La présente invention concerne un dispositif de bullage destiné à être utilisé dans le domaine de la fermentation, notamment la fermentation alcoolique, la fermentation de fruits, tels entre autres le raisin, la canneberge, la grenade, les cerises, et autres céréales et graines, entre autre orge, riz, manioc, maïs, bananes mais s’applique plus particulièrement à la production de vins ou spiritueux et la fabrication de bière et s’applique plus particulièrement encore dans la vinification de vins ou de spiritueux.

Elle concerne entre autres la fermentation de fruits, tels entre autres le raisin, la canneberge, la grenade, les cerises, et autres céréales et graines, entre autre orge, riz, manioc, maïs, bananes et tout particulièrement la fermentation du raisin ou vinification.

Elle concerne également les cuves munies de ces dispositifs ainsi que les procédés en vue de 1 mis en œuvre par l’utilisation de ce dispositif.

Elle s’applique en fait à tout dispositif et procédé impliquant de telles opérations de fermentation se produisant dans des cuves de stockage quelque soient leurs formes et quelque soient les matériaux dont elles sont formées, plus particulièrement pour des fermentations alcooliques telle la vinification et peut s’étendre a la fabrication de bière; la fermentation de fruits et d’aliments à l a macération et la conservation d’aliments tels cornichons, haricots; et s’applique tout particulièrement à la fermentation du raisin ou vinification etc.

L’invention s’applique en effet tout particulièrement au domaine de la vinification et aussi de la fabrication de spiritueux et concerne également les appareils et équipements de cuve, permettant de stocker la vendange et d’élever les vins et/ou les spiritueux satisfaisant les goûts actuels.

Technique antérieure

Il est connu lors d’une vinification, principalement pour les vins rouges, de réaliser une opération de remontage. Une telle opération consiste à brasser le vin en le pompant en bas de cuve pour le restituer en haut de cuve. Ceci est classiquement réalisé au moyen d’une pompe pour liquide qui crée un flux de vin.

Aucun des systèmes connus ne conduit aux résultats auxquels le dispositif permet d’atteindre, à savoir :

- d’obtenir une meilleure extraction des tanins et anthocyanes,

- d’obtenir un gain en souplesse sur les vins et plus adapté au goût actuel,, - d’obtenir un gain de temps lors de G utilisation du dispositif selon l’invention,

- d’obtenir une économie d'énergie et de main d'œuvre,

- de donner lieu à une plus grande facilité de travail.

Résumé de l'invention

L’invention se propose de simplifier ce type d’opérations en la réalisant sans pompe, au moyen d’un dispositif de bullage installé à poste fixe dans la cuve. Avec un débit de gaz/bulles suffisant l’opération de remontage peut être réalisée beaucoup plus rapidement, et de manière beaucoup plus simple, une circulation gazeuse étant plus simple à mettre en œuvre qu’une circulation de liquide.

Pour cela, l’invention a pour objet un dispositif de bullage pour cuves de fermentation, destiné à être utilisé dans le domaine de la fermentation, notamment la fermentation alcoolique, lors de la production de vins ou spiritueux et lors de la fabrication de bière et plus particulièrement dans la vinification de vins ou de spiritueux.

L’invention concerne entre autres la fermentation de fruits, tels le raisin, la canneberge, la grenade, les cerises, et autres céréales et graines, et, entre autre forge, le riz, le manioc, le maïs, les bananes mais s’applique de façon surprenante et inattendue tout particulièrement à la vinification, donc tout particulièrement à la fermentation du raisin pour la production de vins, comprenant un diffuseur et une conduite d’alimentation où le diffuseur est tubulaire, conformé pour être disposé horizontalement en fond de cuve, apte à contenir un gaz et percé d’au moins un trou apte à laisser sortir le gaz, et où la conduite d’alimentation est fluidiquement connectée au diffuseur et apte à alimenter le diffuseur en gaz sous pression, le diffuseur étant conformé selon un contour, préférentiellement fermé, et sensiblement parallèle au contour horizontal du fond de cuve.

Selon un mode de réalisation particulièrement favorable, la fermentation concerne plus particulièrement, la fermentation du raisin en vue de la production de vins et spiritueux.

