Un guide pour le remplissage à contre-pression (isobare)
Jun 16, 2019
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Un guide sur le remplissage à contre-pression (isobare)
Remplissage à contre-pression ou isobare
Un remplisseur à contre-pression (également connu sous le nom de remplisseur isobarique) est un dispositif utilisé pour remplir des bouteilles ou des canettes en aluminium à partir d'un réservoir de stockage en vrac sous pression ou non sans perte de carbonatation. Les brasseurs, les producteurs de vins mousseux et les fabricants de boissons gazeuses utilisent ces appareils pour embouteiller des boissons gazeuses destinées à la vente au détail. Un réservoir de stockage primaire sous pression (ou non pressurisé) adapté aux boissons gazeuses, un refroidisseur et des bouteilles de stockage d'approvisionnement en dioxyde de carbone (CO2) sont tous des outils de base nécessaires pour faire fonctionner une remplisseuse à contre-pression (isobare). Un autre outil requis est une unité de gazéification, celle-ci peut être combinée avec le réservoir de produit de stockage primaire, ou il peut s'agir d'une unité de gazéification indépendante séparée.
Description
Un remplisseur à contre-pression se remplira à l'aide d'un tube de remplissage partant du haut de la bouteille avec un diffuseur qui répartit le liquide sur les parois du récipient lors du remplissage, pour éviter la formation de mousse. Le centre du tube de remplissage est doté d'un tube de retour plus petit installé à l'intérieur qui permet au CO2 contenu dans la bouteille sous pression de s'échapper vers le haut du réservoir de remplissage, permettant ainsi à plus de produit de remplir la bouteille tandis que le CO2 s'échappe vers le haut.
Une méthode alternative (peu utilisée dans les équipements de remplissage automatique en raison de sa complexité et de son coût) consiste à remplir de bas en haut, un peu comme lorsqu'on remplit un verre dans un bar à partir d'une pompe à bière) à l'aide d'un long tube qui se remplit depuis le fond de la bouteille et une couronne hermétique qui ferme la bouteille une fois remplie. Tous les remplisseurs ont deux entrées : une pour le gaz CO2 et l'autre pour la conduite d'alimentation en boissons. Les conceptions comprennent également un évent pour permettre l'évacuation du gaz du haut de la bouteille pendant l'opération de remplissage. Une vanne sur chaque entrée et sur l'évent permet de contrôler la pression et la vitesse de remplissage et d'aération.
Comment ça fonctionne
Une remplisseuse de bouteilles à contre-pression (isobare) fonctionne en maintenant une pression constante de dioxyde de carbone (CO2) sur la bière, le vin ou la boisson gazeuse pendant que la bouteille est remplie. Les bouteilles et les boissons sont généralement réfrigérées pour réduire la formation de mousse due aux différences de température. La bouteille est d'abord mise sous pression avec du CO2, la valve de remplissage est ouverte et le CO2 est ensuite purgé pour permettre à la bouteille de se remplir par le bas.
Le processus de remplissage à contre-pression comprend les étapes suivantes :
Lorsqu'elle est sur le remplisseur à contre-pression, la bouteille est d'abord scellée par le joint de la valve de remplissage.
En fonction du produit à remplir (par exemple, il s'agit d'un incontournable pour la bière, le cidre et certains vins délicats, où l'oxydation est un ennemi critique de la longue durée de conservation), un vide est d'abord créé à l'intérieur de la bouteille en aspirant le l'air qu'il contient. Cet air est en grande partie constitué d’oxygène et d’azote. L'oxygène doit d'abord être retiré pour permettre une durée de conservation beaucoup plus longue (TOP est la mesure de l'oxygène dans une bouteille de bière et signifie taux de capture total d'oxygène et est mesuré normalement en ppb parties par milliard, une bonne plage se situe entre {{ 1}} ppb). Cette opération est appelée Pré-vacuation de l'air. Typiquement, cette opération de pré-évacuation est répétée deux fois pour ramener presque à zéro le pourcentage d'oxygène restant à l'intérieur de la bouteille avant que l'opération de remplissage n'ait lieu.
