Turbidité – nouveaux systèmes pour optimiser le brassage 3

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Turbidité – nouveaux
systèmes pour optimiser le brassage
METTLER TOLEDO est bien implanté dans l’industrie de la bière grâce à des instruments d’analyse en ligne qui
contribuent à automatiser les procédés de façon sûre et à moindre coût. Jusqu’ici, nos clients ont utilisé nos
systèmes pour mesurer en continu l’oxygène dissous, le pH et la conductivité. Dès à présent, une toute nouvelle
gamme de systèmes de turbidité vient enrichir notre offre pour les brasseries. Ces systèmes disposent,
bien évidemment, du même haut niveau de qualité et de service. Des atouts majeurs que les maîtres
brasseurs et responsables de l’assurance qualité attendent d’un partenaire compétent.
Qu’est-ce que la turbidité?
La turbidité désigne le trouble d’un
liquide qui, dans le cas du moût ou de
la bière, est causé par la présence de
particules insolubles telles que la levure,
les protéines et le kieselguhr. Ces particules
diffusent la lumière incidente et donnent
ainsi une apparence laiteuse, voire opaque,
au liquide. Les appareils mesurant la
turbidité utilisent la diffusion de la lumière
pour évaluer la concentration en particules
insolubles: plus la concentration est élevée,
plus grande est l’intensité de la lumière
diffusée. La concentration de particules
sert directement au contrôle de chaque
étape du procédé.
Quelles sont les différentes
techniques de mesure?
Différentes concentrations de particules requièrent différentes techniques de
mesure pour obtenir des résultats fiables et
reproductibles. La mesure de la lumière
diffusée vers l’avant et à 90° s’est avérée
être la meilleure technique pour des turbidités de l’ordre de 0 à 100 EBC (0 à 400
FTU). Les systèmes mesurant la lumière
rétrodiffusée servent pour les concentrations jusqu’à 250 g/l de matière sèche.
L’influence de la couleur du liquide sur
l’intensité des rayons de lumière diffusés
doit être compensée par la mesure simultanée d’un rayon de lumière de référence
ou en utilisant une source de lumière
émettant dans le proche infrarouge. Les
turbidimètres décrits ci-après, emploient
tous l’une ou l’autre de ces techniques.
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Sommaire
BrasserieNews 3
Turbidité – nouveaux
systèmes pour optimiser
le brassage
Nouveau système portable
de mesure de l’oxygène
dissous pour le contrôle
qualité de votre procédé !
Les solutions INGOLD –
qualité et fiabilité pour
optimiser la productivité
Contrôle de la conductivité
au niveau du soutirage
de la bière
Impression
Editeur
Mettler-Toledo GmbH
Process Analytics
Im Hackacker 15
CH-8902 Urdorf
Suisse
Production
MarCom
CH-8902 Urdorf, Suisse
Articles techniques
Mettler-Toledo GmbH
Prozessanalytik
D-35396 Gießen, Allemagne
Illustrations
Archives MarCom
CH-8902 Urdorf, Suisse
et
D-35396 Gießen, Allemagne
Sous réserve de modifications techniques.
© Mettler-Toledo GmbH 01 / 04
Imprimé en Suisse.
Quelles sont les applications?
Les principaux points de mesure en
brasserie sont à la sortie:
● de la cuve de clarification
● du clarificateur (whirpool)
● des centrifugeuses
Dans les trois cas, la mesure en ligne
de la turbidité fournit de précieuses informations sur l’efficacité du procédé de
séparation moût/solides et permet de
corriger immédiatement le procédé.
Trb 8300/InPro 8100 continue à fournir
les informations nécessaires au contrôle
optimum du procédé alors que les systèmes
de turbidité à absorption ont depuis
longtemps atteint leurs limites de saturation.
Le mécanisme de purge automatique
d’une centrifugeuse peut être aussi
contrôlé grâce à la turbidité. Le système
de mesure idéal comprend:
● un transmetteur Trb 8300 F/S très facile
d’emploi
● une sonde InPro 8400, à diffusion avant
de la lumière, installée directement dans
la conduite.
Dans cette dernière application,
la mesure de la lumière diffusée vers
l’avant et à 90° fournit des informations
précieuses sur la nature des particules
responsables de la turbidité. La mesure
de la lumière diffusée à 90° sert d’indicateur pour évaluer la durée de conservation
du produit fini. Lorsque cette valeur
est trop élevée, on peut augmenter les
performances du filtre en modifiant le
dosage de kieselguhr. Indépendamment de
cette valeur, la lumière diffusée vers l’avant
doit être inférieure au signal à 90°. Dans le
cas contraire, la bière contient trop de
particules grossières, ce qui indique un
début de défaillance du filtre pouvant
entraîner un temps mort très coûteux.