Selon un mode de réalisation du présent dispositif, le diffuseur est conformé sensiblement selon un plan et inscrit dans un contour horizontal du fond de cuve.

Selon un autre mode de réalisation du présent dispositif, ledit au moins un trou (4) consiste en une pluralité de trous, préférentiellement identiques, préférentiellement équirépartis sur la longueur du diffuseur et présentant un diamètre compris entre 0,1 mm et 100 mm, de préférence compris entre 0,15 et 1,5 mm.

Selon un autre mode encore de réalisation du présent dispositif, le nombre et le diamètre du ou des trous sont adaptés pour que le diffuseur soit apte à diffuser un débit compris entre 50 et 150 m ³ /h, de préférence un débit de 80 m ³ /h à 120 m ³ /h, plus particulièrement un débit de l’ordre de 100 m ³ /h, et de préférence sous une pression de 5 à 15 bars, de préférence entre 8 et 12 bars et plus particulièrement de l’ordre de 9 bars.

Selon encore un autre mode de réalisation du présent dispositif, le diffuseur est réalisé en un matériau apte au contact alimentaire, ce matériau consistant préférentiellement en acier inoxydable, bois, fibre époxy.

Selon une forme d’exécution du présent dispositif, le diffuseur comprend des pattes permettant sa fixation au fond de cuve, ladite fixation étant préférentiellement sélectivement montable/démontable sans outil et/ou le diffuseur peut également ne pas comprendre de pattes et être fixé à la paroi de la cuve.

Selon une autre forme d’exécution du présent dispositif, la conduite d’alimentation comprend un compresseur, préférentiellement apte à produire une pression d’au moins 6 à 12 bars dans le diffuseur (2).

Selon une autre forme encore d’exécution du présent dispositif, la conduite d’alimentation comprend encore une vanne ou une électrovanne fluidiquemment intercalée entre le compresseur et le diffuseur, de préférence une vanne commandable à distance.

Selon encore une autre forme d’exécution du présent dispositif, le gaz est de l’azote, du gaz carbonique, de l’oxygène, de l’argon ou de l’air.

Dans un deuxième aspect, l’invention a aussi pour objet une cuve pour vins et spiritueux comprenant un dispositif tel que décrit ci-dessus, ce dispositif présentant de préférence une forme adaptée à la forme de la cuve et étant installé à poste fixe contre le fond de la cuve.

La présente invention a également pour objet un appareillage de fermentation dont tout particulièrement de raisin en vue de la production de vins ou spiritueux, de raisin en vue de la production de vins ou spiritueux, comportant un dispositif de bullage tel que décrit dans les présentes, comprenant :

- une cuve ;

- un diffuseur comportant au moins un trou pour diffuser un gaz, disposé horizontalement à proximité du fond de cuve ;

- une conduite d’entrée (9) du gaz, débouchant en fond de cuve et en communication fluidique avec la conduite d’alimentation en gaz ;

- un réservoir-tampon disposé sur la conduite d’alimentation entre un compresseur et une vanne.

L’invention se rapporte en outre à un procédé de bullage su s c e pti b l e d ’ êtr e m i s e n œuvr e d an s des cuves de fermentation, notamment pour la fermentation, dont la fermentation alcoolique, la conservation de fruits et légumes^ le brassage lors de la fabrication de bière, et plus particulièrement la vinification, faisant emploi du dispositif selon la présente invention.

Brève description des dessins

L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faite uniquement à titre d’exemple, et en référence aux figures en annexe dans lesquelles :

La figure 1 montre, en vue perspective, un schéma fluidique du dispositif selon l’invention.

La figure 2 montre, en vue de dessus, un diffuseur selon un premier mode de réalisation de l’invention,

La figure 3 montre, en vue de dessus, un diffuseur selon un autre mode de réalisation de l’invention,

La figure 4 montre, en vue de dessus, un diffuseur selon un autre mode de réalisation préféré de l’invention.

Description des modes de réalisation

A titre d’exemple non limitatif, la présente description s’applique a la production de vins ou vinification où les développements ont montré l’obtention de résultats surprenant et inattendus lors de la vinification.

