Brevet FR2212429A1 — publié le 19740726

La présente invention est du domaine de la fabrication du vin et concerne plus particulièrement un procédé de préparation de levain destiné à la vinification et notamment à la vinification selon la méthode champenoise. On rappelle que l'on entend par fermentation toute transformation d'un milieu sous llaction de microorganismes ; que l'on entend par levain une matière constituée soit par des microorganismes isolés, soit par un milieu de culture riche en microorganismes, lesdits microorganismes étant, dans l'un et l'autre cas, vivants et aptes à se multiplier ; que l'on entend par vinification la transformation (ou fermentation) du sucre en alcool éthylique et en gaz carbonique au sein du jus du raisin ou du vin. On rappelle que la méthode champenoise de vinification comporte deux fermentations successives.La première est une fermentation ordinaire en cuve ouverte à l'issue de laquelle le jus de raisin est transformé en vin titrant 9 à 110 d'alcool et ne comportant pratiquement plus de sucre. La seconde fermentation s'opère au sein du vin précédent dans lequel ont été rajoutés du sirop de sucre et du levain ; cette seconde fermentation se produit dans des bouteilles bouchées dans lesquelles le gaz carbonique formé se trouve confiné et de ce fait solubilisé dans le milieu liquide. C'est un procédé nouveau d'obtention de ce levain qui fait l'objet de la pré sènte invention. Pour produire le levain selon la méthode traditionnelle, on ensemence à l'aide d'une souche sélectionnée de levures telles que Saccharomyces Oviformis une cuve de vin enrichi de 10 à 25 g/l de saccharose ; la fermentation à la température habituelle des caves et en l'absence de toute aération forcée demande 8 à 15 jours pour être complète. Ceci s'explique d'une part par le fait que les conditions optimales du métabolisme des levures ne sont pas remplies manque d'oxygène et température trop basse, et d'autre part du fait que l'alcool contenu dans le vin constitue à ce taux un inhibiteur de croissance ; de plus le manque d'oxygène conduit les levures à produire de l'alcool plutôt qu'à en consommer.Dans de telles conditions les levures se développent très lentement ; ce développement, bien que très lent, entratne une élévation du taux alcoolique, ce qui constitue un facteur d'inhibition supplémentaire. Dans ce tains cas où le manque d'oxygène est important, on peut même assister au blocage de la fermentation. Une concentration initiale élevée en sucre ne fait qu'accentuer le phénomène. Un premier inconvénient de cette méthode traditionnelle est qu'elle nécessite des cuves de grande dimension et, de ce fait, coûteuses. Ainsi pour une installation de vinification consommant 500 1. de levain par jour, en prenant 10 j. comme durée normale du développement des levures, il sera nécessaire d'utiliser soit 10 cuves de 500 1. soit 2 cuves de 5.000 1. Dans le premier cas on doit inoculer chaque jour une cuve de 500 1. de vin enrichi et chaque jour utiliser une cuve dont l'inoculation a été faite-l0 jours auparavant et dans laquelle le levain s'est développé d'une façon suffisante en quantité et satisfaisante en qualité.Dans le second cas, on doit tous les 10 jours inoculer une cuve de 5.000 1. de vin enrichi puis l'abandonner à fermentation pendant 10 jours, tandis que l'on soutire le levain d'une cuve ensemencée de 10 à 20 jours auparavant, à raison de 500 1. chaque jour. Un second inconvénient de cette méthode traditionnelle réside dans la possibilité d'une contamination qui pourra d'être constatée qu'à l'issue de la pé riode de fermentation, au moment où l'on aura besoin du levain ; il résultera de cette contamination la perte de la totalité du vin enrichi de la cuve contaminée. Ce second inconvénient est particulièrement sensible dans le second cas où l'on utilise des cuves de grande capacité. Plus récemment quelques progrès ont été accomplis dans la technique de production des levains en procédant de la façon suivante : après avoir soutiré la moitié du levain d'une cuve, on complète à nouveau cette dernière avec du vin enrichi et on l'abandonne à fermentation ; la durée de fermentation d'une telle cuve constituée pour moitié par un- pied de cuve et pour moitié par du vin enrichi, n'est plus que de 3 jours. Ainsi la production de 500 1/j. de levain peut être assurée par quatre cuves de 1.000 1. ; cette façon de faire a donc permis de diminuer sepsiblement la capacité de cuverie. Par ailleurs on connait dans d'autres domaines de l'industrie de la fermentation, la manière d'obtenir dans un réacteur, ou fermenteur, une fermentation continue. Pour