Brevet FR2584416A1 — publié le 19870109

Les nécessités de la commercialisation des vins et autres boissons alcooliques conduisent à effectuer des coupages dans le but d'ajuster leur degré alcoolique: ces mélanges sont décriés car ils font souvent perdre leur originalité aux produits. La concentration en alcool par osmose inverse des vins et boissons alcooliques est possible par le procédé décrit dans la deimande de brevet N' 83.16452. Par contre, une élimination d'éthanol en excès d'une boisson n'est pas techniquement réalisable dans l'état actuel des techniques et de la législation. Des membranes d'osmose inverse du commerce permettent de concentrer les éléments minéraux et organiques d'une boisson avec perte d'eau et d'éthanol, mais la concentration en éthanol reste identique de part et d'autre de la membrane (voir par exemple les brevets européens N' 0.078.226 et 0.089.893). L'objectif de la présente invention est de permettre un ajustement couplé des teneurs en éthanol de deux boissons alcooliques de manière que l'une voit son degré alcoolique diminuer, alors que l'autre le voit augmenter et que les teneurs de tous les autres constituants de ces deux boissons soient pratiquement inchangées dans le produit final.. De plus, l'invention peut s'appliquer soit à deux produits différents, soit à un seul produit qui sera pour partie concentré en éthanol et pour partie désalcoolisé. Bien entendu, si besoin est, on pourra avoir recours à toutes les techniques classiques de traitement supplémentaire du produit (collage, filtration, microfiltration, pasteurisation, traitement au froid, etc...) en fonction de données spécifiques et en conformité avec les législations existantes. La production de vins à faible degré alcoolique est souhaitée par de nombreux nutritionnistes, les ligues anti-alcooliques, mais aussi par de nombreux consommateurs et par les professionnels de l'industrie et du commerce des vins. L'un des objectifs de l'invention est d'obtenir un tel produit conservant toutes les caractéristiques d'un vin mais appauvri en éthanol. Ce produit pourrait constituer la base nécessaire à l'élaboration de boissons nouvelles. L'autre objectif est l'élévation et lo l'ajustement du degré alcoolique d'un vin ou d'une boisson alcoolique. Un tel système devrait permettre d'ajuster le degré alcoolique des vins au degré souhaité pour leur commercialisation. Il pourrait permettre de corriger, certaines années, la faiblesse naturelle d'un vin en éthanol liée aux aléas climatiques. Le but de la présente invention est de réaliser ces deux objectifs conjointement afin de respecter les législations européenne et française. Il est également possible de faire conjointement des ajustements de degré alcoolique entre divers vins en fonction des besoins et d'obenir des boissons de composition identique à celle d'un vin loyal et marchand, exception faite de leur degré alcoolique. La législation française et les règles de l'administration des fraudes empêchent l'addition d'eau à tout moment au cours de la fabrication de ces produits. Il convient donc de prévoir des circuits de fabrication "fermés" o ne rentre pas d'eau et d'o sortent séparément le vin à faible degré alcoolique et le vin concentré en éthanol. C'est là le but recherché par la présente invention. Elle s'applique parfaitement au cas de la production de vins à faible degré alcoolique mais elle est également applicable à la réduction du degré alcoolique de toute boisson fermentée en particulier chaque fois que la législation interdit l'utilisation d'eau. Le procédé selon l. invention est donc caractérisé par le fait qu'il consiste à faire appel à deux systèmes d'osmose inverse couplés, équipés l'un d'un réservoir d'alimentation en produit à traiter et d'au -moins une cellule munie d'au moins une membrane présentant une certaine perméabilité A 1.'