Brevet FR2168214A1 — publié le 19730831

La présente invention concerne un procédé de mise en fermentation rapide, continue ou discontinue, d'éléments en milieux hétérogènes, applicable notamment à la phase des fermentations alcooliques, à savoir la transformation du moût, liquide sucré, en vin, liquide alcoolique, partie la plus importante de la vinification, et à ltextraction des couleurs, saveur et autres composés, contenus dans les produits solides du raisin. l'invention concerne en outre des dispositifs pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus. On sait que les fermentations discontinues usuelles effectuées en cuves sous atmosphère d'anhydride carbonique ou autre gaz inerte, nécessitent un nombre de cuves dont l'importance varie suivant le processus d'élaboration choisi et la durée de la macération. Bien qu'elles soient les seules à adopter pour obtenir des vins rouges de qualité supérieure, il arrive que l'importance des dépenses à engager devienne très élevée lors qutil s'agit d'obtenir certains vins de consommation courante, de par le nombre de cuves nécessaires, dû à une immobilisation prolongée de ces dernières. La présente invention obvie à ces inconvénients en fournissant un procédé et des dispositifs permettant d'obtenir rapidement, en continu ou non, éventuellement de façon automatique, un stade de fermentation désiré des moûts, avec diffusion maximum des composants solubles des charges soumises à la fermentation. le procédé selon l'invention est essentiellement caractérisé par le fait que lton met en contact une fraction de moût à faire fermenter, issue d'une charge de vendange renfermant des éléments solides et des éléments liquides, avec une fraction de moût fermenté préalablement préparé, que l'on remet en contact par recyclage, en continu ou non, une fraction du mélange de moûts en fermentation ainsi obtenue avec les éléments solides et liquides de ladite charge, tout en maintenant constant le volume transféré de la fraction de moût à faire fermenter et le volume de la fraction de moût fermenté, ruis que l'on extrait la totalité de moût ayant ainsi fermenté, en en conservant une fraction dudit volume pour une opération ultérieure. Suivant une caractéristique avantageuse, on traite une nouvelle charge de vendange correspondant au volume de moût à faire fermenter transféré dans le moût préalablement fermenté. Pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, le dispositif selon l'invention est essentiellement caractérisé par le fait qu'il comporte au moins-une cuve de charge et vinification,aumoins une cuve de fermentation renfermant le volume nécessaire de moût préalablement fermenté et le volume de moût à faire fermenter, des conduits de recyclage des moûts de ladite cuve de fermentation vers ladite cuve de charge, des organes de contrôle des volumes transférés, par contrôle de niveaux, ainsi que des organes nécessaires de transfert de charge et de liquides, et d'évacuation séparée des produits solides et liquides formés. Suivant d'autres caractéristiques - le dispositif comprend en outre une cuve -régulatrice des volumes de moûts transférés, montée en série dans le conduit de recyclage desdits moûts - le dispositif peut comporter une pluralité de cuves de charges montées en série, la partie inférieure de ltune étant reliée à la partie supérieure de la suivante, la dernière cuve de la série étant reliée à une ou plusieurs cuves en série de fermentation - les cuves de charge comportent à leur partie inférieure une porte /décuvage ouverture progressive contrôlée - une cuve de charge peut être du type rotatif pour l'homogénéisation de son contenu. