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jaaf
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Surestimation de l'eau de rinçage dans Brewfather

Message par jaaf »

Bonjour,
J'utilise depuis quelques brassins déjà le logiciel en ligne Brewfather. J'aime beaucoup ce logiciel qui est assez complet et permet l'intégration des outils de suivi de fermentation tel le float de BrewBrain.nl.
Néanmoins, j'ai découvert une anomalie au niveau des volumes et je propose ici la méthode pour la corriger.
Tout d'abord quelle est l'anomalie?
Il s'agit d'une surestimation du volume d'eau de rinçage qui conduit à un volume de pré-ébullition plus grand qu'attendu.

Quelqu'un a-t-il déjà constaté cette anomalie?

Je vais prendre l'exemple d'une recette déclarée sur ce logiciel avec un équipement que je vais préciser.
  • Volume fermenteur 19 l
  • Mash 60 mn
  • 3,6 kg de Pilsen (organic) Castle Malting rendement max. 81%
  • 380 g de flocons d'avoine Rendement max 85%
  • 320 g de Château Cara Ruby rendement max 77%
  • 200 g de Château Arôme rendement max. 78%
  • 100 g de sucre de maïs (dextrose)
Les paramètres utiles de l'équipement sont:
  • absorption par le grain 1,1 l/kg
  • évaporation 2,75 l/h
  • pertes bouilloire 1,5 l (ce qu'on laisse au fond de la bouilloire)
  • épaisseur de la bouillie 2,7 l/kg
  • volume sous le faux fond de la cuve d'empâtage 4,7 l (il s'agit d'un Robobrew et ce volume s'ajoute à 2,7 x masse du grain)
Le logiciel sort les résultats suivants
  • Densité spécifique originale : 1,056
  • Efficacité du brassage : 79,2%
  • Eau d'empâtage : 16,85 l ce volume correspond à [2,7 * (3,6 +0,38+O,32+0,2) ]+4,7 il correspond aux attentes
    Eau de rinçage : 11,24 l (ce volume est surestimé, nous verrons pourquoi plus loin).
  • Volume de pré-ébulition (à 100 °C) 24,1 ce volume est calculé comme suit:
    • (volume fermenteur + évaporation + pertes dans la bouilloire) * 1,04
      (19+2,75+1,5)*1,04 = 23,25 *1,04 =24,18 l (le logiciel donne 24,1)
Pour le volume d'eau de rinçage le logiciel calcule comme suit:
Volume de pré-ébullition refroidi + absorption par le grain - eau d'empâtage
23,25+(1,1*4,5)-16,85=11,35 l (le logiciel donne 11,24 l)

Pourquoi ce volume est-il surestimé ?
Parce que le volume de pré-ébullition n'est pas formé que d'eau. Il contient du sucre et ce sucre contribue à augmenter le volume.
La quantité de sucre peut être obtenue de deux façons:
1 - Par les rendements
(3,6 kg * 0,81 +0,38 kg * 0,85 + 0,32 kg * 0,77 + 0,2 kg * 0,78) *0,792 +0,1 kg (dextrose) =3 kg

2- Par la densité du moût en fin d'ébullition
Le logiciel donne 1,056 soit 13,8 Platos
On a donc dans la bouilloire 19 l + 1,5 l =20,5 l (20°C) soit 20,5 l
La masse de ce volume est 20,5 * 1.056 = 21,64 kg dont 21,64 * 13,8 /100 =2,99 kg de sucre et
21,64 -2,99 = 18,65 kg d'eau
Les deux méthodes donnent la même quantité de sucre dissous dans l'eau.

On peut ainsi remonter à l'eau de pré-ébullition en y ajoutant l'évaporation
18,65 kg + 2,75 kg = 21,4 kg (on admet que la densité de l'eau à 20 °C est 1)
L'eau de rinçage est donc égale à 21,4 l +(1,1*4,5)-16,85=9,5 l

Ces 9,5 l sont à comparer aux 11,35 l donnés par le logiciel
A priori, le reste n'est pas impacté sauf peut-être si vous salez et acidifiez cette eau de rinçage.