éthanol directement alimentée par ledit produit à traiter et désignée ci-après par "I" et l'autre équipé d'un réservoir d'alimentation du produit à traiter et d'au moins une cellule munie d'au moins une membrane présentant une perméabilité à l'éthanol nettement supérieure et désignée ci-après "P", à soutirer le perméat provenant de ladite cellule P et à renvoyer ce perméat dans ledit réservoir d'alimentation situé en amont de ladite cellule I, à soutirer le perméat provenant de ladite cellule I et à renvoyer ce perméat dans le réservoir d'alimentation situé en amont de la cellule P tout en récupérant les concentrats X et Y correspondants. En procédant de la sorte, il s'établit un équilibre entre les deux systèmes qui permettent un enrichissement en éthanol du concentrat sortant de la cellule I et un appauvrissement en éthanol du concentrat sortant de la cellule P. Suivant d'autres caractéristiques: - la cellule I est munie d'au moins une membrane imperméable ou peu perméable à l'éthanol et la cellule P est munie d'au moins une membrane perméable à l'éthanol; - de façon encore plus avantageuse, la membrane de la cellule P est choisie parmi celles présentant un taux de rejet de l'éthanol inférieur à 10 Z sous une pression supérieure ou égale à 10 bars pour une solution aqueuse d'éthanol de 2 à 3 Z. alors que la membrane de la cellule I est avantageusement choisie parmi les membranes présentant des taux de rejet d'éthanol supérieurs à 50 Z sous une pression allant de 50 à 60 bars pour une solution aqueuse d'éthanol de 2 à 3 Z telle que celles décrites dans le brevet français N' 2.286.850; - le produit à traiter dans chacun des deux systèmes d'osmose inverse est le même dans chacun des réservoirs d'alimentation ou bien chacun de ces réservoirs renferme un produit différent; - le débit dans les deux cellules I et P est réglé. en fonction du débit des membranes utilisées et de leur surface, de manière à assurer les variations de degré alcoolique souhaité dans les deux cas. sans qu'il y ait perte ou addition d'eau ou d'alcool. D'autres caractéristiques et les avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés sur lesquels: - la figure I illustre un schéma suivant lequel l'invention est mise en oeuvre avec un seul produit de départ à traiter; et - la figure 2 illustre une mise en oeuvre du procédé de l'invention avec des produits de départ différents. En se référant à ces dessins, on a désigné: - par A, A1 et A2. les réservoirs de stockage et d'alimentation du ou des produits à traiter; - par 8. B1 les cuves dites de régulation; - par P une cellule d'osmose inverse comportant au moins une membrane perméable à l'éthanol; et - par I une cellule d'osmose inverse comportant au moins une membrane imperméable ou peu perméable à l'éthanol. Il est tout d'abord à noter qu'en se référant à la figure 1, le produit provenant du réservoir A alimente chacune des cuves de régulation 8, B1 pour être introduit, dans le sens des flèches F, F1 d'une part dans la cellule P et d'autre part dans la cellule I. On a représenté sur ce schéma au moyen de la flèche en tiretés f. le courant sortant de la cellule P. Ce courant est admjs en B en amont de la cellule I alors que le courant issu de cette même cellule I, représenté par la flèche en points et tirets f1, est admis dans la cuve B en amont de la cellule P. Les deux produits X et Y sortant directement des cellules P et I constituent les produits désirés. Le transfert du perméat doit assurer des échanges d'eau correspondant à des volumes sensiblement égaux dans les deux sens. Dans le sens I vers P. le liquide contient de 10.l'éthanol à une très faible concentration qui dépend des débits souhaités et des écarts de titre alcoolique recherché. Dans le sens P vers I. le titre alcoolique est sensiblement égal à celui du vin traité à la sortie du système P. Cette différence de degré alcoolique assure le transfert d'éthanol du système P au système I. Le réglage des débits relatifs dans I et dans P et le choix des surfaces des membranes des deux cellules permettent d'imposer les écarts de degré alcoolique souhaités dans les deux systèmes: augmentation dans I et baisse dans P. En se référant à la figure 2, les produits à traiter A1 et A2 sont introduits dans les systèmes comme précédemment. Les exemples suivants donnés à titre illustratif et nullement limitatif de l'invention feront mieux ressortir la portée et l'intérêt de celle-ci. Exemple 1 Un vin rougetitrant 10 Z v/v est traité suivant la figure 1, de manière à obtenir d'une part un vin titrant 12 Z v/v et d'autre part un produit titrant 6 Z v/v. Un hectolitre de produit est mis en oeuvre, soit 1000' d'alcool. En raisonnant en degré alcoolique, on a: Y - 6 Y= 12 X - 10 X, soit X = 2 Y. Or, X + Y = 100, d'o: Y = = 33,3 litres et X = G'G litres Exemole 2 Un vin rouge titrant 11 Z v/v est ajusté à 12 Z v/v et un vin rouge titrant 10 Z v/v est désalcoolisé jusqu'à 6 Z v/v. Selon l'équation précédente: Y - 6 Y = 12 X - 11 X soit 4 Y = X Pour ajuster un hectolitre de vin de 10' à 6', il faudra en ajuster 4 