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés sur lesquels la figure 1 représente un schéma illustrant le procédé selon l'invention la figure 2 représente un schéma d'une forme de réalisation du dispositif, comportant une pluralité de cuves de charge la figure 3 représente une première variante de forme de réalisation, comportant une pluralité de cuves de charge en série et une pluralité de cuves de fermentation en série les figures 4 et 5 représentent respectivement une vue schématique en coupe et en élévation d'une -seconde variante de forme de réalisation, comportant une cuve de charge rotative et une pluralité de cuves de fermentation en série. Sur ces dessins, les mimes références désignent les mimes éléments. En se référant à la figure 1, on introduit la vendange fratche, égrappée ou non jusqutà un niveau N 1, dans une cuve A de goit vinification Zpar l'intermédiaire d'un tuyau d'arrivée 1a déleou- chant sur etne trappe supérieure 2, soit par l'intermédiaire d'un tuyau lb, dans une tubulure 3 débouchant au-dessous d'suie grille perforée 4, elle-mEme disposée à un certain niveau du plafond de la cuve et destinée au blocage ultérieur des éléments solides flottants appelés "chapeau". On soutire alors une certaine quantité de jus pour atteindre le niveau N 2, soit par l'intermédiaire d'un robinet 5, en communication avec un filtre intérieur 6 et, par un conduit débouchant directement dans une trappe 8 d'une cuve de fermentation voisine ou sous-jacente B, soit par un robinet 9, dans un égouttoir 10 séparateur de pépins ou d'éléments résiduels, dont le jus propre est repris par un conduit il, par gravité ou par pompage, pour se déverser dans la même trappe 8-de la cuve B. Dans cette cuve B, on a préalablement introduit ou conservé, par exemple de la veille, une certaine quantité de moûts en fermentation jusqutau niveau N lb. le jus soutiré de la cuve A se mélangeant au rnoflt de la cuve B, le remplissage de cette dernière atteint le niveau N 2b. Ce jus entrera immédiatement en fermentation par multiplication des levures existantes ou par un levurage approprié. Par un robinet 12, on repompe ce mélange fermenté de la cuve B par une pompe 13 dans une canalisation 14, et on le retranvase dans la cuve A, soit en son point bas par un robinet 15, soit en son point haut venant sur la trappe par un coude 16 pouvant entre muni d'un arroseur ou cône de dispersion 17, lorsque la grille 4 ntest pas montée. De ce fait, la cuve inférieure B reprendra son niveau initial N lb, pendant que la cuve supérieure A reprendra son niveau N 1 et mettra immédiatement en fermentation le volume solide-liquide total contenu. On obtient l'homogénéisation de l'ensemble cuve A-cuve B par autant de recyclages de moûts écoulés de la cuve A dans la cuve B et remontés par la pompe 13 et la canalisation 14 jusqu'à la partie supérieure de la cuve A. Dans le cas d'une opération de recyclage trop longtemps interrompue, celle-ci pourra s'effectuer automatiquement par la rampe 14, gracie à un robinet. à trois voies 19, mis en communication avec le robinet 15. En effet, la fermentation dégage une très grande quantité d'anhydride carbonique qui, s'il est bloqué ou freiné par le chapeau, provoque alors le remontage des moûts par la tuyauterie 14, humidifiant et arrosant le chapeau par sa partie supérieure. On peut, bien entendu, introduire dans le circuit tous appareils de traitement ou de correction appropriés tels queréfrigérants, chaptaliseurs ou autres. On peut de m8me introduire dans le circuit, ou par l'égouttoir 10, des organes d'aération ou prises d'air souhaitables pour la prolifération des levures. Il est particulièrement souhaitable qu'il y ait constance de niveau en N 1 de la cuve A et N lb de la cuve B, ce qui peut autre facilement obtenu, soit par des contres de niveau, soit par des contacts-rupteurs automatiques commandant la pompe ou les robinets. Au bout d'un temps déterminé - plusieurs heures ou quelques jours suivant la décision du vinificateur quant au type de vin à obtenir - on fait passer en totalité le jus fermenté de la cuve A dans la cuve B et on le sépare de sa masse solide (marc) par le robinet 5, ce qui amène le remplissage de la cuve B au niveau N 3b, tandis que le marc épuisé de la cuve A viendra au niveau N 3 avant autre décuvé ou extrait par la porte 18, en vue de son pressurage. On reprend ensuite le moût, en grande partie fermenté, c'est-à-dire le vin ainsi obtenu, dans la cuve B, par le robinet 20, muni d'un coude à hauteur variable 21, et on l'envoie pour finition et traitements complémentaires vers des cuves extérieures en laissant cependant dans la cuve B un volume suffisantssau au niveau N lb, pour recommencer les opérations