ce faire on introduit à un certain débit d'alimentation un milieu nutritif, ou fermentescible, dans le fermenteur qui contient un pied de cuve constitué par ledit milieu dans lequel se sont développés les microorganismes, et on retire du fermenteur le milieu fermenté à un débit égal au débit d'alimentation. Les -avantages de la technique continue par rapport à la discontinue décrite plus haut résident dans une réduction des capacités de cuverie et dans une grande régularité, en aval du fermenteur, des caractéristiques du milieu fermenté.Un point remarquable du fonctionnement du fermenteur est dans le fait que les matières fermentescibles apportées par le milieu y sont présentes à une très faible concentration, du fait de leur consommation quasi-immé dilaté par les microorganismes. La présente invention est l'aboutissement de travaux de recherche des demandeurs visant l'augmentation de la teneur en levures du levain et la réduc tion- de la durée de fabrication de celui-ci. Au cours de ces travaux et à la lumière de dosages des constituants du milieu de culture, les demandeurs ont pu constater qu'une première phase, dite phase d'inhibition de très loin la plues longue de la fermentation discontinue, due à l'effet inhibiteur de l'alcoôl, était consacrée à l'évaporation de l'alcool du vin enrichi, consécutive à l'aération du milieu. Durant cette première phase de la fermentation l'accroissement du nombre de levures était très faible.Ils constatèrent aussi qu'un accroissement assez brusque du nombre de levures corncidait avec un certain seuil du taux d'alcool (anviron 7 à 8 ) ; l'inhibition par l'alcool s'imposait donc comme cause principale de la longueur de la première phase ; or les normes de fabrication du levain pouvant etre utilisé pour la vinification selon la mé thode. champenoise interdisent d'utiliser quoi que ce soit d'autre que du vin enrichi comme milieu de culture des levures. I1 convient de remarquer que les cultures bactériennes (ou fermentations) dans un milieu non inhibiteur présentent généralement une phase, dite de latence, dans leur développement, qui résulte pour une large part du traitement antérieur des microorganismes et qu'il ne faut pas confondre avec une inhibition ; cette phase de latence est en général de courte durée (tout au plus quelques périodes de dédoublement) alors que l'inhibition dure aussi longtemps que l'inhibiteur est présent. La phase de latence peut être comparée à une phase de réveil du microorganisme et l'un des avantages des techniques continues est d'utiliser des microorganismes en perpétuel état d'éveil. L'idée de la présente invention repose d'une part sur la connaissance du phénomène suivant lequel, en présence d'une faible teneur en sucre et en pré -sence d'une forte teneur en oxygène dissous, non seulement de l'alcool n'est pas produit par les microorganismes mais au contraire celui contenu dans le vin enrichi est cpnsommé par ces derniers, et d'autre part sur la connaissance du point remarquable cité plus haut à propos de la fermentation continue.Ainsi un inhibiteur, même absolu à une certaine concentration, à la condition qu'il soit consommable, même très faiblement, perd à une concentration plus faible au regard du résultat, ses propriétés inhibitrices s'il est apporté en même temps que -l'aliment principal dans un processus continu puisque dans un tel processus de fermentation tout aliment se trouve présent dans le milieu à,une très faible concentration. La présente invention consiste donc à appliquer un processus de fermentation continue connu et appliqué par ailleurs, à un domaine de fermentation où seul des processus discontinus étaient jusqu'alors appliqués, en vue d'obtenir un résultat industriel nouveau qui est la suppression de la phase d'inhibition ce résultat industriel nouveau que ton qualifiera de premier entraine au moins deux résultats seconds, l'un résidant dans une réduction considérable de la durée de fermentation, l'autre, dont la constatation s'est imposée expérimentalement, résidant dans une augmentation appréciable de la richesse en levures du levain. Selon la présente invention dont un exemple de réalisation va être décrit en se référant à la figure de la planche unique annexée, un procédé pourpro- duire du levain utilisable pour la vinification selon la méthode champenoise consiste à -1"- réaliser un pied de cuve -en ensemençant du vin enrichi, à l'aide de levures sélectionnées, telles que Sacch.Oviformis, et en abandonnant le vin enrichi ensemencé à fermentation ; de préférence cette fermentation est effectuée dans un fermenteur 1 pourvu d'une arrivée de