Brevet FR2854638A1 — publié le 20041112

La présente invention concerne l'élimination de composés entraînant des goûts et des odeurs désagréables dans les vins. Ces évolutions olfactives peuvent apparaître, de façon plus ou moins marquée, surtout dans les vins jeunes et même un peu vieillis. Parmi ces goûts ou odeurs désagréables, on notera plus particulièrement les goûts de réduits. L'apparition de goût de réduit est dans la majorité des cas, liée à la présence de H2S dans le vin. Les mauvaises odeurs peuvent apparaître pendant la fermentation alcoolique, en fin de fermentation alcoolique (et malolactique), mais également sur des vins soutirés et filtrés, logés en vrac, mais aussi sur des vins en bouteilles et notamment sur des vins jeunes. La maîtrise de l'apparition de ces goûts et odeurs est difficile dans la mesure où si la présence de H2S semble un facteur déclenchant, les autres facteurs à l'origine de la formation de ceux-ci ne sont pas à ce jour complètement connus. De plus la variabilité des matières premières ne permet pas une maîtrise de leuréventuelle formation ni un traitemetn chimique a priori. L'élimination de ces goûts et odeurs a été tentée, et notamment par distillation et par précipitation. Cependant ces techniques ne donnent pas satisfaction et surtout ne permettent pas l'élimination des composés formés par combinaison de H2S avec les autres composants du vin, et par exemple les mercaptans et les sulfures. En effet H2S a des possibilités de combinaisons avec l'alcool méthylique et l'alcool éthylique pour donner deux autres types de produits dont les odeurs sont désagréables. Les mercaptans Les combinaisons de H2S avec les alcools sous les différentes formes possibles sont certainement réversibles ou partiellement réversibles ; ainsi certaines odeurs pourront apparaître plus ou moins et disparaître selon les seuils de perception de chaque molécule. Ces évolutions, ces combinaisons du H2S avec des alcools sont sous la dépendance de facteurs que nous ne connaissons pas. Toutefois on observe dans la pratique que la lumière semble avoir une action de catalysateur alors que la pénétration du rayonnement dans le vin rouge est nulle. Enfin, alors que le H2S malodorant, peut par oxydation, disparaître en SO2, on remarque que l'éthylmercaptan peut donner par oxydation du diéthyldisulfure, molécule encore plus stable et tout aussi malodorante. Les teneurs en ces différents composes soufrés sont extrêmement variables et leur seuil de perception sont également extrêmement différents. Les mauvaises odeurs et goûts, comme l'odeur de moisi peuvent être également liés à la présence de composés comme les phénols volatils dont par exemple, la géosmine, les polychloroanisoles ou les polychlorophénols, dont la présence dans les vins n'est pas à ce jour maîtrisée. Ces substances responsables de ces mauvaises odeurs sont en majorité des substances volatiles et la présente invention propose un procédé de traitement du vin permettant d'éliminer ces substances sans altérer les proriétés olfctives des vins traiter, ni abaisser significativement la teneur en alcool.. La présente invention a donc pour objet un procédé d'élimination de substances volatiles du vin, caractérisé en ce qu'il comporte au moins : a) une étape de chauffage du vin à traiter à une température comprise entre 20 et 35[deg] C en l'absence d'oxygène, b) une étape de balayage au moyen d'un courant de gaz inerte, c) une étape de dégazage, d) une étape de refroidissement à une température inférieure ou égale à 18[deg] C, et e) une étape d'injection de C02. Elle concerne plus particulièrement ledit procédé, caractérisé en que le gaz inerte est l'azote ou l'argon. Dans un mode de réalisation du procédé selon l'invention les substances volatiles à éliminer sont choisies dans le groupe constitué par les sulfures et les mercaptans comme H2S, le diméthyl sulfure, l'éthyl mercaptan et le méthyl mercaptan. Lorsque les substances à éliminer sont choisies parmi les sulfures et les mercaptants, à l'étape a) du procédé selon l'invention le vin à traiter est chauffé à une température de 25[deg] C, et le balayage est effectué au moyen d'un courant d'azote ou d'argon à un débit de 3 I N2 par litre de vin. Dans un mode de réalisation du procédé selon l'invention les substances volatiles à éliminer sont choisies parmi les phénols volatils comme la géosmine, les polychloroanisoles et les polychlorophénols. Lorsque les substances à éliminer sont chosises parmi la géosmine, les polychloroanisoles et les polychlorophénols à l'étape a) du procédé selon l'invention, le vin à traiter est chauffé à une température de 35[deg] C, et que le balayage est effectué au moyen d'un courant d'azote à un débit de 3 I N2 par litre de vin. Dans une