supplémentaire pour se démarquer par ses recettes.
04. Cuve de filtration agrandie pour le brassage à haute densité
La cuve de filtration présente un diamètre élargi et offre une capacité maximale d'environ 450 kg de grain.
Il s'agit d'une fonctionnalité importante pour les brasseries qui souhaitent tester des recettes à haute densité ou augmenter la concentration en extrait avant la dilution ou les étapes de transformation en aval.
Le brassage à haute densité peut permettre aux brasseries de produire davantage de bière finie à partir d'un volume donné de moût, en fonction de la recette et de la stratégie de production.
La cuve de filtration agrandie offre ainsi davantage de marge de manœuvre pour le développement de nouvelles recettes, tout en permettant la production commerciale.
Les brasseurs devraient néanmoins tenir compte de facteurs tels que :
- Facture de céréales
- Épaisseur de la purée
- Une performance exceptionnelle
- Densité du moût
- Stratégie de rinçage
- Rendement de la salle de brassage
lors de la détermination de la taille maximale pratique d'un lot.
05. Protection à l'azote pour le brassage des bières sensibles à l'oxygène
La gestion de l'oxygène est un sujet qui prend de plus en plus d'importance dans le secteur moderne de la bière artisanale.
Cette salle de brassage est équipée d'un système de protection à l'azote permettant d'injecter de l'azote dans la cuve lors de certaines opérations de brassage, afin de réduire le contact entre le produit en cours de fabrication et l'oxygène atmosphérique.
En quoi est-ce important ?
Une exposition non contrôlée à l'oxygène peut entraîner des altérations de la saveur liées à l'oxydation, en particulier lorsque la bière passe par la partie « à froid » du processus.
La protection à l'azote a donc pour objectif d'aider les brasseurs à créer un environnement de brassage mieux contrôlé et à réduire l'exposition inutile à l'oxygène.
Pour les brasseries qui s'attachent à préserver le caractère du houblon frais, les arômes délicats et la qualité constante de leurs bières, la gestion de l'oxygène peut devenir un élément important de la conception globale du processus.
06. Surveillance visuelle et contrôle intelligent du brassage
Chaque cuve de la salle de brassage est équipée de caméras résistantes aux hautes températures, à l'eau et aux chocs, ce qui permet aux opérateurs de surveiller l'état intérieur des cuves.
Le système peut afficher les conditions de fonctionnement sur de grands écrans et prend en charge la surveillance à distance via des appareils tels que des tablettes et des terminaux mobiles, en fonction de la configuration finale du système de contrôle.
Les récipients sont également équipés d'indicateurs d'état à LED.
Les différentes couleurs peuvent indiquer différents états de fonctionnement, ce qui permet aux opérateurs de se rendre compte plus facilement, d'un seul coup d'œil, de l'état de chaque cuve.
Ce type de surveillance visuelle s'avère particulièrement utile lorsque plusieurs processus de brassage se déroulent simultanément.
Au lieu de se fier entièrement à une inspection manuelle, les opérateurs peuvent ainsi avoir une vue d'ensemble plus claire du processus de brassage.
07. Système de fermentation : cuves de 1 T + 2 T pour une flexibilité de production
La zone de fermentation comprend des cuves de fermentation de 1 000 L et 2 000 L, ainsi qu'une cuve horizontale de 1 000 L.
Cette combinaison offre une plus grande flexibilité que l'utilisation de cuves de fermentation identiques dans l'ensemble de la brasserie.
Par exemple, des cuves de différentes tailles peuvent être affectées à différents calendriers de production, types de bière ou combinaisons de lots.
Une brasserie produisant plusieurs références peut être amenée à gérer :
- Bières phares
- Bières de saison
- Éditions limitées
- Bières à haute densité
- Différentes durées de fermentation
Le recours à plusieurs capacités de fermentation peut faciliter la planification de la production.
La production annuelle réelle dépend de la durée de fermentation, du type de bière, du taux d'utilisation des cuves, des pertes liées au conditionnement, du nombre de jours ouvrés et du nombre de cuvées brassées.
Pour ce projet, la capacité de production prévue est d'environ 2 000 tonnes par an, selon le calendrier d'exploitation défini.
08. Pourquoi envisager la fermentation horizontale ?
L'une des particularités de ce projet réside dans l'utilisation d'une cuve de fermentation horizontale.
