Brevet FR2597882A2 — publié le 19871030

FR 2597882 A2 19871030 FR 8606161 A 19860425 INSTALLATION DE VINIFICATION EN VUE DE REALISER UNE THERMOVINIFICATION DES VENDANGES L'invention concerne une installation de vinificatiân du type de celle décrite dans la demande principale, en particulier en référence à la revendication 10 de celle-ci. Un objectif de l'invention est d'appliquer cette installation pour réaliser une thermovinification des raisins, soit entiers, soit après foulage partiel ou total. Les installations de thermovinification existant actuellement comportent un circuit de chauffage de la vendange, généralement composé d'un réchauffeur par immersion dans lequel est amené à circuler du jus chaud ; celui-ci est chauffé dans un échangeur de chaleur dont le circuit primaire est équipé d'une chaudière le plus souvent à eau chaude. Une vis sans fin entraîne la vendange à l'intérieur du bain de jus chaud, lequel est généralement porté à une température de l'ordre de 75 à 850. La vendange chaude est ensuite amenée à macérer dans une cuve de thermovinification pendant 20 à 25 minutes. Un tel processus de thermovinification apporte certains avantages et en particulier une meilleure extraction des éléments colorants et des armes de la pulpe de raisin. Toutefois, ces installations de thermovinification actuelles présentent plusieurs défauts. En premier lieu, on a pu constater qu'elles donnaient aux vins ainsi produits un goût sans grande qualité aromatique et qu'elles altéraient leur couleur (décoloration sensible). De plus, le circuit de chauffage possède une grande inertie thermique et, en cas d'arrêt ou d'irrégularité du débit de vendange, il arrive que les jus chauds soient surchauffés, se transformant en confiture ou caramel en particulier au niveau de l'échangeur et des tuyauteries associées. Le jus doit alors être évacué à l'égout et les tuyauteries et appareillage soigneusement rincés pour éliminer le goût très tenace qui en résulte.En outre, les installations existantes sont essentiellement applicables à la thermovinification d'une vendange foulée semi-liquide et ne permettent pas d'opérer de façon satisfaisante sur des raisins entiers en raison notamment des hétérogénéités de température trop importantes entre la peau et le coeur des grains de raisins. La présente invention se propose de pallier les défauts précités des installations, par une application et une adaptation appropriées de l'installation décrite dans la demande principale. Un objectif de l'invention est en particulier de permettre de réaliser la thermovinification d'une vendange en donnant aux vins produits d'excellentes qualités aromatiques et sans en altérer la couleur. Un autre objectif est d'écarter tout risque d'incidents en cas d'irrégularités ou d'arrêts du débit d'entrée des raisins. Un autre objectif est de permettre d'opérer une thermovinification dans des conditions satisfaisantes, aussi bien sur des raisins entiers que sur des raisins foulés ou préalablement compressés. A cet effet, l'installation conforme à la présente invention comprend, en combinaison - des moyens de réception de la vendange, - une cuve de thermovinification associée à des moyens de reprise des jus chauds et à des moyens d'évacuation de la vendange, - un four à micro-ondes, équipé de moyens de régulation de l'énergie électromagnétique irradiée, et adapté pour porter la vendange à une température supérieure à 500 C, - un transporteur continu traversant ledit four en vue d'amener la vendange en provenance des moyens de réception, à défiler dans ledit four avant de la déverser dans la cuve de thermovinification. Par "micro-ondes", on désigne de façon habituelle des ondes électromagnétiques de fréquence approximativement comprise entre 100 et 300 000 mégahertz (ces ondes sont également désignées par "ondes hyperfréquence"). I1 est en particulier possible d'utiliser des micro-ondes de fréquence industrielle (2450 Mhz). Selon un mode de réalisation préféré, le transporteur est adapté pour amener la vendange à défiler en continu en couche mince dans le four à micro-ondes, lequel est adapté pour permettre de porter rapidement celle-ci à une température approximativement comprise entre 650 et 800 C. La puissance dudit four et la vitesse du transporteur seront de préférence prévues de façon à permettre de réaliser une montée en température des raisins de durée au plus égale à quelques secondes. En particulier, la puissance micro-ondes installée peut être comprise entre 40 et 70 kilowatts/tonne-heure de raisins. L'installation conforme à l'invention permet d'opérer une thermovinification des vendanges sans apporter un gott de rancio aux vins, ni altérer leur couleur. Cet effet peut s'expliquer de la façon suivante. Dans les installations traditionnelles, la vendange arrosée de jus chaud monte en température de façon progressive et hétérogène et met plusieurs minutes pour parvenir à la température de thermovinification appropriée. L'on a pu constater entre 350 C et 