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Procédé et iÍ"'r'o .sitif pour la pulvérisation :le é;;a'3 ipns les liquides et notamment dans un but :le fermentation.
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Le plus 6rani nombre des inventions récentes cherche -avec plus ou moins :le succès améliorer les procédés jus'lu' ici peu économiques d'abrrttion de3 mouts 1 faire rer:nsntûr. L8 plupart .u temps, il s'agit de dispositifs coûteux lui n8 per-
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mettent pas d'obtenir une pulvérisation asse fine de l'air
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en i-u-nntit(.-5 suffisante ou lui sant difficiles . nettoyer :l'une manière convenable et donnent 1iq Jas critiques et notamment n ce 1ui concerna le'? possibi'ités d'infection.
La priante invention a l'our objet un procède et un dispositif :le pulvérisation fine dez gaz dans les liquides ap- plicables not3. a;nent à. aération des 'l1outS Ii 1.U l:les et 9¯x:fS'é- rents s notablem'nt :les di3ioiU!ons actuelles, destinas au même
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but. L'invention est expliques dans la réalisation suivante
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iui concerne 1' ",:.ntiO!1, sang qu'elle puisse être li'iitce à
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cette application inàijuéR 1, titre e d 1 - Kenp 1 B.
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Des expériences ont montré que des gaz introduits une pression convenable par un tuyau de forme appropriée
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dans un li-luide passant Î, grande vitesse dans un conduit, se divisent dans ce lliui-1-e n des bullss tellement fines Lu' el- les forment avec le liquide une émulsion fine régulière, dans laquelle la proportion :le la phase galeuse la phase liquide peut 2tre it3rliné et rt5gl-e suivant les besoins ou suivant ce lue l'on désire en agissant sur la luantité, la pression
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et i# température 3es gaf amenés.
Les expériences ont montre également que :le plus grands vitesses :le circulation :le ces émulsions gaz liquide
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3'a.pchent la séparatian tes phases gazeuse et liguiàe et main- tiennent la dispersion fine originale .u gaz dans le lilutie sur une grande longueur du parcours.
Ces constatations ont permis :le réaliser la présente invention comme suit :
La saturation du moût en air est réalisée non pas
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dans un appareil à'aération actuellement en usage, mais dans un nouveau conduit formant un long serpentin. Celui-ci sert à
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former avec le moût se trouvant dans une cuve :le fermatation un courant grande vitesse, le tuyau d'amenée :le l'air cons rri:n3 étant réalisé :le n;niére à provo1uer l'entraînement par le moût en déplacement 3'uns tuantité réglable d\air amené dans des conditions convenables de température et de pression.
Ce conduit formant long serpentin est relié par une
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:le ses extrémités a un dispositif :l'aération existant et se terminant au fond :le la cuve par un ensemble de tuyaux :le pulvérisation percés de trous et par son autre extrémité au côté refoulement d'une pompe rotative, dont le conduit d'as-
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piration débouche u fond de la cuve. La pompe aspire une par- tie du moût hors de la cuve et la refoule à grande vitesse dans le dit serpentin, dans lequel le moût se sature 3'air,
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-1 !-- -A- - --.-
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air-moût par le dispositif d'aération précité. Cette aération du moût parcourant son circuit est prolongée autant que cela parait nécessaire à la fermentation.
Ce procédé se distingue des procédés :l'aération ac- tuels. En effet, alors que l'air est, dans les procédés ac- tuels, amené dans le moût se trouvant dans la cuve et pulvérisé dans le moût en repos, au contraire, conformément à l'inven- tion, le moût est mis en circulation dans un conduit, l'air ou l'oxygène sous une autre forme est introduit soit dans la cuve elle-même, soit au dehors et forme une émulsion avec le moût et l'émulsion ainsi formée est ensuite ramenée dans la cuve par les petits trous de l'ensemble des tuyaux :le réparti- tion et se répand dans le moût restant dans la cuve.
