Brevet FR2766840A1 — publié le 19990205

DISPOSITIF ET PROCEDE DE STABILISATION TARTRIQUE DES VINS Domaine technique La présente invention concerne une installation et un procédé de stabilisation tartrique des vins. Le vin contient généralement de l'acide tartrique, et en particulier des sels de bitartrate de potassium et/ou de tartrate de calcium dissous. Lors de la conservation des bouteilles de vin, et notamment lorsque les bouteilles subissent une baisse de température, les sels de l'acide tartrique précipitent et forment de petits cristaux. Le dépôt de ces cristaux dans les bouteilles, bien que ne présentant pas de danger pour le consommateur, est cependant interprété négativement et nuit à l'image de qualité du vin. La stabilisation tartrique permet d'éviter la précipitation des sels de l'acide tartrique et donc la formation de cristaux dans le vin. Etat de la technique antérieure A l'heure actuelle, pour éviter la présence de cristaux dans le vin, on fait subir au vin un traitement, dit de stabilisation, préalable à sa mise en bouteilles. Ce traitement consiste à induire une cristallisation des sels de bitartrate de potassium (THK) et de tartrate de calcium (TCa) dans le vin puis à filtrer le vin pour éliminer les cristaux. La cristallisation de ces sels du vin peut être provoquée, par exemple, en maintenant le vin en cuve à une température de l'ordre de -4 C pendant une durée pouvant aller de quelques heures à une quinzaine de j ours. I1 apparaît immédiatement qu'un tel traitement est trop long et inadapté à une production commerciale de vin. En effet, l'immobilisation des cuves pendant le traitement de stabilisation, de même que le refroidissement du vin, augmentent considérablement les coûts de production. Pour réduire le temps de cristallisation plusieurs techniques ont été mises au point. Par exemple, l'ensemencement avec des cristaux de bitartrate de potassium (THK) finement broyés et introduits dans la cuve contenant le vin ; ce qui permet d'accélérer la cristallisation des sels de l'acide tartrique. On peut se reporter à ce sujet au document (1) dont la référence est indiquée à la fin de la présente description. Un tel procédé reste cependant relativement onéreux et la croissance des cristaux s avère toujours trop lente. Par ailleurs, lors des traitements de stabilisation réfrigérée du vin, l'élimination des cristaux de tartrate est réalisée soit par décantation soit par des systèmes de cyclone ou de filtre. Ces techniques sont évoquées, par exemple, dans les documents (2), (3) et (4) dont les références sont indiquées à la fin de la présente description. La séparation des cristaux et du vin par simple décantation s'avère longue et donc également inadaptée à une production commerciale du vin. Par ailleurs, les systèmes de filtrage ou de cyclone connus ne sont pas prévus ou ne sont pas optimisés pour récupérer les cristaux de tartrate extraits du vin afin de les valoriser. Or, il s' avère que les cristaux de tartrate, qui constituent un acidifiant de qualité alimentaire, sont parfaitement valorisables dans le domaine agroalimentaire. Les cristaux formés dans le vin sont en effet transformables en sels d'acide tartrique alimentaire, sous la forme de cristaux finement broyés et purifiés, encore désignés par "crème de tartre". Enfin, on connaît des procédés de stabilisation du vin par électrodialyse. Ces procédés consistent à éliminer les ions tartrate et bitartrate du vin en provoquant une migration de ces ions à travers une membrane sélective, sous l'effet d'un champ électrique. I1 apparaît pour ces procédés, que le traitement des vins très instables, c'est-à-dire des vins contenant une grande quantité d'acide tartrique, nécessite un entretien fréquent des membranes. Par ailleurs, pour éviter un débit de traitement trop faible une surface de membrane très importante est requise. Enfin, ltélectrodialyse ne permet pas de traiter le vin en ligne, juste après les vendanges, en raison de sa forte instabilité. Ainsi, ce procédé n'est pas bien adapté pour la production de vins primeurs. Exposé de l'invention Un but de la présente invention est de proposer une installation et un procédé de stabilisation tartrique du vin ne présentant pas les limitations évoquées ci-dessus. Un but est en particulier de proposer une installation permettant de traiter rapidement et de façon économique une grande quantité de vin afin de réduire les coûts du