Applications d'air comprimé dans la production industrielle de levure : Le rôle crucial des solutions de soufflante et d'air comprimé fiables et économes en énergie
De nombreux processus de production industrielle de levure nécessitent l'utilisation d'air basse pression ou d'air comprimé. L'un des processus les plus importants est la fermentation à grande échelle (le processus de culture). Pour ce faire, des soufflantes doivent ventiler et agiter le mélange de levure de manière fiable afin d'obtenir des rendements optimaux. La ventilation peut représenter jusqu'à 50 % de la consommation d'énergie totale d'une installation de production de levure. Par conséquent, la fiabilité et l'efficacité énergétique des soufflantes sont essentielles pour réduire au maximum les coûts de production par tonne de levure. Dans cet article, nous présentons les applications typiques de l'air basse pression et de l'air comprimé dans la production de levure et démontrons comment les solutions avancées de KAESER répondent à ces exigences.
Applications d'air comprimé typiques dans la production de levure
Solutions d'air comprimé intelligentes KAESER pour une utilisation dans la production industrielle de levure
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Diagramme de processus détaillé
Air comprimé dans la production industrielle de levure
Fermentation à grande échelle
La fermentation à grande échelle (culture aérobie) est un processus crucial pour la production de levure, qui est notamment utilisée dans l'industrie alimentaire pour la fabrication de pain. De la fermentation mère à la fermentation commerciale, l'air basse pression est essentiel à la croissance cellulaire dans les cuves de fermentation de grand volume.
Les soufflantes ventilent et mélangent la mixture de levure dans les fermenteurs. La ventilation fournit de l'oxygène aux cellules de levure, le mélange garantit des conditions homogènes et améliore le transport des substances. La levure est généralement produite au cours d'un processus de culture en fed-batch.
Cela signifie qu'après une première phase de démarrage, le substrat est alimenté en continu dans le bioréacteur afin d'éviter une concentration de sucre initiale très élevée.
Des concentrations en sucre excessives inhiberaient la croissance des cellules de levure. Le volume du contenu du bioréacteur augmente continuellement en raison de l'approvisionnement en substrat. Pour assurer une alimentation régulière en oxygène, le système de soufflante doit s'adapter à la situation en constante évolution, c'est-à-dire augmenter la pression pour compenser le volume plus important et le débit pour fournir suffisamment d'oxygène afin d'alimenter la quantité croissante de cellules de levure. L'objectif de la fermentation est de maintenir les cellules de levure en phase de croissance exponentielle. Le contrôle de la fermentation avec une alimentation optimale en substrat et la ventilation associée sont essentiels pour obtenir un résultat optimal de la production de levure.
En particulier, la soufflante doit s'adapter immédiatement aux paramètres de processus en constante évolution. Si la ventilation est insuffisante ou excessive, le produit peut se détériorer, et la mise au rebut du lot avarié, le nettoyage des cuves de fermentation et la reprise du processus de production demandent du temps, des ressources et de l'énergie.
La ventilation nécessaire à la fermentation à grande échelle figure généralement parmi les plus gros consommateurs d'énergie dans une installation de production biotechnique et représente jusqu'à 50 % de la consommation totale d'énergie d'une usine. Une alimentation fiable et efficace en air basse pression est donc cruciale non seulement pour la réussite du processus aérobie, mais également pour la consommation d'énergie globale des soufflantes.
KAESER travaille en étroite collaboration avec ses clients pour fournir des systèmes de soufflante puissants afin d'assurer une fermentation aérobie optimale, une efficacité maximale et une faible consommation d'énergie. Pour obtenir une puissance optimale avec une installation à soufflantes multiples, il est possible d'y intégrer SIGMA AIR MANAGER 4.0 afin d'ajuster dynamiquement leur fonctionnement en fonction des exigences de débit et de pression en temps réel, ce qui garantit une production d'air basse pression optimale à tout moment.
En savoir plus sur les solutions KAESER pour la fermentation à grande échelle :
Traitement final de la levure
L'air d'instrumentation haute pureté, qui nécessite une pression typique de 6-7 bar(g), est essentiel pour la commande des vannes et le fonctionnement des appareils pneumatiques dans une installation de production industrielle de levure. En particulier, il est nécessaire pour un certain nombre de processus de traitement final :
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Fonctionnement d'installations de séchage
Grâce à leur simplicité et à leur efficacité en matière d'élimination de l'humidité, les ventilateurs sont souvent utilisés dans le processus de séchage pour produire de la levure sèche. Cependant, il existe d'autres méthodes de séchage qui utilisent l'air comprimé et offrent une efficacité de séchage supérieure et une meilleure qualité de produit, parmi lesquelles :
Séchage en lit fluidisé : cette méthode utilise l'air comprimé pour liquéfier les particules de levure et assurer un séchage homogène. Un débit d'air régulier est essentiel pour maintenir des conditions de séchage uniformes et des températures de séchage optimales, ce qui améliore l'efficacité globale du processus de séchage.
Séchage par pulvérisation : cette méthode utilise l'air comprimé pour atomiser la crème de levure en fines gouttelettes. L'air comprimé propre et sec est essentiel pour un séchage efficace et une taille de gouttelettes uniforme, ce qui contribue à la qualité du produit final.