L'éditeur du logiciel m'a confirmé qu'il ne prenait pas en compte le sucre dissous dans le volume de pré-ébullition et que cela fera peut-être l'objet d'un correctif à l'avenir.

Dans tous les cas vous ne risquez pas grand chose à essayer. En cas de sous estimation vous pourrez toujours compléter avant de bouillir.
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Re: Surestimation de l'eau de rinçage dans Brewfather

Message par 314r »

Salut,

C’est un calcul super intéressant, mais je pense qu’il y a quelques écueils.

Pour calculer la quantité de sucres dans le volume pré-ébu, tu utilises l’efficacité de brassage.
Or il ne s’agit pas d’une constante, mais d’une valeur calculée qui va varier en fonction de tes mesures et du process.

De façon très concrète, si tes brassins précédents t’ont permis de déterminer que ton efficacité de brassage était de 79,2% sur cette recette, supprimer 2 l au rinçage ne va pas être sans conséquence : l’efficacité va baisser.
Donc tu ne peux plus appliquer les 79,2% pour déterminer la quantité de sucres dans le moût.

Ça vaut aussi pour l’absorption d’eau par le grain.
Comment détermine-t-on cette valeur ?
En mesurant la différence entre la quantité d’eau que tu fais entrer et la quantité qui ressort.
Or ce qui ressort, c’est de l’eau + des sucres + des protéines + des polyphénols + …, etc.
Pour être cohérent avec le reste de tes calculs, il ne faut prendre en compte que le volume d'eau réel en sortie, ce qui va te conduire à majorer le paramètre d'absorption d'eau à une valeur supérieure au 1l ou 1,1l/kg qu'on utilise habituellement. Ce qui te conduira à augmenter le volume de rinçage.

Au final si tu intègres dans tes calculs la quantité de sucres en baisse + l’absorption en hausse, tu ne dois pas te retrouver très loin de ce que prévoyait Brewfather.

Voilà, je me trompe peut-être, je m’emmêle facilement les pinceaux avec ces calculs :think:
jaaf
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Re: Surestimation de l'eau de rinçage dans Brewfather

Message par jaaf »

314r a écrit :
Pour calculer la quantité de sucres dans le volume pré-ébu, tu utilises l’efficacité de brassage.
Or il ne s’agit pas d’une constante, mais d’une valeur calculée qui va varier en fonction de tes mesures et du process.
Ce que tu dois comprendre c'est que le logiciel se sert de la valeur d'efficacité du brassage que je déclare (peu importe qu'elle soit juste ou pas, il s'en sert forcément en s'appuyant sur les rendements max déclarés)
Par ailleurs j'indique qu'il y a un deuxième moyen c'est de partir de la densité spécifique atteinte (OG) dans le fermenteur et de remonter à la quantité de sucre attendue. Comme tu le constatera les deux résultats sont identiques.

Ça vaut aussi pour l’absorption d’eau par le grain.
Comment détermine-t-on cette valeur ?
Pour ma part je pèse le grain après rinçage égouttage et je tiens compte du sucre présent dans la bouilloire en me basant sur la densité spécifique mesurée. D'un côté le grain perd une certaine masse de sucre, de l'autre il absorbe une certaine masse d'eau.
Masse d'eau absorbée=Masse mesurée après rinçage - Masse initiale du grain + masse de sucre perdue.

Mais là n'est pas le propos. Là encore, peut importe que la valeur soit juste ou pas, le logiciel s'en sert telle quelle pour estimer les volumes.

En conclusion, je maintiens, en ne considérant pas le sucre présent dans la bouilloire on ne peut qu'avoir un volume d'eau de rinçage surestimé.
Or ce qui ressort, c’est de l’eau + des sucres + des protéines + des polyphénols + …, etc.
Pour être cohérent avec le reste de tes calculs, il ne faut prendre en compte que le volume d'eau réel en sortie,
C'est bien ce que je fais en déduisant du volume de pré-ébullition (le volume excédentaire créé par les sucres dissous)
ce qui va te conduire à majorer le paramètre d'absorption d'eau à une valeur supérieure au 1l ou 1,1l/kg qu'on utilise habituellement. Ce qui te conduira à augmenter le volume de rinçage.
Pourquoi changerais-je ce paramètre. Ça va simplement me conduire à un volume de rinçage plus faible que celui qui serait obtenu en considérant que la bouilloire ne contient que de l'eau après l'empâtage.
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Re: Surestimation de l'eau de rinçage dans Brewfather

Message par 314r »

Il est normal que les deux calculs aboutissent aux même résultats, puisque c'est fondamentalement le même raisonnement.
Soit tu fais le calcul à partir de tes malts et de l'efficacité de brassage, soit tu pars de la valeur de DI que le logiciel a calculé... à partir des malts et de l'efficacité de brassage.
Donc oui, on peut espérer que les résultats soient identiques.

