Brevet FR2374415A1 — publié le 19780713

La présente invention a pour objet la fabrication continue du vinaigre et, plus particulièrement, le reglage de la oencentration de I'oxygéne dans le liquide en voie de fermentation pour la production du vinaigre d'alcool, on opêre avec une concentration en acide acetique superieure à 12 %. %. Les bactéries acétiques qui se trouvent dans les milieux nutritifs artificiels constitués par de l'eau, des sels nutritifs, de l'alcool et de l'acide acétique sont très sensibles aux interruptions, même très brèves, de l'amenée d'air Des arrêts de l'admission d'air, ne serait-ce que pendant 2 minutes ont une action lithale sur plus de la moitié des bactéries acétiques contenues dans le substrat. Le brevet allemand i 168 125 décrit un procédé de mesure de la teneur en alcool dans la trempe, ce procéda tendant à empêcher cette teneur en alcool de descendre jusqu'à zéro. Lorsqu'une valeur de référence de cette teneur, prise, par exemple entre 0,3 et 0,1 %, est atteinte, on évacue à peu près la moitié du contenu du fermentateur et on introduit, sans arrêter la ventilation, une nouvelle charge de substrat dans le fermentateur à concurrence de la quantité désirée. suivant ce procédé antérieur, le réglage en oxygène dans le fermentateur est assuré on calculant la consommation en oxygène à partir de l'accroissement de la teneur en acide acétique, accroissement déterminé par des prelèvements d'échantillons et analyses ainsi que par des analyses de la teneur restante ion oxygène dans les gaz résiduaires.Chaque analyse de l'acide acétique demande beaucoup de tumps et est effectuée d'une manière intermittente, tandis que l'analyse des gaz ne peut se faire qu'avez un appareillage coûteux les Inconvénients de ce procédé antérieur ont les suivants : évacuation périodique du produit récolté et le remplissage périodique du fermentateur avec pour conséquence une inadaptation de la masse d'air requise aux besoins en oxy gène des bactéries acétiques. ta ventilation étant maintenue constante, on insuffle dès le début de la fermentation de grandes quantités d'air dans le substrat, ce qui a pour résultat des pertes en alcool et en vinaigre en raison de leur volatilité malgré la présence du condenseur à reflux ce n'est qu'à la fin de la période de fermentation que l'on utilise la quantité maxima d'air définie par le réglage, C'est ainsi que l'on perd l'énergie utilisée pour la ventilation, du fait que l'excès d'air sort du fermentateur sans avoir etS utilisée. l'invention a pour objet un procédé réglant la quantité d'oxygène en fonction de la quantité de substrat présente au moment considéré, la circulation d'air etant maintenue en permanence. Le problème ainsi posé est résolu, conformément à l'invention, grâce à ce que l'on mesure d'une manière permanente la concentration en oxygène dans le liquide en cours de fermentation et que l'on utilise la valeur mesurée à la commande de la circulation d'air ou de l'amenée d'air fraisou à ces deux commandes à la fois gn va maintenant décrire l'invention avec plus de détails en se référant au dessin ci-joint dont la figure unique est une vue schématique en élévation de l'appareil de production de vinaigre. comme représenté, la cuve de fermentation 1 con- tient un dispositif de brassage 2 relié par une transmission 3 à un moteur électrique 4. À l'intérieur du fermentateur 1 se trouvent encore assujettis un conduit central d'amenée 5 du substrat et des chicanes 6 formant échangeurs de cha- leur. le conduit d'amenée d'air 7 est fixé par sa tubulure d'entrée 15 à la partie supérieure du fermentateur et se termine, après avoir traversé suivant son axe longitudinal le conduit d'amenée 5 du substrat, par un pulvérisateur d'air réglable0 une soupape d'évacuation 8 du fond au fermentateur est reliée par une canalisation à une pompe 20 rece vant le produit récolté Une électrode d'oxygène g du régulateur 21 est introduite dans la paroi inférieure de la cuve de fermentation. Dans leur ealotte supérieure du fer mentateur est monté un séparateur mécanique de mousse 10 relié par une transmission 11 à un moteur électrique 12. L'amenée du substrat passe par la soupape de réglage 13 et celle de l'air frais par le rotemètre ou compteur rotatif 14. 