variante du procédé selon l'invention, l'étape c) de dégazage est effectuée en deux sous-étapes, la deuxième étant effectuée à une pression inférieure à la pression atmosphérique. La présente invention permet ainsi l'élimination des substances volatiles responsables de mauvais goûts ou mauvaises odeurs dans le vin, sans altérer le goût et sans réduire significativement la teneur en alcool, c'està-dire en protégeant les qualités initiales. Le déplacement d'une substance volatile dissoute dans le vin et en équilibre avec l'air par circulation d'un gaz inerte et insoluble dépend de différents équilibres, ceux-ci sont régis par la Loi de Henry et le coefficient de partage entre les différents composants. L'équilibre initial de la substance volatile dissoute entre le vin et l'air, dépend de : - la pression atmosphérique, - la température et la différence de température entre les deux phases, - la durée d'exposition entre le vin et l'air, la surface de contact entre les deux phases, - l'agitation de chacune de deux phases, - la nature du vin, notamment le % d'alcool, la teneur en polysaccharides, la viscosité, - la nature de la substance volatile, notamment son point d'ébullition et sa solubilité. L'équilibre secondaire de la substance volatile avec le gaz vecteur dépend de : - la pression, le volume et la nature du gaz injecté - la température, - la durée de contact et l'agitation. Les équilibres au moment du dégazage dépendent de : - la température, - la pression du gaz injecté, - la différence de pression au moment du ou des dégazages, - l'agitation et la surface de contact ou de dispersion. Le dégazage peut éventuellement être effectué en deux étapes, pour bénéficier en deuxième temps d'une pression réduite. La présente invention sera mieux comprise à la lecture des exemples qui suivent de traitement et de mise en u̇vre du procédé. Exemple 1 : Elimination de composés soufrés légers : Les composés devant être éliminés sont : Le traitement est effectué à 25 [deg]C , à pression atmosphérique avec un flux de 3 litres d'azote par litre de vin. Les résultats suivants sont obtenus exprimés en pourcentage d'élimination : On note que H2S bien qu'ayant le point d'ébullition le plus bas est le moins bien éliminé en raison de l'existence d'un équilibre avec les mercaptans, il y a décombinaison de ceux-ci après la fin du traitement avec reformation de H2S. Exemple 2 : Elimination de la géosmine (odeur de moisi) Le traitement est effectué à 35[deg]c, à pression atmosphérique avec un flux de 3 litres d'azote au maximum par litre de vin. La géosmine dosée à 150 ng environ dans le vin témoin n'est plus retrouvée qu'à l'état de traces après traitement. Soit 60 à 80 % d'élimination. On note également l'élimination des polychloroanisoles. Des essais identiques ont été effectués pour optimiser les conditions d'élimination. On a noté, une amélioration du rendement d'élimination en utilisant de l'argon en remplacement de l'azote. L'utilisation d'une pression inférieure à la pression atmosphérique permet également d'améliorer le rendement en effectuant une première étape de dégazage-détente à pression atmosphérique dans une cuve de 0,5 m qui alimente ensuite une cuve sous vide de 1 m . La rapidité de l'opération à l'abri total des oxydations, le retour à une température inférieure à 18[deg]C permet de protéger les qualités initiales du vin. A titre d'exemple une installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention est décrite ci après en référence à la figure 1 : Dimensionnement : A titre d'exemple pour traiter 50 hl/h de vin au maximum. Hauteur 2000 mm , Longueur 2300 mm, Profondeur 2400 mm. Puissance électrique 35 kW (380/400V) Ballon (1) en acier inoxydable de 0,5 m équipé de 2 sondes de niveau (2), (3). Ballon (1') en acier inoxydable de 1 m équipé de 2 sondes de niveau (2'), (3'). Ballon d'eau (4) en acier inoxydable de 50 litres équipé d'une résistance thermo-plongeante (5) de 30kW, de deux sondes de niveau et d'un thermostat de régulation. L'eau chaude est transportée par une pompe de 2,5 m /h. 3 groupes de pompage (6), (7), (8) centrifuge de 5m /h en acier inoxydable. Un injecteur d'azote (12) comprenant un fritté inox de 70 cm , pores de 15 m, un détendeur (10), un débitmètre (11) et une bouteille d'azote (9).. 