Brevet FR2686269A1 — publié le 19930723

La présente invention concerne la préparation de vin mousseux et notamment de champagne par une deuxième fermentation, ou refermentation, en bouteille d'un vin non mousseux et des moyens destinés à la mise en oeuvre d'un telle méthode de préparation. La méthode dite "champenoise" consiste à ajouter à du vin normal non mousseux, dont la première fermentation alcoolique est terminée, une liqueur de tirage contenant du sucre et la levure de fermentation assurant la transformation du sucre en gaz carbonique, la mise en bouteille étant effectuée avant ou après ces étapes d'addition. Les bouteilles sont ensuite bouchées à l'aide d'un bouchon creux en matière plastique inséré dans le goulot de la bouteille et serties à l'aide d'une capsule métallique. Elles sont alors stockées généralement à l'horizontale "sur lattes" pendant une longue période allant de plusieurs semaines à plusieurs mois dans des caves o la température est maintenue constante, générale- ment entre 12 et 18 'C pour que la fermentation se déroule avec la montée en pression correspondante ou "prise de mousse" dans les bouteilles. A la fin de cette longue période de fermenta- tion, chaque bouteille doit être remuée individuellement à de nombreuses reprises, pour éviter un dépôt de fermenta- tion qui risquerait d'adhérer aux parois de la bouteille, durant cette période de remuage les bouteilles sont également inclinées puis stockées "sur pointes", c'est à dire inclinées goulot vers le bas, pour faciliter la décantation des levures et favoriser le dépôt des lies de fermentation à l'intérieur du bouchon creux en matière plastique situé dans le goulot de la bouteille. Le remuage terminé, les bouteilles sont transportées verticalement, goulot vers le bas et sont plongées dans un bain de saumure de réfrigération maintenue à 20 C environ, pour former par congélation un glaçon de vin contenant les déchets des levures de fermentation. Les bouteilles sont alors soumises à une opération de dégorgement qui consiste à retourner verti- calement les bouteilles ainsi congelées, goulot vers le haut, et à les décapsuler, ce qui provoque, sous l'action de la pression régnant à l'intérieur de la bouteille, l'éjection du bouchon de plastique solidaire du glaçon contenant les sédiments de fermentation.10 Le niveau des bouteilles est alors complété par addition d'une liqueur d'expédition et la bouteille bouchée par un bouchon définitif qui est généralement en liège. La méthode champenoise traditionnelle que nous venons de décrire nécessite une main d'oeuvre importante, notamment après de la fermentation lors du remuage des bouteilles, qui s'effectue souvent à la main; elle implique une superficie importante au sol pour le stockage des bouteilles sur pupitre et un temps de stockage assez long puisqu'il peut couramment atteindre plus d'un mois;20 elle comporte en outre un étape de congélation du goulot des bouteilles, indispensable pour l'élimination des levures. Des tentatives ont eu lieu pour tenter de remédier à ces inconvénients. Le brevet européen EP-B-210 915 de la demande- resse décrit un procédé de fermentation du vin en bouteille selon la méthode champenoise Ce procédé antérieur comprend l'introduction d'une cartouche tubulaire filtrante dans le goulot de la bouteille de vin additionné de la quantité de sucre nécessaire pour obtenir la pression finale désirée du gaz carbonique Cette cartouche présente un corps tubulaire perforé, recouvert extérieurement d'une membrane filtrante hydrophile et d'une membrane filtrante hydrophobe et contient les levures nécessaires à la fermentation des vins sucrés avec dégagement de gaz carbonique L'utilisation d'une telle cartouche filtrante a pour avantages de supprimer la nécessité de procéder au remuage qui permet- tait de concentrer le dépôt des levures dans le col de la bouteille, et de réfrigérer le goulot de la bouteille, qui permettait de congeler et d'éjecter le glaçon contenant des5 résidus de levures, puisque les levures ne sont plus en contact avec l'intérieur de la bouteille. La présente invention a pour objet un dis- positif et un procédé mettant en oeuvre une cartouche filtrante perfectionnée.10 Le perfectionnement selon la présente invention consiste en une cartouche