Brevet FR2617184A1 — publié le 19881230

La présente invention a pour objet un procédé permettant d'améliorer les qualités aromatiques de divers produits de fermentation ainsi qu'un dispositif pour sa mise en oeuvre. L'invention a plus particulièrement pour objet l'amélioration de la teneur aromatique des boissons obtenues par fermentation et plus particulièrement l'amélioration de la teneur aromatique des vins. On distingue essentiellement deux types d'arômes, à savoir l'arôme primaire à odeur de fruits qui provient du raisin et est caractéristique du cépage et l'arôme secondaire qui apparaît en cours de fermentation; les levures, en transformant le sucre en alcool et le jus de raisin en vin, produisent en effet un grand nombre de substances odorantes. Les méthodes d'analyses récentes, notamment à l'aide de chromatographie en phase gazeuse, ont permis de caractériser plusieurs centaines de substances volatiles présentes dans les vins. Il en résulte que l'odeur agréable d'un vin est dû à un ensemble harmonieux auquel participe un grand nombre de substances dont certaines peuvent être présentes uniquement à l'état de traces. Les substances volatiles et odorantes du vin appartiennent à plusieurs classes parmi lesquelles on peut citer les alcools, les composés carbonylés, les acides, les esters et les terpènes ainsi que d'autres composés. Compte-tenu des conditions habituelles de fermentation, une partie importante des arômes est perdue dans l'atmosphère lors de la fermentation alcoolique, c'est-à-dire lors de la transformation des sucres en alcool. A l'heure actuelle, deux techniques permettent d'améliorer sensiblement les qualités aromatiques des boissons issues de fermentation et notamment des vins.. La première méthode consiste à maintenir à basse température, c'est-à-dire de l'ordre de 15 à 180C le milieu fermentaire en cuve ouverte. La deuxième méthode a également pour objet le maintien du milieu fermentaire à basse température mais en cuve close. De ces deux procédés, le premier est de loin le plus utilisé, notamment en matière vinicole car il ne nécessite pas de cuve résistant à la pression. En maintenant le milieu fermentaire à basse température, on limite ainsi la perte des arômes par évaporation. Il importe toutefois que cette température ne soit pas trop basse car alors la fermentation ne pourrait se développer. Il va de soi qu'en abaissant la température de fermentation, la durée en est d'autant prolongée. Il n'en reste pas moins que même à basse température, des pertes importantes de substances volatiles se produisent, celles-ci étant en particulier entraînées par le dégagement de gaz carbonique produit en cours de fermentation. Il a été montré par certains auteurs que le mout de raisin ou d'autres fruits contient des substances dites précurseurs aromatiques qui par attaque enzymatique (endogène ou exogène) peuvent libérer d'autres arômes à condition que le moût soit soumis à une température suffisante. Il est évident qu'en soumettant un moût notamment un moût de raisin à une température suffisante pour que l'attaque enzymatique ait une vitesse techniquement significative, ceci favorise l'évaporation et donc la perte de certains arômes du milieu. La présente invention a essentiellement pour objet l'amélioration de la teneur aromatique des boissons obtenues par fermentation grâce à un procédé permettant de réduire la durée de fermentation par rapport à une fermentation conduite à basse température, ce procédé présentant l'avantage de pouvoir utiliser, sans modification importante, les cuves habituelles de fermentation ce qui bien entendu est particulièrement appréciable dans la mesure où ce procédé ntentraîne pas de lourds investissements et n'influe donc pas de façon sensible sur l'augmentation des coûts. La présente invention a pour objet un procédé de fermentation alcoolique de fruits, notamment de raisin, caractérisé par le fait que l'on place dans une cuve de fermentation le moût et que l'on condense les vapeurs émises en cours de fermentation à l'aide d'un condenseur disposé à l'orifice supérieur de la cuve. Selon une forme particulière de réalisation le moût préalablement à sa fermentation alcoolique est soumis à la technique dite de "macération à chaud" ou de "thermovinification" c'est-à-dire qu'il est porté à une température d'environ 700C. Le condenseur peut être de type conventionnel notamment à plaques ou tubulaires et est muni d'un système permettant la réfrigération des gaz et vapeurs émises par la cuve de fermentation. La réfrigération peut être réalisée à l'aide d'un fluide réfrigérant alimenté par une pompe de circulation. De préférence selon l'invention, la circulation du fluide réfrigérant dans le condenseur se fait à contre courant des gaz et vapeurs provenant de la cuve de fermentation. Comme fluide réfrigérant, on peut utiliser selon l'invention tous fluides non solidifiables à la température d'utilisation la plus basse prévue par exemple un mélange eau-glycol préalablement refroidi à la température voulu à l'aide d'un groupe frigorifique et alimenté dans le condenseur à l'aide d'une pompe de circulation dont le débit peut être réglé en fonction des températures que L'on souhaite établir à différents niveaux du condenseur. Le condenseur peut en effet être muni de capteurs de température disposés à intervalle régulier qui permettent un maintien constant de la température en différentes parties du condenseur. Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, le condenseur est muni de dispositifs de retenue des condensats disposés à différents niveaux de la paroi intérieure, ceci en vue d'isoler certains condensats. Lorsque l'on souhaite isoler certaines fractions de condensats en vue de leur analyse et de leur réintroduction éventuelle dans la cuve, le condenseur est alors disposé sur un chassis et est incliné à environ 300. Il va de soi que lorsque l'on ne souhaite pas isoler les condensats, le condenseur est alors disposé de façon verticale au dessus de la cuve de fermentation. L'invention sera maintenant décrite plus en détail ci-après sous forme d'une installation schématique d'ensemble. Selon la figure unique, une cuve de fermentation (1) est munie d'un couvercle (2) obturant l'orifice supérieur de la cuve. Le couvercle peut être muni d'une soupape (3) en vue d'éviter toute surpression dans la cuve. Le couvercle comporte également un conduit (4) qui supporte de façon fixe ou mobile un condenseur (5), ce condenseur pouvant être du type à plaques ou tubulaires. Il comporte sur sa longueur des capteurs de température (6) disposés à des distances variables les uns des autres. A la partie inférieure du condenseur sont disposées des retenues (7) comportant des conduits munis de vannes (8) permettant d'isoler, soit certaines fractions soit l'ensemble des fractions aromatiques condensées, dans le réservoir (9), ce réservoir étant relié par le conduit (10) au couvercle de la cuve (2). Ledit conduit (10) peut être muni d'une vanne à trois voies (11) permettant éventuellement d'isoler les condensats. On a également représenté sur le schéma à l'aide des flèches (A) (A') le sens de circulation du liquide réfrigérant. Un conduit (12) muni d'une vanne (13) permet d'effectuer l'opération connue sous le nom de "remontage" ayant pour objet de réactiver la fermentation alcoolique. De préférence selon l'invention, la fermentation alcoolique est conduite dans une gamme de température comprise entre 15 et 320C. Pour une telle gamme de température de fermentation le condenseur est de préférence alimenté à l'aide d'un liquide réfrigérant porté à une température comprise entre +10 et -300C et de préférence entre -5 et -200C. De préférence la vitesse de circulation du liquide réfrigérant dans le condenseur est réglée de sorte que l'écart entre la température d'entrée et la température de sortie ne soit pas supérieure à environ 10 à 15,C. I1 va de soi que les différents conduits ainsi que le condenseur doivent avoir un diamètre tel que la vitesse des gaz et vapeurs soit suffisante afin d'établir un échange thermique et un gradient de température autorisant la séparation des différentes fractions condensées. On va maintenant donner à titre préférentiel mais non limitatif un exemple de fonctionnement du dispositif selon l'invention. Il peut bien entendu être réalisé d'une manière différente tout en conservant ses caractéristiques essentielles telles qu'elles sont définies ci-après. Dans une cuve en béton de 320hl de capacité nominale on a introduit 250hl de raisin Les caractéristiques du raisin ont été les suivantes: cépage : grenache densité du jus (d15): 1083 teneur en sucres : 189,3g/1 degré alcoolique en puissance : 11,100 température initiale : 240C anhydride sulfureux total : 38mg/l. L'orifice supérieur de la cuve a été équipé d'un couvercle tel qu'il a été défini ci-dessus, ce couvercle reposant sur un joint en caoutchouc alimentaire permettant d'assurer une bonne étanchéité de l'ensemble. Sur le couvercle a été adapté par l'intermédiaire d'un raccordement souple plastique un condenseur en inox d'un diamètre de 500ut et d'une longueur de 2000mm. Le système d'échange installé dans le condenseur était constitué de deux spirales en inox, concentriques montées en parallèle sur l'entrée et la sortie du fluide frigorigène. Une spirale de diamètre 40cm en tube de 33mm (constituée de 10 spires) et l'autre, placée à l'intérieur de la première de 30cm de diamètre réalisée en tube de 20mm et ayant 30 spires. Ce condenseur a été équipé de trois retenues des condensats disposées à intervalle régulier ainsi que de 4 capteurs de