WO1987003614A1 - Appareil de fermentation de produits liquides - Google Patents

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WO1987003614A1
WO1987003614A1 PCT/FR1986/000428 FR8600428W WO8703614A1 WO 1987003614 A1 WO1987003614 A1 WO 1987003614A1 FR 8600428 W FR8600428 W FR 8600428W WO 8703614 A1 WO8703614 A1 WO 8703614A1
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juice
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fermented
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Lucien Lagrost
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Janin, Paul
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    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/12—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of temperature
    • C12M41/18—Heat exchange systems, e.g. heat jackets or outer envelopes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
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    • C12M21/12—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing fuels or solvents
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    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/02—Form or structure of the vessel
    • C12M23/06—Tubular
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    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/44—Multiple separable units; Modules

Definitions

  • the invention relates to an apparatus for the fermentation of liquid products and in particular for alcoholic fermentation.
  • the word “fermentation” means any transformation of an organic substance into another organic substance involving ferments or enzymes produced by microorganisms and the word “fermenter” means an apparatus in which s operates a fermentation alco lic or otherwise, that this fermentation is complete or party "" and, in the latter case, it corresponds to what is,;. in fermentation devices called today pre fermenters, fermentors or drop fermenters, that is to say it is located at the beginning, during or at the end of the fermentation process.
  • alcoholic fermentation is one of the most used. most often done discontinuously in fairly large tanks since they have a capacity of the order of several cubic meters These tanks are filled and emptied periodically, the settled impurities being eliminated at the time o the tanks are emptied.
  • each ferment used has a very strict temperature range outside of which either the ferment is paralyzed or parasitic ferments, favored.
  • the tanks used in bare discont are therefore generally maintained at temperature by an external watering of the walls or by a partial recycling of the mass in fermentation on an external heat exchanger.
  • the main disadvantage of these tanks is their low yield compared to the large volumes they occupy and the handling they require, the main reasons for the low yield being the impossibility of supplying the tanks with product to be fermented at temperature. optimum closure and the difficulty of maintaining this temperature during fermentation.
  • tanks in which the fermenta- tion is carried out continuously are generally cylindrical tanks, the lower part of which is sometimes conical, in which the juice to be fermented arrives at the upper part, the fermented juice being evacuated at the lower part.
  • An essential drawback of known tanks with continuous fermentation is the dispersion of the residence time of the particles of the juice to be fermented with respect to the optimum average time. Indeed, taking into account the volumes involved and the great differences in friction that undergo the different particles and the conditions to which they are subjected, and in particular the local currents created by the arrival of the juice to be fermented and the departure of the fermented juice, there are always preferential passages that will be taken by particles which have not dyes the desired degree of fermentation while fermented particles will stagnate at the risk of deteriorating or being victims of parasitic fermentations.
  • the solid impurities present in the juice to be fermented and which decant during fermentation can cause, by their accumulation, obstructions of the circuits and, in any case, are a favorite place for parasitic fermentations.
  • the object of the present invention is to remedy these disadvantages by proposing a fermenter operating continuously in which the passage time is practically identical for all the particles constituting the juice to be fermented, from which the temperature regulation of the mass in fermenta ⁇ tion can be. very strict and in which all non-fermentable impurities can be removed without the need to stop the fermenter.
  • the proposed fermenter comprises means ensuring regular cyclic agitation, in the lower part of the enclosure, of the fermenting juice, this agitation being obtainable by cyclic feeding of said enclosure.
  • the fermentation chamber is surrounded by at least one chamber in which circulates a liquid serving as a heat exchanger, one or more thermostats which may be provided in the said chamber or chambers.
  • the The juice to be fermented is supplied in a box located under the fermentation chamber, the bottom of the box being equipped with means for removing, possibly continuously, the impurities settled during the fermentation process.
  • a single vertical fermentation chamber is arranged, partially to me, in a single chamber in which circulates a liquid intended for regulating the temperature in the fermentation chambers.
