Le rinçageVolume du moût dans le calcul du rendement

Rinçage des drêches à la mouche ? par fournées ? pas de rinçage ? Chacun sa méthode...
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tom.ipa
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Volume du moût dans le calcul du rendement

Message par tom.ipa »

Bonjour,
J’essaie de calculer mon rendement et si j'ai trouvé autant de formules que de sites, de posts sur ce forum ou de fichiers excel, il y a une information que je n'arrive pas à avoir: quand on parle du volume du moût, est-ce que c'est avant ou après l'ébullition? Parce que quel que soient les calculs, la différence est énorme si on considère ce point, surtout que je perds à chaque fois 10l pendant l'ébullition (je passe de 55 à 45l).
Au passage que pensez-vous de cette formule trouvée sur ce site :
Rendement = (°P x Densité spécifique x Volume du moût /masse totale de substances fermentables utilisées
http://-----.com/calculer-rendement/
Je vous le demande parce qu'elle me semble tellement plus simple que tout ce que j'ai trouvé jusqu'à présent. Mais bon si c'est simple et faux ça ne sert à rien....
Merci pour vos réponses
Thomas
Samoht
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Re: Volume du moût dans le calcul du rendement

Message par Samoht »

Plop,

alors il faut savoir que quand on parle de rendement, il y a plusieurs valeurs de rendements possibles, mais l'idée sous-jacente est toujours la même; il s'agit de comparer une quantité d'extrait observée à une valeur d'extrait théorique, qui correspond à une extraction totale des sucres du malt.

Un rendement théorique se calcul comme ceci:

( (poids en grain * extrait théorique humide du grain) / ( (poids en grain * extrait théorique humide du grain) + volume d'eau) )* 100

et se lit en degrés Plato (°P).

Appliqué au processus de brassage, et à chaque étape du processus, ça donne ça:

1/le rendement de conversion, qui mesure la quantité de sucres extrait du (des) malt(s) lors de l'empâtage. C'est une mesure indirecte de l'efficacité de l'empâtage et de l'efficacité avec laquelle les enzymes ont convertit l'amidon. En général, il est supérieur à 90%, et est souvent proche des 100%. Il se calcule en faisant le rapport entre la densité observée du premier jus avant rinçage et la densité théorique que l'on obtiendrait si l'on avait extrait l'intégralité des sucres du malt utilisé dans le volume d'eau utilisé pour l'empâtage.

Exemple: j'empâte 10 kilos de pilsner dont l'extrait théorique humide est de 80% dans 50 litres d'eau:

De mes 10 kg de Pilsner, je peux extraire en théorie 10*0.8 = 8 kilos de sucres.

Mon rendement théorique à l'empâtage est de = (10*0.8/(10*0.8 + 50) )*100 = 13,79 °P, soit une densité théorique de 1er jus de 13.79*4 ~ 1,055

Je mesure la densité du 1er jus et je trouve 1,054 (13,5°P): mon rendement de conversion est donc de (13,5/13,79)*100 =97.89%. Traduction, mon empâtage m'a permis d'extraire et de mettre en solution 97.89% des sucres contenus dans mes 10 kilos de pilsner. Ensuite, il faut récupérer ces sucres, direction le rinçage!

2/ le rendement de rinçage, qui mesure la quantité de sucres extrait du (des) malt(s) après rinçage. Ce rendement donne une estimation de l'efficacité de ton rinçage, mais aussi de la rétention d'eau par les grain et des pertes au transfert vers la cuve ébu. De la même manière que le rendement de conversion, il se calcule en faisant le rapport de la densité pré-ébu et de la densité théorique compte tenu de la quantité de malt utilisée et du volume de moût récupéré après l'empâtage ET le rinçage.

On continue: je rince mon gateau avec 50 litres de flotte et je récupère au total 80 litres de moût pré-ébullition avec une densité de 1,032 (8°P).

Le rendement théorique pré-ébullition est de (10*0.8/(10*0.8+80))*100=9.09°P, il correspond à un rinçage parfait dans lequel on récupère l'intégralité des sucre (ce n'est bien sur jamais le cas en pratique)
la densité observée est de 1.032 (8°P), le rendement pré-ébu est donc de (8/9.09)=88%. Donc à cette étape, nous avons récupéré 88% des sucres présents dans les 10kg de grains.

3/le rendement post-ébullition et pré-transfert, qui mesure la quantité de sucres extrait après l'ébullition. Si tout se passe bien, le rendement augmente à cette étape du fait de l'ébullition qui concentre le moût, on a donc autant de sucre pour un volume moindre en fin d'ébullition.

