Pear Schnapps 2021
Le commencement
Coucou toi,
Si tu as atterri sur ce site, tu es sûrement à la recherche d’un mode opératoire pour produire du vin et du schnaps. Ou est-ce peut-être le fruit du hasard ? Dans tous les cas, suis moi, je vais te raconter une chouette histoire pleine de chimie et riche en alcool.
10 septembre, les points tombent et les étudiant(e)s en Ingénieur Civil à l’Université de Liège finissent de faire leurs choix d’option. Par mi tous ces choix, on retrouve la magnifique option « Chimie » dont le cours de « Bachelor Project » fait partie. Quinze étudiant(e)s très motivé(e)s se voient lancer le challenge de suivre ce cours et élaborer, en 3 mois, du vin ainsi que du schnaps.
Tu as envie d’en savoir plus ? Alors accroche toi, je vais tout te raconter.
Le premier jour, personne ne savait par où commencer (normal). M. Pfennig, le professeur chargé de dispenser ce cours, nous a donné alors quelques explications et quelques pistes pour savoir quoi faire.
La première étape était de séparer les étudiant(e)s en 4 groupes afin de pouvoir avancer plus efficacement dans le projet.
Le premier groupe (« team Organisation »), composé de Simon, Valentijn et Antoine, était chargé de l’organisation générale du projet. Ils devaient créer une « Gantt Chart » et fixer les budgets pour chaque équipe. De plus, ils se sont chargés de trouver des sponsors pour le projet.
Le deuxième groupe, nommé « Team Design » était composé de Rafailia, Anne-Sophie et Melissa. Elles s’occupaient du côté communication du projet (oui ce sont bien elles derrière ces ar
ticles !!). Leur rôle consistait aussi en la création d’une étiquette pour les bouteilles d’alcool produit.
Le troisième groupe, composé de Maxine, Juliette, Gilles et Thomas, s’est chargé de la production du vin. Ils se sont renseignés à propos de tous les détails concernant le mode opératoire au laboratoire pour produire les 100 litres de vin attendus.
Le quatrième groupe, composé de Lisa, Astrid, Charline, Bernard et Cyril s’est chargé de la production du Schnaps, des calculs nécessaires et de
l’embouteillage.
Les deux premiers groupes occupaient un rôle pl
utôt logistique/organisationnel dans le projet, alors que les deux autres groupes s’investissaient plus dans les procédés de production.
Voici les 4 équipes formées. Nous allons maintenant rentrer dans le vif du sujet ! La suite au prochain article.
Parlons chiffres
Rebonjour les ami(e)s !
Dans l’article précédent, je vous ai parlé de notre projet mais ce n’était qu’un aperçu bien entendu. Avant de commencer à parler du processus, j’aimerais bien vous parler de l’argent ! Oui, tu as bien compris, de l’argent.
Bien entendu, rien n’est gratuit. Du moins… pas grand-chose. L’Université de Liège nous a attribué une coquette somme de 400€ pour financer notre projet. Un budget supplémentaire de 250€ nous a été offert par l’AEES. Ce budget total de 650€ a été réparti entre les 4 groupes proportionnellement aux besoins logistiques de chaque groupe. Bien entendu, tous les groupes n’ont pas forcément besoin du même budget ni des mêmes ressources. Voici donc comment ce budget a été réparti :
Les membres de la Team Organisation se sont occupés d’accorder le budget nécessaire à chaque équipe. Nous pourrions croire qu’ils n’ont pas besoin d’argent, mais ce n’est pas le cas. En effet, en plus des 143€ de taxes liées à la réglementation belge sur l’alcool, la Team Organisation a également nécessité un certain budget afin d’organiser une excursion dans une distillerie. Ainsi, 150€ ont été consacrés à cet effet.