traitement. Un but est également de proposer une installation dont l'entretien est aisé et qui ne nécessite que peu de maintenance. Un but est encore de proposer une installation facilement démontable et transportable d'une unité de vinification à une autre. Un but est aussi de proposer une stabilisation tartrique du vin qui ne soit pas stressante pour le vin et qui n'altère pas ses qualités. Enfin, un but de l'invention est de permettre la récupération facile des cristaux de tartrate pour leur valorisation ultérieure, par exemple, dans l'industrie agro-alimentaire. Pour atteindre ces buts, l'invention a plus précisément pour objet une installation de stabilisation tartrique du vin comprenant - des moyens de refroidissement du vin, - un dispositif, dit de cristallisation, comportant au moins un support métallique amovible, présentant une grande surface pour la cristallisation et la rétention des sels d'acide tartrique du vin, et - des moyens pour faire circuler le vin à travers le dispositif de cristallisation. Le principe de fonctionnement de l'installation est la cristallisation directe des sels de l'acide tartrique sur un support métallique amovible. Ce support peut éventuellement comporter des germes de cristallisation, mais ces germes ne sont pas indispensables. Comme indiqué ci-dessus, selon une caractéristique importante de l'invention, les moyens de cristallisation sont formés pour l'essentiel par le support métallique du dispositif de cristallisation. Ainsi, en passant dans une zone où est disposé le support métallique amovible, la distance moyenne entre les ions tartrates et les cristaux déjà fixés, et offerts à la croissance, est faible. De plus, les cristaux formés sont retenus sur la surface du support métallique. Des systèmes de filtres et ou de cyclones pour la récupération des cristaux ne sont donc pas nécessaires. Selon un aspect de l'invention, le support métallique du dispositif de cristallisation peut comporter un empilement de plateaux métalliques ajourés ou non. De tels plateaux permettent un contact prolongé du vin avec la surface métallique. Selon un autre aspect de l'invention, le support métallique du dispositif de cristallisation peut comporter de la laine métallique. L'enchevêtrement des fils métalliques de la laine offre une surface de contact très importante avec le vin, et une distance très faible entre les ions tartrates et les cristaux déjà fixés. Selon une construction particulière, les plateaux métalliques, précédemment mentionnés, peuvent être associés à la laine métallique. Dans un tel cas, la laine métallique peut être disposée sur les plateaux comme une garniture. Selon un autre aspect avantageux de l'invention, les plateaux et/ou la laine métallique sont conçus pour être installés de façon amovible dans le dispositif de cristallisation. Cette caractéristique facilite l'entretien de l'installation et surtout permet une récupération aisée des cristaux de tartrate accumulés dans la laine métallique. A titre d'exemple, lorsque les plateaux et/ou la laine métallique sont extraits du dispositif, ils peuvent aisément être soumis à un rinçage et/ou des vibrations pour récupérer les cristaux de tartrate. Les moyens de refroidissement du vin peuvent comporter un groupe de refroidissement équipé d'un échangeur thermique. Dans ce cas, selon une réalisation particulière, le dispositif de cristallisation peut être conçu pour former également l'essentiel de l'échangeur thermique. Une telle réalisation permet le refroidissement du vin directement par la surface métallique de cristallisation, et favorise particulièrement la formation des cristaux. Selon une variante, les moyens de refroidissement peuvent aussi comporter un groupe de refroidissement à circulation, à travers lequel le vin peut circuler. L'invention concerne également un dispositif de cristallisation pour des sels d'acide tartrique comprenant un circuit de vin, un ensemble de plateaux métalliques agencés dans le circuit de vin, et un circuit de fluide de refroidissement en contact thermique avec le circuit de vin. Enfin, l'invention concerne un procédé de stabilisation tartrique du vin dans lequel on fait circuler le vin, refroidi, sur une surface métallique de cristallisation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, en référence aux figures des dessins annexés. Cette description est donnée à titre purement illustratif et non limitatif. Brève description