Les sondes InPro 8400 sont disponibles
pour les conduites et raccords de dimensions usuelles. La fenêtre en saphir intégrée résiste aux traitements NEP et réduit
par conséquent, au minimum les frais de
maintenance et d’entretien.
Au niveau des fermentations, les
systèmes à lumière rétrodiffusée fournissent de précieuses informations sur la
croissance des levures: plus la concentration est élevée, plus la lumière diffusée vers
l’arrière est intense. Un système de mesure
typique comprend:
● un transmetteur Trb 8300 intégrant
plusieurs méthodes d’étalonnage à
définir suivant l’application
● une sonde InPro 8100 à installer
directement dans le fermenteur
● un support InFit 761 CIP
Grâce au principe de rétrodiffusion
de la lumière et aux fibres optiques, le
système présente une plage de mesure
linéaire beaucoup plus étendue que les
systèmes de mesure à absorption de
nos concurrents; Aux concentrations en
levure extrêmement élevées, le système
Dans le domaine de la filtration, les
principales applications sont:
● le contrôle des centrifugeuses
● le contrôle des filtres à kieselguhr
Les systèmes recommandés pour
mesurer la bière filtrée sont:
● un transmetteur Trb 8300 F/S
● une sonde InPro 8500 à deux angles de
mesure (avant/90°)
A l’instar de la famille de sondes
InPro 8400, il existe des sondes InPro 8500
avec fenêtre en saphir pour les conduites
de dimensions courantes et différentes
possibilités de connexion au procédé.
Quels sont vos avantages?
Ces nouveaux systèmes de mesure de la
turbidité complètent idéalement les solutions METTLER TOLEDO
d’analyse des procédés
industriels et vous aident à
rentabiliser au maximum votre
exploitation.
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In Pro 8500.
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Nouveau système portable de mesure
de l’oxygène dissous pour le contrôle qualité
de votre procédé!
Dans l’industrie des boissons, la concentration en oxygène dissous est l’un des principaux paramètres
déterminant la qualité des produits finis. Les InTap 4000 e / 4004 e vous permettent de mesurer l’oxygène dissous
à n’importe quel endroit, quand vous le voulez. Les applications courantes sont le contrôle qualité du produit ou
la détection de fuites d’air sur les composants de l’installation.
Gain de temps et facilité d’emploi
Les analyseurs INGOLD InTap 4000 e
et InTap 4004 e sont faciles à adapter à
votre procédé. Les deux analyseurs ont un
menu d’utilisation convivial offrant un
maximum de confort aux utilisateurs
durant l’étalonnage, les mesures et les
opérations de maintenance.
Economies
L’InTap 4000 e et l’InTap 4004 e ont
un excellent rapport performances/prix.
La maintenance de la sonde nécessite tout
juste deux minutes d’où des frais de
fonctionnement réduits au minimum. Les
analyseurs sont alimentés à l’aide de trois
piles standard 1.5 Volts facilement accessibles et remplaçables par l’utilisateur.
Longévité
La coque de l’analyseur est étanche à
l’eau et le boîtier de transport résistant aux
chocs; Tous deux garantissent des mesures
d’oxygène dissous fiables, même dans les
conditions les plus hostiles pouvant être
rencontrées dans l’industrie des boissons.
Mesures rapides et précises
La chambre de mesure optimisée et la
conception améliorée de la sonde garantissent des résultats rapides, stables et
reproductibles, non affectés par le débit
ou par une trop faible concentration
d’oxygène dissous.
D’une grande facilité d’emploi, l’InTap
4000 e et l‘InTap 4004 e permettent de
gagner du temps tout en fournissant des
résultats fiables avec la plus haute sécurité
possible. Des avantages séduisants, quelle
que soit la manière dont vous mesurez
l’oxygène dissous sur votre production,
avec ou sans adaptateur Zwickel.
Maintenance en deux minutes
La conception modulaire de la sonde
INGOLD de METTLER TOLEDO garantit
une maintenance rapide et simple. D’importants gains de temps en perspective!
Gestion des résultats
L’InTap 4000 e et l’InTap 4004 e
peuvent mémoriser jusqu’à 200 résultats
de mesure. Ils sont livrés avec le logiciel
Paraly® permettant de transférer les
résultats à un PC en vue de leur traitement
ultérieur par un tableur pour visualiser le
procédé.