Les cuves de fermentation coniques traditionnelles sont largement utilisées car leur géométrie facilite la collecte des levures et la gestion de la fermentation. Cependant, la fermentation horizontale offre un environnement de fermentation différent.
Une colonne de liquide plus basse peut entraîner une pression hydrostatique inférieure à celle d'un réservoir vertical plus haut de volume similaire.
Pour certains styles de bières blondes, les brasseurs peuvent rechercher délibérément des conditions de fermentation favorisant le développement d'arômes plus prononcés issus de la levure.
La fermentation horizontale peut donc être envisagée lorsqu'une brasserie souhaite explorer :
- Une sensation en bouche plus ample
- Caractère plus marqué issu de la levure
- Profils d'ales à forte teneur en esters
- Techniques de fermentation alternatives
- Styles de bières traditionnelles ou de spécialité
Il ne faut pas y voir un substitut universel aux cuves de fermentation coniques. Il s'agit plutôt d'un outil de fermentation supplémentaire mis à la disposition des brasseurs pour des recettes spécifiques et des objectifs de développement de produits.
09. Voyants et observation de la fermentation
Les cuves de fermentation sont équipées de voyants et de hublots, ce qui permet aux brasseurs d'observer plus directement le processus de fermentation.
Cela peut aider les opérateurs à surveiller :
- Niveau de liquide
- Activité de fermentation
- Développement de Krausen
- Résidus de houblon
- Volume approximatif de bière restant
La visibilité peut s'avérer particulièrement utile lors des essais de recettes, car elle permet au brasseur d'observer comment les différentes souches de levure, températures et stratégies de houblonnage à froid influencent le comportement de la fermentation.
Pour une brasserie artisanale qui développe de nouveaux produits, ce type d'observation peut venir compléter les données fournies par les capteurs de température, de pression et autres capteurs de processus.
10. Système d'eau de process
La brasserie est équipée de trois cuves dédiées à l'eau de process :
- Réservoir d'eau glacée de 3 000 litres
- Réservoir d'eau purifiée de 3 000 litres
- Réservoir d'eau chaude de 3 000 litres
avec les pompes correspondantes.
L'eau est l'une des matières premières les plus importantes dans la fabrication de la bière, et sa gestion a une incidence directe tant sur la qualité de la bière que sur l'efficacité de la production.
Le système d'alimentation en eau permet de s'adapter aux différentes exigences en matière de brassage et de nettoyage.
Le réservoir d'eau chaude permet de réaliser des opérations telles que le brassage, le lavage et le nettoyage, tandis que l'eau réfrigérée peut être utilisée pour les opérations liées au refroidissement.
Pour les brasseries situées à l'étranger, le traitement de l'eau doit être pris en compte dès la phase de planification du projet, car la composition de l'eau locale peut varier considérablement.
Parmi les paramètres importants, on peut citer :
- pH
- Calcium
- Magnésium
- Sulfate
- Chlorure
- Bicarbonate
- Dureté totale
Un fournisseur d'équipements de brasserie peut adapter la configuration du système de traitement et de stockage de l'eau en fonction des résultats de l'analyse de l'eau locale fournis par le client.
11. Système de refroidissement au glycol
Le système de réfrigération se compose des éléments suivants :
- Réservoir de glycol 3T
- Refroidisseur de 10 HP
- Conduites de transport de glycol
Le circuit au glycol assure un refroidissement contrôlé du côté froid de la brasserie.
Le contrôle de la température est essentiel pendant :
Refroidissement du moût → Fermentation → Affinage à froid → Stockage de la bière
Les différentes souches de levure nécessitent des températures de fermentation différentes ; une gestion précise de la température est donc essentielle pour garantir la régularité de la bière.
Le système au glycol peut également assurer le refroidissement de plusieurs cuves de fermentation, à condition que le refroidisseur, le réservoir de glycol et le calcul de la charge thermique soient correctement adaptés au programme de production de la brasserie.
Lors de la conception d'un système de refroidissement, les clients étrangers doivent tenir compte d'autres facteurs que la puissance nominale du groupe frigorifique.
Parmi les facteurs clés, on peut citer :
- Nombre et capacité des cuves de fermentation
- Température de fermentation
- Température ambiante
- Nombre de préparations quotidiennes
- Besoins en matière de refroidissement du moût
- Exigences relatives à la clarification à froid
- Isolation des réservoirs
- Charge thermique
- Climat local
Un système de réfrigération correctement dimensionné peut s'avérer nettement plus fiable que le simple choix d'un groupe frigorifique plus puissant, basé uniquement sur la puissance en chevaux.