Les filles de la Team Design se sont occupées de trouver des bouteilles de vin gratuitement, ce qui a diminué les dépenses du groupe. Cependant, les bouteilles de schnaps n’étaient pas faciles à trouver. Elles ont dû les acheter neuves chez maison Demez, pour une trentaine d’euros au total. Il ne fallait pas non plus oublier les bouchons en liège pour fermer les bouteilles de vin. Mais ce n’est pas tout ! La Team Design était chargée de l’organisation d’une fête permettant de fêter la fin et le succès du projet, avec un budget de 40€.
La Team Vin a nécessité un budget total avoisinant les 200€. Avec ce budget, l’équipe a acheté notamment les 200 kg de poires essentiels à la confection des 100L de vin imposés au prix compétitif de 0,25€/kg. En plus de l’achat des fruits, il a fallu payer enzymes, acides, levures et sels nutritifs nécessaires au bon déroulement du processus de fermentation.
La Team Distillation n’a quant à elle pas été la plus gourmande. Elle n’a eu besoin que d’une trentaine d’euros. Avec ce budget, les membres de l’équipe ont acheté des bâtons de cannelle afin d’aromatiser une partie du schnaps produit. Ainsi qu’une bouteille de schnaps permettant de tester différentes épices et différents degrés d’aromatisation du schnaps.
Généreux sponsors
Continuons à parler encore un peu d’argent avant de rentrer dans le vif du sujet.
Pour relever notre défi, nous disposions de 400€ de la part de l’Université. On s’est vite rendu compte cependant, que ce budget n’allait pas être suffisant. Il a donc fallu chercher des sponsors et c’est ce qu’on a fait.
La période des fêtes de fin d’année approche et avec elle, la période des remerciements. Nous n’avons donc pas manqué cette occasion de remercier tous ceux qui ont contribué au bon déroulement du projet à travers ce petit article.
Merci à la Pizzeria Da Gianni Bello et à Florine Colette de nous avoir donné (gratuitement) des bouteilles vides de vin. Grâce à leur geste, de l’argent a été économisé et une bonne action pour la planète a été effectué.
Merci également à l’AEES pour son don de 250€ permettant de couvrir nombre de nos dépenses.
Merci aussi à la CdC qui nous a permis d’imprimer gratuitement les stickers nécessaires pour nos bouteilles de vin et de schnaps.
Derniers mais non les moindres, merci à Andreas Pfennig et François Chaltin pour leur aide et leurs remarques constructives durant toute la procédure.
Team organisation
La team organisation était composée de Simon, Antoine et Valentin. C’est leur équipe qui a servi de lien entre les autres équipes. Un de leurs rôles était de créer une Gantt Chart permettant d’énoncer de manière claire ce qui devait être fait et pour quand. Un projet ne peut être mené à bien que si tout est bien planifié à l’avance n’est-ce pas ?
Les trois garçons ont également dû concilier les besoins de chaque groupe et le budget total de 650€ que nous avions réussi à récolter. Entre les fruits, les bouteilles, les enzymes et les taxes, il a fallu faire des choix et des concessions.
L’équipe organisation a dû également s’occuper du côté législatif du projet. En effet, la production d’alcool est soumise à des réglementations en Belgique. Pas question de se lancer dans un tel projet de manière illégale ! Ils ont dû déclarer la quantité d’alcool produite et s’entretenir avec des responsables pour obtenir la taxe générée par notre production. Celle-ci s’élevait à près de 150€ et constituait ainsi une partie conséquente du budget.
Processus de fermentation
Maintenant, intéressons-nous au processus de fermentation effectué par la team vin :
1) Choix de fruits
La première étape cruciale pour la réalisation d’un bon vin est le choix du fruit, mais pas n’importe quel fruit. Il est important de savoir que pour obtenir du schnaps, on peut utiliser toutes les matières sucrées et fermentescibles, en particulier les fruits.
La Team Vin avait présenté cinq types de fruits : poires, pommes, prunes, raisins et cassis
Après avoir envisagé les avantages et les inconvénients de chacun, nous avons fini par choisir la poire à cause de son prix, son emplacement et de la saison. De plus, la qualité et la fraîcheur du produit était l’une des principales caractéristiques nécessaires à la
réalisation d’une bonne image de marque.