Adaptation simple au procédé
Réduction des temps d’installation
grâce montage direct sur la cuve au moyen
de l’adaptateur Zwickel.
Temps de réponse court et basse
limite de détection
Importants gains de temps lors de la
réalisation des mesures grâce au temps
de réponse très court de la sonde. L’équilibre est atteint très rapidement entre chaque
point de mesure, même pour valeurs
inférieures à 10 ppb.
Sonde modulaire
Mettler-Toledo Ingold standard.
InTap 4004 e.
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Les solutions INGOLD – qualité et fiabilité
pour optimiser la productivité
Le contrôle du pH est crucial lors de la mise en solutions des matières solubles du malt et des grains crus au
niveau du brassage car il a une grande influence sur les procédés d’obtention du moût et de la bière. Le contrôle
du taux d’oxygène joue quant à lui un rôle essentiel sur le développement des arômes, la durée de conservation
et la clarté de la bière. L’absorption d’oxygène dans le clarificateur influence directement la turbidité, la couleur
ainsi que la force de l’amertume. Les systèmes INGOLD de mesure de l’oxygène dissous, du pH et maintenant
de la turbidité garantissent un contrôle optimal en ligne du procédé pour assurer une qualité de bière maximum.
Mesure du pH
Gamme complète d’électrodes de
pH compatibles avec les applications sanitaires et les opérations
de NEP; Ces électrodes sont à électrolyte gélifié et intègre un capteur
de température pour la compensation automatique de la température. Leur faible dérive permet la
reproductibilité des mesures. Enfin,
elles sont très robustes et garantissent ainsi des mesures fiables
pendant longtemps.
L’InPro 3200 permet des mesures très
précises à des pressions peu élevées, tandis
que l’InPro 3100 est spécialement conçue
pour résister aux hautes pressions.
Transmetteurs de pH gamme
«professionnel»
Le transmetteur pH 2100 e présente des
performances de très haute qualité et une
interface utilisateur conviviale, avec information sur l’état de l’électrode et autodiagnostic. Il possède en plus, deux sorties
courant et un contrôleur PID intégré. Une
version 2 fils avec système de communication HART® ou Profibus® est également
disponible.
EasyClean – la mesure de pH
automatisée
Lorsque de fréquents étalonnages sont
nécessaires, les systèmes automatiques
de nettoyage et d’étalonnage s’avèrent
extrêmement utiles pour garantir des
mesures précises et prolonger la durée de
vie des électrodes. Les coûts de maintenance en sont alors grandement diminués.
Gamme complète de supports rétra
Les supports rétractables des familles
InTrac 797 e et InTrac 799 e sont idéaux
pour la stérilisation en place: des électrodes de pH, des sondes d’oxygène et des
sondes de turbidité. L’InTrac 798 offre
une plus grande sécurité et un excellent
nettoyage (avec connexions au procédé
certifiées EHEDG).
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Mesure de turbidité
Mesure de l’oxygène dissous
La turbidité sert à contrôler la
Conception sanitaire inégalée
Le sonde d’oxygène InPro 6800 a
largement fait ses preuves et fournit des
résultats précis et sûrs pour une grande
variété d’applications en brasserie, de la
mise en trempe à la clarification et au
traitement du moût. Notre sonde, produit
de troisième génération, satisfait aux
normes EHEDG et 3-A, et est livrée avec
les certificats matière 3.1B associés. La
conception du corps interne facilite la
maintenance et garantit un coût de fonctionnement optimal.
qualité du moût
Les sondes de turbidité InPro 8400/
8500, mesurant la lumière diffusée vers
l’avant ou à 90°, sont étalonnées en unités
de turbidité EBC. Elles se montent directement sur les conduites. Ces sondes à
circulation sont compatibles NEP et sont
disponibles pour divers types de connexion
au procédé et diverses dimensions de conduite.
Le transmetteur de turbidité Trb 8300
F/S est très convivial grâce à ses menus très
explicites. La procédure d’étalonnage
ProCal® permet de facilement relier les
valeurs de turbidité aux résultats de laboratoire.
Toujours plus de performances
Le transmetteur O2 4100 e est un
appareil très performant, avec une procédure d’étalonnage inédite garantissant des
mesures d’une grande exactitude, notamment pour les procédés en continu. La
version standard présente deux sorties
courant et un contrôleur PID. Une version
Profibus® permet la communication et le
diagnostic à distance.