'air résiduaire est évacué au-delà du séparateur de mousse 10 par la tubulure de sortie 16 de ce dernier, le réfrigérant à reflux 17 et le clapet de retenue 18. La soupape de réglage 19 est intercalée dans le circuit ramonant l'air non évacué à la tubulure d'entrée 15. En cours de fonctionnement, la cuve de fermentation est remplie à peu près aux deux tiers par le liquide de fermentation Le dispositif de circulation ou de brassage 2 à auto-aspiration aspire le liquide de fermentoetion suivant l'axe de la cuve vers le conduit d'amenée 5 et il aspire en même temps l'air par son conduit d'amenée 7, teut cela de maniere à re-fouler la dispersion du liquide de fer mentation dans l'ait on la projetant radialement par centrifugation le long des chicanes 6 formant échangeurs de cha- leur, et ensuite à faire revenir la dispersion après ddga- gemment des gaz dans la partie supérieure de son conduit d'am@@ée 5. Après séparation de la mousse dans le séparateur de mousse 10 entraîné en rotation par le moteur 12 par l'in- termédiaire de la transmission 11, l'air s'échappe par la tubulure 16 dans le réfrigérant à reflux 17. L'air qui s'échappe ainsi contient par rapport a l'air frais une teneur croissante en as carbonique et une teneur décroissante on exygène. Le réfrigérant à reflux 17 sert à la condensation de l'alcool, du vinaigre et de la vapeur d'eau et refroidit en même temps l'air qui y passe. Il faut éviter également, pour des raisons d'hygiène de laisser ae condenser du liquide dans le conduit de retour reliant le réfrigérant à reflux 17 au conduit d'amenée d'air 7. Lorsqu'on ouvre la soupape de réglage 19 dans ca conduit de retour, la totali- -té de l'air sortant du fermentateur est ramenée cemme air circulant en circuit fermé à la tubulure d'entrée 15 d'air de la cuve de fermentation. La croissance des bactéries acétiques nécessite une consommation d'oxygène et la concentration en oxygène dans le liquide de fermentation est indiquée par l'électrode d'oxygène g et est proportionnelle à la quantité d'oxygène dans l'air de circulation ou à sa pression partielle si donc, à la suite de l'assimilation par les bactéries acé- tiques, la concentration en oxygène dans le liquide de fermentation vient à décroître, le passage de l'air en circulation est étranglé par le régulateur 21 et la soupape de réglage 19.Ainsi, pour une même vitesse de circulation assurée par le dispositif de brassage 2, une fraction appro priée de l'air de circulation formant de l'air vicié quitte son circuit en sortant par le clapet de retenue 18. une fraction aliquete en volume d'air frais est aspirée en même temps dans le circuit : ceci permet de maintnnir une concentration constante réglable en oxygène dans le liquide de fermeatation, Le réglage de la concentration en oxygène peut cependant servir aussi à la fabrication continue du vinaigre. La concentration en oxygène dans le liquide de fermentation dépend principalement de l'alimentation on produits nutri tifa, de la quantité d'air frais et de la quantité do bactéries. Lorsque l'amenée de produits nutritifs est réduite on cesse, les possibilités de survie ainsi que la respiration se trouvent fortement limitécs. Lorsqu'il n'y a plus de consommation d'oxygbxe, la soupape 19 s'ouvre complètement et la tetalité de l'air formant l'air de circulation est refoulée par pompage dans le circuit.Lorsque la concentration sn oxygène dans le liquide de fermentation atteint sa valeur de référence, la soupape d'admission 13 est commandée de manière à s'ouvrir, pour laisser entrer le substrat. Lorsque la concentration on oxygène baisse, l'admission de substrat s'ar- rSte à nouveau et une charge plus grande d'air frais est introduite. La soupape d'évacuation des produits récoltés est commandée par un dispositif non représenté de mesure de poids du fermentateur. Les avantages du procédé conforme à l'invention consistent avant tout en ce que les pertes d'alcool et de vinaigre entraînées avec l'air vicié sont empêchées. On peut maintenir à un niveau constant relativement bas l'énergie demandée au moteur, grace à une vitesse de circulation d'air portée constamment au maximum, Enfin, l'on obtient un meilleur rendement on vinaigre par un réglage optimum de la pres- sion partielle d'oxygène dans le liquide de fermentation. R E V E N D I C A T I O N S i. procédé de fabrication de vinaigre, avec plus particulièrement, réglage de la concentration en oxygène dans le liquide de fermentation, caractérisé par le fait que l'on mesure en permanence cette concentration en oxygène dans le liquide de fermentation et que l'on utilise la valeur obtenue pour régler la eirculation de l'air dans son circuit ou l'amenée d'air frais ou bien, à la fois, cette circulation et cette amenée. 2. procédê suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la concentration en oxygène dans le liquide de fermentatien est mesurée par une électrode d'oxygène, 3. procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'on maintient constante la masse air en circulation 4. procédé suivant les revendications 1, 2 et 3, caractérisé par le fat que le niveau du liquide de fermentation est maintenu constant pendant toute la durée de la fermentation.