tubulaire filtrante présentant un corps tubulaire perforé et deux éléments filtrants, l'un hydrophile et l'autre hydrophobe, caractérisée en ce que lesdits éléments filtrants, hydrophobe et hydrophile au lieu de consister en des membranes filtrantes recouvrant partiellement ledit corps tubulaire perforé sont constitués par des fibres creuses microporeuses logées à l'intérieur de corps tubulaire. Ces fibres, qui peuvent être chacune partielle- ment hydrophiles et hydrophobes, et être repliées en forme de U à l'intérieur du corps tubulaire contiennent les levures nécessaires à la fermentation du vin sucré en bouteille. Un tel perfectionnement selon l'invention non seulement permet de conserver les avantages liés à l'utilisation d'une cartouche filtrante selon le brevet européen précité mais en outre présente les avantages supplémentaires suivants: Tout d'abord, l'augmentation de la surface poreuse d'échange entre le vin sucré et l'intérieur des fibres creuses dans la cartouche selon l'invention par rapport à la surface des membranes filtrantes de la cartouche décrite dans le brevet EP-B-210 915 est de l'ordre de 5 à 10 fois, pour une cartouche filtrante de même dimension, ce qui permet éventuellement de réduire les dimensions de la cartouche selon l'invention dans les mêmes proportions C'est ainsi que la surface totale d'échange de 50 fibres poreuses en U disposés dans une cartouche de 12 mm de diamètre intérieur et de 60 mm de longueur environ est 8 fois plus important. D'autre part, alors que l'emploi de la cartouche filtrante décrite dans le brevet européen EP-B- 210 915 nécessite l'utilisation d'une protection des membranes hydrophiles et hydrophobes très fragiles soudées à l'extérieur du corps tubulaire perforé, par un grillage en matière plastique, pour éviter toute perforation due à des chocs intempestifs, au contraire, les fibres creuses microporeuses hydrophiles et hydrophobes, qui sont tout aussi fragiles, étant situées, selon la présente invention, à l'intérieur même du corps tubulaire perforé de la cartouche, ce dernier les protège efficacement et il n'est nul besoin d'ajouter un grillage de protection supplémen- taire quelconque. De plus, dans la cartouche filtrante décrite dans le brevet antérieur précité en question, le corps tubulaire perforé devant servir de support aux membranes filtrantes hydrophile et hydrophobe, il était donc nécessaire de prévoir un grand nombre d'anneaux circulaires de support des membranes pour éviter leur perforation Il n'en n'est nullement ainsi avec la cartouche filtrante selon la présente invention, o les fibres creuses sont disposées à l'intérieur du corps tubulaire perforé, qui peut donc être plus ajouré que celui de la cartouche filtrante décrite dans le brevet EP-B-210 915. Enfin compte-tenu de la faible section des fibres creuses microporeuses, qui est de l'ordre de 300 -micromètres environ (et dont le diamètre de pore varie de 0,2 à 2 micromètres), les levures, qui ont une dimension de l'ordre de 3 à 7 micromètres et qui sont introduits sous pression à l'intérieur de ces fibres et viennent tapisser leurs parois internes, ont moins tendance à décanter et à s' agglutiner en quittant ces parois que dans la cartouche filtrante faisant l'objet du brevet EP-B-210 915 La cartouche filtrante selon la présente invention garantit donc par suite de la présence de ces fibres creuses de petit diamètre le maintien d'une bonne surface de contact entre le vin sucré et les levures, pendant toute la durée de la fermentation. La présente invention va maintenant être décrite à l'aide des dessins cijoints et dans lesquels: La figure 1 représente une vue en élévation d'une cartouche filtrante selon l'invention disposée dans le goulot d'une bouteille, coupée selon un plan axial; la figure 2 représente une coupe selon la ligne 2 2 de la figure 4 de la cartouche filtrante de la figure 1; la figure 3 représente une vue du dessus de la cartouche de la figure 2, dont on a supprimé le film plastique l'obturant pour ne pas masquer l'intérieur; et la figure 4 représente une coupe selon la ligne 4 4 de la figure 2. La cartouche tubulaire filtrante 10 faisant l'objet de la présente invention est représentée, sur la figure 1, enfilée dans le goulot, d'une bouteille 20 o elle est sertie