  • a single box can be provided for feeding all the fermentation chambers ; and an advantageous embodiment of the alimenta ⁇ tion then consists of a mobile distributor with several ties supplying successively all of the fermentation chambers.
  • Figure 1 is a vertical section of a fermenter according to the invention.
  • Figure 2 is a horizontal section along II-II of Figure 1.
  • Figure 3 is a horizontal section along III-II of Figure 1.
  • the fermenter comprises a closed chamber 1, inside which are arranged thirty vertical cylindrical tubes 2 and arranged in three circular series concentric about an axis 38: a central series of five tubes, a peripheral series of fifteen tubes and a median series of ten tubes.
  • These tubes 2 are open at their two ends and are braced by three horizontal partitions 3, 4 and 5, the partition 3 being at a certain distance from the upper end, the partition 5, at a certain distance from the end lower and the partition 4 delimiting in the chamber 1 two compartments 40 and 41.
  • the chamber 1 is surmounted by a box 7 comprising a circular bottom 12 which extends around the chamber 1 and which is inclined towards an outlet chute 6. Furthermore, the said box 7 comprises, laterally and in height, a opening 8 for the evacuation of any foam as well as a pipe 9 connected to a source of anti-foam product. Finally said box 7 is covered by a cover 10 comprising a bent nozzle 11 connected either to the atmosphere or to an apparatus for storing carbon dioxide and a transparent dome 37 provided with lighting.
  • Chamber 1 carries at its periphery three nozzles 13 arranged at 120 ° under the partition 3, three nozzles 14 also arranged at 120 ° under the partition 4 and two pipes 15 and 16, both opening out in the center of chamber 1, the first above the partition 4, and the second above the partition 5.
  • a box 17, of frustoconical section, is disposed under the chamber 1, its small base being at the bottom.
  • This small base carries a conical dead body 18 which serves as a support for a rotary feed distributor 39 whose axis of rotation merges with axis 38 around which the concentric series of tubes 2 are arranged.
  • the rotary feed distributor 39 consists of a vertical pipe 19 rotating in a sealed bearing 20, an enclosure 21 into which the pipe 19 opens and onto which it is welded, and six distribution pipes 22, 23, 24, 25, 26, and 27.
  • the distance from the axis of rotation of the distributor 39 to the axis of the outlet of the pipe 22 is the same as that of the axis 38 to the central series of tubes 2.
  • outlets of the pipes 23 and 24 are diametrically opposite with respect to the axis of rotation of the distributor 29 and the distance from the axes of their outputs to this axis is the same as that from axis 38 to the middle series of tubes 2.
  • the outlets of the pipes 25, 26 and 27 have an angular spacing of 120 ° over a circumference having for a point situated on the axis of rotation of the distributor 39, the distance from the axes of their outlets to this latter axis is the same as that of the axis 38 to the peripheral tube series
  • the distributor 39 is designed to be able to occ five angular positions, each of these positions being spaced from its neighbor by 72 ° and being such that the outlet of each pipe 22-27 is located in front of a fermentation tube.
  • the lower end of the piping 19 is provided with a watertight rotary joint 28 also covering the end of the fixed piping 29 for supplying the fermented juice onto which is stuck a small piping annex 30 re to a source. sterilized air not shown.
  • the pipework 19 carries a toothed wheel 31 connected by c to the pinion of a geared motor group 32 fixed to an inclined wall of the lower box 17.
  • a squeegee 33 whose profile corresponds to the internal section of the box 17 is welded to the pipe 27.
  • the box 17 comprises, at the foot of the conical dead body 1, a circular path 34 onto which opens a pipe 35 comprising a valve 36.
  • the juice to be fermented arrives in the enclosure 21 of the rotary distributor 39 through the pipes 29 and 19 and is then distributed between distribution pipes
  • the geared motor group 32 drives the toothed wheel the rotary distributor 39 in rotation through 72 ° so as to unblock each of the pipes 22 to 27 opposite the neighboring tube , in the direction of rotation of the distributor, of the tube opposite which it previously opened. It is therefore in another series of tubes that the fermenting juice is agitated by a preferential supply from the pipes 22 to 27.