étractables stériles
La conception sanitaires homologuée
permet:
● l’insertion et le retrait sûrs des sondes
● le remplacement de la sonde ou de
l’électrode sans interrompre le procédé.
Pour les applications standards,METTLER
TOLEDO propose une solution optimale et
souple qui a fait ses preuves: InTrac 777e.
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Contrôle de la conductivité
au niveau du soutirage de la bière
Dans certains procédés de l’industrie agroalimentaire, on mesure la conductivité pour s’assurer de la séparation de deux
liquides. La mesure de la conductivité de la bière et de
l’eau dans la soutireuse en est un exemple. Le procédé de
soutirage peut ainsi être automatisé grâce à l’emploi d’un
système de conductivité adéquat; Le contrôle manuel de séparation des milieux, basé sur une surveillance visuelle, devient
caduc; Les pertes de produits sont minimisées, les frais de laboratoire réduits et la sécurité et la fiabilité du procédé améliorées.
Procédé
Lors de l’étape finale du procédé de
fabrication de la bière, cette dernière est
mise en bouteilles ou en boîtes. Dans la
soutireuse, une certaine quantité de bière
est stockée dans un réservoir et est mise en
bouteilles en appliquant une pression
différentielle par injection de CO2.
Dans ce procédé, la bière est mise en
bouteilles en appliquant une pression de
CO2 de 0 à 6 bar. Au cours du nettoyage NEP
(Nettoyage En Place), la solution de
nettoyage et de l’eau circulent dans la
machine et dans les conduites qui transportent la bière de la production au poste
de conditionnement.
Lorsque le cycle de lavage final NEP est
terminé, les conduites et la soutireuse sont
complètement remplies d’eau. Lorsque la
production reprend, le procédé de mise en
bouteilles ne commence qu’après un
certain délai (drainage) et les premières
bouteilles doivent subir une analyse en
laboratoire afin en déterminer lesquelles
doivent être rejetées et lesquelles présentent la bonne concentration de bière pour
la mise sur le marché (pas de contamination par l’eau).
Si la durée d’attente est trop courte,
il y a risque de perd de bouteilles et/ou
cannettes. Si, au contraire, cette durée est
trop longue, de la bière risque abusivement d’être envoyée à l’égout. De plus, un
opérateur doit plusieurs fois se rendre au
point de rejet pour tenter de déterminer visuellement, grâce à la couleur, le moment
exact où l’eau est remplacée par la bière.
Conditions typiques du procédé:
● milieux: eau, bière
● pression: jusqu’à 6 bar
● température: -2…25 °C,
● Gamme de conductivité:
bière, environ 1500 µS/cm,
eau, environ 100 à 150 µS/cm
L’emploi d’un système de mesure de la
conductivité pour contrôler la séparation
exacte des phases bière et eau, et pour
garantir le moment exact de démarrage
du soutirage, conduit à un procédé
entièrement automatique, avec une perte
minimale de bouteilles de bière et une
réduction des frais de laboratoire.
La solution METTLER TOLEDO
Pour cette application METTLER
TOLEDO propose une série de sondes
fiables, avec diverses connexions au
procédé. Le système employé est un
Cond 7100 e, avec sonde de la famille
InPro 7002, cette dernière étant installée
dans la conduite qui alimente la soutireuse
en bière.
Transmetteur Cond 7100 e.
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Détection précise des phases
La sonde de conductivité InPro 7002
VP sert à détecter le moment précis de passage d’une phase à l’autre. Elle l’enregistre
très rapidement grâce au faible temps de
réponse aussi bien de la cellule de conductivité que du capteur de température;
D’autre part, sa précision est très importante car la constante de cellule a été
étalonée en usine.
Réponse instantanée
Les systèmes de conductivité à 2
électrodes ont un temps de réponse d’environ une seconde. La distance entre la sonde
et la vanne (de remplissage) doit être prise
en compte dans le calcul de la temporisation, à condition que l’installation le
permette. La sonde doit évidemment être
installée en amont de la vanne.
Minimiser la perte de produit
Grâce à cette détection rapide et précise
du changement de phase, la perte de
produit peut être considérablement réduite
sur ce type d’installation.
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Qualité et matériaux certifiés
Des mesures précises ne peuvent être
obtenues que si la constante de cellule de
la sonde est déterminée précisémment. Les
sondes METTLER TOLEDO à 2 électrodes
sont livrées avec constante de cellule
certifiée, avec tracabilité NIST/ASTM,
garantissant ainsi, un haut degré de
précision. Tous les matériaux en contact
avec le milieu figurent sur la liste FDA.