Le moment de remplissage
À ce moment-là, la bouteille est remplie pratiquement uniquement de CO2 sous pression, disons, à 2,2 à 3,0 bars de pression.
Du gaz a été pompé dans la bouteille pour la remplir de CO2 et nous avons éliminé l'oxygène nocif.
La valve située en haut du réservoir de remplissage est ventilée pour permettre à l'oxygène de s'échapper.
Cela met également la bouteille sous pression à la pression de remplissage. L'entrée CO2 est alors fermée.
La valve de remplissage s'ouvre, permettant à la bière de s'écouler dans la bouteille. La pression est lentement relâchée par l'évent permettant au CO2 de s'échapper et à la bière de s'écouler et de remplacer le CO2 dans la bouteille. Comme la bouteille reste sous pression pendant le remplissage, la formation de mousse est réduite au minimum. Lorsque la bouteille est remplie, la vanne d'alimentation en boisson liquide est fermée.
La pression restante est évacuée de l'évent et un bouchon est mis sur la bouteille. Pour certains produits, un léger moussage avant bouchage (par exemple lors de la mise en bouteille de la bière) est provoqué au moyen d'un fin jet d'eau tiède. Cette petite mousse déplace l'oxygène qui aurait pu se déposer dans le goulot de la bouteille entre le remplissage et le bouchage.
Une fois bouchées, les bouteilles sont généralement lavées extérieurement avec un fin jet d'eau à la sortie de la remplisseuse pour éliminer tout résidu sucré ou collant qui aurait pu se déposer sur la surface extérieure de la bouteille. S’ils ne sont pas éliminés, ces sédiments deviendraient rapidement secs et collants et décoloreraient la bouteille et l’étiquette.
Étant donné que la bouteille est remplie à ce stade, seule une petite quantité de mousse se produit lorsque le bouchon est mis en place et scellé.
Refroidir le produit pour éviter la formation de mousse lors du remplissage en contre-pression (isobare)
Toute variation de pression dans tout produit gazéifié, lors de son remplissage dans une bouteille ou autre récipient, provoquera inévitablement une expansion des gaz qu'il contient et la création de mousse (bulles de gaz dans le produit). Plus le produit est chaud, plus l'effet de mousse sera important.
Certains produits sont plus sensibles que d’autres à la création de mousse, en général, plus le taux de protéines dans une boisson est élevé, plus la sensibilité à la création de mousse est élevée. La bière est plus sensible que l'eau gazeuse, certaines bières sont plus sensibles que d'autres, encore une fois en fonction du niveau de protéines contenues dans la bière. C'est l'une des principales raisons pour lesquelles les microbrasseurs ont des difficultés initiales à stabiliser les conditions de remplissage de leurs produits lorsqu'ils commencent à embouteiller leurs produits, car les lots de bière artisanale varient souvent en teneur en protéines d'une formulation à l'autre et d'un lot à l'autre. le suivant.
En outre, les boissons non alcoolisées à haute teneur en sucre souffrent du même problème. Par exemple, les produits Cola sont notoirement sensibles à la création de mousse en raison de leur forte teneur en sucre, et le Kvass en Europe de l'Est est également une boisson de seigle maltée à haute teneur en sucre. en protéines et susceptible de mousser facilement lors du remplissage.
La réponse à la formation de mousse lors du remplissage est double :
Refroidissez davantage le produit si vous obtenez de la mousse. La plupart des bières sont mieux remplies à 2 ° C à partir des réservoirs de stockage et atteignent 3-4 ° C dans la bouteille.
Stabiliser les oscillations des variations de pression entre le réservoir de stockage, l'unité de carbonation (si utilisée pour carbonater le produit) et la machine de remplissage.
