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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L ’ENSEIGNEMENT SU

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L ’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSITE MENTOURI DE CONSTANTINE INSTITUT DE LA NUTRITION DE L ’ALIMENTATION ET DES TECHNOLOGIES AGROALIMENTAIRES –INATAA- COURS DE 5ème ANNEE ING L ’ENSEIGNANT DU MODULE : Mr : TRAD.K Cours tapé par : HADOUCHI Moussa Attention : ce cours n’est pas encore revu et corrigé Promotion : 2008/2009 BOISSONS Table de matières : CHAPITRE I : LES EAUX :..............................................................................................6 Généralité.........................................................................................................................................6 1)- Les électrolytes minéraux.........................................................................................6 1.1)- Les éléments fondamentaux.....................................................................................................6 1.2)- Les éléments caractéristiques..............................................................................................6 2)- Les gaz dissous........................................................................................................6 3)- propriétés et titres des eaux naturelles....................................................................7 3.1)- potabilité d’une eau..................................................................................................................7 3.1.1)- aspects physicochimiques..............................................................................................7 a)- les substances toxiques....................................................................................................7 3.1.2)- aspect microbiologique..................................................................................................9 3.1.2.1)- Critères microbiologiques des eaux de boissons ; JORA n° : 25 du 27/05/1998.......9 3.2)- dureté ou titre hydrotimétrique ou TH d’une eau...................................................................10 3.3)- dureté temporaire et dureté permanente...............................................................................10 3.3.1)- Dureté temporaire (THTP)..............................................................................................10 3.3.2)- Dureté permanente (THP).............................................................................................10 3.4)- alcalinité de l’eau...................................................................................................................10 3.4.1)- titre alcalimétrique simple (TA)....................................................................................10 3.4.2)- titre alcalimétrique complet (TAC)................................................................................10 3.4.3)- Relation liant les facteurs de l’alcalinité aux titres.......................................................11 3.5) autres titres.............................................................................................................................11 4)- la balance ionique..................................................................................................12 5)- Les diverses utilisations de l’eau et les problèmes rencontrés..................................12 5.1)- Fabrication de la bière............................................................................................................12 5.2)- Boissons gazeuse...................................................................................................................12 CHAPITRE II : TRAITEMENT DES EAUX.......................................................................14 Introduction....................................................................................................................................14 1)- Les différents types de traitement des eaux............................................................14 1.1)- Elimination de l’oxygène.........................................................................................................14 1.2)- La décarbonatation.................................................................................................................14 1.3)- d T raitement des eaux par échanges d’ions :........................................................................17 1.3.1)- Mode d’action..................................................................................................................17 1.3.1.1)- Adoucissement par permutation sodique..................................................................17 1.3.1.2)- Décarbonatation sur résine carboxylique :................................................................18 1.3.1.3)- Déminéralisation totale.............................................................................................18 1.5)- Déminéralisation par osmose inverse.....................................................................................18 1.6)- Filtration.................................................................................................................................18 1.6.1)- Le sable siliceux...............................................................................................................18 1.6.2)- La filtration sur charbon actif...........................................................................................18 2 1.6.3)- Filtration spéciale.............................................................................................................19 1.7)- Stérilisation ou désinfection de l’eau filtrée............................................................................19 2)- Critères de potabilité de l’eau.................................................................................19 CHAPITRE III : LES BOISSONS GAZEUSES..................................................................20 1)- Siroperie................................................................................................................20 1.1)- Fonctionnement d’une siroperie.............................................................................................20 1.2)- Propriété d’un sirop................................................................................................................20 1.2.1)- Pouvoir rotatoire..............................................................................................................20 1.2.2)- Couleur............................................................................................................................20 1.2.3)- Viscosité...........................................................................................................................20 1.3)- Mesure de la densité d’un sirop..............................................................................................21 2)- les boissons gazeuses............................................................................................22 Types de boissons gazeuses.........................................................................................22 a)- Eau gazeuse naturelle............................................................................................................22 b)- Eau gazeuse semi-naturelle...................................................................................................22 c)- Eau gazeuse artificielle..........................................................................................................22 2.1)- Différents types de boissons gazeuses...................................................................................22 2.1.1)- Boissons aux extraits naturels.........................................................................................22 