IT201900003235A1

IT201900003235A1 - Autoclave rotativa

Info

Publication number: IT201900003235A1
Application number: IT102019000003235A
Authority: IT
Inventors: Remo Crosato
Original assignee: NoForm Srl
Priority date: 2019-03-06
Filing date: 2019-03-06
Publication date: 2020-09-06
Also published as: EP3741837A1

Description

Titolo dell’invenzione: Autoclave rotativa

L’invenzione riguarda un metodo di fermentazione per un liquido vegetale dentro un’autoclave rotativa e un’autoclave rotativa per implementare il metodo. La descrizione che segue farà riferimento esemplificativamente alla vinificazione, settore nel quale l’invenzione si è dimostrata particolarmente efficace.

E’ noto che le autoclavi sono usate per la fermentazione del vino secondo il metodo Charmat (o metodo Martinotti).

EP0246202A1 descrive un tamburo rotante ad asse orizzontale dotato internamente di una doppia coclea per spostare i sedimenti di feccia verso il collo troncoconico del tamburo o verso il suo fondo. Eseguendo una rotazione dell’autoclave, durante il processo di spumantizzazione, EP0246202A1 rivendica di simulare lo spostamento manuale delle bottiglie tipico del metodo Champenois.

Non è chiaro come la coclea possa ottenere realmente l’effetto voluto, essendo essa notoriamente in grado solo di evacuare la feccia dal serbatoio. Purtroppo i sedimenti rimangono sempre tra le spire della coclea e durante la rotazione del tamburo si possono spostare solo lungo la coclea accumulandosi nella parte conica, da dove poi verranno evacuati attraverso il portellone di svuotamento posizionato alla fine del cono. In altre parole, i sedimenti possono solo scivolare sulla parete interna del tamburo, mentre per una fermentazione ottimale serve distribuire il più uniformemente possibile ì lieviti nel volume interno del tamburo, come se fermentassero in una bottiglia rovesciata a mano.

EP0246202A1 non nomina il problema di mescolare i lieviti.

Inoltre, il tamburo troncoconico di EP0246202A1 è complesso da costruire, costoso e richiede spessori elevati di materiale nella parte appuntita.

Un altro svantaggio di EP0246202A1 è che l’azionamento del tamburo avviene con mezzi che impegnano direttamente la superficie esterna del tamburo, sottraendo spazio alle tasche di termoregolazione e impedendo così una termoregolazione efficace, qualità indispensabile in un’autoclave perché la fermentazione è molto sensibile al corretto abbattimento di temperatura.

La presente invenzione ha come scopo principale migliorare questo stato dell’arte.

Altro scopo è proporre un’autoclave che migliori gli effetti ottenibili da quella in EP0246202A1, in particolare un’autoclave che mescoli meglio i lieviti.

In generale termini relativi come verticale, alto, sommità e fondo si intendono riferiti all’autoclave come in uso.

Un primo aspetto dell’invenzione riguarda un metodo di fermentazione per un liquido vegetale che, fermentando dentro un cilindro ad asse orizzontale di un’autoclave rotativa, produce un deposito di lieviti sul fondo del cilindro, comprendente la fase di

(i) sollevare dei lieviti compresi nel deposito fino a

(i) farli allontanare (e/o staccarli) dalla superficie interna del cilindro in modo che fluttuino nel liquido e poi ricadano sul fondo del cilindro percorrendo una traiettoria che unisce due punti separati della superficie interna del cilindro.

In questo modo i lieviti durante la precipitazione attraversano buona parte del liquido fermentante e si distribuiscono in esso con migliore uniformità.

La fase (i) e (ii) si può realizzare ad es.

aspirando i sedimenti dal fondo e iniettandoli in cima al cilindro, oppure

sollevando meccanicamente i sedimenti dal fondo del cilindro per spargerli all’interno del cilindro. Secondo una preferita fase semplice ed efficace del metodo, si ottengono le fasi (i) e (ii) ruotando il cilindro attorno all’asse.