des figures - La figure 1 montre de façon schématique deux configurations différentes d'une installation de stabilisation tartrique avec un dispositif de cristallisation extérieur à la cuve contenant le vin à stabiliser. - La figure 2 montre en coupe et de façon schématique, une installation de stabilisation tartrique avec un dispositif de cristallisation immergé dans une cuve contenant le vin à stabiliser. - La figure 3 est une coupe schématique d'une première réalisation particulière du dispositif de cristallisation de la figure 1. - La figure 4 est une coupe schématique d'une variante de réalisation du dispositif de cristallisation de la figure 1. - La figure 5 est une coupe schématique agrandie d'un détail d'une variante de réalisation du dispositif de la figure 4. Description détaillée de modes de mise en oeuvre de l'invention L'installation de stabilisation de la figure 1 comporte un dispositif de cristallisation 10, équipé de moyens de refroidissement du vin. Ces moyens ne sont pas représentés sur cette figure pour des raisons de clarté. Une entrée 12 du dispositif de cristallisation 10 est reliée à une cuve 14 de vin à traiter par l'intermédiaire d'une première conduite 16. Une sortie 18 du dispositif de cristallisation est, selon une première configuration de l'installation, reliée également à la cuve 14 de vin à traiter par une deuxième conduite 20a. Dans cette configuration, une pompe 22, disposée, par exemple, sur la première conduite 16, permet de faire circuler le vin depuis la cuve 14 de vin à traiter, à travers le dispositif 10 de cristallisation pour finalement reverser le vin traité dans la même cuve. Une telle configuration de l'installation de stabilisation du vin, dite configuration "batch", est adaptée notamment pour le traitement des vins dont la teneur en acide tartrique est élevée, tels que, par exemple, les vins primeurs. Une deuxième configuration de l'installation, qui constitue une variante de la première configuration, est également représentée sur la figure 1, en trait discontinu. Selon la deuxième configuration, le vin sortant du dispositif de cristallisation n'est pas dirigé vers la cuve 14 de vin à traiter mais vers une deuxième cuve 24 de vin traité. A cet effet, une conduite 20b relie la sortie 18 du dispositif de cristallisation à la deuxième cuve. Cette configuration de l'installation est désignée par "configuration de traitement continu". Une troisième configuration de l'installation, dite à dispositif de cristallisation immergé, est représentée à la figure 2. Dans cette configuration, le dispositif de cristallisation 10 est directement plongé dans la cuve 14 de vin à traiter. On peut noter que le refroidissement du vin, dans l'installation de la figure 2, n'a pas lieu directement dans le dispositif de cristallisation mais est provoqué par un échangeur thermique 26, plongé dans la cuve 14 et relié à un groupe de refroidissement 28. Le groupe de refroidissement est conçu pour refroidir le vin à une température comprise de préférence entre 0 et -4 0C. On peut noter que le dispositif de cristallisation 10 comporte un certain nombre de plateaux métalliques 30, par exemple en acier inoxydable, fixés sur un carter 32 selon un agencement en chicanes. Les plateaux 30 sont en outre garnis de tampons 34 de laine d'acier inoxydable. Les plateaux 30, de même que les tampons métalliques 34, présentent une surface métallique qui permet la cristallisation des sels d'acide tartrique. Une hélice 36, reliée à des moyens moteurs, non représentés, par un arbre d'entraînement 38, permet de faire circuler le vin à travers le dispositif de cristallisation depuis des ouvertures 40 pratiquées dans la partie supérieure du carter 32 jusqu a une ouverture inférieure 42 du carter. La circulation du vin le long des plateaux 30 et à travers les tampons 34 de laine métallique permet à la fois un contact prolongé du vin avec la surface métallique de cristallisation et permet de réduire la distance moyenne séparant un ion tartrate de la surface de cristallisation. Ces mesures permettent une stabilisation efficace et rapide du vin. Le maillage de la laine métallique des tampons 34 est choisi suffisamment fin et rugueux pour favoriser la formation des cristaux de tartrate produits lors de la cristallisation des sels d'acide tartrique. Une description plus détaillée des dispositifs de cristallisation est donnée en référence aux figures 3 et 