  • the central series of tubes 2 comprises five for a single distribution pipe 22, that the middle circular series has ten for two distribution pipes 23 and 24 and that the peripheral circular series that includes fifteen for three distribution pipes distribution 25, 26 and 27, after five displacements of 72 °, all the tubes 2 of the chamber 1 received a preferential supply for a certain time, which means that each mass in fermentation was subjected to some agitation. On the contrary, outside this period of agitation, each farmhouse in fermentation undergoes only the very slight upward push due to the part of the food diffusing throughout the box.
  • the movement towards the upper part of the 2 juice fermentation tubes is not only thanks to the supply at the bottom of the device, but also thanks to the fact that the juice to be fermented which feeds the device has a density stronger than that of the fermented juice discharged at the top, also thanks to the fact that the rise in temperature due to the exothermic nature of the fermenta ⁇ tion is greater at the beginning than at the end of the fermenta- tion and thanks, finally, to the fact that the bubbles of carbon dioxide gas released during fermentation, rise towards the case 7 to be evacuated by the nozzle 11 and thus promote the upward movement of the juice inside said tubes.
  • the fermented liquid which overflows at the upper part of the tubes 2 in the box 7 flows on the partition 3 at the ends of the tubes 2, before being collected by the inclined f 12 on which it flows to the chute 6 from where i is evacuated. In the event of foam formation, these are evacuated automatically by the nozzle 8, unless they are destroyed by anti-foam product which would have been sent by the line 9.
  • an injection of oxygen in the form of sterilized air can be carried out via the pipe 30 so as to revive the fermentation.
  • it increases, lo-rs preferential supplies, gas agitatio and promotes the upward movement in the tubes 2 concerned.
  • it produces a settling of solid impurities thanks to a certain number of factors, including, the relative tranquility of the medium combined with the decrease in viscosity and density of the juice during fermentation.
  • a temperature regulation system for the tubes 2 operates.
  • a liquid at the desired temperature is sent through the pipes 15 and 16 into the two compartments 40 and 41 of the chamber 1.
  • the liquid entered from the compartment 40 through the piping 15, circulates around the tubes 2 and exits through the outlet nozzles 13 to pass through to a heat exchanger not shown and return to the piping 15 at the desired temperature.
  • the fermentation chambers instead of being of circular section, could be of polygonal section.
  • a chamber containing the fermentation chambers could be divided into several compartments, each compartment then being able to have its temperature regulated from one or more thermostats arranged in said compartment, possibly on one or the other of the fermentation chambers.
  • the device for collecting settled solid impurities could be independent of the feed distributor and have its own control.
  • the cyclic agitation of the fermentation chambers could be obtained by a continuous movement of the rotary distributor 39. It would then be enough a slow rotational speed so that the pipes 22 to 27 can, in their pass in front of the tubes 2, achieve a preferential feeding of these.

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Abstract

Fermenteur comportant au moins une enceinte verticale de fermentation de section sensiblement constante, des moyens pour alimenter la partie inférieure de cette enceinte en jus à fermenter et des moyens pour évacuer le jus fermenté à la partie supérieure. L'alimentation de l'enceinte de fermentation (2) est effectuée sur toute sa section et l'intérieur de ladite enceinte est libre de tout corps pouvant modifier l'écoulement du jus en fermentation.

Description

Appareil de fermentation de produits liquides.
L'invention concerne un appareil destiné à la fermenta tion de produits liquides et notamment à la fermentation alcoolique.
