Qu'est-ce qu'un analyseur de CO2 ? Guide de la mesure de la carbonatation des boissons

Un analyseur de CO2 mesure la quantité de dioxyde de carbone dissous dans une boisson gazeuse, comme la bière, un soda ou une eau gazeuse. La teneur en CO2 est un paramètre de qualité critique : elle façonne le goût et la sensation en bouche du produit, et doit rester conforme à la spécification du remplissage à la consommation. Les brasseries et les producteurs de boissons la mesurent fréquemment pendant la production.

Comment fonctionne un analyseur de CO2 ?

La plupart des analyseurs de CO2 utilisent la méthode pression-température, fondée sur la loi de Henry : à l'équilibre, la quantité de gaz dissous dans un liquide est proportionnelle à la pression de ce gaz au-dessus du liquide, et la solubilité du gaz dépend de la température.

La bouteille ou la canette fermée est percée sans laisser le gaz s'échapper, puis reliée à un indicateur de pression et à une sonde de température. Le contenant est ensuite agité jusqu'à ce que le gaz de l'espace de tête et le gaz dissous dans le liquide atteignent l'équilibre, c'est-à-dire jusqu'à ce que la pression cesse d'augmenter. La pression d'équilibre et la température donnent la teneur en CO2, lue dans une table ou calculée automatiquement.

L'agitation est l'étape critique. Si l'échantillon n'est pas assez agité, l'équilibre n'est pas atteint et la teneur en CO2 mesurée est trop faible.

Principales applications

Brasseries : contrôle de la carbonatation de la bière en bouteilles et en canettes.

Sodas et eaux gazeuses : vérifier que chaque lot respecte sa spécification de CO2 après le remplissage.

Pureté du CO2 : contrôle du CO2 acheté, ou du CO2 récupéré pour être réutilisé, avant qu'il n'entre dans le produit.

Préparation d'échantillons : prélever un échantillon dans un contenant fermé pour d'autres analyses, ou dégazer une boisson pour les tests qui exigent un échantillon sans gaz.

Notions clés : volumes, g/L et température

La teneur en CO2 s'exprime en grammes par litre (g/L) ou en volumes. Un volume signifie que la boisson contient son propre volume de CO2 gazeux, mesuré à 0 °C et à la pression atmosphérique normale (1 atm). Un volume correspond à environ 1,96 g/L : une boisson à 3 volumes contient donc environ 5,9 g/L de CO2. Certains producteurs utilisent aussi le % en poids ou le P20 (kg/cm²).

Température : le CO2 est moins soluble dans un liquide chaud. Pour une même teneur en CO2, une bouteille chaude affiche une pression plus élevée qu'une bouteille froide. C'est pourquoi la température doit être mesurée en même temps que la pression, et pourquoi de nombreux laboratoires amènent leurs échantillons à une température stable avant le test.

La précision dépend de l'indicateur de pression. Sur le CO2EASY d'AT2E (de 0 à 6 bar), l'indicateur analogique a une précision de ±2,5 % P.E., tandis que l'indicateur numérique du CO2EASY-D atteint ±0,5 % P.E.

Pourquoi l'agitation doit être reproductible

Tout le monde a déjà vu une bouteille de soda secouée mousser à l'ouverture : l'agitation accélère la libération du CO2 dissous dans l'espace de tête. Un analyseur de CO2 utilise le même effet, de façon contrôlée.

Avec une agitation manuelle, le résultat dépend de l'opérateur : la force, la durée et la fréquence de l'agitation. Deux opérateurs peuvent obtenir deux valeurs différentes sur le même lot. L'agitation motorisée applique la même vitesse et la même durée à chaque échantillon. Sur le CO2DA d'AT2E, la vitesse et la durée d'agitation se règlent sur l'écran tactile, ce qui donne des résultats hautement reproductibles.

L'étalonnage de l'analyseur de CO2

Un analyseur de CO2 comporte deux capteurs, pression et température, qui se vérifient séparément :

1. Comparer l'indicateur de pression avec un indicateur de référence certifié en plusieurs points de sa plage, par exemple avec un appareil d'étalonnage de pression comme le CDP-1.

2. Vérifier la sonde de température par rapport à un thermomètre de référence.

3. Noter les écarts, et ajuster ou réétalonner l'instrument s'ils dépassent la limite acceptable.

Gardez l'aiguille de perçage et les conduits propres : les résidus de boisson peuvent perturber les mesures suivantes.

Les analyseurs de CO2 AT2E

AT2E couvre chaque étape du contrôle du CO2, du simple appareil manuel au système entièrement automatique :

• CO2EASY / CO2EASY-D : appareil de mesure du CO2 avec indicateur de pression analogique ou numérique, de 0 à 6 bar, pour bouteilles jusqu'à 105 mm de diamètre.

• CO2EASY-DA : calculateur de CO2 automatique, de 0,00 à 9,99 g/L, avec résultats en g/L, en volumes, en % en poids ou en P20.

• CO2DA : agitateur automatique et calculateur de CO2 pour bouteilles en verre, bouteilles PET et canettes.

• CO2-CS : système de calcul du CO2 entièrement automatique : perçage, mise en étanchéité, agitation, affichage et mise à l'air en un seul cycle.

• CO2-P : testeur de pureté du CO2, de 99,0 à 99,999 % v/v de CO2.

• ABSD-1 et BSD-1 : dispositifs de prélèvement qui transfèrent la boisson d'une bouteille ou d'une canette fermée vers d'autres instruments d'analyse.

• AD-1 / AD-2 : dégazeurs automatiques pour boissons gazeuses.

Conclusion

Avec la méthode pression-température, la teneur en CO2 d'une boisson n'est pas mesurée directement : elle est calculée à partir d'une pression et d'une température, après un équilibre qui dépend de l'agitation. Chacune de ces trois étapes peut introduire une erreur. Des capteurs précis, une température d'échantillon stable et une agitation reproductible rendent les résultats de CO2 fiables d'un échantillon, d'un opérateur et d'un jour à l'autre.

Demander un devis

AT2E est une entreprise certifiée ISO 9001 (AFNOR Certification).

Demander un devis : info@at2e.com