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Systèmes de transport de levure
Le transport sous vide est utilisé une fois la levure sèche pour l'acheminer en douceur et efficacement de l'installation de séchage au conditionnement sans compromettre son intégrité. Ce type de transport pneumatique en phase de dilution nécessite de l'air comprimé à haute vitesse et à basse pression pour acheminer efficacement la levure. Pour des performances optimales, l'air comprimé doit être sans humidité ni huile afin d'éviter toute contamination ou interférence avec le flux de matériau et ne pas compromettre l'efficacité du système.
Comme pour toutes les applications de compresseur et de soufflante dans la production de levure industrielle, l'air comprimé propre et sec est essentiel pour répondre aux exigences élevées en matière de pureté de l'air dans la production alimentaire. En étroite collaboration avec les fabricants d'équipement de traitement et dans le respect des normes pertinentes comme ISO 8573-1, KAESER propose des solutions de soufflante et d'air comprimé sur mesure qui répondent aux normes strictes de qualité de l'air pour le traitement final industriel de la levure de manière fiable et efficace.
En savoir plus sur les solutions KAESER pour le traitement final de la levure :
Compresseurs à vis sans huile avec refroidissement par air
Compresseurs à vis moyens de 18,5 à 110 kW
Grands compresseurs à vis de 75 à 515 kW
Conditionnement de levure
L'air d'instrumentation est nécessaire pour le conditionnement final de la levure, de l'entraînement des actionneurs pneumatiques pour les mouvements mécaniques des machines de conditionnement à la prévention de la contamination dans les mécanismes de remplissage et de fermeture.
Cela peut également inclure l'entraînement de couteaux pneumatiques ou de dispositifs de soufflage utilisés pour éliminer l'excès de particules de levure et maintenir la propreté, par exemple des matériaux de conditionnement ou des surfaces des machines. Ces applications reposent sur une alimentation fiable en air comprimé propre et sec pour garantir la propreté et éviter toute contamination.
KAESER travaille avec les fabricants et les clients des machines de conditionnement pour déterminer et fournir la solution optimale de compresseur ou de soufflante adaptée aux exigences spécifiques de ces installations tout en respectant les classes de pureté ISO 8573-1 requises.
En savoir plus sur les solutions KAESER pour le conditionnement de levure :
Compresseurs à vis sans huile avec refroidissement par air
Compresseurs à vis moyens de 18,5 à 110 kW
Grands compresseurs à vis de 75 à 515 kW
Traitement de l'eau industrielle
L'air basse pression, et dans certains cas l'air comprimé, est essentiel pour le traitement de l'eau sur site. Lors de la phase de purification biologique, par exemple, l'air basse pression est nécessaire pour ventiler les eaux usées. Les soufflantes génèrent des flux d'air dans les systèmes de ventilation, qui produisent de fines bulles d'air ensuite injectées dans les eaux usées.
Cette ventilation fournit aux bactéries l'oxygène nécessaire à la dégradation des matières organiques.
Les eaux usées de levure présentent généralement une demande biologique en oxygène (DBO) élevée en raison de la forte teneur en sucres, protéines et résidus de levure. Cela signifie qu'une quantité importante d'oxygène est nécessaire pour soutenir l'activité microbienne dans le processus de traitement biologique.
Un apport adéquat en oxygène est donc essentiel pour maintenir une activité microbienne efficace, ce qui signifie que la puissance des soufflantes affecte directement la réussite du traitement.
Les installations de production industrielle de levure consomment de grandes quantités d'eau, jusqu'à des milliers de litres par jour. En outre, la ventilation est un consommateur d'énergie majeur dans le traitement des eaux usées. Un traitement efficace et économe en énergie de l'eau sur site est donc essentiel non seulement pour une gestion durable de l'eau, mais également pour une utilisation optimisée de l'énergie. Par conséquent, la sélection de soufflantes fiables et économes en énergie est de plus en plus importante.
KAESER propose des solutions de soufflante sur mesure qui répondent de manière fiable et économe en énergie aux exigences de ventilation locale pour le traitement de l'eau.
En savoir plus sur les solutions KAESER pour le traitement de l'eau industrielle :
Air comprimé pour l'atelier
Dans l'atelier d'une usine de levure, une alimentation fiable en air comprimé est nécessaire pour diverses tâches telles que l'utilisation d'outils pneumatiques et le nettoyage de composants. Les compresseurs à pistons KAESER constituent la solution idéale pour les ateliers ayant des besoins en air comprimé intermittents.
Les compresseurs sont disponibles en versions mobiles (séries CLASSIC et PREMIUM) et stationnaires (séries KCT et AIRBOX), et se distinguent par leur flexibilité et leur fiabilité. Les compresseurs à vis représentent une solution extrêmement efficace pour les grands ateliers avec une demande permanente en air comprimé. La série AIRCENTER de KAESER combine un puissant compresseur à vis, un sécheur frigorifique et un réservoir d'air comprimé dans un système complet compact.
Grâce à son fonctionnement silencieux, l'installation est idéale pour une utilisation directe sur le lieu de travail. En alternative, la série SXC offre une solution complète peu encombrante avec un sécheur frigorifique et un réservoir d'air comprimé, logés dans une carrosserie robuste en polyéthylène.
En savoir plus sur les solutions KAESER pour l'atelier :
Compresseurs à pistons mobiles
Centrales compactes à pistons non lubrifiés : AIRBOX et AIRBOX CENTER