En effet, nous voulions produire une boisson éthique et locale tout en respectant notre
budget.
2) Équipement nécessaire
Ensuite, pour effectuer la fermentation, nous avions besoin d’un laboratoire et
équipement.
Tout d’abord, pour calculer la masse nécessaire de poires, nous avons dû considérer
le rendement du jus de poire qui se situe entre 50 et 70%. Donc pour obtenir 100 litres de jus, 200 kg de poires ont été nécessaires. De plus, le sucre était un élément essentiel du processus de fermentation. Des enzymes comme la pectinase, les levures, les sels nutritifs, les acides malique et citrique sont également des éléments fondamentaux de la recette du vin.
L’équipement que nous avons dû utiliser est le suivant :
- Une presse et un concasseur pour obtenir le jus de fruits
- Un densimètre pour mesurer la densité
- Du papier pH pour mesurer l’acidité d’un mélange
- Un thermomètre
- Des bulleurs pour éliminer l’excès de CO2
- Bleu de bromothymol
- Un acidomètre
- Un vinomètre pour mesurer la teneur en alcool de notre vin
- Deux réservoirs en plastique
- Une grande cuillère
3)Le nettoyage des fruits
Une fois les fruits choisis et les composants nécessaires obtenus, le processus pouvait enfin commencer...
Comme mentionné ci-dessus, les poires devaient être en parfait état pour obtenir un alcool de bon goût. Ainsi, ils ont été lavés à l’eau chaude dans le but de réduire les bactéries, et retirer les impuretés, la terre, les feuilles et les queues.
Grâce à l’entreprise « Jusdici », nous avons pu recourir à une presse contenant un circuit de nettoyage des fruits, constituant ainsi un gain de temps considérable.
4) Pressage des fruits
Pourquoi la presse industrielle était-elle la meilleure option ?
Tout d’abord, les poires sont particulièrement sensibles à l’oxydation. Par conséquent, elles doivent être pressées le plus rapidement possible pour limiter le contact avec l’air.
De plus, la presse industrielle offre un rendement de jus de 70% ; le meilleur rendement attendu.
5) Analyse
Une fois le jus de poire recueilli, il a été soumis à une analyse d’acidité et une analyse de sucrosité.
D’une part, l’acidité est un paramètre important à prendre en compte lors de la fermentation. L’acidité du moût contrôle la prolifération de bactéries qui pourraient nuire au jus.
Donc la première étape consiste à déterminer l’acidité du jus en effectuant une analyse d’acidité à l’aide d’un acidomètre : remplir un tube jusqu’au point zéro ; ajouter le bleu de bromothymol (une solution basique) goutte à goutte jusqu’à ce qu’il n’y ait plus de solution acide pour réagir avec le bromothymol bleu ; ainsi, la solution deviendra verte. De cette analyse, nous pouvons déterminer la concentration massique de l’acidité. Dans notre cas, nous avons eu une concentration de 1g/L, ce qui est relativement faible pour les poires.
Pour corriger l’acidité, on garde une valeur de pH (2.8-3) telle que seules les levures
capables de fermenter survivent.
Ensuite, l’analyse de la sucrosité se fait au moyen de calculs préliminaires permettant de connaître la quantité totale nécessaire.
Pour déterminer la quantité originale de sucre dans notre jus, nous avons utilisé un densimètre réglé pour une température de 20°C qui a dû être corrigé à la température du jus (13°C) avec un tableau de correction. Grâce à la densité mesurée de 1051, nous pouvions
conclure que le jus de poire contenait 130 grammes de sucre par litre.