Enfin le package MaxCert® fournit un
ensemble complet de certificats nécessaires à la validation et qualification du
procédé.
Instrumentation
En ce qui concerne le transmetteur, la
série Cond 7100 e constitue le meilleur
choix. La facilité d’emploi, les mesures
précises et fiables ainsi que le faible coût
de fonctionnement limitent les dépenses et
l’entretien. Les deux sorties courant
contrôlent non seulement la conductivité
mais également la température. L’utilisation de deux paramètres entièrement
indépendants permet au système de
contrôler très exactement le changement
de phase, même lorsque la conductivité
varie de plusieurs décades.
Avec son interface utilisateur inédite
(pictogrammes) et le diagnostic en
continu de l’instrument et de la sonde, ce
transmetteur peut servir pour toutes les
applications critiques.
www.mtpro.com/conductivity
InPro 7002-VP.
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Quels matériels de mesure pour l’analyse
en ligne de vos eaux de chaudière?
METTLER TOLEDO, grâce à sa gamme de produits THORNTON spécialisée dans les mesures sur l’eau pure, est à même de vous fournir
des solutions complètes et performantes pour le suivi de vos eaux de chaudière.
Le système multiparamètres 2000 à 2 canaux de mesure permet d’assurer le suivi de vos installations réduisant ainsi les coûts
d’installation et de fonctionnement. Son utilisation est parfaitement adaptée aux mesures sur le cycle de l’eau. En effet, le contrôle du
pH, du taux d’oxygène dissous et de la conductivité prévient la corrosion et les contaminations.
Associé au système pHure (conçus pour les eaux de conductivité supérieure à 0,8µS/cm) et au système de mesure d’oxygène
dissous de trace, le transmetteur multiparamètres 2000 est idéal pour le suivi de la qualité de vos eaux de chaudière.
Ces deux nouveaux systèmes suivent et contrôlent tous les points critiques de votre installation: l’eau d’alimentation de la chaudière,
le retour de condensat, l’unité de fabrication d’eau déionisée, l’eau de la tour de refroidissement.
Les contaminants organiques causent la dégradation des installations et représentent une menace importante pour les chaudières. Grâce
au TOCmètre 550 estimant en temps réel les polluants organiques présents dans vos circuits d’eau, THORNTON répond à toutes vos
exigences en matière de suivi et contrôle de vos installations énergétiques.
Mise en service et vérification:
Du sur-mesure par nos Techniciens Service
L’ensemble des prestations de service METTLER TOLEDO ANALYSE INDUSTRIELLE se veut le reflet de vos attentes en proposant un
ensemble de solutions évolutives, fonction de vos exigences et besoins.
Deux de nos prestations illustrent parfaitement cette volonté: la mise en service et les vérifications de chaîne de mesure sur site.
La Mise en service, 1ère étape du suivi métrologique de vos appareils de mesure
La mise en service par nos techniciens est la phase garantissant la pérennité du matériel et ceci de sa réception à l’obtention d’une
première mesure.
Dans sa version la plus complète, elle se compose d’une recette de poste de mesure, du câblage, du paramétrage (ou contrôle du paramétrage) d’une chaîne de mesure et d’un test de fonctionnement. Choisir une mise en service MTAI vous fait bénéficier du savoir-faire du
fabricant et de techniciens spécialement formés à ces opérations.
Le fonctionnement de votre chaîne de mesure s’altère t-il au cours du temps?
Votre mesure peut être sujette à une dérive au cours du temps. Planifier des vérifications régulières permet de s’assurer de la qualité de
vos chaînes de mesure et donc de la mesure elle même. La prestation de Vérification/Ajustage d’une voie de mesure est un état des lieux
de votre instrumentation à un instant donné. Cette prestation a pour but de vérifier votre appareillage par rapport à des systèmes étalon
et à ajuster si nécessaire les valeurs obtenues. Ainsi l’exactitude des mesures tout au long de l’exploitation des matériels est assurée.
N’hésitez pas à demander plus d’information sur l’ensemble de nos prestations de service et formations,
en nous contactant au 01 47 37 06 00
Mettler-Toledo
Analyse Industrielle
30, Bd de Douaumont BP 949
75829 Paris Cedex 17
France
Tél.: 01 47 37 06 00
Fax: 01 47 37 46 26
E-Mail: mtpro-f@mt.com
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