12. Deux systèmes CIP indépendants
Le projet utilise deux systèmes CIP indépendants:
- Nettoyage en place (CIP) de la salle de brassage
- Nettoyage en place (CIP) de la zone de fermentation
La séparation de ces systèmes de nettoyage offre une plus grande souplesse opérationnelle.
Le nettoyage en place est essentiel dans le secteur brassicole industriel, car les résidus de moût, de levure, de houblon et de bière peuvent constituer des sources de contamination si les équipements ne sont pas correctement nettoyés.
Un processus CIP typique dans une brasserie peut comporter les étapes suivantes :
Pré-rinçage → Nettoyage à la soude caustique → Rinçage intermédiaire → Nettoyage à l'acide → Rinçage final/désinfection
La concentration chimique exacte, la température, la durée de contact et la séquence de nettoyage doivent être déterminées en fonction de l'équipement, des produits chimiques de nettoyage et des procédures d'hygiène de la brasserie.
Pour les projets internationaux, la conception du CIP doit également tenir compte de la qualité de l'eau locale, de la disponibilité des produits chimiques, du traitement des eaux usées et de la sécurité des opérateurs.
13. Système de commande par automate programmable Siemens
Le système de contrôle de la brasserie utilise la technologie des automates programmables (PLC) de Siemens, associée à des écrans industriels de 15 pouces.
Deux postes de commande sont prévus :
1er arrêt : Fonctionnement de la salle de brassage
Station 2 : Fermenteurs et systèmes auxiliaires
Le contrôle centralisé permet aux opérateurs de gérer plus efficacement les principaux paramètres de brassage.
En fonction de la configuration finale du système d'automatisation, le système de contrôle peut surveiller et gérer des paramètres tels que :
- Température
- Fonctionnement de la pompe
- État de la vanne
- Niveaux dans les cuves
- Conditions de fermentation
- Fonctionnement en mode refroidissement
- Séquences de brassage
Pour les propriétaires de brasseries à l'étranger, l'automatisation s'avère particulièrement utile lorsque le volume de production augmente et que la régularité des processus devient plus importante.
Cependant, l'automatisation doit être conçue en fonction du flux de travail réel du brasseur, plutôt que de se contenter d'ajouter autant de fonctions automatisées que possible.
14. Réseau de canalisations auxiliaires sanitaires
Le réseau de canalisations auxiliaires de la brasserie comprend trois grandes catégories :
Conduites de moût
Sert à transférer le moût entre les cuves de brassage et le système de refroidissement du moût.
Conduites de bière
Utilisé pour transférer la bière finie ou partiellement traitée entre les équipements de fermentation, de maturation et les équipements en aval.
Conduites CIP
Spécialement conçu pour les solutions de nettoyage et l'eau de rinçage.
La séparation des lignes de production en fonction de leur rôle contribue à simplifier l'exploitation et favorise une production conforme aux normes d'hygiène.
Pour les projets internationaux liés à la brasserie, les clients doivent également prêter attention aux points suivants :
- Diamètre du tuyau
- Matériau des tuyaux
- Qualité des soudures
- Finition de la surface interne
- Type de vanne
- Conception en « dead-leg »
- Capacité de drainage
- Couverture CIP
- Normes de raccordement
Ces détails peuvent avoir un impact significatif sur les performances de nettoyage et l'entretien à long terme.
15. En quoi cette brasserie de 1 000 litres se distingue-t-elle ?
Le principal atout de ce projet ne réside pas simplement dans la taille de ses lots, qui s'élève à 1 000 litres.
C'est la combinaison de capacité de production, flexibilité des recettes, diversité des fermentations et automatisation des procédés.
Ce système permet au brasseur de :
- Produire plusieurs lots par jour
- Élaborer de nouvelles recettes de bière
- Préparer une décoction
- Essayez des recettes à forte teneur en alcool
- Utiliser des cuves de fermentation de différentes tailles
- Découvrez la fermentation horizontale
- Améliorer la gestion de l'oxygène
- Surveiller visuellement les processus de brassage
- Système CIP distinct pour la salle de brassage et la fermentation
- Centraliser le contrôle des processus
- Gérer séparément l'eau de brassage et le refroidissement
Le système convient donc aux brasseries qui dépassent le stade de l'expérimentation à petite échelle pour entrer dans une phase de production commerciale plus structurée.