4. Ces figures ne concernant toutefois pas des dispositifs de cristallisation destinés à être immergés mais à être utilisés dans des configurations de l'installation conformes à la figure 1. Le dispositif de cristallisation 100 de la figure 3 comprend un réservoir délimité par une paroi 101 essentiellement cylindrique et présentant dans sa partie supérieure une embouchure 102 d'arrivée de vin à traiter. Le dispositif présente également une cheminée centrale 104 qui débouche sur une sortie 106 du vin traité. La cheminée 104 et la paroi extérieure 101 définissent un espace annulaire dans lequel est ménagé un certain nombre de plateaux circulaires 130a, 130b. Ces plateaux 130a, 130b sont disposés perpendiculairement à la cheminée 104 et sont agencés en chicanes. Le vin, mis en circulation par une pompe extérieure au dispositif (non représentée sur la figure) entre dans le réservoir par l'arrivée de vin 102. Il passe ensuite dans la partie du réservoir comprenant les plateaux 130a et 130b et remonte dans la cheminée centrale 104 pour quitter le réservoir par un tube 106 qui forme la sortie du vin traité. Le tube 106 traverse de façon concentrique un embout distributeur 108 de l'arrivée de vin 102. La répartition uniforme du vin dans le réservoir est assurée par un ensemble d'ouvertures 110 pratiquées dans l'embout distributeur 108 de l'arrivée de vin. Les plateaux 130a, 130b sont par exemple au nombre de huit. Ils présentent un fond 131 perméable au vin. Le fond 131 est percé de trous de passage du vin ou est réalisé, par exemple, par un grillage. Les plateaux présentent également un rebord 132. Chaque plateau 130a, 130b est garni d'une ou plusieurs couches de laine métallique 134, par exemple en acier alimentaire. Les couches de laine métallique, disposées sur le fond 131 des plateaux sont retenues, pour l'essentiel, par leur rebord 132. Comme on peut le constater sur la figure 3, le dispositif présente deux types de plateaux 130a et 130b de largeur égale mais de diamètres différents. Les plateaux 130a, du premier type, présentent un diamètre intérieur ajusté sur le diamètre de la cheminée centrale 104 et un diamètre extérieur inférieur au diamètre de la paroi 101 du réservoir. Les plateaux 130b du deuxième type, présentent un diamètre intérieur supérieur au diamètre de la cheminée centrale 104 et présentent un diamètre extérieur ajusté sur le diamètre de la paroi 101 du réservoir. Les premiers plateaux 130a reposent sur des ergots 135a fixés sur la cheminée centrale et les deuxièmes plateaux 130b reposent sur des ergots 135b solidaires de la paroi 101 du réservoir. Les ergots 135a, 135b sont de préférence au nombre de trois pour chaque plateau et répartis angulairement selon un angle de l'ordre de 1200 dans des plans perpendiculaires à la figure. Les plateaux présentent des gorges correspondant respectivement aux ergots afin de pouvoir les retirer du réservoir en ajustant la position des gorges sur celle des ergots. On peut noter que la partie supérieure de la paroi 101 du réservoir est réalisée sous la forme d'un couvercle amovible pour permettre le retrait des plateaux 130a, 130b. L'étanchéité entre couvercle avec la partie restante du réservoir est assurée par une bride annulaire 136, et un joint central 138 disposé entre la partie sommitale de la cheminée 104 et l'embout 108 de l'arrivée de vin. Le refroidissement du vin est assuré par un circuit de refroidissement constitué par exemple par une jaquette 140 entourant la paroi 101 du réservoir. Le circuit de refroidissement présente dans la partie inférieure de la jaquette 140 une entrée 142 de fluide de refroidissement et en en sa partie supérieure une sortie 144 du fluide. L'entrée et la sortie de fluide de refroidissement sont respectivement reliées à un groupe frigorifique de refroidissement non représenté sur la figure. On peut remarquer dans le circuit de refroidissement la présence de déflecteurs 146 qui sont de préférence disposés en hélice pour favoriser et homogénéiser l'échange thermique. Ainsi, les sels de l'acide tartrique, du vin refroidi à une température de -20Ct20C, cristallisent sur les plateaux et sur la laine métallique où ils sont retenus. La possibilité de retirer les plateaux 130a, 130b permet une récupération rapide et commode des cristaux formés. Selon un aspect particulièrement intéressant du dispositif tel que représenté à la figure 3, les plateaux 130b et la paroi