Diffusion du sucre dans l'eau - Homogénéité d'une solution sucrée

[Get389]

Bonjour,

Je suis brasseur à la maison et j'aimerais avoir une réponse à un problème qui se pose pour la carbonation des bouteilles.

Dans le vocabulaire des brasseurs, la carbonation est l'opération qui consiste à ajouter du sucre avant l'embouteillage, pour que les levures résiduelles le fermentent et produisent ainsi du gaz carbonique.

Parmi les techniques qu'emploient les brasseurs à la maison, une d'elles s'appelle la clarification par le froid (cold crash pour les anglophones). Cela consiste à laisser le moût déjà fermenté reposer au froid (autour de 5°C pour ma part) une à deux semaines pour que les résidus solides (protéines, levures etc.) se dépose au fond du fermenteur.

Pour l'opération de sucrage, il existe diverses méthodes. L'une d'elles consiste à faire bouillir de l'eau dans laquelle on a ajouté la quantité de sucre nécessaire. Par exemple pour 20 l de bière dans le fermenteur il faut prévoir autour de 140 g de sucre (environ 7 g par litre). En général ces 140 g sont mélangés à 500 ml d'eau que l'on fait bouillir, à la fois pour la dissolution du sucre et la stérilisation. Après avoir refroidi, on verse cette solution dans la bière. C'est à partir de là que se pose mon problème.

Pour éviter de remuer les résidus solides qui sont au fond du fermenteur, j'évite de remuer autant que faire se peut.

Avant de mettre la bière en bouteilles j'attends une à deux heures que le sucre diffuse et que la bière devienne homogène.

Mes questions sont:

• Sans mélanger avec une spatule, le sucre va-t-il diffuser et la solution devenir homogène ?
• Le sucre ne va-t-il pas avoir tendance à descendre au fond du fermenteur conduisant ainsi à des bouteilles plus ou moins riches en sucre ?
• Est-il possible que le sucre déjà dissous se resolidifie pour se déposer au fond du fermenteur ?

J'ai posé ces questions sur un forum de brasseurs où l'on prétend que mes craintes sont fondées mais j'aimerais avoir l'avis de chimistes car je crois avoir déjà lu le contraire.

Je sais qu'il existe d'autres manières de pratiquer mais pour diverses raisons je voudrais m'en tenir à celles que je décris.
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[Kondelec]

Bonjour

Le sucre ne peut pas cristalliser, pas d'inquiétude à avoir de ce coté.
Par contre il ne va pas non plus se mélanger sans agitation, quel que soit le temps attendu (sauf si tu laisse plusieurs jours, les levures vont alors le consommer).
Personnellement pour doser le sucre pour la carbonatation j'utilise ceci : https://fr.aliexpress.com/item/4001276724846.html

[Flyingbike]

pourquoi ne pas mettre le sucre (ou sa solution) dans les bouteilles ?

en tout cas, non, mettre une solution à 7g par litre dans une solution à environ 0g par litre sans agiter, étant donné la différence de densité, ne fera jamais une solution homogène (par jamais, en fait, ça se calcule, mais ça se compte au moins en années)

[Kondelec]

C'est ce que je fais, mais ce n'est pas si facile, aussitôt après l'ajout de sucre il faut embouteiller, souvent 50, 100, 200 bouteilles...
Au départ j'utilisais des petits sachets pré-dosés, mais ça devient rapidement un bordel sans nom avec du sucre en poudre.
La meilleure solution que j'ai trouvé est le doseur, on fait un sirop, on règle le volume en fonction de celui de la bouteille, et on peut enchainer facilement.

[A voir en vidéo sur Futura]

[ArchoZaure]

Bonjour.

en tout cas, non, mettre une solution à 7g par litre dans une solution à environ 0g par litre sans agiter, étant donné la différence de densité, ne fera jamais une solution homogène (par jamais, en fait, ça se calcule, mais ça se compte au moins en années)

La limite du "jamais" dépend de la variabilité locale de la concentration en molécule de sucre.
Donc en gros relié à l'agitation moléculaire.
Si on a un gradient dont la valeur devient inférieure au gradient local (aléatoire) produit par l'agitation moléculaire (qui dépend de la températiure) alors on peut considérer le mélange homogène (les faits devenant indistinguables). C'est le côté théorique de la chose.
Ce mécanisme ne tient pas compte de la convection qui va naturellement apparaitre dans le liquide du fait de la pression osmotique (l'eau va se déplacer "pour" contrer le sucre et de ce fait former des lignes de déplacement, des "courants" améliorant l'homogénéisation).
Donc non, on va pas devoir attendre des années pour homogénéiser sans touiller un morceau de sucre dans une bol de café.

D'un point de vue industriel, et non pas d'un point de vue purement intellectuel et théorique, je dirais même que pour commencer à parler d'homogénéisation ou pas, il faut préciser la valeur du gradient pour lequel on peut supposer le mélange homogène.
C'est le côté pratique de la chose : Est-ce qu'une différence de 10% entre deux points situés à n centimètres permet néanmoins de considérer le mélange homogène, du point de vue des effets, sachant que les effets biologiques (levures) peuvent être très proches pour des niveaux de sucre pourtant éloignés (homéostasie et activité des enzymes en sigmoïde).

