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Développement d'un outil basé sur le proche infrarouge pour le suivi analytique multiparamétrique en ligne lors de la production de boissons fermentées.
Responsable du projet: Dr. Ramón Mira De Orduña Heidinger
Partenaires: EIA-FR
Financement: HES-SO
2014-2018
Résumé
La possibilité de monitoring in-situ des paramètres de fermentation permettrait une meilleures prédictibilité des fermentations. Spécifiquement, des données en temps réel des concentrations des sucres et de l'éthanol permettraient d'identifier et de remédier aux fermentations lentes ou bloquées prématurément dans le processus. Une telle capacité ouvre aussi une opportunité de contrôler les fermentations et de concevoir des procédés de fermentation continus automatisés de type "fed-batch".
Ce projet proposait de développer un outil analytique basé sur la spectroscopie infrarouge (IR) capable de mesurer les sucres et l'éthanol en ligne pendant de longs processus de fermentation (≥3 semaines) et dans des environnements totalement turbides. Afin d'assurer la réussite de ce projet, deux variantes de spectroscopie infrarouge à transformation de Fourier (IR-FT) ont été évaluées, la spectroscopie proche-infrarouge en utilisant une sonde de transflectance, ainsi de la spectroscopie mid-infrarouge en utilisant un système d'échantillonnage à réflectance totale atténuée (ATR). La variante proche-infrarouge (NIR) a été développée à Changins, tandis que le développement de la variante mid-infrarouge (MIR) a été réalisé à l'EIA-FR.
Pendant le déroulement de ce projet, il a été démontré que les deux approches, NIR-FT et MIR-FT-ATR pouvaient être appliquées avec succès pour monitorer les concentrations de sucres pendant des fermentations alcooliques totalement turbides. La spectroscopie MIR a montré une meilleure sensibilité. Cependant, les levures sédimentées sur la surface des cristaux ATR créaient des interférences au cours du temps. L'approche NIR avec la sonde de transflectance a montré une précision inférieure. Cependant, elle n'était pas affectée par le problème de sédimentation des levures.