Dans le présent texte, le mot "fermentation" désignera toute transformation d'une substance organique en une autre substance organique mettant en jeu des ferments ou enzymes produits par des micro-organismes et le mot "fermenteur" dési gnera un appareil dans lequel s'opère une fermentation, alco lique ou autre, que cette fermentation soit totale ou parti»" et, dans ce dernier cas, qu'elle corresponde à ce qui se .,; dans les appareils de fermentation appelés aujourd'hui pré- fermenteurs, fermenteurs ou fermenteurs de chute, c'est-à-di qu'elle se situe au début, au cours ou à la fin du processus de fermentation. Parmi les différentes fermentations connues, la fermen tation alcoolique est l'une des plus utilisées. Elle se fai le plus souvent de façon discontinue dans des cuves assez im portantes puisqu'elles ont une capacité de l'ordre de plusie mètres cubes. Ces cuves sont remplies et vidées périodique- ment, les impuretés décantées étant éliminées au moment où l cuves sont vidées.
Une fermentation étant un phénomène mettant en jeu une énergie thermique, de telles cuves doivent être maintenues à une température convenable. En effet, à chaque ferment util correspond une plage de température très stricte en dehors d laquelle ou bien le ferment est paralysé ou bien des ferment tions parasites, favorisées. Les cuves utilisées en discont nu sont donc généralement maintenues en température par un arrosage extérieur des parois ou par un recyclage partiel de la masse en fermentation sur un échangeur thermique externe. Le principal inconvénient de ces cuves est leur faible rendement par rapport aux volumes importants qu'elles occupe et aux manipulations qu'elles exigent, les principales raiso du faible rendement étant l'impossibilité d'alimenter les cu ves en produit â fermenter à la température optimum de ferme tation et la difficulté de maintenir cette température penda toute la fermentation.
Il existe aussi des cuves dans lesquelles la fermenta- tion s'effectue en continu. Il s'agit généralement de cuves cylindriques, dont la partie inférieure est parfois de sectio conique, dans lesquelles le jus à fermenter arrive à la parti supérieure, le jus fermenté étant évacué à la partie infé- rieure.
Un inconvénient essentiel des cuves connues à fermenta¬ tion en continu est la dispersion du temps de séjour des par¬ ticules du jus à fermenter par rapport au temps moyen optimum En effet, compte tenu des volumes en cause et des grandes dif férences de frottement que subissent les différentes particul et des conditions auxquelles elles sont soumises, et notamme des courants locaux créés par l'arrivée du jus à fermenter et le départ du jus fermenté, il existe toujours des passages préférentiels qu'emprunteront des particules n'ayant pas at- teint le degré de fermentation voulu alors que des particules fermentées stagneront au risque de se détériorer ou d'être victimes de fermentations parasites.
De plus, les impuretés solides présentes dans le jus à fermenter et qui décantent pendant la fermentation peuvent provoquer, par leur accumulation, des obstructions des cir¬ cuits et, en tout cas, sont un lieu favori de fermentations parasites.
La présente invention a pour but de remédier à ces incon vénients en proposant un fermenteur fonctionnant en continu dans lequel le temps de passage soit pratiquement identique pour toutes les particules constituant le jus à fermenter, da lequel la régulation de température de la masse en fermenta¬ tion puisse être. rès stricte et dans lequel toutes les impu¬ retés non fermentescibles puissent être évacuées sans qu'il soit nécessaire d'arrêter le fermenteur.
Elle a pour objet un fermenteur comportant au moins une enceinte verticale de fermentation de section sensiblement co tante, des moyens pour alimenter la partie inférieure de cett enceinte en jus à fermenter et des moyens pour évacuer le jus fermenté à la partie supérieure, caractérisé en ce que l'alim tation de l'enceinte de fermentation est effectuée sur toute section et que l'intérieur de la dite enceinte est. libre de t corps pouvant modifier l'écoulement du jus en fermentation. Suivant une deuxième caractéristique de l'invention, le fermenteur proposé comprend des moyens assurant une agitati cyclique régulière, dans la partie basse de l'enceinte, du jus en fermentation, cette agitation pouvant être obtenue p une alimentation cyclique de la dite enceinte. Suivant une autre caractéristique, l'enceinte de fer mentation est entourée par au moins une chambre dans laquel circule un liquide servant d'êchangeur de calories, un ou d thermostats pouvant être prévus dans la ou les dites chambr Suivant une autre caractéristique, l'alimentation en jus à fermenter se fait dans un caisson situé sous l'encein de fermentation, le fond du caisson étant équipé de moyens pour évacuer, éventuellement de façon continue, les impuret décantées pendant le processus de fermentation.