En référence à la figure 1, un dispositif 1 de bullage pour cuve 10 de vins ou spiritueux comprend un diffuseur 2 et une conduite d’alimentation 3.

Le diffuseur 2 est apte à diffuser un gaz. Pour cela le diffuseur 2 est tubulaire. Ce tube est fermé de manière à être apte à contenir un gaz à l’intérieur. Il est encore percé d’au moins un trou 4 apte à laisser échapper le gaz, de l’intérieur du tube vers l’extérieur. Le diffuseur 2 comprend encore une entrée 9 permettant une connexion fluidique avec la conduite d’alimentation 3. La conduite d’alimentation 3 alimente le diffuseur 2 en gaz sous pression.

Le diffuseur 2 est conformé pour être disposé horizontalement en fond de cuve 10. Il est ainsi immergé dans le moût/vin/vendange, principalement liquide. Aussi le gaz, propulsé par la conduite d’alimentation 3, lorsqu’il s’échappe dudit au moins un trou 4 forme des bulles de gaz. Ces bulles tendent, par gravité, à rejoindre la surface supérieure du contenu de la cuve 10 et ainsi traversent ledit contenu. Cette traversée par des bulles réalise un remuage/brassage dudit continu, par action mécanique.

Cette action mécanique permet de produire l’effet d’un remontage. La poussée verticale de bas en haut des bulles de gaz permet de décoller le chapeau de marc, le rendant instable comme un iceberg. Le chapeau de marc s’effondre alors par le milieu, accentuant le mouvement du contenu liquide.

Le bullage permet encore de bien décoller les baies de raisins les unes des autres avec pour effet d’améliorer l’extraction, d’augmenter l’indice de polyphénols totaux, IPT, et ainsi de contribuer à une plus grande souplesse en bouche du vin. Cela peut s’appliquer à des opérations effectuées sur d’autres fruits, céréales, etc...

L’action mécanique peut encore être utilisée pour réaliser un assemblage (mélange de plusieurs moût/vins) ou encore homogénéiser un contenu après y avoir incorporé un produit œnologique (sulfites, ... ).

Le bullage peut aussi permettre de réaliser une opération chimique, notamment lorsque le gaz se mélange et/ou interagit avec le contenu de la cuve 10. Il est ainsi possible de réaliser une opération d’inertage de cuve, typiquement avec du gaz carbonique, de l’azote ou de l’argon.

Le bullage peut aussi permettre de réaliser une opération de gazage, visant à augmenter le taux de gaz carbonique en injectant du gaz carbonique et/ou de l’azote.

Le bullage peut aussi permettre de réaliser une opération de dégazage, visant à réduire le taux de gaz carbonique en injectant de l’oxygène.

Il apparaît que le gaz/les bulles doivent être diffusés dans le bas de la cuve 10 afin de traverser le contenu. Aussi, selon une caractéristique, le diffuseur 2 est conformé pour épouser la forme du bas de la cuve 10. Le diffuseur 2 présente une forme limitée par le contour intérieur de la cuve 10 au niveau de son fond. Pour une cuve 10 à fond horizontal plan, le diffuseur 2 présente encore une forme sensiblement plane.

Le diffuseur 2 est ainsi apte à être disposé, horizontalement, dans le fond de la cuve 10, avantageusement à plat contre ou posé sur ledit fond.

Ce diffuseur 2 comprend un tube. La section de ce tube peut être quelconque, avantageusement circulaire. Le tube est creux de manière à pouvoir accueillir du gaz. Il est percé d’une entrée 9 permettant une connexion avec la conduite d’alimentation 3. Il est encore percé d’au moins un trou 4 permettant la diffusion.

Ce tube peut prendre toutes les formes souhaitées.

Ainsi, tel qu’illustré à la figure 2, il peut être conformé selon un serpentin recouvrant sensiblement la surface du fond de la cuve 10.

Tel qu’illustré à la figure 3, il peut encore être conformé en spirale, centrifuge ou centripète (tel qu’illustré) depuis l’entrée 9. L’autre extrémité du tube est obturée.

Il apparaît aux figures 2 et 3 que le diffuseur 2 est contenu/inscrit dans le contour de la cuve 10.