à partir de la cuve A qui sera de nouveau rechargée en vendanges fratches. De façon avantageuse,la cuve B comporte en outre un ou plusieurs dispositifs 22 de contre des niveaux, densité et température en vue de leur correction éventuelle. lie procédé ci-dessus permet une vinification rapide, c'està-dire une moindre immobilisation de la cuverie de vinification, tout en donnant une grande souplesse de travail à l'utilisateur. Suivant une variante du procédé, permettant trine opération en continu au cours de la première phase, après avoir rempli la cuve A en N 1, le niveau de la cuve B étant en N lb, tout en faisant écouler le jus de la cuve A au niveau N 2 pour amener la cuve B au niveau N 2b, on recharge en vendanges franches la cuve A d'un volume correspondant à celui que l'on a fait passer en B, c'est-à-dire jusqu'au niveau initial N 1, ce qui correspond à la quantité comprise entre des deux niveaux, et l'on peut de nouveau reproduire le processus. Tout l'intérêt de cette opération réside dans le fait que l'ongagne un volume supplémentaire de matière à mettre en fermentation - d'ouï un gain particulièrement appréciable du volume à traiter - tout en maintenant un équilibre particulièrement souhaitable, dans les deux cuves, d'une part du volume solide, et d'autre part, du volume liquide. les volumes respectifs trouvent, de ce fait, une pleine utilisation. On peut résumer les phases du procédé selon cette variante comme suit - Cuve A remplie au niveau N 1 - Cuve B, moûts fermentés au niveau N lb - Délestage de la cuve A au-niveau N 2, d'où - Remplissage de la cuve B au niveau N 2b - Regarnissage de la cuve A en N 1, d'où - Si besoin, réécoulage en N- 3b dans la cuve B. - Recyclage continu ou discontinu de la cuve B dans cuve A. - Ecoulage complet de la cuve A dans la cuve B au-dessus du niveau N 3b. La masse des éléments solides dans la cuve A étant plus importante, il convient que la porte de cuve 18 servant au décuvage des parties solides épuisées, ait une dimension plus importante que dans la première variante, c'est-à-dire qu'elle soit proportionnelle au volume résiduel. A cet effet, la porte 18 est avantageusement du type à ouverture progressive controlée, tel que décrit dans le brevet français nO 1 439 116 et la demande de premier certificat d'addition nO 70 07 289 du 27 Pévrier-1970 déposée par Monsieur Jean BELLOT. l'auto-vidage ainsi obtenu rend le procédé selon l'invention rapide et réduit d'autant plus le temps d'immobilisation de la cuve. De même, lors du soutirage et de l'enlèvement du jus de la cuve A, il convient soit de l'éliminer directement par le robinet 5, soit de prévoir un volume suffisant de stockage de la cuve B. De la même façon, dans le cas où l'on soutire le jus au niveau du robinet 20, il convient de munir ce dernier d'un coude à hauteur variable 21, de façon à pouvoir éventuellement jouer sur la quantité de jus au niveau N lb à conserver pour les mises en fermentation ultérieures et selon la densité de celui-ci. En se référant à la figure 2, une première forme de réalisation du dispositif est disposée en channe continue. Cette channe comprend des cuves de vinification A, comme précédemment. Elles peuvent entre de toute nature, forme et contenance, en ciment, métal ou autre materiau approprié, verticales ou cylindro-coniques, avec leur équipement. Elles reçoivent la vendange fraîche, foulée par la rampe 23. La chaîne comprend un égouttoir 10 recevant les moûts de ces cuves par la rampe 24, pour séparation des jus et des éléments solides tels que les grains, par différence de niveau ou au moyen d'une pompe 25. les jus s'écoulent dans la cuve B, contenant déjà des moûts en pleine fermentation et les éléments solides résiduels sont envoyés dans-la cuve de fermentation E ou à l'extérieur. les moûts de la cuve B sont repris par la rampe d'aspiration 26 et la pompe 27 pour être transvasés par la rampe 28 dans la cuve régulatrice 29 contenant également des moûts en pleine fermentation ; ils sont ensuite envoyés, par différence de niveau ou-pompage constant, à la partie supérieure des cuves de vinification A par la rampe 30. Ces moûts traversent le chapeau de marc pour reprendre le