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Un exemple de biotechnologie : la fabrication du cidre.

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1 Un exemple de biotechnologie : la fabrication du cidre

2 Récolte et stockage des pommes Les pommes sont récoltées entre le 15 septembre et le 30 novembre. Seules les pommes de maturité parfaite sont récoltées. Plus de 1000 variétés de pommes à cidre existent : douces, amères, douces-amères et acidulées. Un bon cidre est issu dun savant assemblage de plusieurs variétés.

3 Le triage Cette étape permet déliminer les pommes moisies qui : donnent un cidre faible en alcool, donnent un mauvais goût au cidre, empêchent une bonne défécation (séparation des pulpes, peau…) du cidre.

4 Lavage, Rinçage Cette opération est nécessaire car les pommes ramassées ne sont pas propres : elles peuvent être souillées de terre, de feuilles ou de brindilles. Broyer les pommes dans cet état risquerait dentraîner lintroduction dans le jus sortant du pressoir de nombreuses impuretés et de ferments (microorganismes) responsables de maladie ce qui altérerait le cidre.

5 Rapage, découpage ou broyage Cette étape a pour but de diviser la pomme en un certain nombre de morceaux sans pour autant effectuer une bouillie ou une purée. On obtient le marc de pomme à partir duquel on extrait le jus de la pomme (moût) par pressage. Méthode semi- industrielle Méthode traditionnelle dans un grugeoir Méthode industrielle Élévateur à vis, lavage, broyeur tout en inox (6 tonnes de pommes /heure

6 Cette opération consiste à presser le marc de pommes afin dextraire tout le jus de la pulpe. Le marc de pomme pressé forme le moût. Le rendement de la pulpe en jus oscille de 60% (traditionnel) à 90% (industriel) selon les pressoirs et les techniques de pressage. Pressage Méthode semi- industrielle (pressoir hydraulique) Méthode traditionnelle (pressoir à vis) Méthode industrielle (pressoir pneumatique tout inox)

7 Pressage artisanal avec le pressoir traditionnel à vis (rendement de 60%) Le pressoir peut contenir 400kg de pommes broyées : elles sont disposées en plusieurs couches dans le pressoir, chaque couche étant séparée par des demi-cercles en bois. De la paille peut être utilisée pour le montage du marc : elle facilite le drainage du jus mais oblige au recoupage du marc. La paille peut contenir des résidus de pesticide ou des bactéries responsables des défauts du cidre. Lorsque le pressoir est rempli, on serre la vis et le jus s'échappe alors par les parois qui sont ajourées.Une grande bassine recueille le jus par dessous. Régulièrement, ces bassines sont vidées dans les tonneaux. Lorsque tout le jus est tiré on desserre la vis puis on retire les couvercles en vidant le pressoir des déchets de pommes qui serviront de nourriture aux vaches.

8 On utilise des claies et des toiles à la place de la paille : une fois le marc étalé, les toiles sont repliées pour lemprisonner. Sur la toile est déposée une claie, puis sur la claie une nouvelle toile remplie de pommes… Les couches ainsi superposées sont comprimées à une pression de 300 tonnes par mètre carré. Ceci permet daugmenter le rendement et évite le recoupage du marc. A chaque pressée on utilise la valeur dune tonne et demie de pommes. Le rythme est dune pressée à lheure. Les toiles doivent toutefois être lavées régulièrement pour ne pas altérer le goût du cidre. Pressage semi-industriel avec les pressoirs hydrauliques (rendement de 90%)

9 Cest une étape dépuration naturelle du moût avant la fermentation car quelques jours après le pressage (3 à 6 jours), un dépôt naturel contenant des extraits de pulpe, de peau, de pectine et de fibres de cellulose remonte naturellement à la surface et forme un « chapeau brun » à la surface du fût, signe dune bonne défécation et donc dun bon cidre. Des lies (dépôts) se décantent au fond. C'est la clarification pré-fermentaire. la défécation

10 Cette étape consiste à soutirer le liquide situé en dessous du « chapeau brun », ce qui permet de réaliser une première clarification du moût. Le jus clarifié est transvasé avec une pompe à débit lent à labri de lair dans un fût. Un bon soutirage permet dobtenir un cidre clair. Tout le jus se retrouve dans les tonneaux (artisanal) ou des cuves (industriel) pour la fermentation et sa transformation en cidre. Les tonneaux ou cuves doivent rester pleins car le cidre doit être le moins possible en contact avec l'air, cest à dire loxygène sans quoi le moût est oxydé au lieu dêtre fermenté. Le moût déféqué, soutiré et bien clarifié va subir maintenant la fermentation alcoolique en anaérobiose. Le soutirage