Dans une variante intéressante de l'invention, plusi enceintes verticales de fermentation sont disposées, au moi partiellement, dans une seule chambre dans laquelle circule un liquide destiné à la régulation de la température dans l enceintes de fermentation. Dans ce cas, on peut prévoir un seul caisson pour l'alimentation de toutes les enceintes de fermentation;et une réalisation intéressante de l'alimenta¬ tion consiste alors en un distributeur mobile à plusieurs s ties alimentant successivement l'ensemble des enceintes de fermentation.
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront cours de la description qui va suivre d'un exemple de réali tion, donné à titre indicatif et non limitatif, de la prése te invention.
La figure 1 est une coupe verticale d'un fermenteur suivant l'invention. La figure 2 est une coupe horizontale suivant II-II de la igure 1.
La figure 3 est une coupe horizontale suivant III-II de la figure 1.
Le fermenteur comprend une chambre fermée 1, à l'int rieur de laquelle sont disposés trente tubes 2 cylindriques verticaux et disposés en trois séries circulaires concentri ques autour d'un axe 38 : une série centrale de cinq tubes, une série périphérique de quinze tubes et une série médiane de dix tubes .
Ces tubes 2 sont ouverts à leurs deux extrémités et sont entretoisés par trois cloisons horizontales 3, 4 et 5, la cloison 3 étant à une certaine distance de l'extrémité supé- rieure, la cloison 5, à une certaine distance de l'extrémité inférieure et la cloison 4 délimitant dans la chambre 1 deux compartiments 40 et 41.
La chambre 1 est surmontée d'un caisson 7 comprenant un fond circulaire 12 qui s'étend autour de la chambre 1 et qui est incliné vers une goulotte de sortie 6. Par ailleurs, le dit caisson 7 comporte, latéralement et en hauteur, une ouver¬ ture 8 pour l'évacuation des mousses éventuelles ainsi qu'une tuyauterie 9 reliée à une source de produit anti-mousse. Enfin le dit caisson 7 est recouvert par un couvercle 10 comportant une buse coudée 11 reliée soit à l'atmosphère soit à un appa¬ reil de stockage de gaz carbonique et un dδme transparent 37 muni d'un éclairage.
La chambre 1 porte à sa périphérie trois buses 13 disposée à 120° sous la cloison 3, trois buses 14 également disposées à 120° sous la cloison 4 et deux tuyauteries 15 et 16, débouchan toutes les deux au centre de la chambre 1 , la première au des¬ sus de la cloison 4, et la seconde au dessus de la cloison 5.
Un caisson 17, de section tronconique, est disposé sous la chambre 1, sa petite base étant à la partie inférieure. Cette petite base porte un corps mort 18 conique qui sert de support à un distributeur rotatif d'alimentation 39 dont l'axe de rota tion se confond avec l'axe 38 autour duquel sont disposées les séries concentriques de tubes 2.
Le distributeur rotatif d'alimentation 39 est constitué d'une tuyauterie verticale 19 tournant dans un palier étanche 20, d'une enceinte 21 dans laquelle la tuyauterie 19 débouche et sur laquelle elle est soudée, et de six tuyauteries de dis¬ tribution 22, 23, 24, 25, 26,et 27.
La distance de l'axe de rotation du distributeur 39 à l'ax de la sortie de la tuyauterie 22 est la même que celle de l'ax 38 à la série centrale de tubes 2.
Les sorties des tuyauteries 23 et 24 sont diamétralement opposées par rapport à l'axe de rotation du distributeur 29 et la distance des axes de leurs sorties à cet axe est la mêm que celle de l'axe 38 à la série médiane de tubes 2.