En pratique, si on perd 10 litres/h, il nous reste 70 litres de moût. Le calcule est le même:

Rendement théorique post-ébu: (10*0.8/(10*0.8+70))*100=10.25°P
densité post-ébu observée: 1.037 (9.25°P)
rendement post-ébu: 9.25/ 10.25 = 90.24%

4/et enfin, le rendement de "la salle de brassage" qui mesure la quantité de sucres extrait après transfert du moût dans le fermenteur (et qui prends en compte les pertes au transfert. Sur les gros volumes, ne pas oublier de prendre en compte la dilatation du moût du à la chaleur sous peine de faire des erreurs de mesures).

idem, admettons qu'on perde 2 litres dans les houblons et 5 litres au transfert vers le fermenteur, il nous reste au final 63 litres de mout:

rendement théorique:(10*0.8/(10*0.8+63))*100=11.26°P
densité post-ébu observée: 1.037 (9.25°P)
rendement post-ébu: 9.25/ 11.26 = 82.14%

voili voilou, on se retrouve avec 4 valeurs de rendement qui décrivent l'efficacité des différentes étapes du brassage.

On peut aussi continuer à calculer les rendements pour les étapes suivantes (transfert en IIr si il y a, embouteillage, etc. en prenant en compte les pertes à chaque fois, on fini par avoir un rendement global en fin de chaine).

Dans la pratique, le rendement indiqué par certains logiciels de brassage correspond au rendement de la salle de brassage (rendement n°4 ci-dessous), donc le volume de moût correspond au volume de moût après ébullition dans le fermenteur). Dans d'autres logiciels, ça sera le rendement pré-ébulllition, ou post-ébullition et pré-transfert. Mais dans tout les cas, avec ces 4 rendements, on a une vue d'ensemble du process de brassage.

voili voilou
thomas

Edit: et comme tout ça ne m'est pas venu du ciel, les sources :) :
-http://www.braukaiser.com/wiki/index.ph ... Efficiency
-http://braukaiser.com/download/Troester ... ciency.pdf
Dernière modification par Samoht le 06 mai 2016 21:41, modifié 3 fois.
tom.ipa
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Re: Volume du moût dans le calcul du rendement

Message par tom.ipa »

Merci Thomas pour ta réponse
J'étais bien loin de la compréhension globale de ce qu'est le rendement, merci donc de l'avoir défini avec précision.
Il va quand même falloir que je relise plusieurs fois ton message pour tout maîtriser :?
N'ayant seulement pris jusqu'à présent la densité qu'après transfert du moût dans le fermenteur j'aurai une idée parcellaire du rendement mais c'est un début. Je ferai donc à partir de maintenant des relevés aux différentes étapes que tu as mentionné.
Du coup, quand on mélange différents types de malts, il faut tenir compte de la proportion de chacun dans le volume total de malt utilisé, puisqu'ils n'auront pas le même rendement théorique c'est ça?
J'avoue que jusqu'à présent je ne m' occupais pas trop du rendement mais lors de mon dernier brassin hier, alors que j'utilisais une recette identique, mais que je voulais diminuer le degré d'alcool, j'ai eu une densité supérieure en utilisant 1,5 kg de malt en moins et en diluant davantage. J'ai été pour le moins surpris sur le coup. Donc si je veux stabiliser des recettes il va bien falloir que je me penche là dessus...
Merci pour toutes ces précisions!
Thomas
Samoht
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Re: Volume du moût dans le calcul du rendement

Message par Samoht »

Re-plop,
de rien, content de filer un coup de main :).
Pour tes mesures uniquement au fermenteur, ça te donne déjà une bonne idée de ton rendement total. Je ne te cache pas que je ne fais pas toutes ces mesures quand je brasse à la maison sur de petits volumes, une mesure de rendement post-ébullition est bien suffisante dans ce cas. Les mesures des différents rendements sont des mesures que l'on prend à la brasserie pour avoir une bonne vue d'ensemble, et de manière à pouvoir détecter au plus tôt des pépins dans le processus (pb d'empâtage, de rinçage, d'ébullition, etc.). Elles nous sont utiles dans la mesure où (1) nous utilisons souvent des malts issus de plusieurs lots, et ayant donc des rendements théoriques différents, il nous faut donc faire ces calculs pour pouvoir prédire la densité initiale de manière assez précise et vérifier que nos rendements sont cohérents d'un brassin à l'autre, (2) sur de gros volumes, les mesures précises de volumes justement sont difficiles à réaliser (marge d'erreur importante, dilatation des fluides, et plus simplement, dangerosité du moût bouillant), et il est préférable de pouvoir faire des mesures "indirectes" via la densité, et d'avoir plusieurs points de contrôle tout au long du processus pour vérifier qu'il n'y a pas de pertes non maîtrisées au niveau des différentes étapes.
Pour les différents malts, tu as bien compris, il faut tenir compte de la proportion des différents malts et de leurs rendements théoriques propres dans le calcul de l'extrait théorique total. Ensuite, le principe est le même.
Enfin, notes que le calcul du rendement (qui dépend de la densité et du volume) n'a vraiment de sens que lorsque les autres paramètres de la "salle de brassage" sont connus et maîtrisés, je pense notamment bien entendu à la mesure des différents volumes, mais aussi aux mesures de densité, ainsi qu'à la température d'empâtage (qui jouera sur l'atténuation finale, et donc sur la prédiction que tu pourras faire de ta densité finale et donc, de ton titre alcoolique), la rétention de moût par les drêches, les pertes à l'évaporation, et enfin les pertes dans les houblons et au niveau des différents transferts, facteurs qui conditionnent les pertes et le volume de moût aux différentes étapes.
thomas
PS: j'ai oublié de le préciser au dessus, mais l'ensemble des calculs se fait en utilisant des volumes à "froids", c.a.d. à 20°C. Il faut donc corriger les valeurs pour les volumes mesurés à l'ébullition (coeff de dilatation de 4.2% à 100°C). Peu important sur des brassins de 10-20 litres, mais génère des différences conséquentes sur des volumes > à 100 litres.
tom.ipa
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Re: Volume du moût dans le calcul du rendement

