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Sirop d'érable: mesure de la densité
Table des matières
IntroductionLa densité du sirop d'érable est une mesure du pourcentage de solides dissous, qui comprennent les sucres et les minéraux. Toutefois, le sucre représente environ 98 % de ces solides dissous dans le sirop. Par conséquent, lorsqu'on mesure la densité en se basant sur la teneur en solides dissous, on peut obtenir une estimation assez précise de la teneur en sucre du sirop. En général, la densité du sirop d'érable se mesure avec un densimètre, un hydrotherme ou un réfractomètre. Le sirop d'érable ne peut être mis en vente légalement que s'il a une densité d'au moins 66 % de sucre (66 oBrix). Pour obtenir cette densité minimale de 66 oBrix, il faut faire bouillir le sirop jusqu'à ce qu'il atteigne une température supérieure de 3,94 oC (7,10 oF) au point d'ébullition de l'eau (tableau 1). Un sirop ayant une densité de 66,5 à 67,5 oBrix a une saveur d'érable plus prononcée et est plus agréable au palais du fait de sa viscosité accrue. Ces densités seront atteintes à une température supérieure de 4,06 à 4,28 oC (7,30 à 7,70 oF) au point d'ébullition de l'eau. | Haut de la page | DensimètreLes densimètres sont les appareils les plus couramment utilisés pour mesurer la densité du sirop d'érable. L'appareil complet comprend un densimètre, un thermomètre et un cylindre (figure 1a). La densité du sirop, exprimée en pourcentage de matières solides, peut se lire directement sur l'échelle Brix de la tige du densimètre (figure 1b). La précision du densimètre dépend de l'espacement des graduations de l'échelle Brix de sa tige, qui, à son tour, dépend de son diamètre. Par conséquent, plus la tige est mince, plus les graduations sont espacées, et plus précise est la mesure de la densité. L'échelle Brix de la tige du densimètre est normalement étalonnée à une température de 20 oC (68 oF). Dans le cas des densimètres étalonnés à 15,5 oC (60 oF) qu'utilisent certains producteurs, le facteur de correction de la température est différent. Pour mesurer avec précision la densité du sirop d'érable, il faut utiliser un densimètre ayant une échelle Brix graduée en dixièmes de degré 0,1 oBrix) (figure 1b). Mesure de la densitéLa mesure de la densité du sirop d'érable avec un densimètre est relativement simple. On remplit le cylindre de sirop le plus ras possible du bord. Le fait de laisser de l'espace dans le haut du cylindre peut engendrer un angle de lecture trop grand pour garantir l'exactitude, surtout sur un densimètre à tige courte. On y plonge doucement le densimètre sec et propre. Il s'enfonce jusqu'à un certain niveau puis il flotte. On peut alors lire le degré de densité enregistré sur l'échelle Brix (figure 2). On obtient la température du sirop en y plongeant un thermomètre ayant une tige de 15 cm de long, parallèlement au densimètre. Si le sirop a une température de 20 oC (68 oF), le degré de densité enregistré sur l'échelle Brix correspondra au degré de densité réel (figure 3b). Si le sirop a une température supérieure à 20 oC, il est plus fluide et le densimètre s'y enfoncera plus profondément (figure 3a). Le degré de densité relevé sur l'échelle Brix sera alors inférieur au degré de densité réel, et des corrections devront être effectuées afin d'obtenir la densité réelle. De même, si le sirop a une température inférieure à 20 oC, il est plus épais et le densimètre s'y enfoncera moins profondément (figure 3c). La densité relevée sera supérieure à la densité réelle et, là encore, des corrections devront être effectuées pour obtenir cette dernière. Le tableau 2, Correction à apporter aux degrés de densité Brix du sirop d'érable pour compenser l'effet de la température, montre les valeurs à ajouter ou à soustraire des valeurs relevées afin d'obtenir la densité réelle. Figure 1. Ensemble de densimètre montrant les différents éléments (a) et le niveau de flottaison du densimètre quand ils sont plongés dans le sirop d'érable (b). Nota : Le point de lecture coïncide avec le bas de la surface incurvée (ménisque) du sirop dans le cylindre. Dans le cas représenté, la densité est 65,4° Brix.
