Le brassage tout grainsCapacité thermique massique du malt

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bastok
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Capacité thermique massique du malt

Message par bastok »

Bonjour à tous, j'ai besoin de vous pour faire avancer la science !
Je suis en train de me pencher sur le calcul de la température et le volume d'eau à rajouter pour atteindre la temperature d'infusion et que ce soit Palmer ou BS (et donc tous les autres), les calculs se basent sur la chaleur spécifique du malt.
J'ai pas mal cherché, et je n'ai pas trouvé de source précise quant-à sa valeur. 1675 (J.kg-1.K) pour certains, de 1590 à 1635 pour d'autres. Le problème c'est que cette valeur peut faire varier la T° visée de plusieurs degrés, ce qui est très pénalisant quand on peut justement atteindre une T° précise.

Du coup, je vous propose la petite expérience suivante, pour ceux qui brassent en infusion en glacière.

Etape 1 : Assurez vous que votre cuve d'empâtage est à température ambiante et installez là comme pour faire un empâtage (avec le manifold, faux fond etc...).
Notez la T° ambiante T1

Etape 2 : Dans une cuve prenez exactement de 1/2 à 2/3 du volume de votre cuve d'empâtage d'eau assez chaude à T° mesurée exactement.
Par exemple
- si votre cuve fait 60L, vous pouvez prendre de 30 à 45L d'eau mais il faut mesurer précisément ce volume (V2).
- La température doit être stable. Idéalement au alentour de 60° (Vous pouvez la faire chauffer ou bien prendre de l'eau brûlante en sortie du robinet). Elle doit être mesurée précisément (T2)
Notez V2 et T2

Etape 3 : versez d'un seul coup toute l'eau dans la cuve d'empâtage et attendez qq minutes, couvercle fermé, que la température se stabilise. Mesurez précisément la T° de l'eau atteinte T3.
Notez T3

/!\ les étapes suivantes ne doivent pas être effectuées le même jour que les étape 1,2 &3 , afin de laisser le temps à la cuve de repasser à température ambiante.

Etape 4 : Mesurez exactement une masse de malt (M4), concassez le et mettez le dans la cuve d'empâtage. Assurez vous que la cuve et le malt et la cuve soient à T° ambiante et mesurer précisément la T° du malt (T4).
Notez M4 et T4

Etape 5 : évaluez avec la méthode de votre choix la température et le volume d'eau à rajouter pour l'infusion. Faite chauffer ce volume (V5) à cette température (T5).
Notez V5 et T5

Etape 6 : rajoutez d'un seul coup l'eau chaude dans la cuve sur le malt, homogénéisez la maishe rapidement afin que la température ne chute trop et notez précisément à T°(T6).
/!\ ne faite pas de correction de température avant d'avoir noté T6.

A partir de là, vous pouvez corriger la température et continuer votre brassin normalement.

Etape 7 : publier vos résultats (T1, T2, V2, T3, T4, M4, T5, V5, T6).

Note les étapes 1-2-3 et 4-5-6 étant indépendantes, elle peuvent être faites dans l'ordre que vous voulez

Si on est assez nombreux à participer, ça permettra d'avoir une valeur précise du la chaleur massique du malt moulu, dans les conditions de brassage.

Pour ceux que ça intéresse, les mesures T1, T2, V2 et T3 permettent de déterminer la Capacité thermique (mCp) de la cuve d'empâtage (et donc l'énergie perdu à chauffer la cuve en plus du malt).
Et à partir de là et des autre mesures on calcule la Capacité Thermique Massique du malt (Cp) - soit l'énergie nécessaire pour faire monter un kilo de malt T° d'un degré.
Dernière modification par bastok le 10 avr. 2020 17:15, modifié 1 fois.
juju31
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Re: Capacité thermique massique du malt

Message par juju31 »

Si ca peut t'aider, avec BS2 j'obtiens systématiquement la température désirée.
RAS
bastok
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Re: Capacité thermique massique du malt

Message par bastok »

juju31 a écrit :Si ca peut t'aider, avec BS2 j'obtiens systématiquement la température désirée.
Tu as juste la chance d'avoir configuré ton BS de manière à ce que le calcul tombe juste avec la configuration actuelle de ton mode de brassage.
Pour info, le calcul de BS n'a aucun sens. Il ne prend pas en compte le fait qu'une cuve puisse être isolée.

