Équipement de brassage Kombucha

Le kombucha est un thé fermenté qui gagne une immense popularité en tant que boisson de santé probiotique. La production commerciale nécessite un équipement de brassage de kombucha spécialisé pour brasser, fermenter et emballer en toute sécurité. Ce guide traite en détail du matériel de kombucha.

Introduction au matériel de brassage du kombucha

Équipement clé pour la production de kombucha :

Récipients de brassage et de mélange
Cuves de fermentation
Systèmes de filtration
Systèmes de carbonatation
Lignes d’embouteillage/mise en conserve
Systèmes de stérilisation
Systèmes de contrôle de la température

Considérations relatives à la conception de l’équipement :

Acier inoxydable de qualité alimentaire
Surfaces lisses pour un nettoyage facile
Résistance à la corrosion des acides
Automatisation des processus et contrôles
Respecter les normes de sécurité alimentaire

L’investissement dans des équipements spécialement conçus pour le kombucha garantit une production sûre et de haute qualité pour répondre à la demande croissante du marché.

Matériel de brassage et de mélange

Le brassage du kombucha commence par la préparation d’un thé sucré :

Cuves de brassage

Cuves d’ébullition à double enveloppe en acier inoxydable
Contrôle automatique de la température
Boucles de mélange ou de recirculation
Boules de pulvérisation CIP pour le nettoyage
Balances pour le contrôle de la taille des lots

Réservoirs de mélange

Mélange de thé infusé, de sucres et d’arômes
Agitateurs pour un mélange homogène
Capteurs de pesage pour le dosage des ingrédients
Vestes de chauffage/refroidissement intégrées

Les cuves automatisées améliorent le contrôle et la reproductibilité des processus.

Systèmes de fermentation

Les cuves de fermentation permettent une fermentation contrôlée du kombucha :

Conception des cuves de fermentation

Acier inoxydable (304/316)
Réservoirs coniques ou cylindriques à bouts bombés
Intérieur lisse et électropoli
Boules de pulvérisation pour le nettoyage CIP à l’eau chaude
Chemises de refroidissement pour le contrôle de la température

Taille des unités

Volumes de travail de 1 bbl à 100 bbl
Petites unités pour les installations pilotes
Réservoirs plus grands, jusqu’à 5000 barils, pour la production de masse

Surveillance et contrôle

Capteurs de pH, de température et de pression
Systèmes d’automatisation PLC
Logiciel d’enregistrement des données
Capacité de surveillance à distance
Systèmes SCADA intégrés

Des systèmes de fermentation avancés maximisent le rendement et préviennent la contamination.

Équipement de filtration

La filtration permet d’éliminer les levures, les sédiments et les particules :

Types de filtres

Filtres à plaques et à cadres
Filtres à tampon
Filtres à cartouche
Microfiltres à membrane

Caractéristiques

Média filtrant de qualité alimentaire (DE, cellulose, maille SS)
Boîtier entièrement fermé conçu pour le NEP
Lavage à contre-courant et nettoyage automatisés
Joint d’étanchéité pour éviter les infiltrations d’air
Contrôle variable du débit et de la pression

Une bonne filtration assure la clarté et prolonge la durée de conservation.

Systèmes de carbonatation

La carbonatation produit des bulles de CO2 et des saveurs uniques :

Options de carbonatation

Injection directe de CO2
Ajout de sucre d’amorçage ou de jus de fruits
Fermentation secondaire en cuves hermétiques

Équipement de traitement

Cuves de carbonatation avec agitateurs
Alimentation en CO2 à partir de bouteilles de qualité alimentaire
Diffuseurs à pores fins pour une dispersion uniforme des microbulles
Débitmètres pour un dosage précis du CO2
Carbonateurs en ligne pour les processus continus

Avantages

Niveaux de carbonatation contrôlés de 1 à 5 volumes
Apporte une saveur d’acide carbonique
Effervescence et sensation de fraîcheur

Équipement d’emballage

Le kombucha peut être conditionné dans des bouteilles en verre, des canettes ou des fûts :

Ligne d’embouteillage

Remplisseuses rotatives à 8-12 têtes pour bouteilles en verre
Capsuleuse automatique
Etiqueteuses et applicateurs de manchons
Capteurs de niveau de remplissage
Systèmes de détection des fuites
Rince-bouteilles à eau ozonée

Ligne de mise en conserve

Remplisseuses et sertisseuses automatiques de boîtes
Rinçage au gaz pour éliminer l’oxygène
Encaisseuse automatisée de cartons multi-packs wrap around
Imprimante pour les codes de date et les logos

Le carafage

Fûts en acier inoxydable (5 gallons, 15,5 gallons)
Remplisseuses et fermeuses de fûts automatisées
Lave-bouteille

Le matériel d’emballage doit avoir de bonnes propriétés de barrière à l’oxygène.