Secondo una preferita fase del metodo, che migliora la distribuzione dei lieviti, lieviti compresi nel deposito sono forzati a scivolare sopra elementi o pareti che si estendono a sbalzo dalla superficie interna del cilindro, in modo da spostarli verso l’asse o il centro del cilindro. La fase di forzare i lieviti a scivolare sopra detti elementi o pareti avviene preferibilmente e vantaggiosamente ruotando il cilindro attorno all’asse.

Un secondo aspetto dell’invenzione riguarda un’autoclave rotativa per la fermentazione di un liquido vegetale, comprendente

una incastellatura,

un cilindro ad asse orizzontale per contenere il liquido vegetale da fermentare finchè esso produca un deposito di lieviti sul fondo del cilindro,

il cilindro essendo montato sull’incastellatura in modo da poter ruotare attorno all’asse, mezzi per sollevare dei lieviti compresi nel deposito fino a farli allontanare (e/o staccarli) dalla superficie interna del cilindro onde farli fluttuare nel liquido e poi precipitare sul fondo del cilindro percorrendo una traiettoria che unisce due punti separati della superficie interna del cilindro.

Detti mezzi possono comprendere ad es.

un aspiratore per aspirare i sedimenti dal fondo e iniettarli in cima al cilindro, oppure

un dispositivo sollevatore per sollevare meccanicamente i sedimenti dal fondo del cilindro e spargerli all’interno del cilindro, oppure

uno o più iniettori di gas inerte oppure ossigenante adattati per, oltre a far interagire la massa fermentante con detto gas iniettato, movimentare la massa stessa ed i lieviti, aumentandone la loro capacità moltiplicativa oppure facilitando l’eliminazione di odori derivanti da cattive fermentazioni. Infatti talvolta assieme ai lieviti desiderati durante le fermentazioni alcoliche o le rifermentazioni si formano lieviti che producono odori o aromi indesiderati. La variante dell’invenzione che comprende iniezione di gas migliora notevolmente il prodotto finale.

Secondo una preferita realizzazione dell’autoclave, detti mezzi comprendono elementi o pareti, rigide o flessibili, che si estendono a sbalzo dalla superficie interna del cilindro in modo che, durante una rotazione del cilindro, lieviti appartenenti al deposito vengano sollevati e siano forzati a scivolare sopra detti elementi o pareti per spostarsi verso l’asse del cilindro.

Detti elementi o pareti possono essere ad es. dei setti, dei cunei, delle pale o delle griglie.

L’autoclave consente allora di portare dei lieviti prima giacenti sul fondo del cilindro ad un’altezza maggiore, in particolare ad una quota maggiore dell’asse del cilindro. Così, quando i lieviti ricadono per gravità attraversano tutto il liquido presente tra il punto di distacco da detti elementi o pareti e il fondo, e migliora la diffusione dei lieviti nel liquido fermentante.

Preferibilmente detti elementi o pareti si estendono radialmente rispetto alla superficie interna del cilindro, ad es. lungo una corda che unisce due punti della circonferenza immaginaria che definisce la sezione del cilindro. In particolare detti elementi o pareti si estendono su un piano passante per l’asse del cilindro, ovvero su un piano diametrale del cilindro.

Preferibilmente detti elementi o pareti sporgono dalla superficie interna del cilindro estendendosi parallelamente all’asse del cilindro. La lunghezza dei detti elementi o pareti può coincidere con la lunghezza in orizzontale del cilindro oppure no.

Preferibilmente detti elementi o pareti sono distribuiti uniformemente e/o simmetricamente sulla superficie interna del cilindro, ad es. con simmetria polare rispetto all’asse del cilindro.

Preferibilmente uno o ciascuno di detti elementi o pareti sporge dalla superficie interna del cilindro per una lunghezza tra 5 e 40 cm, in particolare tra 5 e 20 cm.

Preferibilmente il cilindro alle estremità ha una convessità bombata, per evitare i problemi, il costo e il peso di una forma troncoconica.

Preferibilmente l’autoclave comprende un motore elettrico per azionare in rotazione il cilindro, il motore essendo accoppiato al cilindro solo ad una estremità del cilindro. In questo modo la superficie laterale del cilindro rimane più libera per l’applicazione di tasche di termoregolazione.