Et là le but c'est de faire un peu de science expérimentale, pour re-déterminer la valeur d'une constante.
Après si quelqu'un a la source de l'étude qui a permis de determiner la valeur 1675 (ainsi que les autres valeurs), je suis preneur.
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Re: Capacité thermique massique du malt

Message par juju31 »

En fait la formule na pas a tenir compte de l'isolation. La cible cest la temperature une fois le melange fait, pas plus. Autrement le soft nous demandera la temperature du local et la duree d empatage.
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Re: Capacité thermique massique du malt

Message par bastok »

juju31 a écrit :En fait la formule na pas a tenir compte de l'isolation. La cible cest la temperature une fois le melange fait, pas plus. Autrement le soft nous demandera la temperature du local et la duree d empatage.
Je suis en train de parler de thermodynamique, hein.
La formule est Tf = ∑(m*Cp*T) / ∑(m*Cp) dans le cas d'une expérience en milieu adiabatique

BS considère la masse et le Cp du matériau de la cuve. Dans le cas d'une cuve en inox non isolée ça peut marcher, mais dans le cas d'une glacière isolée au polystyrène, ça peut plus marcher.
Il faut alors considérer la Capacité Thermique globale de la cuve (dont on peut faire une bonne approximation) et non sa Capacité Thermique Massique.
Dernière modification par bastok le 10 avr. 2020 18:32, modifié 1 fois.
Hush
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Re: Capacité thermique massique du malt

Message par Hush »

bastok a écrit : Après si quelqu'un a la source de l'étude qui a permis de determiner la valeur 1675 (ainsi que les autres valeurs), je suis preneur.
Ce n'est pas LA source mais il y a probablement des trucs à prendre dans cette publication :
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epd ... .tb00120.x

Entre autre la "chaleur d’inhibition". De ce que je crois avoir compris : si on mélange 2g de malt et 200g d'eau à la même température 64,14°F on obtient un mélange à 65,85°F :?

Une petite dernière pour la route :
On the Specific Heat of Malt,and the Calculation of the "Initial Heat"of the Mash.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf ... .tb04689.x

Il semble que le degré d'hydratation du malt joue un rôle non négligeable.

Publication plus récente, le degré d'hydratation a clairement une influence importante :
https://www.researchgate.net/publicatio ... rn_Nigeria

Hush
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Re: Capacité thermique massique du malt

Message par bastok »

Hush a écrit :
bastok a écrit : Après si quelqu'un a la source de l'étude qui a permis de determiner la valeur 1675 (ainsi que les autres valeurs), je suis preneur.
Ce n'est pas LA source mais il y a probablement des trucs à prendre dans cette publication :
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epd ... .tb00120.x

Entre autre la "chaleur d’inhibition". De ce que je crois avoir compris : si on mélange 2g de malt et 200g d'eau à la même température 64,14°F on obtient un mélange à 65,85°F :?

Une petite dernière pour la route :
On the Specific Heat of Malt,and the Calculation of the "Initial Heat"of the Mash.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf ... .tb04689.x

Il semble que le degré d'hydratation du malt joue un rôle non négligeable.

Hush
Oui j'étais tombé sur ces publications. Mais le fait qu'elle soient en F° et date du début du siècle ça aide pas beaucoup.
J'avoue que je les ai lu un peu en diagonal, mais il semble qu'elle partent toutes les 2 avec des capacités thermiques déjà pré-établies et qu'elles cherchent à déterminer l'impact de différents facteurs sur celle ci.
Et je pense qu'il n'est pas déconnant de se rendre compte que les techniques de brassage ont pas mal évolué depuis ce temps là. L'hygrométrie, le maltage, les conditions de brassage se sont grandement améliorées.
L'expérience que je propose permettrait de réduire les facteurs pour le champs d'application qui nous intéresse : le brassage amateur, pour des malts normalisés, juste après concassage, dans des volumes comparables en taille (disons entre 10 et 200L).
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Re: Capacité thermique massique du malt

Message par benmince »

Désolé , je n'ai pas tout lu (trop compliqué pour moi :oops: )
je voulais juste réagir à :
Dans le cas d'une cuve en inox non isolée ça peut marcher, mais dans le cas d'une glacière isolée au polystyrène, ça peut plus marcher.
J'utilise une cuve inox isolée et les calculs de BS2 tombent également juste
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Re: Capacité thermique massique du malt

Message par bastok »

benmince a écrit :Désolé , je n'ai pas tout lu (trop compliqué pour moi :oops: )
je voulais juste réagir à :
Dans le cas d'une cuve en inox non isolée ça peut marcher, mais dans le cas d'une glacière isolée au polystyrène, ça peut plus marcher.
J'utilise une cuve inox isolée et les calculs de BS2 tombent également juste
Pour info
Si tu as pris une cuve en inox, que tu l'as pesée puis isolée, et ensuite tu as utilisé le facteur de 0.12 indiqué par BS, alors oui ça marche vu que tu es dans le cas idéal, le seul cas qui marche.
Dans les autre cas, c'est soit de la chance, soit vous avez fait d'autre calculs (par exemple, dans le cas d'une glacière, négliger le poids de l'isolation et considérer que seule la moité du plastique a monter en température), soit vous estimez que +-1° c'est "tomber juste".
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Re: Capacité thermique massique du malt

Message par benmince »

soit vous estimez que +-1° c'est "tomber juste"
:oops: c'est pas faux .... :lol:
:jesors4:

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