[Kondelec]

Je ne pense pas que ce genre de réponse apporte grand chose à l'auteur, ni même à quiconque

[ArchoZaure]

Je ne pense pas que ce genre de réponse apporte grand chose à l'auteur, ni même à quiconque

Dans ce cas n'en tenez pas compte.

[Kondelec]

Ce message m'a intrigué : J'ai pensé qu'il y avait un générateur de réponse sur le forum, dans l'esprit du "pipotronic".
Je vais suivre ce conseil et ne pas en tenir compte.

[Flyingbike]

Surtout que je ne vois pas ce que la pression osmotique vient faire la, en absence de compartimentation.

[ArchoZaure]

Je vais suivre ce conseil et ne pas en tenir compte.

Et vous faites bien, tout le monde n'est pas outillé pour réfléchir.

[ArchoZaure]

Surtout que je ne vois pas ce que la pression osmotique vient faire la, en absence de compartimentation.

Vous pensez vraiment que la pression osmotique c'est une histoire de compartimentation ???!!!
C'est vraiment une pensée très réductrice.

[Kondelec]

Et vous faites bien, tout le monde n'est pas outillé pour réfléchir.

Je suis bien d'accord, mais je pense que ceux qui en sont capables ont le devoir d'intervenir quand un message est inepte ou inutile, afin d’aider le primo posteur à faire le tri.

[ArchoZaure]

Je suis bien d'accord, mais je pense que ceux qui en sont capables ont le devoir d'intervenir quand un message est inepte ou inutile, afin d’aider le primo posteur à faire le tri.

Je sais pas. On est au niveau de l'ingénierie ou au niveau collège ?

[Kondelec]

J'imagine qu'il y a des individus qui ressentent le besoin d'étaler le besoin d'étaler leur science même hors contexte à tous les niveaux, je ne me risquerais pas à faire une évaluation.

[ArchoZaure]

J'imagine qu'il y a des individus qui ressentent le besoin d'étaler le besoin d'étaler leur science même hors contexte à tous les niveaux, je ne me risquerais pas à faire une évaluation.

Vous parlez de vous là ?

Le sucre ne peut pas cristalliser, pas d'inquiétude à avoir de ce coté.

Trop lol. Pourquoi le sucre ne pourrait pas rester à l'état solide ou revenir à cet état ?
Ça dépend du Ks des conditions et de la concentration.
Si vous vous situez à la limite de solubilité (chose qu'on ignore ici à priori) et que même tout le sucre est dissout, il suffit d'un rien pour que le sucre même dissout cristallise.
Et puis, "cristalliser" ça veut rien dire, c'est une notion pour les collégiens, en vérité c'est un phénomène dynamique. Ça se dissout là, ça se cristallise là.

Par contre il ne va pas non plus se mélanger sans agitation, quel que soit le temps attendu (sauf si tu laisse plusieurs jours, les levures vont alors le consommer).

Faut voir les attendus en terme d'homogénéisation (ingénierie). Il est peut-être inutile d'avoir une solution "parfaitement" homogène (mais je me répète...).

[ArchoZaure]

Bon allez on va arrêter le suspens.
Moi ce que je vois en terme de solution pour permettre de dissoudre de manière à peu près homogène une solution sucrée dans le liquide sans remettre en suspension les impuretés au fond c'est d'injecter dans la bouteille un liquide sucré déjà dissout sous la forme d'une spirale composée de multiples et très fins filaments de liquide en rotation (comme une douche avec plus de trous et plus petits, d'où la nécessité d'avoir de la pression si les trous sont très petits).
Ça va entrainer le liquide, qui va se mettre en rotation et donc faciliter la diffusion sans faire remonter les impuretés.
Faut juste faire des test pour trouver les bonnes vitesses de rotation.

[JPL]

Cette discussion polémique est un manque de respect total envers Get389.

[Get389]

Je ne pensais pas que ma question soulèverait autant de remous (pas dans ma bière j'espère)

Personnellement pour doser le sucre pour la carbonatation j'utilise ceci : https://fr.aliexpress.com/item/4001276724846.html

Merci ça parait intéressant ton système. J'avais déjà pensé à injecter une fraction de la solution dans les bouteilles mais je ne connaissais pas ce produit.
Avant de te lire, je m'orientais sur le dosage avec des cuillères doseuses et du sucre en poudre mais je vais revoir mon orientation.

[JPL]

L’ajout dans les bouteilles d’une solution sucrée est, dans un domaine voisin, traditionnel dans la méthode champenoise.

[Kondelec]

Je suis désolé pour cet échange qui n'apportait strictement rien. J'ai filtré mon interlocuteur pour éviter de me laisser entrainer à nouveau.
Je te met en copie la feuille de calcul que j'utilise. On peut ajuster les cellules en jaune. Il faut s'arranger pour avoir un volume qui reste supérieur au quart de l’échelle maxi du doseur si on veut rester précis, et il faut éviter de dépasser 30% de sucre (ensuite on commence à devenir trop épais).
Une fois l'embouteillage terminé il faut vider le sirop restant, rincer, puis passer de l'eau dans la pompe, puis un peu de vodka, qu'il faudra rincer avant l'utilisation suivante. De toute façon je pense que tu connais le sujet.

Copie de sirop carbo.xlsx