Guide du remplissage à contre-pression (isobare)

Le moment du remplissage

• À ce moment-là, la bouteille est remplie pratiquement uniquement de CO2 pressurisé à une pression de 2,2 à 3,0 bars.
• Du gaz a été pompé dans la bouteille pour la remplir de CO2 et nous avons éliminé l'oxygène nocif.
• La valve située au sommet du réservoir de remplissage est ventilée pour permettre à l'oxygène de s'échapper.
• Cela permet également de pressuriser la bouteille à la pression de remplissage. L'entrée CO2 est alors fermée.
• Le robinet de remplissage est ouvert, ce qui permet à la bière de s'écouler dans la bouteille. La pression est lentement relâchée par l'évent, ce qui permet 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, le robinet d'alimentation en liquide est fermé.
• La pression restante est libérée par l'évent et la bouteille est bouchée. Pour certains produits, une petite mousse avant le bouchage (par exemple lors de l'embouteillage de la bière) est induite au moyen d'une fine pulvérisation d'eau chaude. Cette petite mousse chasse l'oxygène qui a pu se déposer dans le col de la bouteille entre le remplissage et le bouchage.
• Une fois bouchées, les bouteilles sont généralement lavées à l'extérieur à l'aide d'un jet d'eau fin à la sortie de la soutireuse afin d'éliminer tout résidu sucré ou collant qui pourrait s'être déposé sur la surface extérieure de la bouteille. S'ils ne sont pas éliminés, ces sédiments deviendront rapidement secs et collants et décoloreront la bouteille et l'étiquette.
• La bouteille étant remplie à ce stade, seule une petite quantité de mousse se produit lorsque le bouchon est mis en place et scellé.

Refroidissement du produit pour éviter la formation de mousse lors du remplissage en contre-pression (isobare)

Toute variation de pression dans un produit gazeux, lors du remplissage d'une bouteille ou d'un autre récipient, entraînera inévitablement une expansion du gaz contenu et la création de mousse (bulles de gaz dans le produit). Plus le produit est chaud, plus l'effet de la mousse sera important.

Certains produits sont plus sensibles que d'autres à la formation de mousse. En général, plus la teneur en protéines d'une boisson est élevée, plus la sensibilité à la formation de mousse est importante. 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 micro-brasseurs 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 termes de niveau de protéines d'une formulation à l'autre et d'un lot à l'autre.

Les boissons non alcoolisées à forte teneur en sucre souffrent également du même problème. Par exemple, les produits Cola sont notoirement sensibles à la formation 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 riche en protéines et susceptible de mousser facilement lors du remplissage.

La réponse à la formation de mousse pendant le remplissage est double :

• Refroidissez davantage le produit si vous obtenez de la mousse. La plupart des bières sont mieux remplies à une température de 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 carbonatation (si elle est utilisée pour carbonater le produit) et la machine de remplissage.
• Pour ce faire, nous utilisons deux types d'outils: soit nous installons une vanne modulante à l'intérieur du raccord d'alimentation de la soutireuse pour ajuster en permanence le flux de produit sous pression vers la soutireuse (cette méthode est toutefois réservée aux machines de remplissage haut de gamme à grande vitesse car elle est coûteuse), soit nous utilisons une pompe d'alimentation pneumatique qui assure une alimentation régulière et à pression constante de la bière ou d'un autre produit moussant vers la soutireuse. Il s'agit également d'une solution assez coûteuse (une pompe pneumatique coûte généralement jusqu'à 7 fois le prix d'une pompe à vis centrifuge de capacité équivalente), mais elle résout de nombreux problèmes et facilite la production pour les opérateurs inexpérimentés ou les 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 entre le carbonateur et la remplisseuse.

Désaération de l'eau avant la production de boissons gazeuses ou d'eau

À ne pas confondre avec l'évacuation de l'air des bouteilles avant le 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 en 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 saturées en 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 il n'y aura pas de bulles qui sortiront, vous verrez juste les courants thermiques normaux de l'eau chaude. L'air a disparu à jamais.

Par conséquent, si vous essayez de carbonater de l'eau directement à la sortie d'un robinet ou d'une source, vous obtiendrez un résultat très médiocre.

Dans ce cas, l'eau est déjà saturée d'air (qui y est dissous, plus le liquide est froid, plus il acceptera de gaz avant d'être saturé) et, comme vous le savez, lorsqu'un liquide est saturé d'un gaz, si vous y ajoutez du gaz, ce dernier ne se dissout pas - il est rejeté.

Désaérateur et carbonateur d'une capacité de 1000 litres par heure

Que se passe-t-il lorsque vous ouvrez une bouteille d'eau qui a été mal gazéifiée sans désaération préalable ? Vous aurez un flash de CO2, puis l'eau deviendra rapidement plate. Ce n'est pas un bon résultat pour vos efforts de marketing et pour vos clients !

Pour remédier à cette situation, toute eau destinée à être gazéifiée, seule ou en préparation d'un mélange avec des fruits et d'autres ingrédients pour produire une boisson rafraîchissante, doit être traitée pour extraire l'air dissous dans l'eau avant de pouvoir la gazéifier.

Pour ce faire, on ajoute une deuxième colonne avant l'unité de colonne de carbonatation.

Cette unité de préparation est appelée unité de désaération et se compose d'une colonne qui extrait l'air contenu dans l'eau à l'aide d'une pompe à vide.

L'eau est déversée par le haut à l'intérieur d'un tube perforé en acier inoxydable, logé dans la colonne principale, dans une configuration en forme de beignet (tube dans le tube) et la pompe à vide, placée au sommet de la colonne de désaération, extrait 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 obtenir votre boisson rafraîchissante préférée.

Santé !

Giovanni Solferini

Directeur général, IC Filling Systems

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