Les sorties des tuyauteries 25, 26 et 27 sont espac angulaire ent de 120° sur une circonférence ayant pour cen un point situé sur l'axe de rotation du distributeur 39, e distance des axes de leurs sorties à ce dernier axe est la même que celle de l'axe 38 à la série périphérique de tube De plus, le distributeur 39 est prévu pour pouvoir occ cinq positions angulaires, chacune de ces positions étant espacée de sa voisine de 72° et étant telle que la sortie chaque tuyauterie 22-27 se trouve située en face d'un tube de fermentation.
L'extrémité inférieure de la tuyauterie 19 est munie d' joint tournant étanche 28 couvrant également l'extrémité d' tuyauterie fixe 29 d'alimentation en jus à fermenter sur l quelle se trouve piquée une petite tuyauterie annexe 30 re à une s.ource d'air stérilisé non représentée.
La tuyauterie 19 porte une roue dentée 31 reliée par c ne au pignon d'un groupe moto-réducteur 32 fixé à une paro inclinée du caisson inférieur 17.
Une raclette 33 dont le profil correspond à la section intérieure du caisson 17 est soudée sur la tuyauterie 27.
Le caisson 17 comprend, au pied du corps mort conique 1 un chemin circulaire 34 sur lequel débouche une tuyauteri 35 comportant une vanne 36.
Dans ces conditions, le fonctionnement s'établit comm décrit ci-après.
Le jus à fermenter, préalablement mélangé aux micro-or nismes convenables, dans des appareils non dessinés parce ne faisant pas partie de l'invention, arrive dans l'encein 21 du distributeur rotatif 39 par les tuyauteries 29 et 19 et se répartit alors entre les tuyauteries de distribution
22 à 27.
Le jus distribué par chacune de ces tuyauteries passe, pour la plus grande partie, dans le tube 2 en face duquel chaque tuyauterie débouche, le reste étant diffusé dans le jus déjà contenu dans le caisson 17.
Il résulte de cela un léger mouvement ascensionnel et une agitation du jus en fermentation dans les tubes 2 cons dérés, tandis que la partie du jus à fermenter diffusée dans le caisson occasionne seulement un mouvement ascensionnel trè réduit de la masse en fermentation dans les autres tubes 2, sans γ provoquer d'agitation. L'agitation due à cette alimentation préférentielle d certains tubes ne crée pas de véritables turbulences dans les masses de jus en fermentation, compte tenu de ce que la vites ascensionnelle de ces masses est très faible puisqu'elle se situe entre 0,01 et 0,07 centimètre par seconde. Au bout d'un certain temps et suivant un cycle pré¬ établi, le groupe moto-réducteur 32 entraîne paijflà roue denté le distributeur rotatif 39 en rotation sur 72° de manière à faire déboucher chacune des tuyauteries 22 à 27 en face du tube voisin, dans le sens de la rotation du distributeur, du tube en face duquel elle débouchait précédemment. C'est donc dans une autre série de tubes que le jus en fermentation est agité par une alimentation préférentielle à partir des tuyau¬ teries 22 à 27. .
Etant donné que la série centrale de tubes 2 en compo cinq pour une unique tuyauterie de distribution 22, que la série circulaire médiane en comporte dix pour deux tuyauterie de distribution 23 et 24 et que la série circulaire périphéri que en comporte quinze pour trois tuyauteries de distribution 25, 26 et 27, au bout de cinq déplacements de 72°, tous les tubes 2 de la chambre 1 ont reçu une alimentation préférentie le pendant un certain temps, ce qui signifie que chaque masse en fermentation a fait l'objet d'une certaine agitation. Au contraire, en dehors de cette période d'agitation, chaque mas en fermentation ne subit que la très légère poussée ascension nelle due à la partie de l'alimentation diffusant dans tout l caisson.
