Mesurer le taux d'alcool dans la bière

Comparer densité initiale et densité finale pour estimer l'alcool produit pendant la fermentation.

Pour déterminer la teneur en alcool de la bière, on utilise la mesure de densité du moût avant et après fermentation. La densité est la mesure de poids d'un liquide par rapport à celui de l'eau, c'est-à-dire 1 kg par litre. L'instrument utilisé pour cette mesure s'appelle un densimètre : en fonction de la hauteur de flottaison, il indique la densité du liquide.

Le moût est particulièrement concentré en sucres. Après introduction de levure, celle-ci va transformer le sucre (glucose) en alcool (éthanol) et en gaz carbonique (CO₂) selon l'équation :
C₆H₁₂O₆ → 2 (CH₃CH₂OH) + 2 (CO₂)

On peut déterminer la masse molaire de la molécule d'éthanol (46,0688) et celle du gaz carbonique (44,0098). Donc pour 1 g de CO₂ qui s'échappe de la cuve de fermentation, il y a formation de 1,05 g d'alcool.

On peut comparer la densité initiale et la densité finale en faisant une soustraction entre les deux. Par exemple, si la densité initiale était de 1,06 et la densité finale de 1,02 la différence sera de 0,04 kg/L. Ensuite nous multiplions ce nombre par 1,05 pour obtenir la masse d'alcool dans la cuve, ce qui nous donne 0,042 kg/L. Maintenant que nous connaissons la masse finale de la solution (1,02 kg/L) et la masse d'alcool (0,042 kg/L), nous pouvons calculer le pourcentage d'alcool par masse en divisant les deux. Ce qui donne 0,042/1,02 = 0,041 soit 4,1 %.

Il est important de noter que le pourcentage d'alcool par masse est plus important que le pourcentage d'alcool par volume. Ceci parce qu'une masse équivalente d'alcool occupe plus de place que le ferait l'eau. Ainsi pour convertir le % d'alcool par masse en % d'alcool par volume, il suffit de le diviser par la densité de l'alcool (0,789). Dans notre exemple on obtient 4,1 / 0,789 = 5,2 % alc. vol.

La refermentation en bouteille de 1 g de sucre donne environ 0,5 g d'alcool et 0,5 g de CO₂, à prendre en compte en plus du calcul précédent.

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Des outils de correction et de conversion de densité sont disponibles :

• Utilisation du densimètre et correction de la densité en fonction de la température
• Utilisation du réfractomètre et conversion en densité spécifique