Brevet FR2352881A1 — publié le 19771223

L'invention concerne un procédé et un dispositif de vinification en rouge et de diffusion des marcs. La transformation du jus des raisins en vin ou vinification nécessite de nombreuses opérations telles l'égrappage,le foulage, la fermentation, etc., qui ont chacune fait'l'objet d'études et de recherches, afin de mécaniser certaines d'entre elles et d'améliorer le rendement. La vinification en rouge classique par exemple, sans chauffage ni égouttage,demande plusieurs jours et nécessite une capacité de cuves d'environ une fois et demi la quantité de vin obtenu. L'un des buts de l'invention est de réduire le nombre de cuves et donc l'encombrement. Les matières colorantes sont contenues dans la peau ou pellicule des grains de raisin et il a été constaté qu'en chauffant la vendante à 70- C environ, la cohésion des cellules constitu- tives de ladite peau était détruite, ce qui provoque la libération des matières colorantes qui se mettent alors en suspension dans le jus de raisin appelé ott,Il 11 a été constaté que la peau des raisins est recouverte en plus ou moins grande quantité d'osy- dases dont la présence au cours de la fermentation détruit les anthocyanes . I1 est donc nécessaire de détruire les oxydases avant que la fermentation ne commence.Or la destruction des oxydases est possible grâce à une élévation de la tempé - rature à environ 65 C. Il résulte donc que le chauffage de la vendange à 65 ou 70e C permet, d'une part, de libérer les matières colorantes et, d'autre part, de détruire les oxydases. Cependant il a été découvert qu'entre les températures d'environ 40 à 60' C. les oxydases qui n'ont pas encore atteint leur température d' élimination, provoquent la destruction des matières colorantes en quelques secondes. Or le passage de la température ambiante à la température désirée de 70' C environ, dure dans tous les procédés connus plusieurs dizaines de secondes et parfois quelques minutes, la plage de température 40 600 C. n'étant franchie qu'en quelques dizaines de secondes. I1 est donc clair que l'élimination des oxydases dans les procédés connus n'est obtenue qu'après leur action destructrice sur les matières colorantes. C'est un autre but de l'invention de proposer un procédé et un dispositif qui permettent l'élimination des oxydases présentes sans destruction des matières colorantes. Comme il a été dit ci-avant, la matière colorante libérée par la chaleur est mise en suspension dans le moût. Cette matiere colorante ne peut se dissoudre toute seule dans le moût et précipite en grande partie dès que ce dernier est au repos. C'est un autre but de llinvention de permettre une dissolution des matières colorantes par l'agent nisrel de dissoluton :l'alcool, effectuée sans déperdition dudit agent. L'invention permet, en effet, de dissoudre les matieres colorantes avec du vin, sans déperdition d'alcool sous l'action du chauffage, car l'i mention propose et permet d'effectuer cette opération en vase clos, contrairement aux procédés connus de vinification qui s'effectuent à ciel ouvert. L'invention permet donc notamment de récupérer le maximum de matières colorantes, d'accroitre le rendement et de réduire l'encombrement. En dehors du vin obtenu après fermentation du moût, il est encore possible d'extraire celui qui imbibe le marc après fermentation et pressurage. Le procédé actuellement utilisé pour extraire le vin contenu dans le marc consiste à recevoir ce dernier dans des cuves à diffusion et de le traiter avec de l'eau. En effet, le vin peut etre extrait du zarc par le phénomène d'osmose. Le vin ainsi extrait sous foree de piquette est destiné à être distillé.Ce procédé présente l'inconvénient de nécessiter des cuveries importantes1 donc7onéreuses et un temps nécessairement long puisque la diffusion ainsi opérée dure plusieurs jours. C'est encore un but de l'invention de proposer un procédé et un dispositif d'extraction du vin qui imbibe le marc après fermentation et pressurage. L'invention permet de mécaniser cette opération, de supprimer les cuves de diffusion et de réduire le temps de diffusion à quelques minutes. Pour atteindre les buts mentionnés ci-avant, l'invention a pour objet un procédé de vinification en rouge remarquable en ce qu'il consiste à : A - chauffer la vendange, préalablement égouttee ,jusqu 'â une température d'environ 65 à 