Analyse de la fermentation de la bière

Problématique / Besoin :

Afin de garantir une qualité constante du produit et de satisfaire aux normes préétablies, l'analyse en ligne du processus de fermentation de la bière revêt de plus en plus d'importance. Il est possible de réaliser d'importantes économies grâce à la détermination exacte du point final et à la réduction du temps en laboratoire ainsi que de la durée du processus.
Le Fermentation Monitor 5100 en ligne d'Anton Paar convient très bien pour l'analyse continue des processus de fermentation de la bière et peut être directement installé dans la cuve de fermentation afin de mesurer en temps réel la teneur en extrait et en alcool ainsi que le degré de fermentation.

La fermentation est un processus clé dans la fabrication de la bière et elle a lieu dans des cuves de fermentation. Pendant le processus de fermentation, la levure transforme le glucose (sucre) présent dans le moût en alcool et en dioxyde de carbone.
La variable clé par laquelle les brasseurs caractérisent l'état de leur fermentation est la concentration en extrait et donc le degré de fermentation. Au fur et à mesure du déroulement de la fermentation, la concentration en extrait diminue et elle est généralement mesurée hors ligne au moins une fois par jour. Ces mesures nécessitent un prétraitement soigneux des échantillons prélevés dans la cuve de fermentation, elles prennent beaucoup de temps et fournissent des valeurs de mesure avec un temps de retard considérable. Seules les mesures de processus en ligne garantissent un contrôle continu du processus et une détermination exacte du point final, permettant ainsi une régulation complète de la qualité du produit et de l'efficacité du processus.

Méthode utilisée / Réponse apportée :

L'installation du Fermentation Monitor 5100 d'Anton Paar (basé sur la mesure de l'indice de réfraction RI) dans la paroi latérale d'une cuve de fermentation permet de réaliser une analyse de la fermentation en continu afin de garantir une qualité constante et élevée de la bière.

Au cours de la fermentation, deux processus opposés sont responsables de la détermination de la variation de l'indice de réfraction de la bière : la réduction de la concentration en sucres due au métabolisme de la levure et, parallèlement, l'augmentation de la concentration en alcool.

Ces influences opposées sur l'indice de réfraction (RI) sont hautement prévisibles et correspondent tout à fait aux mesures conventionnelles de masse volumique effectuées en laboratoire.
Le contrôle de la fermentation avec le Fermentation Monitor 5100 fournit les valeurs de mesure suivantes :
• Extrait d'origine [°Plato]
• Masse volumique de l'extrait apparent [°Plato]
• Alcool [%w/w]
• Alcool 20°C [% v/v]
• Extrait réel [°Plato]
• Degré réel de fermentation [%]
• Vitesse de fermentation [Augmentation de 20°C de l'alcool en %v/v / h]
Les valeurs de mesure peuvent être affichées et enregistrées à l'aide de l'unité d'évaluation mPDS 5 ou du transmetteur IHM Pico 3000.

La solution Anton Paar permettant de contrôler le processus de fermentation se compose du Fermentation Monitor 5100 qui est directement installé dans la cuve de fermentation et qui mesure en continu l'indice de réfraction et la température.

Le Fermentation Monitor est monté dans une bride Varivent® sur la paroi latérale de la cuve de fermentation.
La meilleure position d'installation de l'instrument se situe à 1/3 de la hauteur du cône au-dessus de la partie supérieure du cône. Ceci évite toute interférence avec la levure et réduit l'impact des bulles de gaz.
Les calculs spécifiques à l'application sont effectués dans le mPDS 5 ou à l'aide de l'IHM Pico 3000. Il est possible de connecter jusqu'à 4 Fermentation Monitors à un seul mPDS 5, les résultats peuvent être affichés et transférés vers un PLC ou le logiciel d'acquisition et de visualisation des données Davis 5.
Alternativement, le Fermentation Monitor peut être connecté à un boîtier RC Pico 3000 pour la commande à distance (pour une seule cuve de fermentation).

Le Fermentation Monitor 5100, fiable et précis, permet
• d'en finir avec l'échantillonnage manuel du moût et de prévenir les erreurs d'échantillonnage
• de suivre la progression en permanence et de déterminer le point final
• de détecter toute irrégularité et de contrôler le processus en temps réel
• de veiller à la consistance de la fermentation
• d'obtenir une plus grande uniformité du produit fini
• de réduire les coûts d'exploitation