450 C une prolifération rapide des enzymes oxydases qui provoquent l'oxydation des jus, d'où résultent le goût et la couleur altérés.Au contraire, dans l'invention, le four à micro-ondes permet d'assurer une montée en température à la fois rapide et homogène, car l'échauffement se produit, non plus par conduction thermique, mais directement par dissipation de l'énergie au sein même de la matière : d'une part, chaque grain (entier ou non) est chauffé uniformément au coeur et en superficie jusqu'à la température de la thermovinification, d'autre part, le passage de la plage 350- 450 C est suffisamment rapide pour éviter un développement notable des enzymes oxydases. De plus, l'énergie électromagnétique reçue par les raisins lors de l'irradiation est facilement régulée en fonction du débit d'entrée dans le four, afin de porter la vendange à une température précise de consigne (généralement entre 700 C et 750 C) sans risque d'incident. En particulier, le principe d'échauffement ne conduit plus à utiliser des jus comme liquide caloporteur, et supprime de ce fait tout risque de surchauffe avec les graves inconvénients qui en découlent dans les installations connues. L'échauffement s'effectuant au coeur de la matière, il est possible de mettre en oeuvre l'installation conforme à l'invention aussi bien pour des raisins foulés que pour des raisins entiers qui sont chauffés de façon tout aussi homogène et tout aussi efficace. La cuve de thermovinification de l'installation visée par l'invention est une cuve de type classique en elle-mAeme, notamment une cuve dite "de stabulation", équipée d'une vis sans fin de remontée de la vendange vers un refroidisseur, les moyens de reprise des jus chauds débouchant en partie basse de ladite cuve de stabulation. En aval de cette cuve, un égouttoircompresseur et un pressoir continu peuvent être prévus de façon classique, cependant que, en amont du four à microondes, la vendange peut subir tout traitement approprié (sulfitage, égouttage...) dans des dispositifs connus, prévus å cet effet. D'autres caractéristiques, but et avantages de l'invention se dégageront de la description qui suit en référence aux dessins annexés, lesquels présentent, à titre d'exemple non limi'tetif, un mode de réalisation d'une installation conforme à l'invention ; sur ces dessins qui font partie intégrante de la présente description : - la figure 1 est une vue schématique de principe de l'installation, - la figure 2 est une coupe par un plan longitudinal vertical du four à micro-ondes équipant ladite installation, - la figure 3 est un schéma des moyens de régulation équipant ladite installation. L'installation de thermovinification représentée aux figures comprend, en début de chaîne, des moyens de réception de la vendange 1 associés à des moyens de traitement classique tels que dispositif 2 de sulfitage automatique. La vendange est ensuite acheminée vers une cuve d'égouttage 3, qui possède également un rôle de tampon permettant d'absorber les à-coups en entrée, aux heures de pointe. Cette cuve 3 est de façon classique équipée d'une vis sans fin qui remonte la vendange vers une goulotte de sortie 3a. En partie basse, les jus d'égouttage sont évacués par une canalisation 4 qui les conduit vers un cuvon de stockage temporaire 5. La vendange égouttée est déversée sur un transporteur 6 constitué par un convoyeur à bande transporteuse, transparente ou peu absorbante à l'égard des micro-ondes. Ce transporteur traverse un four-tunnel à microondes 7 et la vendange défile ainsi en continu en couche mince en vue d'être irradiée ; le four 7 est du type décrit dans la demande principale. I1 délimite une cavité intérieure rectiligne, s'étendant entre une entrée 7a et une sortie 7b. La bande transporteuse du convoyeur 6 comporte un brin actif supérieur qui traverse ladite cavité et se déplace entre son entrée et sa sortie. Cette bande peut être réalisée par des mailles en un matériau transparent à l'égard des micro-ondes (polytétrafluoroéthylène, fibres de verre...). Elle glisse sur une sole dotée de plaques transparentes aux micro-ondes dans les parties irradiées et qui possède un faible coefficient de friction. A l'entrée et à la sortie du tunnel, des moyens de filtrage classiques 8 forment une barrière au passage des micro-ondes, tout en autorisant le passage de la bande 6 et des raisins. Le four est équipé d'un générateur de microondes 9 (composé d'un ou plusieurs magnétrons) qui, par l'entremise de guide-d'ondes 10, alimente des applicateurs tels que 11 répartis le long du tunnel. Chaque applicateur irradie une zone du four. Des moyens d'uniformisation du champ électromagnétique sont prévus à l'intérieur du four ; ces moyens peuvent être de tout type connu (système mécanique à plaques métalliques oscillantes ou autre). La structure du four composée d'une ossature, de tales de fermetures, de cloisons d'isolation... est classique en elle-même. Le générateur 9 émet des micro-ondes de fréquence industrielle (2450 Mhz), sa