Pour le reste, simplifions le problème et disons que nous brassons en BIAB, "full volume", pas de rinçage.
Du coup, pour suivre ton raisonnement, la différence de volume entre le volume d'eau à l'empâtage et le volume de moût pré-ébu est le résultat de :
- l'absorption du grain
- de la quantité de sucre qui se retrouve dans le moût
Ce Δ est important, car c'est ce qui va permettre de calculer le volume d'eau total à l'empatage (ou empatage +rinçage dans une configuration plus classique) pour atteindre la cible de pré-ébullition.

A partir de là il y a deux possibilités :

1. soit tu as fait comme tout le monde, c'est-à-dire que tu as déterminé le taux d'absorption en mesurant la différence entre ce qui entre (de l'eau) et ce qui ressort (de l'eau + du sucre).
L'absorption est sous-évaluée, mais en contre-partie on peut retirer la partie qté de sucres du reste de l'équation et on se retrouve avec Δ = absorption mesurée du grain

2. soit tu as fait des calculs différents, et déterminé l'eau absorbée par une méthode qui prend en compte les sucres qui passent en sortie et gonflent artificiellement le volume/la masse. Par rapport au paramétrage du 1), tu obtiens une absorption plus élevée, mais comme ensuite tu réintègres les sucres dans le calcul, tu devrais retomber sur les mêmes chiffres.

Les écueils dont je parlais plus haut arrivent si tu mixes les deux façons de faire, en utilisant un taux d'absorption "standard" en intégrant ensuite les sucres dans le calcul. Le risque est de sous-rincer, ce qui va faire rater la cible de volume, et dégrader l'efficacité de brassage.

Bon, c'était la réflexion post-prandiale du jour, ton point de vue m'intéresse et je serais content d'avoir ton retour.
A+
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Re: Surestimation de l'eau de rinçage dans Brewfather

Message par jaaf »


1. soit tu as fait comme tout le monde, c'est-à-dire que tu as déterminé le taux d'absorption en mesurant la différence entre ce qui entre (de l'eau) et ce qui ressort (de l'eau + du sucre).
L'absorption est sous-évaluée, mais en contre-partie on peut retirer la partie qté de sucres du reste de l'équation et on se retrouve avec Δ = absorption mesurée du grain


2. soit tu as fait des calculs différents, et déterminé l'eau absorbée par une méthode qui prend en compte les sucres qui passent en sortie et gonflent artificiellement le volume/la masse. Par rapport au paramétrage du 1), tu obtiens une absorption plus élevée, mais comme ensuite tu réintègres les sucres dans le calcul, tu devrais retomber sur les mêmes chiffres.
Je crois comprendre ce que tu veux dire. Ton "premièrement" considérerait une sorte de coefficient d'absorption apparent. Mais, est-ce bien comme cela que ce coefficient est entendu dans les logiciels ? Et "ton deuxièmement " serait le coefficient d'absorption exact (l'eau réellement captée par le grain).
Ce qui veut dire qu'il me suffirait de considérer ce taux apparent pour que le logiciel retombe sur ses pieds sans que je n'ai rien d'autre à faire.

À la réflexion, vu comme ça, ça me parait jouable. En fait il s'agit de s'entendre sur ce coefficient d'absorption du grain.

C'est bien là tout le problème de ces logiciels, les paramètres ne sont pas toujours clairement définis. Comme j'ai une nature à être un peu puriste, je n'ai pas vu que « tout le monde » comme tu dis, se contente des apparences.

En tout cas, merci de m'avoir aidé à approfondir la réflexion.
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