vin enrichi 2 d'une arrivée d'air par barbottage 3, d'un agitateur 4, d'un dispositif de chauffage tel que 5, et d'un départ de levain 6 ; l'arrivée 2 et le départ 6 sont munis respectivement de pompes volumétriques 8 et 7 soigneusement ajustées au même débit ; durant la réalisation du pied de cuve les pompes 7 et 8 sont à l'arrêt tandis que fonctionnent l'aérateur 3, l'agitateur 4 et le chauffage 5 réglé thermostati- quement dans une fourchette 27-370C environ ; dans de telles conditions la fermentation, pour être complète, peut nécessiter six à huit jours. -2 - le pied de cuve ci-dessus étant réalisé, introduire de façon continue et selon un certain débit le vin enrichi dans le fermenteur et retirer simultanément du fermenteur le levain formé, selon le même débit; l'introduction du vin enrichi et le retrait simultané du levain s'effectuent au moyen des pompes 7 et 8 tandis que les conditions de fermentation énumérées ci-dessus sont maintenues par le fonctionnement des organes 3, 4 et 5. La fabrication continue du levain se trouve ainsi amorcée et elle ne prendra fin que lorsque cessera limentation en vin enrichi ou lorsque seront modifiées de façon rédhibitoires les conditions de fermentation.Le débit du fermenteur, pour permettre une teneur maximale du levain en levures, dépend des conditions de fermentation et du volume du pied de cuve ; les conditions de fermentation optimales sont une agitation sans cavitation, une aération suffisante pour saturer en oxygène le milieu en fermentation et une température située entre-27 et 37"C ; le rapport du débit horaire au volume du fermenteur prend le nom de taux de dilution lorsque l'enrichissement du vin est à un taux de 10 à 25 g/l, la richesse maximale en levures du levain formé est obtenue pour un taux de dilution compris dans la fourchette 0,06 à 0,1 h 1 ; la richesse est encore acceptable (au moins égale à celle des procédés classiques) pour un taux de dilution compris dans la fourchette 0,02 - 0,15.Le levain ainsi produit peut être utilisé de façon continue, mais il peut aussi être stocké dans une cuve tampon telle que 10 dans laquelle il peut être stabilisé par réfrigération à 0 environ. A titre d'exemple, la production journalière de 500 1. de levain titrant 8 environ 2 à 3.108 levures par millilitre peut être réalisé dans un fermenteur de 200 1. de capacité avec un débit d'environ 21 l/h. Une cuve tampon réfrigérable de 500 1. donne à l'installation une souplesse de fonctionnement très satisfaisante. Il doit être compris que l'invention n'est pas limitée à l'exemple donné ci-dessus, mais qu'elle s'étend à tout procédé de culture de levain consistant à maintenir la concentration en sucre au-dessous d'un seuil permettant la consommation simultanée du sucre et de l'alcool contenus dans le milieu enrichi. L'invention s'étend notamment, comme déjà dit au processus continu, mais aussi à des processus tels que celui dit "en expension de volume" qui consiste à apporter selon un profil de débit déterminé, le milieu d'alimentation dans le milieu de culture, sans soutirage continu de celui-ci. REVENDICATIONS 1-. Procédé de culture de levain de vinification dans laquelle le levain doit être cultivé dans un vin riche en alcool et en sucre, caractérisé :en ce que la concentration résiduelle en sucre est maintenue dans le milieu de culture au-dessous d'un seuil permettant la consommation simultanée du sucre et de Alcool contenus dans le vin enrichi. 2-. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte l'introduction continue du vin enrichi dans un pied de cuve constitué par le levain lui-meme selon un profil de débit déterminé. 3-. Procédé selon la revendication 2, caractérisé én ce qu'il comporte le retrait continu du levain selon le même-profil de débit, ledit débit, dans ce cas, étant constant. 4-. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce quTil comporte le retrait discontinu du levain, il s'agit alors du procédé dit en expension de volume". 5-. Procédé selon la revendication 3, dans lequel le rapport du rapport du débit au volume du pied de cuve est appelé taux de dilution, caractérise en ce que ledit taux de dilution a une valeur comprise dans la fourchette 0,02 -l 0,15 h 1 6-. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit taux de dilution a une valeur plus particulièrement comprise dans la fourchette 0,04 - 0,10 h 7-. Procédé selon la revendication 1, caractérisé : en ce que le sucre d'enrichissement est le saccharose. 8-. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que levain constituant le pied de cuve comporte des levures du genre Saccharomyces Oviformis.