700 C. de telle manière que la plage de température comprise entre 40 et 600 C. soit franchie de façon quasi instantanée. B - dissoudre et fixer les matières colorantes par addition de vin effectuée en vase clos. C - éventuellement extraire le vin qui imbibe le marc après fermentation et pressurage pour obtenir une "piquette" à distiller en faisant traverser le marc par une eau de diffusion sous pression à température ambiante ou chauffée préalablement. Pour effectuer l'opération A sus-mentionnée la vendange égouttée est éventuellement préchauffée par tout moyen,parexemple,jusau' àunetempérature environ 400C,et ensuite mélangée avec du moût distribué sous pression à une température d'environ 90 à 950 C. dans des proportions et de manière telle que le mélange obtenu s' équilibre thermiquement de façon quasi instantanée à la température d'environ 65 à 70 C. Selon un mode de réalisation de l'invention le mélange obtenu après l'opération A est séparé en une partie moût et une partie marc, le vin additionnel nécessaire à l'opération B mentionnée ci-avant étant directement mélangé en vase clos avec ledit moût. Cependant le vin additionnel peut être mélangé avec le marc puis récupéré et remélangé avec la totalité ou une partie du moût, la partie de ce dernier éventuellement non mélangée au vin étant recyclée pour servir de moût de chauffage selon l'opéra- tion A sus-mentionnée, tandis que le marc peut avantageusement subir une nouvelle addition de vin et une nouvelle séparation de manière à épuiser complétement les matières colorantes qu'il contient. Avantageusement pour l'opération C, le marc subit plusieurs fois une traversée d'eau sous pression suivie d'une compression et d'une expansion, la piquette obtenue après chacune de ces opérations partielles étant avantageusement recyclée de manière continue jusqu épuisement complet du marc et obtention de la richesse maximale. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé. Avantageusement c'est le même dispositif ou un dispositif semblable constitué à partir des mêmes éléments qui permet de réaliser soit les opérations A et B, soit l'opération C du procédé. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un dispositif selon l'invention. Cette description se réfère au dessin annexé dans lequel la figure 1 montre un extracteur El selon l'invention, à la suite duquel est branché un extracteur E2 montré en partie, la figure 2 est une coupe suivant II-II de la figure 1 la figure 3 montre une installation selon l'invention comportant trois extracteurs du type de la figure 1. L'appareil El montré aux figures 1 et 2 et appelé ci-après extracteur comporte un arbre creux 1 rotatif muni d'une hélice 2. Cet arbre est disposé concentriquement dans un tube 3 de diamètre intérieur légèrement supérieur au diamètre extérieur de l'hélice. Le tube 3 constitue une chambre d'admission 4 et il est pourvu d'une chambre de chauffage et d'extraction primaire 5, d'un couloir de circulation 6 et d'une chambre d'extraction finisseuse 7. La chambre de chauffage 5 est constituée par un cylindre- 8 qui enveloppe concentriquement le tube 3. Ce dernier est pourvu sur toute la longueur de la chambre d'une pluralité d'aJours qui forment une sorte de filtre. De même, l'arbre 1 est également pourvu en cet endroit d'ajours et il est fermé en bout de chambre par un élément 9. Au point bas de la chambre 5 est aménagée une tubulure d'évacuation 10. La chambre d'extraction finisseuse 7 est aussi constituée par une enveloppe cylindrique il. L'arbre l se termine à l'extrémité de ladite chambre, tansis que l'hélice 2 se termine au 1/3 environ de cette dernière. La paroi du tube 3 est percée d'ajours sur les 2/3 environ de la chambre côté aval et une tubulure d'évacuation 12 est aménagée à la partie basse de ladite chambre. En outre la figure 1 montre en partie un moyen d'alimentation à vis 13 et un deuxième extracteur E2 semblable à l'extracteur El et dont la chambre d'admission 4' est réunie à la chambre finisseuse 7 de l'extracteur El. Le fonctionnement de l'extracteur El montré à la figure 1 est simple à comprendre. La vendange égouttée ou marc arrive par l intermédiaire du moyen d'alimentation forcée 13 dans la chambre d'admission 4 où elle est entrainée par lthélice 2 et l'arbre rotatif 1. La vendange est fournie à température ambiante ou légèrement préchauffée à 400 C. environ.. En