Mise en garde : Ne pas plonger le densimètre trop brusquement dans le sirop, ce qui le ferait s'enfoncer plus bas que sa ligne de flottaison, puis remonter. Le sirop déposé sur la partie de la tige exposée ajouterait du poids et le densimètre s'enfoncerait ensuite trop profondément, ce qui fausserait la lecture de la densité (trop faible). | Haut de la page | HydrothermeL'hydrotherme combine le densimètre et le thermomètre en un seul instrument. La densité réelle du sirop peut être déterminée directement à la lecture des deux échelles sur la tige : (a) l'échelle Brix graduée en cinquièmes de degré Brix (0,2 oBrix) et (b) l'échelle de correction de la densité graduée en dixièmes de degré (0,1 oBrix). De nombreux hydrothermes n'ont pas d'échelle numérique et certains n'ont pas d'échelle de correction distincte. Figure 2. Le degré de densité enregistré sur l'échelle Brix peut être lu directement sur la tige du densimètre.
Figure 3. La mesure de la densité réelle du sirop d'érable dépend de sa température. Les degrés de densité relevés doivent être corrigés en conséquence (tableau 2).
*La plupart des densimètres et des réfractomètres sont étalonnés à exactement 20 oC. | Haut de la page | Figure 4. Ensemble d'hydrotherme montrant les différents éléments (a), le niveau de lecture de la densité (a) et le niveau de lecture de la correction (b).
Mesure de la densitéOn plonge doucement l'hydrotherme propre et sec dans le sirop du cylindre. On lit la densité enregistrée sur l'échelle Brix de la tige de l'instrument, à la ligne de flottaison, par exemple 65,8 oBrix (figure 4a). La correction de densité se lit au sommet de la colonne rouge sur l'échelle de correction de densité, au verso de la tige, par exemple +0,8 (figure 4b). Le degré de densité réelle de cet échantillon de sirop est, par conséquent, 65,8 + 0,8 = 66,6 oBrix. Entretien des densimètres et hydrothermesEn dehors des utilisations :
Pendant l'utilisation :
RéfractomètreLe réfractomètre est un instrument d'optique délicat qui peut rapidement mesurer la densité du sirop d'érable. Le principal avantage du réfractomètre est qu'il suffit d'une petite goutte de sirop pour mesurer avec précision la densité. Le réfractomètre fonctionne sur le principe que la lumière est réfractée (change de direction) quand elle passe à travers un prisme en verre couvert d'une couche de sirop d'érable. L'angle de réfraction de la lumière dépend de la densité du sirop. | Haut de la page | ÉtalonnagePour obtenir le degré de densité précis du sirop d'érable, il faut étalonner correctement le réfractomètre. L'étalonnage est probablement l'aspect le plus important de l'utilisation d'un réfractomètre. On devrait l'effectuer immédiatement avant la première lecture et le vérifier régulièrement afin de s'assurer qu'il n'a pas varié. L'étalonnage du réfractomètre peut changer si l'instrument a été déposé à plusieurs reprises sur une surface dure, ou exposé à d'importantes variations de température ou à des vibrations. Pour étalonner le réfractomètre, nettoyer le prisme en verre avec de l'alcool à friction. Ne jamais essuyer le prisme; le laisser sécher par évaporation. Déposer ensuite une goutte d'huile d'étalonnage sur le prisme propre, l'étaler uniformément avec une tige ou un agitateur en plastique (figure 5). Ne pas utiliser de tiges en verre ou en métal, car elles risqueraient de rayer la surface du prisme. Fermer le couvercle en appuyant légèrement dessus avec un doigt pour répartir uniformément l'huile. Regarder à travers l'oeilleton vers une source lumineuse (figure 6), telle qu'une ampoule électrique ou une fenêtre bien éclairée. On verra une ombre ou une zone sombre sur l'échelle de l'instrument. Si l'échelle n'apparaît pas nette, tourner l'oeilleton jusqu'à ce qu'elle le devienne. Figure 5. Étaler uniformément l'huile ou l'échantillon de sirop sur le prisme en verre avec une tige ou un agitateur en plastique.