Selon un mode de réalisation préféré, plus particulièrement illustré à la figure 4, le diffuseur 2 est conformé selon un contour fermé monobloc. Il peut avantageusement, être obtenu par un diffuseur 2 formé de plusieurs parties, par exemple tel qu’illustré à la figure 4, formé de deux demi-cercles, connectés entre eux au moyen d’au moins un raccord 13, avantageusement démontable.

Selon une autre caractéristique, plus particulièrement illustrée à la figure 4, ledit contour fermé est sensiblement parallèle au contour horizontal du fond de cuve 10.

Ainsi pour une cuve cylindrique, présentant une section horizontale circulaire, le diffuseur 2 présente une forme circulaire, sensiblement parallèle audit contour horizontal de fond de cuve 10. De même pour une cuve parallélépipédique, présentant une section horizontale rectangle, le diffuseur 2 peut présenter une forme sensiblement rectangle, sensiblement parallèle audit contour horizontal de fond de cuve 10. Le diffuseur 2 présente alors une dimension, respectivement diamètre ou côté, comprise entre 0,5 et 0,8 fois la même dimension de la section horizontale du fond de cuve 10. Il est avantageusement disposé, sensiblement centré relativement à la cuve 10. Ceci permet de garantir une diffusion la plus homogène possible des bulles de gaz.

Ledit au moins un trou 4 comprend avantageusement une pluralité de trous 4. Ces trous sont avantageusement identiques entre eux. Ils sont de préférence nombreux et répartis sur sensiblement toute la longueur du tube du diffuseur 2. La répartition des trous est avantageusement homogène sur la surface du fond de cuve 10, afin d’ homogénéiser la densité de bulles émises relativement à la surface de la section horizontale de la cuve 10.

Selon une autre caractéristique, les trous 4 sont équirépartis sur l’ensemble de la longueur du diffuseur 2.

Le nombre de trous n’influe pratiquement pas sur les résultats auxquels conduit l’invention.

Selon une autre caractéristique, un trou 4 présente un diamètre compris entre 0,1 mm et 100 mm, de préférence compris entre 0,15 mm et 1,5 mm.

La position du ou des 4 trous peut être quelconque relativement à la section de tube du diffuseur 2. Avantageusement, les trous 4 sont disposés au point haut de la section de tube, afin de limiter les pertes de charge lors de la diffusion. Les trous sont disposés à une distance l’un de l’autre de l’ordre de 5 à 10 cm, de préférence de l’ordre de 1,5 à 3 cm, plus préférablement de l’ordre de 2 cm, quel que soit le diamètre du tube. Alternativement, les trous 4 peuvent être disposés, sans que cela ne conduise vraiment à un avantage, au point bas de la section de tube. Cette caractéristique est avantageuse en ce que les bulles sortent indifféremment d’un côté ou de l’autre du tube, augmentant ainsi l’agitation apportée par effet mécanique.

Une des caractéristiques dimensionnantes du diffuseur 2 est le débit de gaz qu’il peut diffuser. Selon une caractéristique, ce débit est au moins égal à 100 m ^J par heure pour une pression de gaz de 9 bars. L’homme du métier sait dimensionner un diffuseur 2 apte à diffuser un tel débit, théoriquement ou empiriquement. Ainsi sous une pression de service donnée, il sait déterminer un débit élémentaire pour un trou 4 en fonction du diamètre du trou 4.

L’homme du métier détermine alors un nombre de trous 4 tel que le cumul des débits élémentaires de tous ces trous 4, soit pour des trous identiques, le nombre de trous multiplié par le débit élémentaire d’un trou 4, soit égal au débit souhaité. Aussi l’homme du métier sait déterminer un nombre de trous 4 et leur diamètre respectif pour obtenir le débit souhaité. Le débit de gaz dépendra de la surface de la section horizontale de la cuve ou au volume de la cuve.

Selon une autre caractéristique, naturelle pour une pièce en contact avec un produit alimentaire, le diffuseur 2, pattes 5 comprises (Cf. infra), est avantageusement réalisé en un matériau apte au contact alimentaire. Un tel matériau est préférentiellement de l’acier inoxydable, pour sa tenue à la corrosion et sa facilité de nettoyage.