hectolitres de 11 à 12'. Exemple 3 Un vin rouge titrant 12 Z v/v est traité suivant la figure 1. de manière à obtenir un vin titrant 14 Z v/v et un vin titrant 7 Z v/v. Pour 1 hectolitre de produit mis en oeuvre, on a 71,142 litres de vin concentré et 28,858 litres de vin désalcoolisé. A titre d'exemple, on donne pour ce cas l'analyse du vin de départ, des vins allégés, alcoolisés obtenus et des liquides qui circulent de I vers P et de P vers I. Il convient de noter que, si les modifications directes des autres éléments que l'éthanol sont faibles ou nulles, des modifications indirectes se produisent. En particulier, la concentration plus élevée en éthanol dans le vin alcoolisé provoquera des précipitations progressives de bitartrate de potassium au cours de la garde et des traitements au froid. On ne donne pas les acidités totale et volatile, les teneurs en sodium et en potassium, les teneurs en acides organiques: ces valeurs varieront au cours de la garde et des traitements. Il faut noter qu'une partie de l'acide volatil passe de P vers I et non de I vers P; il en résulte donc une très légère augmentation d'acidité volatile du vin alcoolisé et une baisse d'acidité volatile du vin allégé. De même, les acides lactique et succinique ont tendance à passer toujours très faiblement mais un peu plus de P vers I que de I vers P. 1 0 Il va de soi que la présente invention n'a été décrite qu'à titre purement explicatif et nullement limitatif et que toute modifica- tion, notamment au niveau des éauivalences techniques, - pourra y être apporté, sans sortir de son cadre. N Vin de Pernéat Pernéat Vin Vin départ de I-- P de P--I allégé alcoolisé Titre alcoo- 12 2 7,5 7 14 mntrique Densité 20/20 0,99 - - 0,99 0,99 Sucres 2 - - 2 2 Indices de polyphénols 30 0 1 28 30 Anthocyanes g/l 0, 130 0 0,130 0,130 pH 3,6 - - 3,6 3,6 a REVENDICATIONS 1. Procédé d'ajustement du degré alcoolique de vins ou de boissons alcooliques, caractérisé par le fait qu'il consiste à faire appel à deux systèmes d'osmose inverse couplés, comprenant chacun un réservoir d'alimentation en produit à traiter en amont d'une cellul.e d 'osmose inverse, à équiper les deux cellules d'osmose inverse P et I de membranes de perméabilité à l'éthanol nettment différente, à soutirer le perméat provenant de ladite cellule P. à le renvoyer dans ledit réservoir d'alimentation en amont de ladite cellule I. à soutirer le perméat provenant de ladite cellule I-et à le renvoyer dans le réservoir d'alimentation en amont de la cellule P. tout en récupérant les concontrats (X et Y) correspondants. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cellule P est équipée d.'au moins une membrane perméable à l'éthanol et la cellule I d'au moins une membrane imperméable ou peu perméable à l'éthanol. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la membrane imperméable ou peu perméable à l'éthanol présente un taux de rejet d'éthanol supérieur à 50 Z sous une pression allant de 50 à 60 bars pour une solution aqueuse d'éthanol de 2 à 3 Z. 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la membrane perméable à l'éthanol présente un taux de rejet de l'éthanol inférieur à 10 Z sous une pression supérieure à 10 bars pour une solution aqueuse d'éthanol de 2 à 3 Z. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le produit à traiter dans chacun des deux systèmes d'osmose inverse est le même dans chacun des réservoirs d'alimentation ou bien chacun de ces réservoirs renferme un produit différent. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que l.e débit dans les deux cellules (I) et (P) est réglé en fonction du débit des membranes utilisées et de - leur surface, de manière à assurer les variations de degré alcoolique souhaitées dans les deux cas, sans qu'il y ait perte ou addition d'eau ou d'alcool. 7. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait qu'elle comporte au moins une cuve de stockage (A) directement reliée à au moins deux systèmes d'osmose inverse (P,I) avec des cuves de régulation intermédiaire (B,81) et des conduites f et f1 reliant respectivement la cellule d'osmose inverse (P) à la cuve (81) en amont de la cellule (I) et la cellule (I) à la cuve (B) en amont de la cellule (P). 8. Produits obtenus par application du procédé selon l'une des revendications 1 à 6 à au moins un vin naturel, caractérisés en ce qu'ils ont une composition identique à celle d'un vin loyal et marchand à l'exception du pourcentage d'alcool.