2.1.1.1)- Limonade..................................................................................................................22 2.1.1.2)- Les sodas.................................................................................................................22 2.1.1.3)- Les colas...................................................................................................................22 2.1.1.4)- Les bitters et tonics...................................................................................................22 2.1.2)- Boissons et jus de fruits...................................................................................................22 2.1.2.1)- Jus de fruits...............................................................................................................22 2.1.2.2)- Boissons aux jus de fruits..........................................................................................22 2.1.2.3)- Nectars......................................................................................................................23 2.1.2.4)- Boisson fruitée gazeuse............................................................................................23 2.1.2.5)- Boisson fruitée non gazeuse.....................................................................................23 2.1.2.6)- Boisson aromatisée...................................................................................................23 2.2)- Les différents adjuvants utilisés dans les boissons gazeuses..................................................23 2.2.1)- Les arômes......................................................................................................................23 2.2.2)- Les colorants....................................................................................................................23 2.2.2.1)- Les colorants naturels...............................................................................................23 2.2.2.2)- Les colorants artificiels ou de synthèse.....................................................................23 2.2.3)- Les acides........................................................................................................................23 2.2.4)- Le CO2..............................................................................................................................24 2.2.4.1)- La solubilité du CO2...................................................................................................24 2.2.4.2)- Origine du CO2...........................................................................................................24 a)- Origine fermentaire........................................................................................................24 b)- Origine non fermentaire.................................................................................................24 2.3)- La carbonatation.....................................................................................................................24 2.3.1)- Facteurs influençant la carbonatation..............................................................................24 2.3.2)- Les carbonateurs.............................................................................................................25 2.4)- L’intermix (doseur-mélangeur)...............................................................................................25 2.4.1)- Le désaérateur.................................................................................................................25 2.4.2)- Le carbonateur.................................................................................................................25 3 2.4.3)- Le réservoir d’attente......................................................................................................25 2.5)- La soutireuse..........................................................................................................................25 2.5.1)- Le soutirage.....................................................................................................................25 2.5.2)- Le soutirage isobaramétrique..........................................................................................26 3)- Lavage des bouteilles.............................................................................................26 CHAPITRE IV : LES JUS DE FRUITS.............................................................................28 1)- Définition...............................................................................................................28 2)- Quelques autres définitions....................................................................................28 2.1)- Jus de fruits concentré...........................................................................................................28 2.2)- Nectar de fruits.......................................................................................................................28 3)- Technique de fabrication.........................................................................................28 3.1)- Broyage..............................................................................................................................28 3.2)- Extraction ou pressage...........................................................................................................28 3.2.1)- Pressage par piston..........................................................................................................29 3.2.2)- Presse à bandes...............................................................................................................29 3.2.3)- Presse vis sans fin............................................................................................................29 3.2.4)- Extracteur pour agrumes.................................................................................................30 3.2.5)- Extracteur centrifuge.......................................................................................................30 4)- La clarification des jus............................................................................................30 5)- Stabilisation des jus...............................................................................................30 6)- La pasteurisation...................................................................................................31 6.1)- pasteurisation par la chaleur..................................................................................................31 6.1.1)- Pasteurisation après conditionnement.............................................................................31 6.1.2)- Le remplissage à chaud et autopasteurisation.................................................................31 6.1.3)- Pasteurisation « éclair » suivie de remplissage aseptique...............................................31 7)- Concentration des jus.............................................................................................32 CHAPITRE V : BIERE ET BRASSERIE...........................................................................34 1)- Définition...............................................................................................................34 2)- Les matières premières..........................................................................................34 2.1)- L’orge.....................................................................................................................................34 2.2.1)- Matières amylacées solides.............................................................................................35 2.2.2)- Matière amylacées liquides..............................................................................................35 2.3)- Matières amères.....................................................................................................................35 