16. Éléments clés à prendre en compte avant d'acheter une brasserie de 1 000 litres
Pour les clients étrangers qui envisagent de créer une nouvelle brasserie, le volume des cuves ne doit pas être le seul critère d'achat.
Avant de demander un devis, il est recommandé de définir :
Objectif de production
Déterminez la production annuelle requise plutôt que de vous contenter de demander une « brasserie de 1 000 litres ».
Par exemple :
Taille du lot × nombre d'infusions par jour × nombre de jours d'infusion × calendrier d'exploitation annuel
Cela donne une image bien plus réaliste des capacités nécessaires.
Gamme de bières
La brasserie produira-t-elle principalement des lagers, des ales, des IPA, des bières de blé, des stouts ou des bières de spécialité ?
La gamme de bières a une incidence sur la configuration de la salle de brassage, la capacité de fermentation, le contrôle de la température et les exigences en matière de houblonnage à froid.
Capacité de fermentation
Dans de nombreuses brasseries, c'est la capacité de fermentation qui constitue le véritable goulot d'étranglement de la production, et non la capacité de la salle de brassage.
Une installation de brassage de 1 000 litres dotée de cuves de fermentation insuffisantes ne peut pas atteindre sa capacité de brassage théorique.
Niveau d'automatisation
Les clients doivent déterminer s'ils ont besoin :
- Commande manuelle
- Commande semi-automatique
- Commande entièrement automatique
- Surveillance à distance
- Gestion des recettes
- CIP automatisé
La meilleure configuration dépend de l'échelle de production et du nombre d'opérateurs disponibles.
Normes et services publics locaux
Avant la fabrication des équipements, les clients internationaux doivent vérifier les exigences locales concernant :
- Normes électriques
- Tension et fréquence
- Réglementation relative aux récipients sous pression
- CE/PED ou autres certifications applicables
- Besoins en vapeur ou en chauffage
- Qualité de l'eau
- Drainage
- Eaux usées
- Ventilation des ateliers
- Espace d'installation
Ces facteurs doivent être vérifiés dès la phase d'ingénierie, et non après la fabrication de l'équipement.
17. Une brasserie conçue pour la croissance
Une brasserie industrielle ne doit pas seulement répondre aux besoins de production actuels. Elle doit également prévoir une marge de manœuvre pour son développement futur.
Un système de 1 000 litres peut constituer une plateforme de production pratique pour les brasseries qui souhaitent asseoir leur marque, tester différentes recettes et étendre progressivement leur marché.
À mesure que la demande augmente, l'expansion pourrait se concentrer sur :
- Fermenteurs supplémentaires
- Capacité de glycol accrue
- Davantage d'espaces de stockage frigorifique
- Matériel d'emballage
- CIP automatisé
- Cuves de brassage supplémentaires
- Systèmes de manutention du malt de plus grande envergure
- Systèmes de traitement de l'eau
Cette approche modulaire permet à la brasserie de se développer en fonction de la demande réelle du marché, plutôt que de réaliser un investissement initial inutilement élevé.
Conclusion
Ce projet de brasserie de 1 000 litres à cinq cuves illustre comment les équipements modernes de brassage artisanal peuvent allier les techniques traditionnelles de brassage à un contrôle intelligent des processus et à l'efficacité de la production commerciale.
La salle de brassage, adaptée à la décoction, permet de produire des bières de style traditionnel, tandis que la cuve de filtration agrandie offre une grande souplesse pour le développement de recettes à haute densité. La combinaison de cuves de fermentation verticales et horizontales offre aux brasseurs davantage de possibilités pour créer différents profils aromatiques.
Par ailleurs, des systèmes dédiés à l'eau, au glycol, au nettoyage en place (CIP), au contrôle et aux canalisations permettent de créer un environnement de production plus complet.
Pour les investisseurs étrangers dans le secteur brassicole, le choix de la taille des cuves n’est pas le seul critère à prendre en compte. La brasserie doit être conçue comme un système de production intégré, dans lequel la capacité de la salle de brassage, le volume de fermentation, le refroidissement, l’alimentation en eau, le nettoyage en place (CIP), l’automatisation et les possibilités d’extension future sont pensés pour fonctionner en synergie.
METO peut personnaliser les installations de brasserie en fonction de la capacité de production, des styles de bière, des conditions locales d'alimentation en énergie, des exigences en matière d'automatisation et de l'espace disponible pour l'installation, qu'il s'agisse de systèmes de brassage individuels ou de projets de brasserie clés en main complets.