Message par tom.ipa »

Merci Thomas,
A partir de toutes les informations que tu m'as donné, j'ai effectué mes petits calculs ce matin et effectivement j'ai eu un énorme écart dans le rendement.
Je constate que pour deux brassins en multipaliers j'avais un rendement de 80% alors que pour mes deux derniers brassins en infusion j'obtenais 72,42% et 70,52%, pas terrible tout ça...
Mais pour mon dernier brassin par infusion, ce qui m'a amené à poster un message, j'ai eu 94% de rendement ! Avec un écart de plus de 20% de rendement je comprends mieux pourquoi je ne comprenais rien à ce que j'avais obtenu pour ma densité!
Ça vient du fait, je suppose, que pour mes autres brassages par infusion j'étais entre 62° et 64° pendant 1h et demie, alors que cette fois j'ai été tout le long entre 67° et 68°.
La différence entre le rendement obtenu est colossale pour 5 petits degrés.... Et peut être aussi parce que cette fois j'ai fait un mash out à 78%, ce qui n'était pas le cas lors de mes autres brassages.
Pour ce qui est du brassage multipaliers il va falloir que je me penche là dessus également et que je sois plus rigoureux au niveau des températures.
En tout cas notre échange va me permettre de comprendre et d'essayer de maîtriser davantage de choses.
Merci Thomas
Samoht
Arpette
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Re: Volume du moût dans le calcul du rendement

Message par Samoht »

Hop,
ok pour les rendements. 70-75%, c'est loin d'être mauvais, c'est même tout à fait honnête:). Par contre, ne cherche pas trop, un monopalier entre 62-64°C, c'est trop bas, surtout que la température descend pendant le palier (à moins que tu puisses chauffer en cours de route?). Pour un palier d'une heure et demie, il vaut être à 64 minimum, sinon l'alpha-amylase est trop molle du genoux ce qui limite l'activité de la béta-amylase (c'est l'activité de l'alpha qui libère les extrémités des chaines d'amidon que la béta peut attaquer pour former sucres fermentescibles). En dessous de 64, il faut allonger la durée du palier à 120-180 min, voir plus (ça se fait chez certains pros, je sais plus ou j'ai lu ça, mais ça permet d'avoir le max de fermentescibles) (fig 6 de cet article pour voir l'extrait et le fermentable en fonction du temps et de la température d'empâtage: http://braukaiser.com/wiki/index.php?ti ... Conversion).
Voili voilou, sur ce , bon samedi :)
thomas
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Re: Volume du moût dans le calcul du rendement

Message par Ditch »

Samoht a écrit :
Exemple: j'empâte 10 kilos de pilsner dont l'extrait théorique humide est de 80% dans 50 litres d'eau:
Bonjour,

Est-ce que l'extrait théorique humide est connu pour tous les malts? on sait trouver cela où?

Bien à vous,

Didier
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Re: Volume du moût dans le calcul du rendement

Message par Penn-Maen »

dans n'importe quel soft de brassage, ou sur la fiche technique du malt.
Des fois, c'est exprimé comme une densité, alors ce qu'il faut savoir c'est que pour le saccharrose, la valeur est 1.046, et faire le ratio.
Exemple : un pâle donné pour un potentiel de 1.037 te donne un extrait de 37/46 = 80%
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Re: Volume du moût dans le calcul du rendement

Message par traaf »

Samoht a écrit :Plop,
plop :)
Ta contribution est tellement limpide que je me suis permis de la coller dans le wiki

https://www.brassageamateur.com/wiki/in ... /Rendement
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Re: Volume du moût dans le calcul du rendement

Message par miko »

:clap:
merci Samoht !
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