Les fermentations expérimentales faites de cette ma- nière ont montré que par suite de la pulvérisation fine de l'air dans le liquide, qui se maintient non seulement dans le long serpentin, mais encore après avoir franchi l'ensem- ble de-, tuyaux de répartition troués, l'utilisation de l'air est considérablement améliorée et se rapproche de très près de la perfection. Cela ressort par exemple du fait :lue dans les fermentations expérimentales ou après fermentation an- térieure sans amenée d'air, il ne se forme que des bulles d'acide carbonique, le nombre des bulles sur la surface n'est augmentée que d'une quantité peu notable si on aère ::le nou- veau par le procédé décrit ci-dessus.
Le moût ne mousse pas dans cette manière de procéder dans la même mesure que ians les modes actuels usuels d' aé- ration.
A titre d'exemple, on a représenté au dessin annexé, en coupe longitudinal?figure 1 et en plan figure 2 un moye de réalisation d'aération conforme à la présente invention.
La pompe 3 aspire le moût se trouvant 3ans la cuve
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^ a f'e.rrn.,.-..I-; ,., 1 -.1...,
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1#ne lecas du dessin, place en dehors :le la cuve. On peut
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vi:lex!1ent, cosù;e ci '"st le cas en général jusqu'ici, refroidir égale-Tient au moyen. d'un serpentin disposé 3. ans la cuve, auquel cas le re'Lroi4-isseur 3 est supprimé et Ic- conduit de refoule- ment :le 1 i.. o:!ll e est directemsnt connecté au aerrantin 4 comme cela est représenta en pointillés sur le dessin. Apres avoir
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traversé le refroidisseur, le moût fait irruption dans le long serpentin 4, dans laluel j.t=oouche le tuyau 3'a¯nenée 1 air 5 muni D'une soupape :le réglage 6.
L'introduction :l'air avanta- geusement coinprililé et rfrciii est éventuellement réglée. Le out dans lequel s'cmulsionne l'air finement iivisé est ensuite refoulé à travers le serpentin 4 avec une vitesse telle lue l'air reste dans le moût faire fermenter à l'état finement iivisé. Le contact nécessaire entre l'air et les levures se
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Fro?uit ans les meilleures conditions possibles. L'émulsion moût et air est ensuite renvcyée dans la cuve à une vitesse non diminuée par des petits trous d'un ensemble de tuyaux di- visaurs 7, les bulles trop grandes se produisant éventuellement étant pulvérisées partiellement par la grande vitesse de sor- tie, partiellement par le fait que la section libre des trous de sortie est réduite par le moût sortant en même temps.
Ainsi l'air arrive seulement en toutes petites bulles.
D'après les expériences faites, l'air est réparti
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dans le moût en bulles très fines de dimensions microscopiyues et autant qu'on peut les observer a l'oeil nu au moyen :l'une loupe, on peut considérer que le diamètre de la plus grande
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partie des bulles est de T./30 a 1/50 mlm et leur section est 1 environ 1/30 m/m2.
Le tableau ci-dessous montre la surface et le volume des bulles pour divers diamètres de 3 m/m à 1/50 m/m et en ou- tre, le nombre :le bulles contenues dans 1 cm3 et leur surface totale en cm2.
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<tb> Diamètres <SEP> Surface <SEP> Volume <SEP> Nombre <SEP> :le <SEP> bul- <SEP> Surface <SEP> totale
<tb>
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m/m 2 m/mz les 3sns 1 cm3 en cma.
28,26 14, 13 , 70 19,78 1, 56 4.176 240 30,7-4 lô, 1# 0,524 3,00 59, 66 0, 5 0,784.9 0,048.9 20,400 -160, -1?.