Figure 6. Fermer le couvercle et appuyer légèrement dessus avec un doigt pour répartir uniformément l'huile ou le sirop. Regarder à travers l'oeilleton vers une source lumineuse, afin de lire l'échelle Brix.
Figure 7. Vue à travers l'oeilleton du réfractomètre.
La ligne qui divise le champ de vision en une zone claire et une zone ombrée est communément appelée " ligne d'ombre ". Au point où la ligne d'ombre croise l'échelle, on peut lire la densité, en pourcentage de sucre ou en degrés Brix (figure 7). La " ligne d'ombre " de l'huile d'étalonnage peut indiquer, par exemple, 66,1 oBrix à 20 oC. Si la lecture n'indique pas une densité de 66,1 oBrix à 20 oC, régler l'instrument en tournant une vis située juste derrière l'oeilleton. Pour obtenir les meilleurs résultats, effectuer l'étalonnage quand l'instrument et l'huile sont à la même température ambiante de 20 oC. | Haut de la page | Mesure de la densité du sirop d'érablePlacer une goutte de sirop d'érable sur le prisme propre. Fermer le couvercle et noter le degré indiqué (" ligne d'ombre "). Si la température de la pièce où le sirop est mesuré est de 20 oC, le degré indiqué représente la densité réelle de l'échantillon de sirop. Si la température de la pièce est supérieure à 20 oC, le degré de densité indiqué est inférieur à la densité réelle. Par conséquent, le degré obtenu doit être corrigé en y ajoutant une valeur de pondération. Si la température de la pièce est inférieure à 20 oC, le degré de densité indiqué est supérieur à la densité réelle. Là encore, il faut procéder à la correction en soustrayant du chiffre indiqué une valeur de pondération afin d'obtenir la densité réelle. On trouvera au tableau 2 les valeurs de pondération à ajouter ou à soustraire. Il existe des réfractomètres à thermomètre incorporé indiquant les corrections à apporter à la lecture. Les valeurs des indices sont similaires à celles qui figurent au tableau 2 et doivent être directement ajoutées ou soustraites des degrés de densité relevés. Les acériculteurs peuvent désormais se procurer sur le marché des petits réfractomètres numériques de poche. Ceux qui utilisent ces appareils doivent se conformer rigoureusement au mode d'emploi. Figure 8. Réfractomètre numérique.
Comment éviter la double " ligne d'ombre " en mesurant la densitéLe réfractomètre est couramment utilisé pour procéder à la vérification d'échantillons de sirop à la sortie de la bassine. L'application de sirop très chaud directement sur un instrument froid ne donne pas une " ligne d'ombre " nette et peut abîmer le prisme. Quand une goutte de sirop chaud est déposée sur le prisme d'un réfractomètre à une température de 10 oC ou plus inférieure à celle de l'échantillon de sirop, la goutte déposée se refroidit rapidement. À mesure que le sirop se refroidit à la température du prisme, une superposition de couches de différentes densités se produit, créant des " lignes d'ombre " multiples, qui faussent la lecture. Il importe, par conséquent, de procéder selon les étapes suivantes pour vérifier la densité du sirop d'érable chaud. Premièrement, refroidir l'échantillon à une température de 65 oC (150 oF) avant de le déposer sur le prisme du réfractomètre. Cela peut être fait rapidement en mettant le sirop d'érable chaud dans un godet à vinaigrette de 10 mL (une demi-once) que l'on place dans la neige. Tourner le sirop dans le godet pendant environ cinq secondes. Deuxièmement, étaler le sirop sur le prisme avec un agitateur en plastique pendant environ 15 secondes, avant de fermer le couvercle, afin de le répartir en une couche homogène qui procurera une " ligne d'ombre " unique, nettement définie. Après avoir mesuré un échantillon, nettoyer le réfractomètre en enlevant d'abord le sirop sur le prisme avec un papier tissu doux, puis en nettoyant le prisme avec de l'alcool à friction. On peut se procurer de l'huile d'étalonnage chez les fournisseurs de matériel acéricole. Consulter l'étiquette pour connaître la bonne densité d'étalonnage. | Haut de la page | Pour plus de renseignements :Sans frais : 1 877 424-1300 Local : 519 826-4047 Courriel : ag.info.omafra@ontario.ca |
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