Selon une autre caractéristique, le diffuseur 2 est de préférence solidaire du fond de cuve 10. Pour cela, selon un mode de réalisation, le diffuseur 2 comprend avantageusement des pattes 5 permettant sa fixation au fond de cuve 10. Ces pattes 5 comprennent avantageusement des éléments de verrouillage / déverrouillage, tels des clips, des colliers élastiques et/ou des grenouillères, afin que cette fixation soit sélectivement montable et/ou démontable, préférentiellement sans outil. Le démontage est avantageux pour réaliser un nettoyage tant de la cuve 10 que du diffuseur 2. Alternativement, selon une autre caractéristique, le diffuseur 2 peut être intégré dans la paroi de la cuve 10, avec les trous 4 affleurant à la surface de ladite paroi. Cette caractéristique ne permet plus de démontage du dispositif 1, mais supprime avantageusement toute anfractuosité apportée par le diffuseur 2, facilitant ainsi le nettoyage de la cuve 10. A noter que ce mode de réalisation est applicable tant à une cuve en béton qu’à une cuve en acier inoxydable ou encore à des cuves en bois ou en fibres époxy.

Selon une autre caractéristique, la conduite d’alimentation 3 comprend un compresseur 12. Ce compresseur 12 est préférentiellement apte à produire une pression d’au moins 6 bars, de préférence d’au moins 9 bars dans le diffuseur 2 et ce assez rapidement. Pour cela un compresseur 12 d’au moins 10 kW, de préférence 11,5 kW est avantageux.

La puissance du compresseur dépendra de la surface ou du volume de la ou des cuves traitées et en fait est d’importance pour réduire le temps de recharge de la cuve de stockage. Selon une autre caractéristique, la conduite d’alimentation 3 comprend encore un réservoir tampon 6. Ce réservoir tampon 6 est fluidiquement intercalé entre le compresseur 12 et le diffuseur 2. Il permet, par compression du gaz, de réaliser une réserve élastique de pression permettant de moyenner la valeur de ladite pression en réduisant les pics de pression. La puissance du compresseur influe sur le temps de remplissage des cuves. Un tel réservoir tampon 6 présente avantageusement une capacité de 5000 litres.

La capacité du réservoir tampon dépendra de la surface ou du volume de la/des cuves traitées.

Selon encore une autre caractéristique, la conduite d’alimentation 3 comprend encore une vanne 7 ou une électrovanne opérable en fonction du volume, et si cela s’avère nécessaire en fonction du stade du développement du traitement, par exemple de l’opération de fermentation alcoolique en vue de la production de vin.

La vanne ou G électrovanne, selon le cas, est fluidiquement intercalée entre le compresseur et le diffuseur 2. Une telle vanne 7 permet de commander le début et l’arrêt du bullage. Elle est avantageusement disposée en aval d’un éventuel réservoir tampon 6 et en amont d’un éventuel piquage 8 (Cf. infra). La vanne 7 est avantageusement commandable à distance en ce qu’elle consiste par exemple en une électrovanne.

Dans un tel cas, une opération de bullage peut être commandée à distance. Ceci peut encore permettre une automatisation du bullage en fonction du temps, de la température ou de toute autre grandeur mesurée, typiquement par un capteur, par exemple indicative d’une teneur en un composant du contenu de la cuve 10.

Selon une autre caractéristique encore, la conduite d’alimentation 3 comprend encore un piquage 8 intercalé entre la cuve tampon ou le compresseur et le diffuseur 2. Ce piquage 8 est avantageusement disposé en aval de la vanne 7. Il est équipé d’un moyen anti-retour permettant une introduction de produit, tel un produit œnologique dans le dispositif 1. Le produit œnologique ainsi introduit est ensuite «poussé» dans la cuve 10 par le gaz et en même temps mélangé avec le contenu.

Selon encore une caractéristique, le gaz peut varier en fonction de l’opération réalisée: remontage, gazage, dégazage. Le gaz peut être choisi au moins parmi de l’azote, du gaz carbonique, de l’oxygène, de l’argon ou de l’air.