même temps que la vendange est entrainée, du moût chauffé entre environ 90 à 950 C. est refoulé sous pression selon la flèche F1 dans l'arbre creux 1. Au niveau de la chambre 5, étant donné la fermeture par 9 de l'arbre i, le moût passe à travers les ajours de l'arbre et traverse en force l'anneau homogène et compact de la vendange. Cette disposition permet,en déterminant les proportions de mélange, d'élever instantanément la température de la vendange à 700C. environ et le moût se charge alors d'une grande partie de la matière colorante comme il a été dit ci-avant à propos de l'intérêt du chauffage. Le modt traverse le tube 3 et peut être recueilli par la tubulure d'évacuation 10. Le reste du moût non récupéré, imbibe la vendange qui est poussée sous forme d'anneau par l'hélice 2 dans le couloir de circulation 6 et parvient à la chambre d'extraction finisseuse 7.. Dans cette dernière la vendange fait bouchon et la forte pression à laquelle elle est soumise refoule le moût à travers les ajours du tube formant filtre, d'où il est évacué par la tubulure inférieure 12. Eventuellement, pour éviter que la masse de vendange ne tourne avec l'hélice, un trèfle peut être placé sur l'arbre, entre les filets de ce dernier1 à l'extre- mité du couloir.Il est à remarquer que dans la partie située au delà de l'arbre 1 le volume occupé par la vendange cesse d' être annulaire pour devenir cylindrique, ctest-à-dire plus grand, e d'où expansion de celle-ci qui est alors en bonne condition pour être reprise perpendiculairement par l'hélice 2' de l'extracteur E2. Dans le cas ou le moût ne nécessite pas un recyclage, il est stabilisé dès récupération aux tubulures 10 et 12,de l'extracteur Espar un aw ortde vin fixiden en Fît qui dissout la matière colorante. L'extracteur E2 fonctionne sensiblement de la même manière, mais au lieu de moût c'est du vin rosé à rougir ou du vin rouge à foncer qui est introduit selon la flèche F2 dans son arbre creux 1' de telle sorte que la matière colorante qui reste dans la vendange est dissoute dans l'extracteur lui-même. Après l'explication du fonctionnement d'un extracteur, l'installation représentée schématiquement à la figure 3 peut maintenant être décrite. Cette installation comporte trois extracteurs El, E2, E3 disposés en chaine et semblables à celui décrit à propos de la figure 1. L'extracteur E3 n'est pas obligatoire. Outre les trois extracteurs munis des éléments déjà décrits, cette figure montre un moyen d'alimentation 13 à introduction forcée et vis égoutteuse éventuelle branché sur la chambre d'admission de l'extracteur El, un égouttoir ou cuve relais égoutteuse 14, un échangeur de chaleur 15, une cuve à niveau constant 16, un surchauffeur 17 et un refroidisseur stabilisateur 18. Cette installation fonctionne de la manière suivante. La vendange est introduite en F3 dans l'égouttoir 14. Une certaine quantité de marc égoutté, 1/3 par exemple de la vendange introduite en F3, est transmise selon F4 au moyen d'alimentation 13 pour être envoyéeet travaillée dans l'extracteur El. Le moût de goutte provenant de l'égouttoir 14 est dirigé selon F5 dans l'échangeur de chaleur d'où il ressort à 700 C environ pour être stocké dans la cuve 16. Eventuellement du moût de goutte produit par la vis égoutteuse du moyen d'alimentation 13 est récupéré en 19 et renvoyé selon le même parcours que le moût de goutte de l'égouttoir jusqu'à la cuve 16 par l'intermédiaire de l'échangeur 15.De la cuve 16 le moût passe à travers le surchauffeur 17 alimenté en vapeur en 20, où sa température est élevée à 9095o C. environ, de l'eau de condensation étant évacuée en 21. Ce moût surchauffé est destiné à être introduit sous pression, par l'intermédiaire d'une pompe non représentée, dans le tube creux rotatif de l'extracteur El en suivant le parcours F6. Le moût traverse le marc dans l'extracteur El comme il a déjà été expliqué et peut être récupéré à la sortie des tubulures d'évacuation 10 et 12 respectivement des chambres d'extraction 5 et 7 dudit extracteur. Le moût ainsi obtenu est divisé en deux parties. Une première partie est directement envoyée dans la cuve 16 et constitue un moût de circulation en circuit fermé, tandis que l'autre partie est dirigée dans 1' échangeur 15, en sens inverse du moût à chauffer, de telle sorte que sa température s'abaisse d'environ 70 à 200 C. et parvient ensuite