Photomètre pour smartphone

Dans le contexte du changement climatique et de l'augmentation de la densité de population, les questions de développement durable et de sécurité alimentaire deviennent de plus en plus centrales. Cela conduit à une importance accrue d'un contrôle fiable des processus afin d'éviter les rebuts dus au non-respect des spécifications ou des prescriptions du législateur. Cela est particulièrement important pour les petites et moyennes entreprises, car le préjudice financier supplémentaire qui en résulte ne peut pas être toléré en raison d'une situation concurrentielle de toute façon difficile. En Allemagne, les entreprises viticoles se composent principalement de PME de ce type. L'objectif du projet AiF était donc de développer un système d'analyse photométrique peu coûteux pour l'utilisation dans les entreprises viticoles. Il s'agissait également de développer des méthodes d'analyse simples et peu coûteuses pour une utilisation dans les caves à vin.

Le projet a permis de développer un photomètre portable qui peut être fabriqué à bas prix en combinant des diodes électroluminescentes comme source de lumière et un phototransistor comme capteur. Une utilisation flexible de l'appareil de mesure est assurée par le placement des éléments optiques sur des platines interchangeables. Le circuit de mesure développé garantit une mesure précise. L'utilisation intuitive de l'appareil de mesure, ainsi que la possibilité d'implémenter différents protocoles de mesure, sont garanties par l'application smartphone correspondante. L'application permet d'intégrer des processus de mesure et des fonctions d'évaluation spécifiques aux paramètres.

Différents protocoles de mesure ont été (re)développés pour l'analyse du vin. D'une part, une méthode a été développée pour représenter la couleur du vin rouge et du vin blanc dans l'espace chromatique CIE L*a*b*. Pour ce faire, un calcul a été mis en œuvre qui permet, sur la base de mesures individuelles, de calculer les spectres de transmission du vin et ensuite les coordonnées de couleur dans l'espace chromatique CIE L*a*b*. Dans ce contexte, la détermination de la couleur selon Glories et la corrélation des deux méthodes de détermination de la couleur avec la perception humaine ont également été étudiées. Un modèle permettant de distinguer le blanc de noir du rosé et du vin blanc a également été développé à l'aide de l'apprentissage automatique.

Pour déterminer la stabilité cristalline du vin, des protocoles de mesure de la concentration en calcium et en potassium ont été adaptés, développés et optimisés en vue de leur utilisation dans le vin. La même chose a été faite pour la teneur en fer, en phénols totaux et en soufre, qui est liée au potentiel d'oxydation. La possibilité d'utilisation comme néphélomètre a été validée par la mesure de la turbidité pendant le test de Bento. 

Les paramètres microbiologiques étant également d'une grande importance dans la pratique, ils ont également été étudiés au cours du projet. Ainsi, une méthode de détection précoce de la fermentation malolactique a été identifiée, permettant une prédiction jusqu'à deux jours à l'avance. Aucune méthode de mesure photométrique n'a encore été développée à cet effet.

Au cours du projet, il a ainsi été possible de développer un photomètre portable qui, en raison de sa petite taille, de sa grande sensibilité et de sa flexibilité d'utilisation, se prête à une utilisation dans les exploitations viticoles. Grâce à l'implémentation d'une application, l'appareil de mesure est également adapté aux routines de mesure complexes. La possibilité d'utilisation pour des matrices complexes telles que le vin a été démontrée à l'aide de différents paramètres, mais ne se limite pas à ceux-ci. L'appareil de mesure offre ainsi une perspective prometteuse pour la mise en œuvre d'un contrôle de processus économique et néanmoins précis dans l'industrie vinicole et au-delà.