6) Correction du moût
La première étape consiste à corriger l’acidité :
Le pH idéal dans notre cas est de 3, ce qui équivaut à environ 7g d’acide tartrique par litre. Nous devons donc ajouter environ 520 grammes d’acide. Mais attention, il est très important d’ajouter les acides avant la levure. Ceci est dû au fait qu’il y ait un gradient d’acidité significatif lorsque l’acide est ajouté au réservoir, c’est-à-dire qu’il contient des régions dont l’acidité pourrait tuer les levures essentielles à la fermentation. Il est donc nécessaire de mélanger la solution de sorte que le pH soit homogène avant d’ajouter la levure. Dans notre cas, nous avons obtenu un pH proche de 3 dans tout le réservoir. La fermentation sera donc
assurée.
La deuxième étape consiste à corriger la teneur en sucre :
Nous avons décidé d’ajouter du saccharose ou du sucre de table parce qu’il est bon marché, neutre en goût et facilement assimilé par la levure. Nous avons ajouté la quantité nécessaire de sucre progressivement dans chaque réservoir, assurant un mélange homogène pour attendre une dissolution complète avant le début de la fermentation.
La dernière étape consiste à ajouter la levure, des sels nutritifs et des enzymes :
Pour déterminer les quantités requises et la procédure à suivre, les instructions du producteur devaient être strictement respectées.
La partie la plus délicate concerne l’ajout des levures, car il s’agit d’êtres vivants qui ont besoin d’un environnement adapté : température et acidité contrôlée, avec des nutriments tels que le potassium et l’azote en quantité. Ils sont naturellement présents dans la poire, mais sont ajoutés pour ne prendre aucun risque.
Pour éviter un déséquilibre chimique dans la solution de levure, les acides et les enzymes ont été inoculés bien avant la levure. Cela tue également toute bactérie qui pourrait nuire
le moût.
Levure :
Nous avons utilisé la souche Fresco par Renaissance Yeast recommandé pour le vin de poire. Cette souche fermente dans le sucre et l’alcool, mais ajoute une saveur de poire
par sa production d’ester. En outre, elle ne produira pas de sulfure d’hydrogène, qui pourrait donner au vin un mauvais goût. Quand la levure meurt, un résidu tombera au fond de la cuve. Celui-ci est facile à récupérer par filtration et permet ainsi d’obtenir un vin clair.
L’ajout de la levure se fait selon la procédure suivante :
- Mélanger la levure dans 10 fois sa masse d’eau préalablement chauffée et désionisée (38°- 42°C)
- Prévoir 20 minutes pour la réhydratation
- Ajouter graduellement le jus dans le mélange toutes les 5 minutes pour permettre l’acclimatation. Il faut tout de même veiller à ne pas provoquer de changement soudain de température de plus de 5 °C
- Lorsque la température du mélange est suffisamment proche de celle du jus (moins de 10 °C plus élevée), nous versons lentement le mélange dans le récipient.
Sels nutritifs :
Nous avons acheté les sels Nutrivit de Vinoferm sur les conseils d’un marchand de vin. La majorité des nutriments sont déjà contenus dans le jus. Nous avons donc décidé d’ajouter la quantité minimale recommandée parce que chaque produit qui est ajouté au milieu apporte son propre goût, parfois indésirable. Nous avons décidé d’ajouter 40 g par hectolitre. Ces sels ont été dilués dans une petite quantité de jus avant d’être versé dans les barils.
Enzymes :
L’enzyme choisie est la pectinase permettant de détruire la pectine qui rend le moût
plus visqueux, entravant la fermentation ; produit des tanins qui laissent une sensation sèche en bouche ; et évite la production de méthanol en raison de l’hydrolyse naturelle de la pectine. Ici, toute enzyme devrait fonctionner dans tous les cas. Cependant, nous avons opté pour la moins chère (Zymex). Dans ce cas, le montant ajouté n’influencera pas l’efficacité du produit mais la vitesse à laquelle il décompose toute la pectine. Nous avons décidé d’ajouter la quantité minimale recommandée, soit 40 mL par hectolitre, pour la même raison que les sels nutritifs. De plus, nous n’avons ajouté aucun produit qui pourrait interférer avec les réactions de cette enzyme, de sorte qu’il n’est pas important si elles sont terminées dans les douze ou six heures.