par une capsule métallique 45. Cette cartouche 10 présente un corps tubulaire perforé Il de forme généralement cylindrique dont l'ex- trémité inférieure 12 est fermée et dont l'extrémité supérieure ouverte comporte un embout cylindrique 13 de diamètre supérieur à celui du corps tubulaire 11. Comme le montre la figure 2, le corps tubulaire 11 comporte une série de rainures extérieures 14 et des perforations 15 pratiquées à l'intérieur des rainures et traversant de part en part les parois de la cartouche pour mettre en communication l'intérieur avec l'extérieur de la cartouche. Ces rainures de drainage 14, qui ont une forme circulaire de même axe que le corps tubulaire, sont délimités par des rebords circulaires 17 et occupent de préférence la totalité de la circonférence d'une coupe transversale du corps tubulaire 11. Comme indiqué sur la figure 2, le corps tubulaire Il de la cartouche s'étend axialement, à sa partie supérieure ouverte, en faisant projection au-delà de l'extrémité ouverte de l'embout cylindrique 13. Des fibres creuses microporeuses 40 sont disposées à l'intérieur du corps tubulaire 11, o elles sont repliées en forme de U dont le fond est situé à proximité de l'extrémité fermée 12 du corps tubulaire et dont les deux branches parallèles de ce U s'étendent axialement sur toute la longueur de ce corps pour déboucher à l'extrémité supérieure ouverte du corps tubulaire. La mise en place des fibres creuses 40 s'effec- tue en introduisant à l'intérieur du corps de la cartouche les fibres 40 repliées en forme de U dont les branches ont une longueur supérieure à celle du corps tubulaire et en coulant un bouchon de résine polymérisable 41 à la partie supérieure de ce corps. Après polymérisation de la résine, les fibres creuses microporeuses 40 sont maintenues en place par le bouchon de résine 41 qui les emprisonne en les solidarisant entre elles et avec la paroi interne du corps tubulaire de la cartouche. On peut alors découper les fibres dans un plan perpendiculaire à l'axe de la cartouche et correspondant à l'extrémité supérieure ouverte du corps tubulaire, ce qui est facilité par le fait qu'elle est légèrement en saillie par rapport à l'extrémité supérieure ouverte de l'embout cylindrique 13. Une telle mise en oeuvre de fibres creuses, suspendues par leur deux extrémités et repliées en forme de U, non seulement met ces fibres à l'abri de toute manipula- tion externe mais en outre, en conservant leur souplesse sur la majeure partie de leur longueur, dont seules les extrémités sont fixées par le bouchon de résine 41, leur5 permet d'encaisser les chocs sans crainte de rupture. Les fibres creuses microporeuses 40 sont disponibles dans le commerce et consistent en fibres de matières plastiques telles que les polyamides, les polyesters dont le triacétate de cellulose et les polyo-10 léfines, la matière plastique préférée étant le poly- éthylène Elles ont un diamètre interne compris entre 200 et 500 micromètres et un diamètre externe compris entre 300 et 600 micromètres Le diamètre de pore de 0,2 à 2 micromètres varie selon la nature du polymère et le procédé de fabrication. Lorsque les fibres creuses microporeuses sont en matière plastique naturellement hydrophobe comme le polyéthylène, on peut les soumettre à un traitement chimique approprié pour les rendre hydrophiles. C'est ainsi qu'une fibre creuse continue peut être soumise à un tel traitement intermittent pour obtenir des zones alternativement hydrophobes et hydrophiles avant d'être repliées en U ou bien les fibres creuses peuvent être traitées chimiquement, après leur mise ne place dans le corps tubulaire de la cartouche, de manière que la plus grande partie des branches des fibres creuses devienne hydrophile ( 42) et que seule l'extrémité repliée en forme de U de ces fibres reste hydrophobe ( 43), comme indiqué sur la figure 2. Selon la mise en oeuvre représentée sur cette figure 2, chacune des branches en U des fibres creuses est hydrophile et l'extrémité repliée en U des ces mêmes fibres est hydrophobe, ce qui facilite l'évacuation de l'air lors de l'injection sous pression des levures à l'intérieur des fibres et l'évacuation du gaz carbonique lors de la fermentation du vin. Selon une autre mise en oeuvre, non représentée sur les