Entwicklung eines Sensors, der dielektrische Polarisation zur Überwachung der Gärung und des Extraktionsniveaus während der Weinherstellung nutzt.
Heutzutage wird die Gärungskontrolle bei der Weinherstellung hauptsächlich durch die Messung der Dichte durchgeführt, entweder manuell oder automatisch. Bei der Herstellung von Rotwein findet ein für die Qualität des fertigen Weins entscheidender Schritt - die Extraktion der in der Traubenschale vorhandenen interessanten Verbindungen (hauptsächlich Polyphenole oder "Anthocyane und Tannine") - ebenfalls während der Gärungsphase statt. Abgesehen von der Verkostung gibt es derzeit kein leistungsfähiges Instrument zur Entscheidungshilfe bei der Bestimmung des Zeitpunkts des Weinauslaufs, da es schwierig ist, durch eine schnelle und einfach zu handhabende Analyse
zuverlässige Informationen aus einem komplexen Medium zu erhalten.
Um eine empfindliche analytische Alternative für die Überwachung des Extraktionsniveaus und des Gärfortschritts zu entwickeln, wird eine interdisziplinäre Partnerschaft gebildet, die Mitarbeiter der HES-CHANGINS und der HEIA-FR mit Kompetenzen in den Bereichen önologische Verfahren, chemische Analyse, angewandte Elektronik und Spektroskopie umfasst. Gemeinsam haben die Projektpartner einen innovativen und vielversprechenden Ansatz für die Problematik der Gärungsverfolgung identifiziert: den Einsatz der dielektrischen Spektroskopie.
Da sie die Möglichkeit hat, ein breites Spektrum an elektromagnetischen Wellen zu nutzen, ist die dielektrische Spektroskopie eine häufig angewandte Technik zur elektrischen Charakterisierung (Isolatoren, Materialien mit hoher Energiespeicherkapazität, ...). Seit einigen Jahren profitiert auch die Lebensmittelindustrie von dem Potenzial, das diese Technik bietet, sei es bei der Qualitätsbeurteilung von Früchten oder bei der Pasteurisierung von Apfelsaft. Da die Tests schnell durchgeführt werden können und das Material nicht zerstört wird, hat sich die Spektroskopie als geeignetes experimentelles Werkzeug für Online-Messungen und Langzeitbeobachtungen erwiesen. Diese Methode beruht auf der Anregung von Dipolen (Polymerketten oder Moleküle) oder Ionen in Verbindung mit den Eigenschaften eines schwachen externen elektrischen Feldes und ermöglicht die Messung der komplexen Permittivität von polarisierbaren Materialien, wobei jede Komponente ein charakteristisches Dipolmoment aufweist.
In diesem Zusammenhang schlagen wir das Projekt "WinE-index" ("WineExtraction-index ") vor, um eine Korrelation zwischen den dielektrischen Eigenschaften und anderen Merkmalen oder physikalisch-chemischen Eigenschaften des Traubensaftes während der Gärung herzustellen. Das Hauptziel des Projekts besteht darin, eine Technik vorzuschlagen, die es ermöglicht, aus einer schnellen und zerstörungsfreien Bewertung echte Indikatoren für die Zusammensetzung des Weins während der Gärung zu gewinnen. Die Herausforderung des Projekts besteht in der Differenzierung zwischen der dielektrischen Reaktion signifikanter Marker (Ethanol, Anthocyane und kondensierte Tannine) und der Bewertung der Auswirkungen externer Elemente, die einen großen Einfluss auf die dielektrischen Eigenschaften haben, z. B. Ionen (K+), organische Säuren oder Feststoffpartikel.
Um unsere Mission - Önologen quantitative Indikatoren zur Ergänzung ihrer sensorischen Analysen zur Verfügung zu stellen, um ihnen eine echte Entscheidungshilfe zu bieten - bestmöglich zu erfüllen, schlagen wir die Entwicklung eines innovativen Sensors mit großem Marktpotenzial vor. Dieser Sensor kann sowohl offline als auch in Online-Systeme integriert werden und ermöglicht es, den Fortschritt der Gärung sowie den Extraktionsgrad zu verfolgen.
2020 - 2022
Partner: HEIA-FR (Institute Energy und iPrint)
Finanzierung: HES-SO