2 débitmètres à flotteur (13) (14) à transmission magnétique, 06000 litres/h. Un échangeur thermique (15) à plaques double étage en inox. Un injecteur de C02 (16), comprenant un réchauffeur (17), un débitmètre (18), et une bouteillle de C02 (19). Des vannes d'arrêt et de régulation en acier inoxydable. Echange thermique : Le chauffage du vin est assuré sur un échangeur thermique à plaques double étage. Premier étage : Fluide froid : vin à traiter entre 10 et 20 [deg]C, sortie entre 20 et 40[deg]C, débit 501/h. Fluide chaud : vin traité, entrée entre 20 et 40 [deg]C, sortie entre 15 et 20.C, débit 50hl/h. Deuxième étage : Fluide froid : vin à traiter, entrée entre 20 et 40[deg]C, sortie entre 35 et 45.C, débit 50hl/h. Fluide chaud : eau chaude, entrée à environ 50[deg]C, sortie à 40[deg]C, débit 25hl/h en circuit fermé sur un ballon équipé d'une puissance de chauffe de 30 KW (électrique). Elimination des substances volatiles : Un débit de 1 à 3 litres d'azote ou d'argon gazeux par litre de vin est additionné sous forme de microbulles. L'azote ou l'argon est injecté par un fritté en inox de 70 cm et de pores 15 Microm. Après addition de l'azote ou l'argon le vin est dégazé dans un ballon tampon pendant environ 10 minutes de séjour moyen. Fonctionnement : Le vin entre dans l'installation au point d'entrée (20), entraîné par la pompe (8), à une température comprise entre 10 et 20[deg]C, il atteint le premier étage de l'échangeur (15) et est préchauffé grâce à l'échange avec le fluide chaud qui est du vin déjà traité (qui est refroidi par cet échange), le débit est de environ 50 1/h, la tempétrature de sortie est comprise entre 20 et 40)C. Il est ensuite introduit dans le deuxième étage de l'échangeur (15) où il est réchauffé grâce à l'échange avec de l'eau chaude portée à une température de environ 50 [deg]C, le débit est maintenu à envron 50 1/h, la température de sortie est comprise entre 35 et 45 [deg]C. Le débit est contrôlé par une débitmètre (13). De l'azote est ensuite injecté dans le vin grâce à l'injecteur (12). Le vin dans lequel l'azote a été injecté est ensuite introduit dans le ballon (1) de 0,5m de dégazage à pression atmosphérique, ledit ballon étant équipé de deux sondes de niveau (2) et (3). De manière optionnelle pour augmenter le rendement d'élimination le vin ainsi traité est introduit dans une cuve (1') de 1 m sous pression réduite au moyen d'une pompe (7), pour compléter Ile dégazage. Le vin traité est ensuite acheminé par une pompe (6), dans le premier étage de l'échangeur (15) à une température comprise entre 20 et 40 .C, où il est refroidi à une température comprise entre 15 et 20 [deg]C, en étant utilisé comme fluide caloporteur pour le réchauffage du vin à traiter, il ressort pour être additionné en C02, au moyen de l'injecteur (16). Le vin traité injecté en C02, quitte l'installation au point de sortie (21). Le procédé est continu et impose une maîtrise des débits de vins à traiter et traités. Deux débitmètres sont installés pour contrôler précisément les flux de liquides, réglés par des vannes de régulation. Le refroidissement du vin traité par échange avec le vin à traiter impose un échangeur thermique de grande surface. La température de traitement est ajustable par contrôle de la température du ballon d'eau chaude. L'injection d'azote ou d'argon est également contrôlée par un débitmètre. La température du ballon d'eau chaude est assuré par thermostat réglable. Deux sondes de niveau installées sur le ou les ballon(s) de dégazage sécurisent le fonctionnement de l'installation. REVENDICATIONS 1. Procédé d'élimination de substances volatiles du vin, caractérisé en ce qu'il comporte au moins : a) une étape de chauffage du vin à traiter à une température comprise entre 20 et 35[deg] C en l'absence d'oxygène, b) une étape de balayage au moyen d'un courant de gaz inerte, c) une étape de dégazage, d) une étape de refroidissement à une température inférieure ou égale à 18[deg] C, e) une étape d'injection de C02. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en que le gaz inerte est l'azote ou l'argon. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en que les substances volatiles à éliminer sont choisies dans le groupe constitué par les sulfures et les mercaptans comme H2S, le diméthyl sulfure, l'éthyl mercaptan et le méthyl mercaptan. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en que les substances volatiles à éliminer sont choisies parmi les phénols volatils comme la géosmine, les polychloroanisoles ou les polychlorophénols. 5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en que à l'étape a), le vin à traiter est chauffé à une température de 25[deg] C, et que le balayage est effectué au moyen d'un courant d'azote à un débit de 3 I N2 par litre de vin. 6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en que à l'étape a), le vin à traiter est chauffé à une température de 35[deg] C, et que le balayage est effectué au moyen d'un courant d'azote ou d'argon à un débit de 3 I N2 par litre de vin. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en que l'étape c) de dégazage est effectuée en deux sous-étapes, la deuxième étant effectuée à une pression inférieure à la pression atmosphérique.