Le gaz est introduit par une entrée 11 en amont du compresseur 12. Il est alors aspiré puis refoulé par le compresseur 12. Alternativement le gaz peut être introduit en connectant une bonbonne en aval du compresseur 12, par exemple au niveau du piquage 6. Il est alors « poussé » vers le diffuseur 2 par le gaz mis sous pression par le compresseur 12.

L’invention concerne également une cuve 10 pour la fermentation en vue de laD production de vins et spiritueux comprenant un dispositif 1 selon l’un quelconque des modes de réalisation décrits dans les présentes.

Selon une autre caractéristique, le dispositif 1 présente une forme adaptée à la forme de la cuve 10. Il est de plus installé à poste fixe, le cas échéant de manière démontable. Résultats d’essais comparatifs

Des dégustations en aveugle ont été faites par les responsables d’un laboratoire d’œnologues en tant que consultants indépendants sur un échantillon d’un vin témoin et sur un échantillon de ce même vin traité selon le procédé de l’invention.

L’analyse chimique des deux échantillons a montré les résultats consignés dans le tableau suivant:

Les conclusions du laboratoire indépendant ont été les suivantes: Les résultats de la comparaison effectuée par le laboratoire montrent les résultats suivants obtenus pour l’échantillon de vin témoin et l’échantillon du même vin traité selon la présente invention sur le même produit que celui utilisé pour l’échantillon témoin.

Sur Je plan analytique,

L’échantillon de vin traité selon l’invention manifeste des résultats montrant une extraction en anthrocyanes et tanins plus importante pour l’échantillon de vin témoin que pour l’échantillon de vin ayant subi le traitement selon l’invention, c’est-à-dire un taux en anthrocyanes et un taux en tanins moins élevés que ceux présentés par le même vin n’ayant pas subi le traitement selon la présente invention.

Le vin obtenu après le traitement selon la présente invention, présente en effet une quantité d’anthocyanes de 6% plus basse et une quantité de tanins de 15% inférieure, en restant cependant dans des valeurs supérieures à la normale (4 g/L).

Les valeurs sont dans la moyenne du millésime. Il n’existe pas de différence significative sur l’intensité colorante et la teinte du vin, ce qui est favorable pour la commercialisation..

Sur le plan dégustation,

Les conclusions du laboratoire font apparaître, pour l’échantillon de vin obtenu selon la présente invention, une sensation plus enrobée, plus équilibrée et plus harmonieuse que celle présentée par l’échantillon de vin témoin.

En conclusion, il s’agit là de résultats surprenants et inattendus, que rien ne permettait de prévoir, par comparaison avec l’échantillon témoin du même produit, du vin en l’occurrence n’ayant pas subi ledit traitement

En fait, l’échantillon traité met en évidence l’obtention d’un produit contenant une proportion plus faible du taux d’anthocyanes et du taux de tanins correspondant à un potentiel tannique plus modéré et plus équilibrée que celui présenté par l’échantillon témoin et donc bien plus faible que le taux de tanins contenus dans les raisins. Il en est de même du taux d’anthocyanines.

De plus, les qualités gustatives obtenues correspondent à un besoin que manifeste le marché de disposer de vins présentant plus de charme, de rondeur et d’harmonie ./

Les résultats obtenus en ce qui concerne la réduction des taux d’anthocyane et de tanins obtenue et la qualité gustative de l’échantillon de vin traité par rapport à l’échantillon de vin témoin, en utilisant le dispositif et le procédé selon la présente invention sont surprenants et inattendus et rien ne permettait de les prévoir.

L’invention a été illustrée et décrite en détail dans les dessins et la description précédente. Celle-ci doit être considérée comme illustrative et donnée à titre d’exemple et non comme limitant l’invention à cette seule description. De nombreuses variantes de réalisation sont possibles.

Liste des signes de référence 1 : dispositif

2 : diffuseur

3 : conduite d’alimentation 4 : trou

5 : patte

6 : réservoir tampon

7 : vanne

8 : piquage 9 : entrée du diffuseur

10 : cuve

11 : entrée de gaz

12 : compresseur

13 : raccord