0,3 'p,2,8"6 O,O14:3. 70,000 bzz 0,2 oe-12506 0,004.176 240,000 TOI. 44 0,1 0, 31,. 4 0,000.524 lys00, 000 5? 6, 60 oto5 0,007.849 0,000.048,9 20.400.000 1. 60L 20 003 ot 00% 8 26 0,000.014,13 70.000.000 11978e 20 0, 0 > '+ ?56 0,000.004.176240.000.000 3, 07.4, 40
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Dans les procédés à* aération actuellement en usage, les bulles qui quittent l'ensemble des tuyaux de pulvérisation,
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ont la plupart 3u temps un diamètre :le 2 ?3. 3 mis, montent par suite :
le la grande poussée due à leur volume rapidement la surface du moût et se combinent pour les marnes raisons rapide- ment aux bulles de plus grandes dimensions, ce lui n'a pas été considéré dans la table précédentes Si on compare dans la table les bulles actuellement obtenues de 3 m/m de diamètre avec celles
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dont le diamètre moyen est vraisemblablement .'environ 0,03 m/m et 'lui sont obtenues conformément à la présente invention, on constate lue le nombre des bulles pour une mêr16 lil-,3ntite 3' air utilisée est un million de foisplus grand et leur surface est augmentée :
les centaines de fois,
Par suite de cette multiplication importante du nombre des bulles et de leur répartition plus dense dans le moût, le contact des levures avec L'air est réalisé d'une manière extra- ordinaire, ce lui permet uns rapide utilisation :le l'air employé par les levures. La fine répartition de l'air a encore pour consé'luences :1.' augmenter :le plusieurs centaines :le fois la sur-
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race des bulles dans le cas considéré, d'augmenter dans les mêmes proportions le frottement des bulles sur le moût et par conséquent, de diminuer la poussée du moût sur celles-ci et de ralentir leur montée dans le liquide.
Ainsi la durée du contact des levures avec les bulles d'air estprolongée un grand nom- bre de fois, de telle sorte qu'elles sont utilises au mieux dans le but cherché,
Dans l'invention décrite, le séjour des bulles 3'air dans le moût est encore aidé par un pompage continuel d'une quantité déterminée de moût au fond de la cuve, ce qui se ma- nifeste d'une manière notable par la lente montée due à leurs faibles dimensions,
Etant donné que dans les procédés actuels d'aération usuels plus de 90% :
le l'air employé se dégage sans avoir été utilisé, il en résulte grâse à l'utilisation avantageuse con- forme a la présente invention, une économie de 80 à 90% de la quantité 3'air nécessaire à l'heure actuelle.
Etant donné que par suite :le la lenteur de la montée des bulles fines @ le lipide n'est pas agité comme c'est le cas dans les procédés 3'aération actuellement en usage on réduit d'une manière très notable pendant l'aération des moûts à faire fermenter, copnformément à la présente invention, la perte en alcool volatil.
Après la fin de la fermentation, on procède au souti-. rage du moût fermenté et la petite partie de celui-ci conte- nue dans les tuyaux répartiteurs est cha@sée au moyen d'air comprime. Le nettoyage et la stérilisation de ces tuyaux sont faciles rapides et certains, car la grande vitesse de circula- tion du moût dans ceux:-ci empêche le dépôt des impuretés de telle sorte que les tuyaux apparaissent propres et stérilisés par une chasse 3'eau :le lavage et par échaudage au moyen de vapeur.
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Etant donné que la circulation continuelle du moût pendant la fermentation permet de disposer un refroidisseur dans le circuit, comme cela est indiqué sur le dessin annexé, il n'est plus nécessaire :le prévoir un serpentin refroidisse'. dans la cuve, ce qui est en accord avec la tendance actuelle qui consiste à éviter autant que possible la présence dans la cuve d'appareils dont le nettoyage est difficile et qui rendent possible l'installation d'infections indésirables.
Comme la présente invention permet d'utiliser les ensembles existants de tuyaux d'aération, et n'est pas gênée si les trous sont petits ou grands, il suffit de les complé- ter par un circuit, une pompe et une admission convenable d'a comprimé. On peut donc adapter les cuves existantes à peu de frais, rapidement et sans difficultés pour réaliser le procé: conforme à la présente invention.