Le déplacement vers la partie supérieure des tubes 2 jus en fermentation se fait non seulement grâce à l'alimenta¬ tion à la partie inférieure de l'appareil, mais aussi grâce a fait que le jus à fermenter qui alimente l'appareil présente une densité plus forte que celle du jus fermenté évacué à la partie supérieure, grâce, également, au fait que l'élévation de température due au caractère exothermique de la fermenta¬ tion est plus importante au début qu'à la fin de la fermenta- tion et grâce, enfin, au fait que les bulles de gaz carboni que dégagé pendant la fermentation, s'élèvent vers le caiss 7 pour être évacuées par la buse 11 et favorisent ainsi le mouvement ascensionnel du jus à l'intérieur des dits tubes. Le liquide fermenté qui déborde à la partie supérieu des tubes 2 dans le caisson 7 s'écoule sur la cloison 3 en les extrémités des tubes 2, avant d'être recueilli par le f incliné 12 sur lequel il coule jusqu'à la goulotte 6 d'où i est évacué. En cas de formation de mousses, celles-ci sont évacu automatiquement par la buse 8, à moins qu'elles ne soient détruites par du produit anti-mousse que l'on aurait envoyé par la canalisation 9.
En fonction des besoins, on peut opérer, par la tuya terie 30 une injection d'oxygène sous forme d'air stérilisé de manière à raviver la fermentation. Du même coup, on augmente, lo-rs des alimentations préférentielles, l'agitatio gazeuse et on favorise le mouvement ascensionnel dans les tubes 2 concernés. Entre les périodes d'alimentation préférentielle, il produit une décantation des impuretés solides grâce à un certain nombre de facteurs,dont,la relative tranquillité du milieu jointe à la diminution de viscosité et de densité du jus au cours de la fermentation. On a donc une alternance cyclique entre une agitatio à l'intérieur de chaque tube 2 pendant un cinquième du temp et un temps de repos pendant quatre cinquièmes du temps, permettant de réaliser un équilibre entre une certaine sti¬ mulation bénéfique et une stabilité nécessaire à une bonne décantation des impuretés solides.
Du fait que ces tubes sont ouverts sur toute leur section à la partie inférieure, toutes les impuretés tomben dans le caisson 17 où elles se déposent sur sa paroi inclin ou sur la paroi du corps mort 18 conique. La raclette 33, solidaire de la tuyauterie 27 se déplace avec celle-ci de façon discontinue et à très faible vitesse,rassemblant dans le chemin circulaire 34 les impu¬ retés solides décantées. Chaque fois que la raclette 33 arrive près de la buse 35 la vanne 36 s'ouvre de manière à évacuer les produits solide décantés repoussés par la raclette 33.
Parallèlement, fonctionne un système de régulation de température des tubes 2. Pour cela, un liquide à températu voulue est envoyé par les tuyauteries 15 et 16 dans les deux compartiments 40 et 41 de la chambre 1. Le liquide entré da le compartiment 40 par la tuyauterie 15, circule autour des tubes 2 et sort par les buses de sortie 13 pour passer à tra vers un échangeur de calories non représenté et revenir à la tuyauterie 15 à la température voulue.
Il en est de même pour le liquide du compartiment 41 qui circule autour des tubes 2 et sort par les buses de sorti 14 pour passer à travers un échangeur de calories et revenir à la tuyauterie 16 à la température désirée.
Compte tenu de la conception en forme de tubes à section constante des enceintes de fermentation, le maintien en temp rature est facilité par le haut rapport entre la surface extérieure de l'enceinte et le volume de cette dernière. Par exemple, pour un volume de jus en fermentation de 50 m3, on pourrait avoir un appareil suivant l'invention comportant 30 tubes de 0,6 m de diamètre/de 6 m de hauteur. La surface d'échange serait de 339 m2, soit un rapport surface/volume en m2/m3 de 6,7. A titre de comparaison, un fermenteur cylindrique classique de 50 m3 } de 3,50m de diamètre et de 5,20 m de hauteur n'aurait qu'une surface d'échange de 57,2 m2 soit un rapport surface/volume de 1,1.
On voit tout l'intérêt pour des fermentations exothermiqu de l'appareil proposé : un rapport surface/volume de 1,1 est alors insuffisant pour refroidir convenablement toute la mass en fermentation. '
Il est entendu que l'on peut, sans sortir de l'invention, modifier tel ou tel détail de construction ou adopter telle variante de réalisation permettant d'obtenir les mêmes résul- tats.