jusque dans le refroidisseur stabilisateur 18. La quantité de moût en circuit fermé dépend de la température de la vendange et du pourcentage de l'égouttage préalable. Cette quantité diminue avec l'augmentation de l'égouttage et devient nulle pour un pourcentage d'égouttage de 75% et une température de 20C C. environ. Le marc provenant de la chambre finisseuse 7 de l'extracteur El est conduit dans la chambre d'admission de l'extracteur E2, qui lui-même débouche dans l'extracteur E3. Du vin rosé à rougir ou du vin rouge à foncer est introduit en F2 dans l'extracteur E2. Ce vin est récupéré dans les chambres d'extraction de l'ex- tracteur 2 et dirigé dans le refroidisseur stabilisateur 18 où il est mélangé avec le moût provenant de l'échangeur 15. Le moût et le vin qui sortent du refroidisseur 18 sont alors dirigés selon F7 dans des cuves de fermentation. L'extracteur E3 alimenté en vin selon F8 produit dù vin en F9 et du marc en F10 qui, selon son état d'humidité, est dirigé ou non vers la presse pour subir un pressurage supplémentaire. Il est clair que le dispositif décrit permet de réaliser les opérations A et B du procédé selon l'invention et d'en retirer tous les avantages mentionnés ci-avant. L'opération C qui consiste à extraire ie vin qui imbibe le marc après fermentation et pressurage est avantageusement réalisé au moyen d'un dispositif semblable à ceiui précédemment décrit. En effet, il suffit d'utiliser des extracteurs disposés en chaine de la manière déjà décrite, en nombre suffisant et de préférence cinq, afin d'obtenir un bon épuisement du marc. Pour réaliser cette opération le marc est introduit dans la chambre d'admission du premier extracteur et parcourt ainsi successivement chacun des extracteurs suivants, tandis que de l'eau éventuejlewent chauffé est introduit dans le dernier extracteur. L'eau qui devient progressivement piquette est injectée sous pression du dernier extracteur dans l'arbre creux du précédent et remonte ainsi jusqu'au premier où elle sort à la richesse maximale. La disposition permet de faire subir au marc une compression suivie d'une expansion à l'extrémité de la chambre d'extraction finisseuse de chaque extracteur. Ce résultat accompagné d'une diffusion sous pression entraine un épuisement du marc et donc un rendement particulièrement intéressant. Il est possible de placer l'épépinage du marc en bout de chaine des extracteurs. Il est encore possible de faire des recyclages et de réduire ainsi le volume des piquettes à distiller, la marche de la chaine étant continue, programmée et automatique. En outre1 le dispositif qui vient d'être décrit et qui peut subir de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention, peut aussi être utilisé à d'autres applications. Il est en effet possible d'extraire non seulement le vin contenu dans le marc mais encore la matière colorante, l'alcool du vin dissolvant étant récupéré ultérieurement; les sucres résisuels; l'acide tartrique, etc. REVENDICATIONS 1 - Procédé de vinification en rouge, caractérisé en ce qu'il consiste notamment à : A - Chauffer la vendange, préalablement égouttée à une température d'environ 65 à 70* C de telle manière que la plage de température comprise entre 40 et 600 C. soit franchie d'une façon quasi instantanée. B - Dissoudre et fixer les matières colorantes par addition de vin effectuée en vase clos. C - Eventuellement extraire le-vin qui imbibe le marc après fermentation et pressurage pour obtenir la piquette à distiller en faisant traverser le marc par une eau de diffusion sous pression & température ambiante ou chauffée préalablement. 2 - Procédé selon la revendication i, caractérisé en ce que pour effectuer l'opération A, la vendange égouttée est éventuellement préchauffé par tout moyen et ensuite mélangée avec du mû du moût distribué sous pression à une température b'nviron 90 à 950 C. dans des proportions et de manière telle que le mélange obtenu s'équilibre thermiquement de façon quasi instanta,née à la température d'environ 65 à 70" C. 3 - Procédé selon les revendications l et 2, caractérisé en ce que le mélange obtenu après l'opération A selon la revendication 2, est séparé en une partie moût et une partie marc et en ce que le vin additionnel nécessaire à l'opération B de la revendication 1 est directement mélangé en vase clos avec ledit moût. 4 - Procédé selon les revendications i et 2, caractérisé en ce que le mélange obtenu après l'opération A selon la revendication 2, est séparé en une partie moût et une partie marc et en ce que le vin additionnel nécessaire à l'opération B de la revendication i est mélangé avec ledit marc puis récupéré et remélangé avec la totalité ou une partie du moût, la partie de ce dernier éventuellement non mélangé au vin étant recyclée pour servir de moût de chauffage selon l'opération A sus-mentionnée, tandis que le marc peut avantageusement subir une nouvelle addition de vin et une nouvelle séparation de manière à épuiser au mieux les matières colorantes qu'il contient. 