même circuit pendant un certain temps, pendant lequel la fermentation et la macération se poursuivent dans les cuves A. l'ar- rosage du chapeau de marc peut s'effectuer directement sur c8ne de répartition perforé 17, ou sur grille 4, permettant la fermentation à chapeau immergé. L'arrosage peut, de même, autre effectué dans une cuve A mise hors circuit par une pompe indépendante 31 aspirant en un robinet 15a et refoulant dans une tuyauterie de remontage 32 venant en communication avec la partie supérieure 16, ci-dessus décrite. les moûts en cours ou fin de fermentation sont ensuite écoulés par les grille 6, le robinet 5 et la rampe 33, pour être logés dans des cuves de terminaison (non représentées). les marcs épuisés sont évacués, comme précédemment, par la porte inférieure à ouverture contralée 18, et peuvent entre par exemple évacués au moyen d'une vis d'Archimède 34 située à l'aplomb des cuves A. La même opération continue peut également être effectuée par un circuit contraire continu, représenté sur la figure 3. Cette installation comprend les cuves de vinification Al à A3 reliées en série, les vendanges étant introduites successivement dans chacune d'elles par une tuyauterie identique la ou lb au-dessous du plateau perforé 4, par une tubulure 3. les cuves A étant en série, l'écoulage de la partie de jus située au-dessus du plateau 4 vers la cuve suivante a lieu par une tuyauterie 35 et, de la dernière cuve A3, dans la cuve de récupération B 1, contenant déjà des moûts en pleine fermentation Au fur et à mesure que la quantité de jus en fermentation augmentera, l'écoulage se fera si nécessaire dans-la cuve B 1, puis par débordement dans les cuves B 2 et B 3, par les tuyauteries 36. Ces jus sont repris, à la sortie 37 de la cuve B 3 par la rampe 38, par la pompe 39, et envoyés dans la cuve régulatrice d'alimentation 29, qui alimentera directement le robinet 15b de la première cuve A 1 par la tuyauterie 40. le cycle complet est le suivant - Arrivée de moût en pleine fermentation dans la première cuve A 1 et par le bas - Traversée de la masse de la cuve et du chapeau de marc formé au-dessous de la grille supérieure 4 - Ecoulage par débordement des jus par la partie supérieure de la cuve vers la suivante, par la tuyauterie 35, et ainsi de suite-, jusqu'à la cuve de récupération B1. - Reprise de ces moûts dans la cuve B 3, pour-alimentation de la cuve régulatrice 29. Dès que la fermentation d'une cuve A sera assez avancée, on écoule les jus vers les cuves de terminaison par la rampe 33, en utilisant les grilles 6 et les robinets 5. Après coulage complet, les marcs sont évacués par les portes 18, directement dans des presses à vendangeas. Comme précédemment, le nombre de cuves A à envisager doit correspondre au minimum à la quantité de vendanges titre supposée reçue pendant l'accomplissement du cycle et pour le temps déterminé nécessaire à la qualité. Si besoin est, une partie des cuves de réception B 1 à B 3 pourraient être utilisées comme cuves de terminaison. Il est à noter en particulier et comme précédemment, qu'en dehors de ce processus de vinification rapide, cette disposition permet tout autre mode de vinification classique. Il est à noter, également, que la remise du moût en circuit, au bas de la dernière cuve A 3 peut se faire indépendamment des cuves B1 à B3 par un robinet à trois voies 41, une tuyauterie 42 et un robinet à trois voies 43 à l'aspiration de la pompe 39, pour refoulement dans la cuve 29. Pour éviter les débordements, la tuyauterie 35 est avantageusement prolongée jusqu'à la trappe 2 des cuves A 1 à A 3. les cuves A 1 à A 7 peuvent être munies, en outre, d'une cheminée de lessivage continu 44, venant jusqutà un certain niveau du bas de la cuve, pour déboucher au-dessus de la grille 4. Suivant une deuxième forme de réalisation, et en se référant aux figures 4 et 5, un dispositif selon l'invention comporte une cuve cylindrique 45 tournante, munie à l'intérieur d'une vis hélicofdale formée d'éléments perforés discontinus 46 soudés à la cuve, jouant un r81e d'extracteur, d'une capacité variable à déterminer correspondant au débit, et à vitesse lente, de préférence. le fonctionnement