extérieure du réservoir sont en contact thermique avec le circuit de refroidissement et constituent ainsi un échangeur thermique. Le refroidissement des plateaux et de la laine métallique peut ainsi être mis à profit pour favoriser la cristallisation des sels d'acide tartrique. La référence 145 sur la figure 3 désigne une vanne de vidange du dispositif de cristallisation. Cette vanne, représentée de façon très schématique, permet de retirer le vin contenu dans le dispositif après utilisation. La figure 4 représente une autre réalisation du dispositif de cristallisation. Pour des raisons de commodité, des références identiques auxquelles on a ajouté 100 désignent des parties identiques ou similaires aux parties du dispositif de la figure 3 décrite précédemment. Le dispositif 200 comprend un réservoir, sensiblement cylindrique, délimité par une paroi 201. Un espace annulaire 203 est défini entre la paroi 201 du réservoir et une cheminée centrale 204 qui canalise le vin traité. Le vin à traiter qui arrive dans le réservoir 200 par une arrivée de vin 202, est réparti dans l'espace annulaire par un distributeur 208 qui se présente sous la forme d'un tore percé de trous, notamment sur sa partie inférieure. Le vin, dont la mise en circulation est assurée par une pompe extérieure non représentée, est ensuite dirigé vers des plateaux 230 en forme de grilles. Ces plateaux sont garnis de tampons de laine métallique 234. Le vin traverse les plateaux 230 et la laine métallique avant d'être extrait du réservoir 201. Contrairement au dispositif de la figure 3, les plateaux 230 ne sont pas disposés horizontalement, mais verticalement. On note également que contrairement au dispositif de la figure 3 où les plateaux sont disposés en série dans le circuit de vin, les plateaux du dispositif de la figure 4 sont disposés en parallèle dans le circuit de vin. Les plateaux sont maintenus dans la partie inférieure du réservoir 200 par des support 235. On peut noter que la partie inférieure du réservoir est reliée à la partie supérieure du réservoir par l'intermédiaire d'un joint 236, de façon à pouvoir être démontée afin de retirer les plateaux et les tampons de laine métallique. De la même façon, un joint 238 relie de manière étanche mais amovible une partie supérieure et une partie inférieure de la cheminée centrale 204. Le retrait de la laine métallique permet de récupérer les cristaux de sels d'acide tartrique qui se sont formés. Le dispositif de cristallisation de la figure 4 est équipé d'un circuit de refroidissement 240, en contact avec la paroi 201 du réservoir 200. Ce circuit permet de refroidir le vin avant qu'il n'atteigne la surface métallique de cristallisation formée par les plateaux métalliques 230 et la laine métallique 234. En variante, le circuit de refroidissement 240 peut également être constitué par un ensemble de tubes 262 enroulés en spirale dans l'espace annulaire compris entre les viroles cylindriques 201 et 204, et dans lesquels circule le fluide réfrigérant. Cet ensemble de tubes constitue un échangeur 260 efficace. Cette variante est représentée sur la figure 5. Selon un autre aspect particulièrement avantageux du dispositif, un échangeur thermique 250 est prévu dans la partie supérieure du réservoir, juste sous le distributeur 208. L'échangeur est constitué par un ensemble de tubes 252 enroulés en spirale et qui relient la partie sommitale 254 de la cheminée centrale 204 à une sortie de vin 206 du dispositif. Le vin non traité admis dans le dispositif depuis l'arrivée de vin, traverse l'échangeur thermique 250 avant d'atteindre les surfaces métalliques de cristallisation. Ainsi, le vin traité, qui a été refroidi par le circuit de refroidissement 240, et qui est passé sur les surfaces métalliques de cristallisation, circule à travers les tubes 252 de l'échangeur thermique 250 et cède ses calories au vin nouvellement admis. Une telle disposition permet une économie d'énergie importante pour le refroidissement du vin. On peut noter qu'un passage 256, muni d'une vanne 258 permet également, si nécessaire, de relier directement la partie sommitale 254 de la cheminée centrale 204 à la sortie de vin 206. Sur la figure 4, la référence 245 désigne enfin une vanne de vidange du dispositif de cristallisation. Comme évoqué précédemment, les dispositifs des figures 3 et 4 sont adaptés plus spécialement pour une utilisation dans une installation conforme à la