WO2016116695A1 - Dispositif pour réaliser des essais de fermentation avec un petit volume de moût - Google Patents

Dispositif pour réaliser des essais de fermentation avec un petit volume de moût Download PDF

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WO2016116695A1
WO2016116695A1 PCT/FR2016/050101 FR2016050101W WO2016116695A1 WO 2016116695 A1 WO2016116695 A1 WO 2016116695A1 FR 2016050101 W FR2016050101 W FR 2016050101W WO 2016116695 A1 WO2016116695 A1 WO 2016116695A1
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Christian POUPOT
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Institut Polytechnique de Bordeaux
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Universite de Bordeaux
Institut Polytechnique de Bordeaux
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    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12G—WINE; PREPARATION THEREOF; ALCOHOLIC BEVERAGES; PREPARATION OF ALCOHOLIC BEVERAGES NOT PROVIDED FOR IN SUBCLASSES C12C OR C12H
    • C12G1/00—Preparation of wine or sparkling wine
    • C12G1/02—Preparation of must from grapes; Must treatment and fermentation
    • C12G1/0206—Preparation of must from grapes; Must treatment and fermentation using a home wine making vessel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12G—WINE; PREPARATION THEREOF; ALCOHOLIC BEVERAGES; PREPARATION OF ALCOHOLIC BEVERAGES NOT PROVIDED FOR IN SUBCLASSES C12C OR C12H
    • C12G1/00—Preparation of wine or sparkling wine
    • C12G1/02—Preparation of must from grapes; Must treatment and fermentation
    • C12G1/0216—Preparation of must from grapes; Must treatment and fermentation with recirculation of the must for pomage extraction

Definitions

  • the present invention relates to a device for carrying out fermentation tests with a small volume of must.
  • This device is particularly suitable for the vinification of a small volume of must called nano-vinification.
  • a winemaking process aims to transform the must of black grapes (mixture of berries and juice) introduced into a vat of red wine. This process comprises different phases, including alcoholic fermentation and various operations, such as winding.
  • yeasts progressively transform the sugar contained in the berries into alcohol.
  • solid particles such as grape skins tend to rise to the surface of the must and form a pomace cap that isolates the wort from the gaseous phase present in the vat above the cap. Therefore, it is necessary to carry out reassembly operations during the vinification.
  • This winding operation aims to extract the must in the lower part of the tank and then pour it on the cap of marc.
  • This operation aims to homogenize the tank, to optimize the extraction of certain elements of the berries (tannins, precursors of aroma, odorous molecules) which are present mainly in the skins of the grapes, to humidify the hat of marc to prevent oxidation and contamination by microorganisms. Under certain circumstances, this operation can be coupled with an introduction of oxygen (reassembly with oxygenation).
  • pigeage consists of pressing the marc hat into must during fermentation or wine to promote the extraction of film components (phenolic compounds, flavorings).
  • the properties of the wine will thus vary depending in particular on initial characteristics of the grapes (stage of maturity, richness in various compounds such as sugars, acids, phenolic compounds, aromas and aroma precursors %), as well as depending on the conditions (temperature, hygrometry, duration, %) in which the different operations and phases are operated.
  • the winemaker has many oenological products and winemaking equipment that offer him the opportunity to infinitely vary the methods of winemaking.
  • tests are conducted to optimize the winemaking process.
  • micro-vinifications must make it possible to simulate vinification carried out in large tanks, from several tens to several hundreds of hectoliters.
  • the tanks used for micro-vinification each comprise a container closed by a lid and have a capacity of the order of 25 to 100 L, which represents about 50 to 160 kg of grapes. Below this capacity, the results obtained during winemaking tests are generally not representative, fluctuations being observed in the sensory characteristics of the wines and their compositions, particularly their phenolic and aromatic compositions. According to another point, the punching operations are necessary to promote the extraction of the film compounds during the vinification.
  • the present invention aims to overcome the drawbacks of the prior art by providing a device for carrying out fermentation tests with a small volume of must which improves the reliability and repeatability of the tests, while reducing the amount of material. necessary to achieve them.