7) Processus de fermentation
La fermentation est le principal processus de vinification. C’est au cours de cette réaction que l’éthanol est formé à partir du sucre et de l’action de la levure.
C6H12O6 → 2CH5OH + 2CO2
Ce processus produit du dioxyde de carbone. Donc, pour avoir une idée de la progression de la fermentation, il est possible d’observer la libération de CO2, visible par le mouvement de haut en bas des bulleurs placés au sommet des barils.
il est également possible d’examiner la diminution progressive de la densité. En effet, la
sucre est progressivement transformé en alcool et, comme la densité de l’alcool est inférieur à celle du sucre, la densité du mélange diminue forcément.
Ces indicateurs nous permettent de savoir à quel stade de la fermentation nous sommes : lorsque la densité ne diminue plus considérablement et la fréquence des bulles de CO2 diminue, cela signifie que la fermentation est presque achevée.
Afin de s’assurer qu’il n’y avait aucun problème lors de la fermentation, la densité a été surveillée assez souvent.
8) Embouteillage
Tous membres du projet ont aidé à la mise en bouteille du vin. Les bouteilles de vin étaient « d’occasion ». Nous avons donc dû retirer les autocollants, lavez les bouteilles et les laisser sécher avant de les remplir avec notre vin. Une fois les bouteilles remplies, nous avons bouché les bouteilles avec une boucheuse. Nous les avons finalement étiquetées avec les autocollants conçus par notre équipe.
Pour finir, afin de pouvoir observer le procédé de distillation à plus grande échelle, Simon, Antoine et Valentin ont organisé une visite dans une distillerie.
Procédé de distillation
Une fois la fermentation terminée, nous avons commencé le processus de distillation, mais avant toute chose, toutes les personnes qui assistaient à la distillation ont dû signer une déclaration sur leur honneur, ainsi qu’une attestation de connaissances et d’engagement à respecter les règles du laboratoire, apprises lors de la visite de sécurité avec Mr Salmon. En outre, nous avons pris le temps de lire le manuel d’utilisation de l’appareil de distillation, bien que M. Chaltin ait brièvement expliqué le fonctionnement de la machine.
Le processus global de distillation consiste à chauffer une solution fermentée dans une colonne de distillation à la température d’ébullition ; ici, nous avons utilisé notre vin de poire. La vapeur s’élève alors à une combinaison de trois condenseurs qui refroidissent la solution, lui permettant de revenir à une phase liquide appelée distillat et de continuer son chemin vers un réservoir.
Pour obtenir le schnaps, deux distillations doivent être effectuées. La deuxième distillation sert à purifier l’alcool recueilli la première fois en éliminant les alcools plus volatils et toxiques tels que le méthanol, appelés "alcools de tête", et les alcools plus lourds qui donnent un mauvais goût, appelés "alcools de queue". Nous ne garderons que le cœur de distillation.
Nous avons effectué la première distillation à partir de 40 L de vin avec des températures comprises entre 86 et 99,5 °C pendant environ deux heures et demie, recueillant 12 835 litres d’alcool à 44 %.
Pour effectuer la deuxième distillation, nous avons utilisé le même équipement que pour la première. Cependant, plusieurs étapes différaient :
Tout d’abord, la température appliquée était inférieure à 96 °C. Ainsi, le processus a pris plus de temps à se terminer, soit environ cinq heures.
Deuxièmement, il a fallu enlever les parties toxiques de la tête et de la queue, ce qui nous a permis de récolter un plus petit volume d’eau-de-vie, soit 6,65 litres.
Enfin, l’alcool dans le réservoir (cœur de distillation) avait un pourcentage d’alcool plus élevé que prévu : 75 pour cent.
En fin de compte, nous avons dilué la solution, ajoutant 6,475 litres d’eau aux 6,65 litres de schnaps obtenus en passant par un niveau d’alcool de 60 % pour obtenir 12,88 litres d’alcool à 40 %.