Un terzo aspetto dell’invenzione riguarda l’uso di una suddetta autoclave rotativa per

sollevare lieviti depositati sul fondo del cilindro fino ad una quota uguale o maggiore a quella dell’asse di rotazione del cilindro, e poi

lasciar precipitare per gravità i lieviti sollevati nel volume interno del cilindro.

Un quarto aspetto dell’invenzione riguarda un metodo di fermentazione con le fasi di

sollevare lieviti, depositati sul fondo del cilindro di una autoclave rotativa, fino ad una quota uguale o maggiore a quella dell’asse di rotazione del cilindro, e poi

lasciare precipitare per gravità i lieviti sollevati nel volume interno del cilindro.

La suddetta fase di sollevare lieviti avviene preferibilmente ruotando il cilindro attorno all’asse. Una preferita forma di realizzazione dell’invenzione verrà ora descritta con riferimento all’allegato disegno, ove

- fig.1 mostra una vista laterale di un’autoclave secondo l’invenzione;

- fig.2 e 3 mostrano una vista in sezione dell’autoclave di fig.1 in due configurazioni operative. Un’autoclave MC comprende (fig.1) un cilindro contenitore 10 che è sostenuto da un’incastellatura 18 in modo girevole attorno ad un asse orizzontale X.

Il cilindro contenitore 10 è formato da un guscio cilindrico cavo 12, che ne costituisce la parete laterale e che è chiuso alle estremità da due pareti convesse 14. Nel cilindro contenitore 10 si carica, fino ad un livello 100, ad es. del pigiato o del mosto per fermentare. Opportunamente un secondo guscio esterno permette di contenere la coibentazione (opzionale) che meglio garantisce il mantenimento della temperatura della massa, raffreddata o riscaldata a seconda delle esigenze legate alla fermentazione alcolica.

Il centro delle pareti convesse 14 è solidale a due alberi assiali 16 che supportano girevolmente il cilindro contenitore 10 sull’incastellatura 18. Un motore motoriduttore 20 è collegato, tramite una trasmissione 22, ad un albero 16 per azionare in rotazione il cilindro 10. Il motore/motoriduttore potrebbe anche venir collegato direttamente all’albero, senza trasmissione.

Sulla superficie interna del guscio 12 sono montate a sbalzo delle alette 30 (solo alcune numerate), che sporgono da tale superficie e sono rivolte verso l’asse X. Le alette 30 preferibilmente percorrono tutta la superficie interna del guscio 12 parallelamente all’asse X e/o sono distribuite uniformemente con simmetria polare attorno all’asse X.

Con riferimento a figg.2 e 3 si illustra il funzionamento dell’autoclave MC.

Durante la fermentazione sul fondo del guscio12 si accumulano naturalmente dei lieviti 90, che si distribuiscono tra alcune alette 30.

Periodicamente si aziona il motore 20 per ruotare il guscio 12 (fig.3, freccia F). Allora le alette 30 trascinano i lieviti 90 e li sollevano attorno all’asse X fino ad una altezza in cui i lieviti sollevati scivolano per gravità sopra le alette 90 verso il centro del guscio 12. I lieviti scivolati (indicati con 92) si staccano poi dalle alette 90 e ricadono per gravità (v. frecce W) verso il fondo del guscio 12. Durante la caduta i lieviti 92 attraversano e si mescolano nella massa liquida contenuta nel cilindro 10.

Preferibilmente le alette 30 sollevano i lieviti 90 fino ad una altezza superiore a quella dell’asse X. Come variante, il cilindro 10 può anche avere forma diversa da quella illustrata.

Mezzi equivalenti alle alette 30 possono essere ad es. dei cunei con vertice rivolto verso l’interno del cilindro 10.

Le alette 30 sono ad es. piane o piatte, o anche concave.

L’azionamento del motore 20 può seguire varie temporizzazioni, ad es. lentamente con continuità o con periodi di arresto.

Fig.1 mostra anche una soluzione opzionale ma vantaggiosa per l’autoclave MC.