  • the subject of the invention is a device for carrying out fermentation tests, said device comprising a first chamber configured to receive wort and being characterized in that it comprises a second chamber positioned above the first chamber. and an automatic winding system which comprises a first conduit configured to raise a liquid from the first chamber to the second chamber and a second conduit configured to perform the flushing function so as to transfer a liquid in the second chamber to the first chamber when the liquid reaches a given height in the second chamber, the second conduit having an inverted U shape with a bent portion, a first end that opens into the second chamber near its bottom and a second end that opens into the second chamber; the first room.
  • This solution allows for reassembly operations without the need to open one of the two rooms. In addition, it is no longer necessary to perform punching operations to obtain the extraction of the film compounds. By limiting the risk of contamination of the must, this solution makes it possible to obtain representative results of a large-scale fermentation.
  • the bottom of the second chamber preferably comprises a recess in which opens the second end of the second conduit, said second end opening at a lower level than the bottom.
  • the bottom of the second chamber preferably comprises a recess in which opens the second end of the second conduit, said second end opening at a lower level than the bottom.
  • the bent portion of the second conduit is separated from the bottom of the second chamber by a distance equal to the given height of the liquid in said second chamber to automatically trigger its emptying.
  • the second conduit comprises a check valve which allows the flow of fluid from the second chamber to the first chamber and prevents the flow of fluid from the first chamber to the second chamber.
  • This configuration allows the pressure in the first chamber to increase to cause the refilling of the liquid from the first chamber to the second chamber.
  • the first and second chambers each have a capacity of less than or equal to 10 L. Thanks to the device of the invention, it is possible to obtain convincing results with a small volume of must. Therefore, it is possible, at constant volume of must, to perform a greater number of experiments.
  • the device comprises a means for dispersing the liquid leaving the second conduit, configured to break the jet of the liquid and distribute it over a large area.
  • the device comprises:
  • a first container with a bottom and at least one side wall
  • a second container with a bottom and at least one side wall, the second container being configured to cooperate with the side wall of the first container so as to define the first chamber
  • each chamber comprises an orifice which makes it possible to communicate said chamber with the outside and which is positioned so as to open at the bottom of said chamber.
  • These orifices allow in particular a flow of the liquid to the outside of the device.
  • the device comprises an orifice which makes it possible to communicate the inside of the first chamber with the outside and which opens at the top of said first chamber.
  • This orifice makes it possible in particular to inject a gas into the first chamber in order to inert it or cause the liquid to be reassembled towards the second chamber.
  • the invention also relates to an installation for carrying out fermentation tests, which is characterized in that it comprises at least one device according to the invention, an inert gas tank and a control station configured to control the injection of inert gas into the first chamber of said device.
  • This solution automates the triggering of winding operations.
  • this installation comprises at least one device for carrying out fermentation tests which is equipped with at least one sensor connected to a control station in order to acquire data continuously and automatically.
  • the invention also relates to a method of operating a device according to the invention which is characterized in that it comprises the steps of:
  • an inert gas is injected into the first chamber to cause the pressure increase in said first chamber.
  • FIG. 1 is a perspective view of a winemaking device which illustrates one embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a side view of a winemaking device which illustrates the invention
  • FIG. 3 is a diagrammatic section of a winemaking device which illustrates the invention
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating a first container of the vinification device of FIG.
  • FIG. 5 is a perspective view illustrating a second container of the vinification device of FIG. 1,
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating in detail a valve
  • FIGS. 7A to 7E are diagrams that illustrate the operation of the vinification device visible in FIG. 1,
  • FIG. 8 is a diagram which shows the repeatability of the tests on several tanks.
  • FIG. 1 to 5 there is shown in 10 a device for performing winemaking tests.
  • This device 10 comprises two chambers, a lower chamber 12 and an upper chamber 14 superimposed on one another.
  • the device 10 comprises:
  • a first container 16 (visible in FIG. 4) with a bottom 18 and at least one side wall 20,
  • a second container 22 (visible in FIG. 5) with a bottom 24 and at least one side wall 26, the bottom 24 of the second container 22 being configured to close the first container 16,
  • a cover 28 configured to close the second container 22.