La dernière étape a été de diviser notre production en deux afin d’ajouter de la cannelle à l’une des moitiés pour obtenir des schnaps aromatisés comme décidé en classe.
L’étiquette
Les étiquettes sont essentielles car elles représentent notre projet. Comme déjà dit auparavant, notre vin et notre schnaps ont été faits avec de la poire. Rafailia, qui s’en sort très bien en dessin, nous a fait quelques propositions de logos réalisés sur Paint et myPaint .
Différentes esquisses avaient été proposées : un logo réaliste d’une poire dessinée avec toutes ses ombres ; un dessin tout en simplicité, mais efficace ; des logos plus graphiques, ...
Cependant, certains étudiants voulaient une proposition un peu plus comique ou plus en relation avec le procédé. C’est pour cela que Rafa a créé deux logos qui respectaient plus les attentes des membres du projet. Le premier est le “Crazy Logo” représentant chacun des étudiants de la classe.
Le deuxième logo représente un chimiste en train de faire du vin et du schnaps.
Les logos ont eu beaucoup de succès et Rafailia a fait un bon travail. Nous avons voté avec la classe pour choisir les logos de l’étiquette. Le logo qui a été choisi pour le vin est le Crazy Logo et celui qui a été choisi pour le schnaps « nature » est le logo comique du chimiste dans son laboratoire. Pour le schnaps aromatisé à la canelle, c’est le logo réaliste qui a été choisi.
Une fois le logo choisi, il a fallu déterminer quel nom nous allions donner à nos alcools. Parmi toutes les propositions, les deux suivantes ont été retenues : Pear-fect schnaps (pour le schnaps) et Pear-fect Wine (pour le vin)
Bien évidemment, il a fallu adapter la police d’écriture aux différents logos. Nombreuses étaient les propositions que nous avons proposé à la classe. Cependant, les polices choisies ont fait l’unanimité et plaisent à tout le monde ! Ces polices d’écriture proviennent du site https://www.dafont.com/fr/ proposant des polices gratuites à télécharger.
Trouver une étiquette fût un travail compliqué, au vu des différents goûts. Cependant, nous avons réussi à trouver des étiquettes qui plaisent à tout le monde et ça c’est vraiment trop chouette.
Team Design
Bonjour tout le monde !
Comme vous le savez, il y a une team design. Mais que fait-elle ? De qui est-elle composée ?
C’est très simple. La team design c’est nous, les rédactrices de ce site web. Nous sommes Anne-Sophie, Rafailia et Melissa.
Nous avons quatre tâches principales que je vais vous décrire en détails.
La première chose dont nous nous occupons est d’alimenter le site web et le tenir à jour. Pour cela, nous écrivons des articles toutes les semaines. Nous nous occupons aussi de prendre des photos pendant les différents passages au laboratoire.
La deuxième tâche consiste en la création d’une étiquette pour le vin et le schnaps. Comme le nom le dit, nous sommes la team design. Je vous renvoie vers l’article 5 si vous voulez plus d’informations par rapport à l’étiquette.
La troisième tâche dont nous avons dû nous occuper est la procuration de bouteilles pour notre alcool. Nous avons réussi à avoir des bouteilles de vin vides de la part de plusieurs fournisseurs. Cependant, nous avons dû acheter les bouteilles de schnaps car la taille que nous voulions était difficile à trouver. Nous les avons achetées chez Maison Demez (https://www.maisondemez.be/ )
Finalement, nous nous occupons de la préparation de la fête de fin de quadrimestre. Nous assurons l’organisation de cet évènement tout en prenant en compte les règles sanitaires actuels. Au moment où j’écris cet article, la fête n’a pas encore été organisée et je ne saurai donc pas donner plus de détails.
Et voilà, c’est tout ! Vous l’aurez compris, nous sommes là pour assurer le côté esthétique du projet.