figures, la cartouche filtrante 10 contenant les fibres creuses 40 repliées en forme de U pourrait être trempée dans un bain de traitement hydrophile pour rendre hydrophile la majeure partie des branches repliées en forme de U de ces fibres creuses et ne maintenir hydrophobe que leur partie située à proximité de leur extrémité ouverte et du bouchon de résine 41. L'embout cylindrique solidaire de l'extrémité supérieure ouverte du corps tubulaire il est relié à cette dernière par une série de cloisons radiales 39 pour rigidifier l'embout et assurer ainsi un bouchage étanche du goulot de la bouteille ( 20). Après remplissage des fibres creuses 40 avec de la levure, l'ouverture supérieure ouverte de l'embout 13 est de préférence fermée par un film plastique 44 soudé sur la face supérieure ouverte de l'embout, mais non soudé sur la face supérieure ouverte du corps tubulaire 11. Lorsque la fermentation est terminée et qu'on retire la capsule métallique ( 45) retenant la cartouche dans le goulot de la bouteille, la pression régnant à l'intérieur de la bouteille et de la cartouche, qui peut être de l'ordre de 6 x 105 Pa, provoque l'éjection de cette dernière et le film plastique 44 en se déformant retarde le déchirement des fibres et limite les projections des déchets de levure. REVENDICATIONS 1 Cartouche tubulaire filtrante ( 10) com- prenant un corps tubulaire perforé ( 11) et deux éléments filtrants, l'un hydrophile ( 42) et l'autre hydrophobe ( 43) caractérisée en ce que lesdits éléments filtrants, hydrophiles et hydrophobes, consistent en fibres creuses microporeuses ( 40) logées à l'intérieur du corps tubulaire perforé ( 11). 2 Cartouche selon la revendication 1, caractérisée en ce que les fibres creuses ( 40) sont repliées en forme de U dont les deux branches s'étendent axialement à l'intérieur du corps tubulaire ( 11) de la cartouche. 3 Cartouche selon la revendication 2, caractérisée en ce que les extrémités ouvertes des deux branches des fibres creuses ( 40) repliées en forme de U sont emprisonnées dans un bouchon de résine ( 41) pour les solidariser entre elles et avec la paroi circulaire interne du corps tubulaire perforé ( 11) de la cartouche.20 4 Cartouche selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une partie de chacune des fibres creuses microporeuses ( 40) a été rendue hydrophile par un traitement chimique approprié. Cartouche selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4 prise en combinaison avec la revendication 2, caractérisée en ce que la plus grande partie des branches des fibres creuses ( 40) en forme de U a été rendue hydrophile ( 42) et que seule l'extrémité repliée en forme de U de ces fibres est restée hydrophobe ( 43). 6 Cartouche selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le corps tubulaire perforé ( 11) comporte une extrémité fermée ( 12) et une extrémité ouverte, cette dernière étant solidaire d'un embout cylindrique ( 13) dont le diamètre, supérieur à celui du corps tubulaire, correspond au diamètre du goulot de la bouteille ( 20) et peut servir de bouchon étanche à cette bouteille, et dont la longueur axiale est légèrement inférieure à la longueur axiale correspondante du corps5 tubulaire perforé ( 11) pour que cette dernière fasse projection et s'étende axialement au-delà de l'extrémité de l'embout. 7 Cartouche selon les revendications 3 et 6, caractérisée en ce que l'extrémité ouverte du corps tubulaire perforé ( 11), faisant projection et s'étendant axialement au-delà de l'extrémité de l'embout, est bouchée par le bouchon de résine ( 41) solidarisant entre elles les extrémités ouvertes des différentes fibres creuses repliées en forme de U. 8 Cartouche selon l'une quelconque des revendications précédentes 6 ou 7, caractérisée en ce que l'extrémité ouverte de l'embout cylindrique est fermée par un film de matière plastique ( 44) soudé à ladite extrémité ouverte. 9 Cartouche selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que les fibres creuses ( 40) contiennent des levures provoquant une fermentation du vin sucré avec dégagement de gaz carboni- que. 10 Application de la cartouche tubulaire filtrante ( 10) selon l'une quelconque des revendications précédentes à la refermentation du vin sucré en bouteille selon la méthode champenoise.