2.4)- L’eau.......................................................................................................................................36 3)- technologie proprement dite..................................................................................37 3.1)- le maltage..............................................................................................................................37 3.1.1)- préparation de l’orge.......................................................................................................37 3.1.2)- le trempage.....................................................................................................................37 4 3.1.3)- la germination..................................................................................................................38 3.1.4)- T ouraillage ou séchage.....................................................................................................38 3.1.5)- dégermination et stockage..............................................................................................39 4)- le brassage............................................................................................................39 4.1)- mouture ou concassage..........................................................................................................39 4.2)- le brassage.............................................................................................................................40 4.3)- la filtration du moût................................................................................................................41 4.4)- cuisson et houblonnage du moût............................................................................................41 4.5)- les différents traitements du moût.........................................................................................42 5)- la fermentation......................................................................................................42 5.1)- théorie de la fermentation......................................................................................................42 5.1.1)- la levure de bière.............................................................................................................42 5.1.2)- la fermentation principale................................................................................................42 5.1.3)- la fermentation secondaire, garde ou maturation............................................................42 6)- filtration et soutirage de la bière............................................................................43 7)- pasteurisation de la bière.......................................................................................43 5 Technologie de boissons CHAPITREI: les eaux CHAPITRE I : LES EAUX : Généralité L’eau est un corps incolore, inodore, résultant de la combinaison d’un volume d’O2 et de deux volumes d’H pouvant dissimuler un certain nombre de corps. Les eaux naturelles sont à l’origine très pures puisqu’elles sont amenées par les pluies. Les composés minéraux présents dans les eaux naturelles trouvent essentiellement leur origine dans les échanges qui se produisent entre l’eau et le sol, entre l’eau et l’atmosphère ce qui influe considérablement sur sa composition. 1)- Les électrolytes minéraux La nature chimique des terrains conditionne la composition électrolytique des eaux naturelles, il en résulte des qualités d’eau extrêmement variées et on peut classer les constituants minéraux en deux catégories : 1.1)- Les éléments fondamentaux Sont ceux que l’on trouve dans toutes les eaux naturelles, ils représentent le système calco-carbonique associés aux ions issus de la dissociation de l’eau ; H2CO3, Ca2+, HCO3 -, CO3 --, OH- et H+. Leur présence découle de la dissolution dans l’eau du CO2 et du passage en solution sous l’effet de l’acidité carbonique de carbonate de calcium (CaCO3). Les eaux riches en Ca2+ ou eaux dures, se rencontrent dans les régions où le sol organique est épais et les formations calcaire présentes. Dans les zones où le sol organique es mince et les formations calcaires rares ou absentes, le Ca2+ est a plus faible concentration les eaux sont douces, mais il n’est pratiquement jamais absent. 1.2)- Les éléments caractéristiques Regroupent l’ensemble des autres ions minéraux qui résultent aussi souvent de dissolvante de l’acide organique (HCO3-) : Mg2+, Fe2+, Mn2+, Al, Cl-, SO42-, NO3-, SiO3-, …etc. leur présence donne sa particularité à l’eau et fera dire que l’eau est magnésienne, ferrugineuse, chlorurée, séléniteuse. Parmi les éléments caractéristiques se situent aussi tous les éléments à l’état de traces plus ou moins importants qui peuvent jouer un rôle au niveau d’effets toxiques ou thérapeutiques éventuels de l’eau. La minéralisation totale des eaux est variable, on peut noter que les eaux superficielles dont le contact avec le sol est relativement limité et concerne les couches de terrains les plus fréquemment lessivées ont souvent des concentrations salines inferieures aux eaux des nappes qui sont inférieures des aux eaux d’origine profonde. Arbitrairement, on peut limiter le domaine des eaux douces aux concentrations inferieures à 2 ou 3 g/l ; au-delà se situe le domaine des eaux saumâtres puis des eaux salées. 2)- Les gaz dissous L’eau naturelle lorsqu’elle est en contact avec l’air peut dissoudre les gaz de l’atmosphère. 6 Technologie de boissons CHAPITREI: les eaux Le taux d’O2 dissous dans une eau détermine directement la nature de l’écosystème aquatique. Aérobiose ou anaérobiose seront fonction de cette concentration. Le taux d’O2 dissous est un des paramètres les plus sensibles à l’apport de pollution organique dans un cours d’eau. La respiration de biomasse notamment bactérienne consommera d’autant plus d’O2 qu’il y a de matières organiques susceptibles d’être dégradées. Le gaz carbonique est naturellement présent dans l’atmosphère ; une eau en équilibre avec l’atmosphère renferme à 20 °C 1,2 10-5 mol/l soit 0,52 mg/l de CO2 libre. Il faut noter que le CO2 est très soluble dans l’eau beaucoup plus que l’O2, les concentrations à l’équilibre sont peu élevées uniquement par ce que la concentration de CO2 de l’atmosphère est elle-même relativement faible. Les eaux naturelles renferment des taux de CO2 très variable et parfois très élevés et se situe généralement entre 0 et 60 mg/l (60 mg/l pour l’eau gazeuse qui est différente de l’eau gazeifiée eau minérale gazeuse ou à activité biologique intense). certaines eaux très riches en contiennent même exceptionnellement jusqu’à 120 voire 150 mg/l. L’origine de CO2 réside en faite des activités intenses des bactéries des sols traversés par les eaux ou des bactéries des eaux elles même. Le CO2 dissous intervient dans le goût de l’eau mais c’est surtout comme élément majeur du système calco-carbonique qu’il joue un rôle essentiel dans l’équilibre physicochimique des eaux. L’azote, constituant majoritaire de l’air, se trouve également à l’état dissous dans les eaux naturelles, chimiquement plus réactive, il est cependant fixé par certains éléments bactériens ou par certains algues et transformé en azote organique. L’azote peut aussi être dégagé au sein même de l’eau notamment au des sédiments où se situ souvent une activité bactérienne anaérobie. Tableau 1: concentration de O2, CO2, N2 dans d’eau à l’équilibre avec l’atmosphère pour différentes températures sous 760 mmHg (mg/l) De l’air gaz T° 0 10 15 20 25 30 O2 20% en V N2 80 % en V CO2 0,03 % en V O2 N2 CO2 13,9 23,5 1,06 10,8 18,6 0,70 9,7 16,8 0,59 8,8 15,4 0,53 8,1 14,3 7,4 13,4 3)- propriétés et titres des eaux naturelles 3.1)- potabilité d’une eau L’eau de boisson ou eau potable peut être définie en se référant à l’OMS comme étant « une eau ne renfermant en quantité dangereuse ni substances chimiques ni germes uploads/Sante/ boissons.pdf