11 Le sucre (glucose) du moût de pomme est transformé lors de la fermentation en alcool (éthanol) et en gaz carbonique (dioxyde de carbone) par les enzymes des ferments (levures) : Glucose 2 éthanol + 2 dioxyde de carbone + énergie Pour assurer son existence et sa reproduction la levure doit trouver non seulement une source de carbone et dénergie (glucose) mais également des matières minérales et azotées. La fermentation alcoolique La fermentation est surveillée à l'aide d'un densimètre qui mesure le taux de glucose dans le moût (plus il contient de sucres, plus il est dense) et à laide dun pèse alcool qui mesure le taux déthanol. Il y a également production de différentes flaveurs (production desters).

12 Marc de pommeMoût de pomme Glucose C 6 H 12 O 6 pressageRapage 2 Dioxyde de carbone CO 2 2 Éthanol C 2 H Fermentation alcoolique effectuée par les levures Levures Pomme

13 Traditionnellement, la production du cidre est effectuée sans ajout de levures. La fermentation du moût est réalisée par une flore composée de levures naturellement présente dans les pommes. La population moyenne de cette flore est de l'ordre de 5.10 cellules/g de pomme. Cette flore présente une grande variété despèces de levures : espèces majoritaires : Candida pulcherrima (Metschnikowia pulcherrima) autres espèces tels que Pichia, Torulopsis… espèce minoritaire Saccharomyces uvarum qui joue un rôle majeur dans la production du cidre : lorsque le niveau déthanol atteint 2 à 4°, les premières levures meurent et sont remplacées par Saccharomyces uvarum. Cette souche termine la fermentation jusqu'à consommer la majorité des sucres présents dans le moût, tout en produisant les arômes principaux du cidre. Le développement des levures et la production dalcool sont responsables de la disparition de la flore bactérienne présente au départ dans le moût.

14 Plus la fermentation sera lente, plus le développement des arômes sera favorisé. Pour une fermentation correcte la température doit être constante (12°C). Au bout de 40 jours environ la transformation se stabilise. Il faut utiliser une bonde à liquide aseptique qui permet le dégagement du dioxyde de carbone issu de la fermentation tout en isolant le cidre du contact de lair. Dans une expérimentation, il est possible de piéger le CO 2 produit dans le conduit de dégagement avec de la chaux : une pesée de la chaux en début puis une en fin de fermentation permettent ainsi de montrer cette production.

15 Plus la fermentation est avancée, plus le taux déthanol augmente et le taux de glucose diminue. Mesure équivalente au densimètre Exploitation : à 30 jours, la quantité de sucre quil reste dans le moût à cet instant de la fermentation est de 66 g.L -1 ce qui correspond à une valeur au densimètre de 1032 ; la quantité dalcool mesurée est de 4,3°.

16 Densité du moût Sucre total en g.L -1 Alcool en degré Si on connaît la quantité de sucres présents dans le moût au début de la fermentation, on peut déterminer la quantité d'alcool qui se formera lors de la fermentation. TABLE DENSIMETRIQUE DU SYNDICAT NATIONAL DES CIDRIERS Température lors de la graduation : 15°C

17 taux de sucre résiduel en g de sucres / 100mL de cidre Mesure au densimètre Mesure au pèse alcool ou alcool-mètre Appellation du cidre 10640° 10600,5° > 3,510383,5°Cidre doux > 2,810314,5°Cidre demi- sec < 2,810235,5°Cidre brut Une fermentation plus ou moins longue donnera lieu a un cidre plus ou moins alcoolisé.

18 Lembouteillage Le cidre est mis en bouteille dès lors que le stade de fermentation souhaité est atteint.

19 Sitographie : avaux_sur_la_pomme_et_le_cidre Production : Série Science et Techniques de Laboratoire Option Biochimie Génie Biologique Lycée Venise Verte – Académie de Poitiers – Octobre 2008

20 Récolte et stockage Triage Lavage, Rinçage Broyage Pressage Défécation Soutirage Fermentation alcoolique Embouteillage Marc Moût Pomme Cidre


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