température. Le condenseur incliné à environ 300 sur l'horizontale est alimenté à l'aide d'un mélange eau-glycol (60:40) autorisant une température de -26C par une pompe pouvant débiter 400 litres/heure sous pression de Skg/ca2 raccordé à un réservoir en acier d'une capacité de 100 litres. Durant toute la durée de l'opération, l'eau glycolée à son entrée dans le condenseur a été maintenue à -100C à l'aide d'un générateur frigorifique. Après fermeture de la cuve, la pompe du système de réfrigération a été mise en marche et réglée de sorte que la température de sortie soit dtenviron +1 C. Environ 12 heures après le début de l'opération on a pratiqué un remontage avec aération au bas de la cuve et retour par le conduit (12) par lequel on a introduit un levain de levures selectionnées activées (LEVULINE SUPER) à raison de 30g/hl. Les caractéristiques de la fermentation alcoolique ont été les suivantes: Jours d15 Temp- e5 Observations e E Jours d 0 1083 24 ::age levurage, remontage 1 C -10 C Aération, levurage, remontage 1 1080 240 -10C 2 1074 24 3 1060 28 Remontage refrigération -9 C -100C 4 1035 300 Coulage, refrigération 5 1010 280 6 998 28 7 0,99a 280 Vin terminé e5 = température de sortie e E = température d'entrée A partir du troisième jour la température du milieu fermentaire a oscillée entre 28 C et 300C (avec des pointes à 320C) grâce à deux réfrigérations de deux heures chacune, faite par passage du moût dans un échangeur alimenté en eau froide à 18/190C obtenue à partir d'une tour de refroidissement classique. Le coulage a été réalisé le quatrième jour en -ayant équipé la cuve réceptrice du vin en achèvement du même montage. Les condensats aromatiques récupérés ont été réintroduits dans le milieu après la fin de la fermentation alcoolique. La fermentation malo-lactique nta a eu aucune difficulté à démarrer immédiatement après la fermentation alcoolique. Par rapport à un témoin effectué en parallèle on a constaté que le vin obtenu était beaucoup plus fruité et incomparablement plus aromatique. De plus le degré alcoolique obtenu a été de 11,600 alors qu'il n'était que de 11,15 pour le témoin. Le procédé selon l'invention ainsi que le dispositif pour sa mise en oeuvre permettent de réduire la durée de fermentation par rapport à une fermentation conduite à basse température (15/170C) d'oû il résulte un gain de temps et de place. Les cuves de fermentation usuelles peuvent être utilisées et ne nécessitent qu'une modification du couvercle de fermeture en vue d'y adapter un condenseur. Au niveau qualitatif, on obtient un gain substentiel en substances aromatiques ainsi qu'en degré alcoolique. Le procédé selon l'invention permet par ailleurs du fait de sa souplesse d'enrichir plus ou moins une préparation par rapport à une autre. Enfin, ce procédé permet d'isoler, à partir des condensats, des substances aromatiques susceptibles d'être utilisées en alimentation. Bien que l'invention ait été décrite en se référant plus particulièrement à la fermentation alcoolique du raisin, il va de soi que le procédé et le dispositif tels que décrits ci-dessus s'appliquent' à la fermentation alcoolique d'autres fruits. REVENDICATIONS 1. Procédé de fermentation alcoolique de fruits, caractérisé par le fait que l'on place dans une cuve de fermentation le moût et que l'on condense les vapeurs émises en cours de fermentation à l'aide d'un condenseur dispose à l'orifice supérieur de la cuve. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moût est du moût de raisin. 3. Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le moût, préalablement à la fermentation alcoolique, est porté à une température d'environ 700C. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les vapeurs émises condensées sont directement réintroduites dans la cuve de fermentation. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les vapeurs émises condensées sont réintroduites dans la cuve après la fin de la fermentation alcoolique. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la fermentation alcoolique est conduite à une température comprise entre 15 et 320C. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le condenseur est alimenté à l'aide d'un liquide refrigérant à une température comprise entre +10 et -300C et de préférence entre -5 et -200C. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le liquide réfrigérant est introduit dans le condenseur à contre courant des vapeurs de fermentation. 9. Dispositif pour'la mise en oeuvre du procédé de fermentation en cuve selon les revendications 1 à 8, caractérisé par le fait qu'il est constitué d'un condenseur disposé à l'orifice supérieur de la cuve et adapté sur le couvercle de ladite cuve. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le condenseur est muni de moyens de retenue des vapeurs condensées.