figure 1. Ces dispositif décrits ci-dessus permettent de traiter rapidement et avec un coût énergétique particulièrement réduit de grandes quantités de vin. Ils peuvent être utilisés soit dans une configuration "batch" soit dans une configuration de traitement continu. Par ailleurs, le caractère amovible des éléments constituant les surfaces de cristallisation, permettent non seulement une maintenance aisée mais aussi de récupérer et donc de valoriser les cristaux des sels d'acide tartrique formés. DOCUMENT CITES (1) FR-A-O 975 575, (2) FR-A-2 623 518, (3) EP-A-0 299 597, (4) FR-A-2 589 163. REVENDICATIONS 1. Installation de stabilisation tartrique du vin comprenant - des moyens (26, 28, 140, 240) de refroidissement du vin, - un dispositif (10, 100, 200) dit de cristallisation, comportant au moins un support métallique amovible, présentant une grande surface (30, 34, 130a, 130b, 134, 230, 234) pour la cristallisation et la rétention des sels d'acide tartrique du vin, - des moyens (36, 38, 102, 106) pour faire circuler le vin à travers le dispositif de cristallisation. 2. Installation selon la revendication 1, dans laquelle le support métallique du dispositif de cristallisation comporte des plateaux métalliques (130, 130a, 130b, 230) de cristallisation et de rétention des sels d'acide tartrique. 3. Installation selon la revendication 1, dans laquelle le support métallique du dispositif de cristallisation comporte de la laine métallique pour la cristallisation et la rétention des sels d'acide tartrique. 4. Installation selon la revendication 2, dans laquelle au moins un plateau métallique comporte une garniture (34, 134, 234) de laine métallique. 5. Installation selon la revendication 1, dans laquelle les moyens de refroidissement (28) du vin comportent un groupe de refroidissement équipé d'un échangeur thermique (26, 100). 6. Installation selon la revendication 5, dans laquelle le dispositif de cristallisation (100) forme, pour l'essentiel, l'échangeur thermique. 7. Installation selon la revendication 1 dans laquelle les moyens de refroidissement comportent un groupe de refroidissement à circulation, à travers lequel le vin peut circuler. 8. Installation selon la revendication 1, dans laquelle la surface du support métallique de cristallisation présente des germes de cristallisation. 9. Installation selon la revendication 1, comprenant en outre une cuve à vin, le dispositif de cristallisation étant apte à être, au moins en partie, immergé dans la cuve à vin (14). 10. Installation selon la revendication 1, comprenant en outre une première cuve à vin (14) destinée à contenir du vin à stabiliser et une deuxième cuve à vin (24) destinée à recueillir le vin stabilisé, les moyens pour faire circuler le vin à travers le dispositif de cristallisation étant prévus pour aspirer du vin dans la première cuve et pour le verser dans la deuxième cuve après passage dans le dispositif de cristallisation. 11. Installation selon la revendication 1 comprenant en outre une cuve à vin (14), les moyens pour faire circuler le vin à travers le dispositif de cristallisation étant prévus pour aspirer du vin dans la cuve à vin et le reverser dans la cuve après passage dans le dispositif de cristallisation. 12. Dispositif de cristallisation de sels d'acide tartrique du vin comprenant un circuit de vin (120, 104, 106, 202, 203, 204, 206), un ensemble de plateaux métalliques (130a, 130b, 230) agencés dans le circuit de vin et un circuit de fluide de refroidissement (140, 240, 260) en contact thermique avec le circuit de vin. 13. Dispositif selon la revendication 12, dans lequel les plateaux (30, 130a, 130b, 230) présentent une garniture de laine métallique (34, 134, 234). 14. Dispositif selon la revendication 12, comprenant un échangeur thermique (250) pour mettre en contact thermique du vin circulant dans le dispositif en amont des plateaux métalliques (230) et du vin circulant en aval des plateaux métalliques (230). 15. Procédé de stabilisation tartrique du vin selon lequel on fait circuler le vin, refroidi, à travers un ensemble de fils métalliques (34, 134, 234) formant une surface de cristallisation. 16. Procédé selon la revendication 15, dans lequel on refroidit la surface métallique de cristallisation. 17. Procédé selon la revendication 15, dans lequel on fait circuler le vin sur une pluralité de plateaux équipés d'une garniture de laine de fils métalliques (34, 134, 234).