Systèmes de NEP et de stérilisation

Les systèmes de nettoyage en place (CIP) sont utilisés pour désinfecter les équipements :

Processus CIP

Lavage au détergent alcalin chaud
Rinçage intermédiaire à l’eau potable
Lavage acide pour le détartrage
Rinçage final à l’eau douce
Séchage à l’air/à la vapeur

Équipement CIP

Réservoirs CIP et systèmes de dosage intégrés
Boules de pulvérisation et têtes de lavage rotatives
Séquenceur CIP programmable et IHM
Contrôle automatique de la température
Débitmètres et enregistrement des données de nettoyage

Un bon CIP garantit la sécurité alimentaire et prévient la contamination entre les lots.

Systèmes de contrôle de la température

Un contrôle précis de la température est essentiel pendant la fermentation du kombucha :

Réservoirs à double enveloppe

Gaines à fossettes en acier inoxydable
Chemises de refroidissement intégrées utilisant du glycol réfrigéré
Des enveloppes de vapeur sont également disponibles pour le chauffage
Récipients isolés pour minimiser les pertes de chaleur

Refroidisseurs

Refroidisseurs d’eau ou de glycol emballés
Capacité de refroidissement de 10 à 500 tonnes
Compresseurs à spirale, à piston ou à vis
Évaporateurs et condenseurs en acier inoxydable

Automatisation

Contrôle automatisé des boucles et des vannes de refroidissement
Intégration au système SCADA central
Rampes programmables et maintien de la température
Enregistrement des données de température

Équipement supplémentaire

Systèmes d’assainissement à l’ozone
Centrales de traitement d’air (CTA)
Tours de refroidissement
Collecteurs de distribution des boucles de glycol
Réservoirs de retour CIP
Tuyauterie, vannes et pompes
Instrumentation comme les capteurs de pression, les débitmètres
Logiciels et matériel de surveillance à distance

Facteurs de sélection des fournisseurs

Tenez compte de ces facteurs lors du choix de votre équipement de kombucha :

Spécialisation dans le matériel de brassage
Matériau et construction en acier inoxydable
Intérieurs lisses et exempts de crevasses
Conceptions sans vanne pouvant être nettoyées en place (CIP)
Expertise en matière d’automatisation
Respect des normes d’hygiène
Certifications telles que 3-A, EHEDG
Flexibilité pour la personnalisation
Assistance et formation après-vente
Base d’installation mondiale et références
Rapport coût-bénéfice

Un partenariat avec le bon fournisseur garantit une longue durée de vie de l’équipement et des opérations sûres.

Budgétisation et tarification

Les coûts de l’équipement varient en fonction de :

Capacité de production nécessaire
Degré d’automatisation
Fonctionnalité supplémentaire intégrée comme CIP
Besoins de personnalisation
Pièces de rechange, accessoires, installation

Fourchettes de prix typiques :

Cuves de brassage – 5 000 à 15 000
Cuves de fermentation – 8 000 à 60 000
Système de filtration – 6 000 à 25 000
Système de carbonatation – 3 500 à 12 000
Ligne d’emballage – 50 000 à 250 000
Refroidisseur – 15 000 à 60 000
Système CIP – 8 000 $ à 38 000

Les devis des fournisseurs présélectionnés doivent être comparés sur la base des coûts du cycle de vie.

Installation, mise en service et formation

Directives d’installation :

Travaux de génie civil et de structure achevés avant la livraison de l’équipement
Les connexions électriques, d’eau et d’air comprimé sont préparées selon les spécifications.
Déchargement et mise en place de l’équipement selon les instructions du fournisseur
Mise à niveau, alignement et fixation des équipements
Raccordements des services publics, de l’instrumentation et de la tuyauterie
Étalonnage et test en boucle des capteurs et des dispositifs
Mise sous tension de l’équipement et essais à blanc
Mouiller le test avec de l’eau et répéter l’opération avec le produit

Mise en service

Contrôler les fuites éventuelles et y remédier
Tests hygiéniques et microbiologiques
Optimisation des temps de cycle et de l’automatisation des processus
Essais et approbation finale

Formation

Formation en salle de classe et formation pratique des opérateurs de l’usine
Formation de l’équipe d’ingénierie
Formation de l’équipe d’entretien à l’équipement
Assistance lors des premiers essais commerciaux

L’installation minutieuse et la formation du personnel réduisent les problèmes au cours de la production quotidienne.

Fonctionnement et déroulement des opérations

Flux de production typique d’un kombucha:

Préparer du thé sucré dans la salle de brassage
Refroidir le thé à la température de fermentation
Transférer dans les cuves de fermentation et ajouter la culture
Surveiller et contrôler la fermentation pour atteindre l’objectif d’acidité
Transférer dans une cuve intermédiaire et mélanger les arômes (facultatif).
Filtre pour éliminer les sédiments
Carbonate si vous produisez du kombucha effervescent
Transférer le kombucha filtré dans le réservoir tampon
Conditionnement en bouteilles/canettes/fûts
Étiqueter, emballer sous film rétractable, palettiser
Conserver le kombucha emballé au réfrigérateur

Procédures opératoires normalisées pour l’emballage:

Nettoyer et désinfecter soigneusement les lignes avant l’emballage.
Inspecter les bouteilles/canettes pour vérifier qu’elles ne présentent pas de défauts avant de les remplir
Utiliser l’ozone pour la désinfection finale des bouteilles
Extraction de CO2 dans la kombucha avant le remplissage pour éliminer l’oxygène
Minimiser la pénétration de l’oxygène pendant les étapes de remplissage et de scellement
Essais d’étanchéité et de pression de récipients scellés
Vérification et inspection des étiquettes lors de l’encartonnage
Stockage et distribution réfrigérés

Pratiques d’entretien et d’hygiène

Meilleures pratiques en matière de maintenance:

Inspections et visites quotidiennes
Maintenance préventive programmée
Nettoyage quotidien après la production
Nettoyage hebdomadaire en profondeur et désinfection
Remplacement régulier des pièces d’usure comme les joints d’étanchéité
Révision annuelle des équipements et remplacement des pièces

Hygiène:

Procédures de nettoyage validées avec vérification
Éviter les temps d’inactivité des équipements non nettoyés
Tests de dépistage de microbes par écouvillonnage dans les zones à haut risque
Surveillance environnementale des agents pathogènes
Contrôle des allergènes et prévention de la contamination croisée
Une culture de la sécurité dans la manipulation des aliments

Il est essentiel de suivre un plan de sécurité alimentaire basé sur le système HACCP.

Avantages et inconvénients de l’équipement automatisé pour le kombucha

Avantages

Amélioration de la cohérence d’un lot à l’autre
Meilleur contrôle des processus et meilleure répétabilité
Capacité de production et flexibilité accrues
Risque de contamination réduit
Contrôle plus strict de la fermentation
Emballage efficace avec de faibles niveaux d’oxygène
Respect des règles de sécurité alimentaire
Réduction des coûts d’exploitation à grande échelle

Limites

Investissement initial élevé
Compétences techniques requises pour le fonctionnement
Entretien régulier des équipements
Certaines opérations manuelles peuvent encore s’avérer nécessaires
Temps de changement entre les variantes de produits
Longs délais pour les équipements sur mesure

Dépannage des problèmes liés à l’équipement

Problème	Causes possibles	Mesures correctives
Fermentation lente	L’équipement n’est pas correctement désinfecté	Améliorer les procédures CIP
	Faible viabilité de la levure	Utiliser une culture de départ fraîche
	Fluctuations de température	Maintenir une température constante
	Carence en nutriments	Adapter la recette du thé
Surcarbonation	Fermentation secondaire excessive	Réduire la durée de la fermentation secondaire
	Sucre d’amorçage élevé	Dosage de sucre d’amorçage plus faible
	Température basse	Augmentation de la température de stockage
Produit trouble	Filtration inadéquate	Augmenter la taille du filtre ou utiliser une filtration en plusieurs étapes
	Croissance des levures	Utiliser une filtration stérile pour éliminer les levures
	Contamination de l’amidon	Améliorer le NEP et l’hygiène des équipements

Le recours à un fournisseur d’équipement aide à résoudre les problèmes.

FAQ

Q : Quel matériau est utilisé pour construire l’équipement de kombucha ?

R : Les aciers inoxydables de qualité alimentaire tels que 304 et 316L sont couramment utilisés en raison de leur résistance à la corrosion.

Q : Quels sont les systèmes d’automatisation couramment utilisés ?

R : Les automates programmables, les PC industriels et les IHM à écran tactile permettent d’automatiser et de contrôler le processus.

Q : Comment minimiser l’exposition à l’oxygène pendant l’emballage ?

R : Rinçage au CO2 ou à l’azote, utilisation de piégeurs d’oxygène, ou couronnement/soudure dans un environnement sans oxygène.

Q : Quelles sont les exigences essentielles en matière d’hygiène et d’assainissement ?

R : Nettoyage quotidien, prévention de la contamination, tests microbiologiques et par écouvillonnage, contrôle des allergènes et respect des plans de sécurité alimentaire.

Q : Quelle est la capacité de production nécessaire pour une usine commerciale de kombucha ?

R : Il est possible de commencer à produire environ 100 litres par lot. Les plus grands producteurs ont des volumes de fermentation de plus de 5 000 litres.

Q : Quelle est la température idéale pour la fermentation du kombucha ?

R : La température optimale de fermentation est d’environ 23°C. Un contrôle à +/- 1°C est recommandé.

Conclusion

La production de kombucha nécessite des équipements de brassage, de fermentation, d’emballage et de nettoyage en acier inoxydable spécialement conçus pour les produits alimentaires très acides. Si l’automatisation accroît l’efficacité et la sécurité, l’équipement doit également être méticuleusement entretenu et désinfecté. En s’associant à un fournisseur expérimenté d’équipement pour kombucha et en investissant dans la formation, les nouveaux producteurs peuvent rapidement se mettre au diapason pour produire de manière fiable et rentable un kombucha sûr et de grande qualité. Avec l’essor du kombucha, les solutions d’équipement spécifiques continueront d’évoluer et de fournir des solutions personnalisées, de l’échelle pilote à l’échelle industrielle.

En savoir plus Matériel de brassage