est le suivant On introduit, simultanément, par l'orifice 47, le mélange de vendange fraîche égouttée provenant d'un égouttoir régulateur 48 et du moût en pleine fermentation, par la rampe 49, venant d'une cuve régulatrice 50 dans laquelle il aura été préalablement préparé ou introduit. De ce fait, le moût - à une certaine'densité alcoolique et à une température prélablement déterminée - vient mettre en fermentation rapide et continue la vendange fraîche. l'homo- généisation se poursuit durant le temps de rotation du cylindre dont les pales 45 conduisent le mélange solide-liquide vers la sortie 51 ou 52. Ce mélange est ensuite soit véhiculé en entier ou partiellement vers des cuves de fermentation, soit dissocié : volume liquide d'un c8té (51), volume solide de l'autre (52) pour être traités alors, de ce fait, séparément. On peut de meme introduire à l'arrivée 47 des raisins ou de la vendange préalablement chauffés, pendant que de la cuve 50, par la tuyauterie 49, vient du moût à la densité et à la température choisies par le vinificateur. les jus provenant de l'égouttoir 48 pourraient autre envoyés par la rampe 53 dans des cuves voisines. Ce moût peut autre envoyé en un point bas de la cuve extrême B 3, par un robinet 54, d'où, par différence de niveau et au fur et à mesure du remplissage, il passe de la partie haute d'une cuve à la partie basse de celle voisine par des tuyaux intérieurs ou un tuyau extérieur 55, et ainsi de suite pour, à la dernière cuve B, entre repris à l'orifice 56 par la rampe d'aspiration 57, la pompe 58, et refoulé jusque dans la cuve 50 ou dans une cuve extérieure par le conduit 59. Il est bien entendu que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra y apporter toute équivalence technique sans pour autant sortir de son cadre, qui est défini dans les revendications annexées. REVEmDICATIONS 1. Procédé de mise en fermentation rapide d'éléments en milieux hétérogènes, notamment de charges de vendanges, caractérisé par le fait que l'on met en contact une fraction de moût à faire fermenter, issue d'une charge de vendange renfermant des éléments solides et des éléments liquides, avec une fraction de moût fermenté préalablement préparé, que l'on remet en contact par recyclage, en continu ou non, une fraction du mélange de moûts en fermentation ainsi obtenue avec les éléments solides et liquides de ladite charge, tout en maintenant constant le volume transféré de la fraction de moût à faire fermenter et le volume de la fraction de moût fermenté, puis que l'on extrait la totalité de moût ayant ainsi fermenté, en en conservant une fraction dudit volume pour une opération ultérieure. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on traite une nouvelle charge de vendange correspondant au volume de moût à faire fermenter transféré dans le moût préalablement fermenté. 3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'il comporte et au moins une cuve de charge/vinification,au moins une cuve de fermentation renfermant le volume nécessaire de moût préalablement fermenté et le volume de moût à faire fermenter, des conduits de recyclage des moûts de ladite cuve de fermentation vers ladite cuve de charge, des organes de contrEle des volumes transférés, par contrtle de niveaux, ainsi que des organes nécessaires de transfert de charge et de liquides, et d'évacuation séparée des produits solides et liquides formés. 4. Dispositif selon la revendication 3, comprenant en outre une cuve régulatrice des volumes de moûts transférés, montée en série dans le conduit de recyclage desdits moûts. 5. Dispositif selon l'une des revendication 3 ou 4, comportant une pluralité de cuves de charge montées en série, la partie inférieure de l'une étant reliée à la partie supérieure de la suivante, la dernière cuve de la série étant reliée à une ou plusieurs cuves en série de fermentation. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel une cuve de charge est du type rotatif, pour l'homogénéisation de son contenu. 7. Dispositif selon l'une queiconque des revendications 3 à 6, dans lequel les cuves de charge comportent à leur partie inférieure une porte/décuvage à ouverture progressive contrtlée.