Un albero 16 è percorso internamente da due tubi 96, 98 che sboccano dentro il cilindro 10. I tubi 96, 98 si dirigono verticalmente verso la sommità del cilindro 10 e terminano ad altezze diverse.

Il tubo 98 è più corto del tubo 96.

Il tubo 98 serve da controllo di “troppo pieno”, ovvero per stabilire il massimo livello 100 di liquido dentro al cilindro 10. Il tubo 96, che per costruzione sbocca sopra il livello 100, serve per evacuare gas di fermentazione dal cilindro 10.

I vantaggi di questa configurazione sono ad es. che si impedisce il riempimento totale del serbatoio per fornire un “cuscinetto” di gas fermentante in pressione. Tale cuscinetto consente una formazione controllata di CO2 fermentativa nelle fasi di depressurizzazione o di sbalzi di pressione.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Metodo di fermentazione per un liquido vegetale che, fermentando dentro un cilindro (10) ad asse orizzontale (X) di un’autoclave rotativa, produce un deposito di lieviti (90) sul fondo del cilindro, comprendente le fast di (i) sollevare dei lieviti compresi nel deposito fino a (i) farli allontanare e/o staccarli dalla superficie interna del cilindro in modo che fluttuino nel liquido e poi ricadano sul fondo del cilindro percorrendo una traiettoria che unisce due punti separati della superficie interna del cilindro.
2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui la fase (i) e (ii) si realizza aspirando i lieviti depositati da detto fondo e iniettandoli in cima al cilindro, o sollevando meccanicamente i lieviti depositati dal fondo del cilindro per spargerli all’interno del cilindro.
3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la fase (i) e (ii) si realizza ruotando il cilindro attorno all’asse (X).
4. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2 o 3, in cui i lieviti compresi nel deposito sono forzati a scivolare sopra elementi o pareti (30) che si estendono a sbalzo dalla superficie interna del cilindro, in modo da spostarli verso l’asse o il centro del cilindro.
5. Autoclave rotativa (10) per la fermentazione di un liquido vegetale, comprendente: una incastellatura (18) and un cilindro (12) ad asse orizzontale (X) per contenere il liquido vegetale da fermentare finchè esso produca un deposito di lieviti sul fondo del cilindro, il cilindro essendo montato sull’incastellatura in modo da poter ruotare attorno all’asse (X), mezzi (30) per sollevare dei lieviti compresi nel deposito fino a farli allontanare e/o staccarli dalla superficie interna del cilindro onde farli fluttuare nel liquido e poi precipitare sul fondo del cilindro percorrendo una traiettoria che unisce due punti separati della superficie interna del cilindro.
6. Autoclave rotativa secondo la rivendicazione 5, in cui i detti mezzi comprendono un aspiratore per aspirare i lieviti sedimentati dal fondo e iniettarli in cima al cilindro.
7. Autoclave rotativa secondo la rivendicazione 5 o 6, in cui i detti mezzi comprendono un dispositivo sollevatore (30) per sollevare meccanicamente i lieviti depositati dal fondo del cilindro e spargerli all’interno del cilindro.
8. Autoclave rotativa secondo la rivendicazione 5 o 6 o 7, in cui i detti mezzi comprendono uno o più iniettori di gas inerte oppure ossigenante adattati per movimentare il liquido e i lieviti.
9. Autoclave rotativa secondo la rivendicazione 5 o 6 o 7 o 8, in cui i detti mezzi comprendono elementi o pareti (30), rigide o flessibili, che si estendono a sbalzo dalla superficie interna del cilindro in modo che, durante una rotazione del cilindro, lieviti appartenenti al deposito vengano sollevati e siano forzati a scivolare sopra detti elementi o pareti per spostarsi verso l’asse del cilindro.
10. Uso di una suddetta autoclave rotativa per sollevare lieviti depositati sul fondo del cilindro fino ad una quota uguale o maggiore a quella dell’asse di rotazione del cilindro, e poi lasciar precipitare per gravità i lieviti sollevati nel volume interno del cilindro.*