puissance installée étant de l'ordre de 60 Kilowatts/tonne-heure de raisins. Ce générateur est de type à puissance réglable entre O et cette valeur maximale de 60 Kw/t.h.. Par ailleurs, comme le schématise la figure 3, en amont ou à l'entrée du four 7, est disposée une sonde de température symbolisée en 12 qui fournit à chaque instant la température d'entrée des raisins Te ; cette sonde peut en particulier être placée soit dans l'entrée 7a du four, soit au niveau de la cuve d'égouttage 3. Elle est de tout type connu apte à délivrer un signal électrique représentatif de la température détectée. En outre, le convoyeur 6 est doté en amont du four-tunnel 7 au niveau de l'entrée 7a, d'un premier détecteur de présence de raisins symbolisé en 13 qui possède un état R correspondant à la présence de raisins sur ledit convoyeur, et un état différent R correspondant à l'absence de raisins ; le changement d'état R - > R correspond à l'apparition de raisins sur le convoyeur et conditionne la génération d'un signal électrique d'apparition, cependant que le changement R - > R conditionne la génération d'un signal de disparition. Ce détecteur de présence peut être de tout type connu : cellule photoêlectrique dont le rayon est le cas échéant interrompu par la couche de raisins, levier mécanique repoussé par ladite couche... De plus, le convoyeur 6 est doté en aval du four-tunnel 7 d'un second détecteur de présence de raisins symbolisé en 14. Ce détecteur analogue au premier engendre un signal électrique d'apparition lors des changements R - > R, et un signal électrique de disparition lors des changements d'état R - > R ; en outre un capteur de température symbolisé en 15 est également disposé à l'aval du four-tunnel 7 en vue de délivrer un signal électrique représentatif de la temperature Ts détectée à ce niveau. Ce capteur peut en particulier être d'un type connu à infra-rouge, mesurant la température au moyen d'un rayonnement infra-rouge. Le convoyeur 6 est en outre équipé d'un moteur d'entraînement associé à un variateur de vitesse 16. Ce dernier permet de faire varier la vitesse de défilement de la bande transporteuse entre une vitesse nulle et une vitesse maximale de l'ordre de 1,5 m/s, la vitesse moyenne de défilement étant de l'ordre de 0,6 m/s. Par ailleurs,le four 7 est associé à des moyens de régulation symbolisés en 17 à la figure 3 qui commandent, d'une part, la mise en marche ou l'arrêt du générateur 9, d'autre part, les réglages de puissance de celui-ci, enfin les réglages de vitesse de rotation du moteur 16 et donc de vitesse de défilement des raisins à l'intérieur du four. L'énergie électromagnétique reçue par les raisins est une fonction directe de la puissance du four et une fonction inverse de la vitesse de défilement. L'unité 17 permet ainsi de réguler l'énergie dissipée dans les grains et donc leur température de sortie Ts, et également la durée de la phase de montée en température. En pratique, celle-ci sera ajustée à quelques secondes, afin de traverser très vite la plage critique 350 C - 450 C, la température Ts étant prévue à une valeur de consigne de 700 à 750 C. Comme indiqué dans la demande principale, les moyens de régulation 17 comprennent une unité de commande de type classique à micro-processeur, qui est adaptée pour commander l'alimentation électrique du générateur 9 et celle du variateur du moteur 16 afin d'ajuster la puissance et/ou la vitesse en fonction de la température de sortie détectée Ts et de la température de consigne Tc préalablement mémorisée. De plus, ces moyens de régulation sont adaptés pour commander la mise en fonctionnement du générateur de micro-ondes 9 lors du changement d'état du détecteur de présence 13 correspondant à l'apparition de raisins et pour commander l'arrêt de ce générateur lors du changement d'état du détecteur de présence 14 correspondant à la disparition des raisins. En phase de démarrage, après génération du signal d'apparition par le détecteur 13, les moyens de régulation sont programmés pour ajuster la puissance et/ou la vitesse à des valeurs calculées fonctions de l'écart entre la température d'entrée T e (détectée par la sonde 12) et la température de consigne Tc. Ainsi, l'unité 17 assure, en corrélation, un réglage de la puissance du générateur 9 et un réglage de la vitesse du convoyeur 6 afin d'obtenir en sortie la température souhaitée et de réaliser une montée rapide en température. Par ailleurs, à la sortie du four 7, la vendange réchauffée est déversée par le convoyeur 6 dans une cuve de thermovinification 18, du type cuve de stabulation, bien connue en elle-même. Cette cuve est équipée d'une vis sans fin iBa qui remonte la vendange et la déverse dans une goulot te 19 disposée en sortie. La vendange macère environ 20 à 25 minutes dans la cuve de stabulation la. Les jus chauds sont repris en partie basse de la cuve 18 dans une canalisation 20, qui les envoie dans un cuvon de moûts chauds 21. De façon classique, les jus de ce cuvon sont repris par