5 - Procédé selon la revendication i, caractérisé en ce que pour l'opération C, le marc subit plusieurs fois une traversée d'eau SOUS pression suivie d'une compression et d'une expansion, la piquette obtenue après chacune de ces opérations partielles étant avantageusement recyclée de manière continue jusqu'à épuisement complet du marc et obtention de la richesse maximale. 6 - Dispositif pour la mise en oeuvre des opérations A et B du procédé selon l'une quelconque des revendications l à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen d'alimentation de la vendange vis par exemple, suivi d'au moins un appareil appelé extracteur destiné à recevoir, d'une part1 la vendange égouttée ou marc et, d'autre part, du moût ou du vin, ledit extracteur étant muni de moyens de mélange et de séparation des produits sus-mentionnés. 7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'un extracteur comporte un arbre creux rotatif destiné à recevoir du moût chaud ou du vin-,muni d'une hélice, le tout étant disposé concentriquement dans un tube, de diamètre intérieur légèrement supérieur au diamètre extérieur de l'hélice, qui est pourvu d'une chambre d'admission destinée à recevoir la vendange ou le marc du moyen d'alimentation ou de l'extracteur précédent,drune chambre de chauffage et d'extraction primaire destinée au mélange sous pression du moût et du marc, d'un couloir de circulation du marc et d'une chambre d'extractiOn finisseuse. 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la chambre de chauffage et d'extraction primaire est constituée par un cylindre qui enveloppe concentriquement le tube qui est muni à cet endroit d'une pluralité d'ajours, l'arbre creux étant également muni d'ajours destinés à former une sorte de filtre tandis que ledit arbre est fermé à l'extrémi- té de la chambre de sorte que le moût ou le vin qui est introduit sous pression dans l'arbre creux traverse les grilles ainsi formées et donc la vendange ou le marc entrainé par lthélice, ladite chambre étant en outre pourvue d'une tubulure d'évacuation ou d'extraction destinée à récupérer le vin ou le moût,et en ce que la chambre d'extraction finisseuse est également constituée par un cylindre qui enveloppe le tube muni à cet endroit d'ajours sur environ les 2/3 de la chambre côté aval, l'hélice se terminant au 1/3 environ de la chambre et l'arbre à 1 'extré- mité de cette dernière qui, en outre, est munie d'une tubulure d'évacuation pour le moût ou le vin. 9 - Dispositif selon les revendications 6 à 8 caractérisé en ce qu'il comporte deux et éventuellement trois extracteurs selon les revendications 7 et 8, qui sont disposés en chaine et reliés entre eux respectivement par leur chambre finisseuse et d'admission, le dispositif d'alimentation étant disposé de manière à alimenter la chambre d'admission du premier extracteur, tandis que le moût du premier extracteur est récupéré aux tubulures de ses chambres d'extraction pour être refroidi et mélangé au marc et au vin du deuxième extracteur, une partie étant éventuellement réchauffée et recyclée pour alimenter 1' arbre creux du premier extracteur et que du vin est introduit dans l'arbre creux du deuxième extracteur et éventuellement du troisième. 10 - Dispositif destiné à effectuer l'opération C du procédé selon les revendications i à 5, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité et de préférence cinq extracteurs selon les revendications 7 et 8, les hélices transportant du marc fermenté, tandis que le moût chaud est remplacé par de l'eau à température ambiante ou éventuellement chauffée et que l'eau qui devient piquette passe du dernier extracteur au précédent en remontant jusqu'au premier d'où elle est récupérée à la richesse maximale.