Schnapps team
Team Schnapps
La team schnapps était en charge de la distilation et de la création du schnapps.
Distillation
La distillation sépare l’alcool et les substances aromatiques du moût obtenu après la fermentation. Le moût est principalement un mélange d’alcool, de substances aromatiques et d’eau. Nous voulons obtenir un liquide avec plus haut pourcentage d’alcool que le moût. Pour cela, nous exploitons la différence de température d’ébullition entre les deux composants principaux. En effet, l’alcool s’évapore à 78,3°C alors que l’eau a son point d’ébullition à 100°C. Nous aurons donc des vapeurs d’alcool que nous pourrons récolter sans l’eau.
Le dispositif de distillation est composé de différentes parties. L’alambic, un ballon de verre dans lequel le moût est chauffé. Le verre est utilisé car il ne réagit pas chimiquement avec le moût tout en conduisant bien la chaleur. Il y a aussi un condenseur pour refroidir les vapeurs en provenance de l’alambic. Des morceaux de pierre ponces sont ajoutées dans l’alambic pour rendre l’ébullition homogène. Nous obtenons un distillat sous forme liquide.
Pour produire un alcool de qualité nous devons procéder à deux distillations successives. La première est assez sommaire car nous conservons tout ce qui est distillé.
Pour la deuxième, le processus doit être plus soigné car nous séparons le distillat en trois parties. La première s’appelle la tête de distillation. Elle contient les produits les plus légers tels que du méthanol, de l’ester acétique et de l’acétaldéhyde. Le méthanol est toxique et l’acétaldéhyde donne un goût de brûlé au produit. La tête doit donc être éliminées. Ensuite vient le cœur de distillation composée de l’éthanol et des substances aromatique. C’est la partie que le distillateur garde. Une fois que le premier distillat commence à se troubler, c’est la queue de distillation qui est obtenue. Elle contient les alcools plus lourds et les acides gras, ce qui donne une apparence terne au liquide.
Nous obtenons alors un second distillat. Cependant, il est bien trop fort pour être bût tel quel. Le pourcentage d’alcool peut atteindre jusqu’à 70%. Il faut donc le diluer avec de l’eau la plus neutre possible pour réduire la concentration à un pourcentage standard de 40%.
Il faut prendre certaines précautions pour la distillation. Pour commencer, il ne faut pas remplir l’alambic à ras bord pour éviter d’avoir des remontées de vin dans le condenseur. Ensuite, tous las produits de distillation, même la tête et la queue, doivent être tracé pour les accises. Il doit y avoir des preuves de leur élimination. Pour savoir quand la queue arrive, nous nous en rendons compte à l’odeur.
Calculs
Afin de calculer la composition molaire du liquide distillé, il faut utiliser l’équation de Rayleigh relative à la séparation de deux phases dans un système ouvert. Elle est appliquée à la fraction molaire de l’éthanol dans le vin.
Puisque le pourcentage en volume du vin est connu, il est aisé de trouver la fraction molaire de l’éthanol. Nous considérons dans les calculs qu’il n’y a que de l’eau et de l’éthanol dans le mélange. Ainsi, grâce à Rayleigh, nous pouvons trouver la composition en éthanol et en eau du distillat. Le pourcentage d’alcool et le volume du distillat sont aussi calculés.
Cependant, il faut aussi étudier le temps de chauffe et cela se fait avec une autre formule. Nous utilisons la valeur de la chaleur en thermodynamique. Il faut prendre en compte la chaleur à procurer pour monter en température et celle pour changer de phase. La capacité calorifique du mélange est calculée par le théorème d’Euler sur les fonctions homogène du premier ordre. La durée de la distillation trouvée en divisant la chaleur totale par la puissance effective du matériel de chauffe.
Tous ces calculs ont été codé sur Java. Pour la première distillation, il faut faire 6 de 6,5L chacune. Chaque distillation durera 1,61 h pour obtenir 2,7L de distillat à 42,21% d’alcool. La seconde distillation se fait en 3 fois. Un volume de 5,4L est distillé en 2,12h pour obtenir 2,8L de distillat à 80% d’alcool.
Résultats
La distillation s’est faite sur 3 jours. Pour la première distillation, nous avons récolté au total un volume de 13,482L, ce qui équivaut à environ 2,247L par distillation. Le pourcentage d’alcool étant de 50 %, il était plus élevé que ce que nous avions prévu. Cela nous faisait donc 6,741L d’alcool pur. Pour la seconde distillation, nous avons récolté 5,303L d’alcool à 81 %. Il nous a donc fallu dilluer avec de l’eau neutre, pour éviter de modifier le goût du produit. Pour arriver à un taux d’alcool de 42 %, nous avons pris 5,515L d’eau.