une pompe 22 et dirigés à travers un système de vannes, symbolisé en 23, soit vers le cuvon de stockage temporaire 5, soit vers un système de récupération de chaleur 24 (composé de façon classique par un échangeur et un économiseur d'eau). A la sortie de la goulotte 19, la vendange est déversée dans un égouttoir-compresseur 25 de type classique, avant d'être acheminée vers un pressoir 26. Les jus issus de l'égouttoir 25 et du pressoir 26 sont envoyés vers le cuvon de moût 21 par des canalisstions 27 et 28. L'installation conforme à l'invention permet d'opérer une thermovinification dans de remarquables conditions de souplesse de fonctionnement, de sécurité et de performance quant à la qualité des vins produits. REVENDICATIONS 1/ - Installation de vinification se rattachant à la revendication 10 de la demande principale, comprenant en combinaison - des moyens (1) de réception de la vendange, - une cuve de thermovinification (18) associée à des moyens (20) de reprise des jus chauds et à des moyens d'évacuation de la vendange, - un four à micro-ondes (7) équipé de moyens de régulation (17) de l'énergie électromagnétique irradiée, et adapté pour porter la vendange à une température supérieure à 500 C, - un transporteur continu (6) traversant ledit four en vue d'amener la vendange en provenance des moyens de réception, à défiler dans ledit four avant de la déverser dans la cuve de thermovinification. 2/ - Installation de thermovinification selon la revendication 1, dans laquelle le transporteur (6) est adapté pour amener la vendange à défiler en continu en couche mince dans le four à micro-ondes, lequel est adapté pour permettre de porter rapidement celle-ci à une température approximativement comprise entre'650 et 800 C. 3/ - Installation de thermovinification selon l'une des revendications 1 ou 2, dans laquelle le four à micro-ondes (7) et le transporteur continu (6) sont adaptés de sorte que leur puissance et vitesse permettent de réaliser une montée en température des raisins de durée au plus égale à quelques secondes. 4/ - Installation de thermovinification selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, dans laquelle le four (7) possède une puissance micro-ondes installée comprise entre 40 et 70 Kilowatts/tonne-heure de raisins. 5/ - Installation de thermovinification selon l'une des revendications 1, 2, 3 ou 4, dans laquelle la cuve de thermovinification (18) est du type cuve dite de stabulation, équipée d'une vis sans fin (1boa) de remontée de la vendange vers une goulot te (19), les moyens (20) de reprise des jus chauds débouchant en partie basse de ladite cuve de stabulation. 6/ - Installation de thermovinification selon la revendication 5, comprenant, en aval de la cuve de stabulation et de sa goulotte, un égouttoir-compresseur (25) et un pressoir continu (26). 7/ - Installation de thermovinification selon l'une des revendications 4 ou 5, comprenant, en amont du four à micro-ondes (7), des moyens de traitement préalable de la vendange, en particulier un dispositif de sulfitage (2) et/ou une cuve d'égouttage (3). 8/ - Installation de thermovinification selon l'une des revendications 1 à 7, dans laquelle - le transporteur comprend un convoyeur (6) à bande transporteuse, transparente ou peu absorbante à l'égard des micro-ondes, - le four à micro-ondes (7) est un four tunnel traversé par le convoyeur (6) précité et équipé d'au moins un générateur de micro-ondes de puissance réglable (9), - les moyens de régulation comprennent un capteur de température (15) disposé à la sortie du four-tunnel et une unité de commande (17) du générateur micro-ondes, adapté pour moduler la puissance délivrée en fonction de la température (tus) détectée et d'une température de consigne (Tc) prélablement mémorisée. 9/ Installation de thermovinification selon la revendication 8, dans laquelle - un détecteur de présence de raisins (13) est associé au transporteur, à l'entrée ou en amont du four tunnel (7), - les moyens de régulation comprennent une sonde de température d'entrée (12), disposée à l'entrée ou en amont du four-tunnel (7), - les moyens de régulation sont adaptés pour commander la mise en fonctionnement du générateur de microondes (9) lors des changements d'état du détecteur de présence (13) correspondant à l'apparition de raisins, - les moyens de régulation sont adaptés pour régler la puissance initiale du générateur (9) à un niveau fonction de l'écart entre la température d'entrée et la température de consigne. 10/ - Installation de thermovinification selon la revendication 9, dans laquelle - le transporteur est équipé d'un variateur de vitesse (16), - l'unité de commande (17) est adaptée pour commander le variateur de vitesse, en vue d'ajuster la vitesse du transporteur (6), en corrélation avec la puissance du générateur (9), en fonction de la température (Ts) détectée et de la température de consigne (Tc) préalablement mémorisée, de façon à réaliser une montée en température d'une durée de quelques secondes.