Par exemple, les enceintes de fermentation, au lieu d'êtr de section circulaire pourraient être de section polygonale.
Elles pourraient également être disposées, non plus en séries circulaires, mais en lignes parallèles et, dans ce cas,l'alimentation cyclique pourrait être réalisée avec un distributeur à déplacement linéaire, alternatif ou non. Une chambre contenant les enceintes de fermentation pourrait être divisée en plusieurs compartiments, chaque compartiment pouvant alors avoir sa température régulée à partir d'un ou plusieurs thermostats disposés dans le dit compartiment, éventuellement sur l'une ou l'autre des encein tes de fermentation. Le dispositif de ramassage des impuretés solides décantées pourrait être indépendant du distributeur d'alimen tation et avoir sa propre commande.
L'agitation cyclique des enceintes de fermentation pourrait être obtenue par un mouvement continu du distribute rotatif 39. Il suffirait alors d'une vitesse de rotation ass lente pour que les tuyauteries 22 à 27 puissent, à leur pass devant les tubes 2, réaliser une alimentation préférentielle de ceux-ci .

Claims

REVENDICATIONS 1)- Fermenteur comportant au moins une enceinte verticale d fermentation de section sensiblement constante, des moyens p alimenter la partie inférieure de cette enceinte en jus à fe menter et des moyens pour évacuer le jus fermenté à la parti supérieure, caractérisé en ce que l'alimentation de l'encein de fermentation (2) est effectuée sur toute sa section et qu l'intérieur de la dite enceinte est libre de tout corps pouv modifier l'écoulement du jus en fermentation. 2)- Fermenteur selon la revendication 1 caractérisé en ce qu comporte des moyens (29-19-39,30) pour assurer, dans la part basse de l'enceinte de fermentation(Z) , une agitation inter¬ mittente du jus en fermentation.
3)- Fermenteur selon la revendication 2 caractérisé en ce qu les moyens assurant l'agitation intermittente du jus en ferm tation, sont constitués par les moyens (29-19-39,30) assuran l'alimentation en jus à fermenter.
4)- Fermenteur selon les revendications 2 ou 3 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (32-39)' assurant, dans la pa tie basse de l'enceinte (2) de fermentation une agitation cyclique du jus en fermentation.
5)- Fermenteur selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'enceinte (2) de fermentation est ouv te, sur toute sa section à sa partie inférieure. 6)- Fermenteur selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs enceintes (2) de fermentation groupées, entourées, au moins sur une partie de leur hauteur, par au moins une chambre (40,41) recevant un l quide échangeur de calories. 7)- Fermenteur selon la revendication 6 caractérisé en ce q les enceintes (2) de fermentation sont disposées en séries c culaires concentriques dans une chambre cylindrique (40,41) de régulation de température.
8)- Fermenteur selon la revendication 7 caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs tuyauteries de distribution (22 à 2 assurant l'alimentation en jus à fermenter, ces tuyauteries étant montées rotatives sur un axe confondu avec l'axe autou duquel sont disposées les séries d'enceintes(2) de fermentat 9)- Fermenteur selon la revendication 8 caractérisé en ce qu chaque série circulaire d'enceintes (2) de fermentation au delà de la série centrale comporte un nombre d'enceintes de fermentation constituant un multiple du nombre d'enceintes de fermentation de la série centrale, le nombre des tuyaute¬ ries de distribution (22 à 27) desservant chacune de ces sér étant égal à ce nombre multiple.
10)- Fermenteur selon l'une des revendications 6 à 9 caracté risé en ce qu'il comporte un caisson inférieur (17) de profil tronconique inversé avec un corps mort (18) central conique et une raclette (33) entraînée en rotation par le système de distribution d'alimentation (39) en jus à fermenter, le dit caisson comportant à sa partie inférieure des moyens (36) d'évacuation des boues qui s'y accumulent.
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