Pour ce faire, nous utilisons deux classes d'outils soit en installant une vanne modulante à l'intérieur du raccord d'alimentation de la remplisseuse pour ajuster en permanence le débit sous pression du produit vers la remplisseuse (cette méthode est cependant réservée au haut de gamme des machines de remplissage à grande vitesse car elle est cher) ou une pompe pneumatique d'alimentation en produit qui assure une alimentation en douceur et à pression constante de la bière ou d'un autre produit moussant vers la remplisseuse. Il s'agit également d'une solution assez coûteuse (généralement une pompe pneumatique coûte jusqu'à 7 fois une pompe centrifuge à vis de capacité équivalente) mais résout de nombreux maux de tête et permet une production facile aux opérateurs inexpérimentés ou débutants dans le processus de remplissage.
Ajout d'un clapet anti-retour à l'entrée de la remplisseuse pour éviter les "vagues" de produit oscillant d'avant en arrière du carbonateur vers la remplisseuse.
Désaération de l'eau avant de produire des boissons gazeuses ou de l'eau
A ne pas confondre avec la pré-évacuation de l'air des bouteilles avant remplissage, la désaération de l'eau est un élément essentiel du processus de carbonatation de la plupart des boissons à base d'eau.
Alors que la bière, le vin et le cidre sont tous plus ou moins saturés de CO2 dans le cadre de leur processus de production (le vin, la bière et le cidre produisent de l'alcool à partir de la fermentation du sucre et libèrent du dioxyde de carbone dans l'air), les boissons gazeuses ou l'eau gazeuse ne sont pas saturés de CO2.
L'eau est normalement saturée d'air. Si vous ne me croyez pas, faites bouillir de l'eau pour cuire du riz ou des pâtes. Les bulles que vous voyez sortir ne sont pas de la vapeur mais des bulles d'air qui se dilatent et s'échappent de l'eau. Essayez de faire bouillir à nouveau la même eau le lendemain et aucune bulle ne sortira, vous verrez juste les températures normales de l'eau chaude. L'air a disparu pour toujours.
Par conséquent, si vous essayiez de gazéifier l’eau dès qu’elle sort d’un robinet ou d’une source, vous obtiendriez un très mauvais résultat.
L'eau dans ce cas est déjà saturée d'air (qui y est dissous, plus le liquide est froid plus il acceptera de gaz avant de devenir saturé) et comme vous le savez quand un liquide est saturé d'un gaz, si vous mettez du gaz supplémentaire le gaz ne se dissout pas, il est rejeté.
Alors, que se passe-t-il lorsque vous ouvrez une bouteille d’eau mal gazéifiée sans désaération préalable ? Vous aurez un éclair de CO2 puis l’eau s’aplatira rapidement. Ce n’est pas un bon résultat pour vos efforts marketing et vos clients !
Pour remédier à cette situation, toute eau qui doit être gazéifiée, seule ou en préparation pour la mélanger avec des fruits et d'autres ingrédients pour produire une boisson gazeuse, doit être traitée pour extraire d'abord l'air dissous dans l'eau avant de pouvoir la gazéifier. il.
Cela se fait en ajoutant une deuxième colonne avant l'unité de colonne de carbonatation.
L'eau est déversée par le haut à l'intérieur d'un tube en acier inoxydable perforé, logé à l'intérieur de la colonne principale, en configuration beignet (tube dans tube), et la pompe à vide, positionnée au sommet de la colonne de déaération, évacue l'eau. l'air de l'eau, qui est ensuite aspiré hors de la colonne par une pompe secondaire, et envoyé vers l'unité de carbonatation.
Votre eau est maintenant prête à être mélangée à d’autres ingrédients, gazéifiée et réfrigérée pour préparer votre boisson gazeuse préférée.
Si vous souhaitez en savoir plus sur les machines de remplissage, veuillez cliquer sur le lien ci-dessous :
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