  • first container 16 and the bottom 24 of the second container 22 delimit the lower chamber 12
  • the second container 22 and the lid 28 define the upper chamber 14.
  • the bottom 24 of the second container 22 forms a wall separating the two lower chambers. 12 and above 14.
  • the bottom 24 is also called partition wall 24.
  • a first locking / unlocking system 30 (visible in FIG. 2), like several flanges, for example, is provided for securing the second container 22 to the first container 16.
  • This locking / unlocking system 30 is configured to occupy a locked state in which the second container 22 is secured to the first container 16 so as to obtain a lower sealed chamber 12 despite a possible overpressure in said lower chamber 12 and an unlocked state in which it is possible to detach the second container 22 of the first container 16 to access the lower chamber 12 to fill or empty for example.
  • a second locking / unlocking system 32 (visible in FIG. 2) is provided for securing the lid 28 to the second container 22.
  • This locking / unlocking system 32 is configured to occupy a locked state in which the lid 28 is secured to the second container 22 so as to obtain a sealed upper chamber 14 and an unlocked state in which it is possible to separate the lid 28 of the second container 22 in order to access the upper chamber 14.
  • the first and second locking / unlocking systems 30 and 32 may be identical.
  • the device 10 comprises sealing means interposed between the first container 16 and the second container 22 to enhance the sealing of the lower chamber 12 and / or sealing means interposed between the second container 22 and the lid 28 to enhance the sealing of the upper chamber 14.
  • the sealing means are annular seals, for example flat or O-rings.
  • the containers 16 and 22 have a circular section.
  • the sidewalls 20 and 26 are each in the form of a cylinder.
  • the invention is not limited to this section for containers.
  • the side wall 20 of the first container 16 has an upper edge with shapes that cooperate with the second container 22.
  • the upper edge of the side wall 20 of the first container 16 comprises a flange 34 (visible in FIG.
  • the second container 22 comprises a flange 36 (visible in FIG.
  • sealing means such as for example an annular seal
  • first locking / unlocking system 30 is positioned to maintain the two flanges 34 and 36 pressed against each other.
  • the second container 22 comprises an extension 38, under the bottom 24 and in the continuity of the side wall 26, the lower edge is configured to cooperate with the upper edge of the side wall 20 of the first container 16.
  • the lower edge of the extension 38 (visible on Figure 5) comprises a flange 36 which cooperates with the flange 34 of the first container 16 to ensure the junction between the containers 16 and 22.
  • the side wall 26 of the second container 22 has an upper edge with shapes that cooperate with the lid 28.
  • the upper edge of the side wall 26 of the second container 22 comprises a flange 40 (visible in FIG. ).
  • the cover 28 comprises a flange 42 configured to be pressed against the collar 40 of the second container 22.
  • sealing means such as for example an annular seal
  • the second locking / unlocking system 32 is positioned to maintain the two flanges 40 and 42 pressed against each other.
  • the lower chamber 12 and upper 14 have substantially the same capacity.
  • each chamber 12 or 14 has a capacity of less than or equal to 10 L.
  • each chamber 12 or 14 has a capacity of about 3 to 5 L which corresponds to about 7 to 10 Kg of grapes to carry out a vinification test with the device according to the invention. Due to the small volume of must necessary, this device allows to perform nano-vinification.
  • each chamber has a diameter of about 20 cm and a height of about 20 cm.
  • the device 10 comprises an automatic winding mechanism.
  • This winding mechanism comprises a first conduit 44 which passes through the partition wall 24 and which makes it possible to communicate the two lower chambers 12 and upper 14.
  • This first conduit 44 is configured to raise a liquid from the lower chamber 12 to the upper chamber 14
  • the first conduit 44 comprises a lower end 46 which opens near the bottom 18 of the lower chamber 12 and an upper end 48 which opens into the upper part of the upper chamber 14 near the cover 28.
  • the lower end 46 is slightly flared downward as illustrated in Figure 5 to promote the admission of the liquid present in the lower chamber 12.
  • this lower end 46 comprises a grid to prevent the introduction of solid elements in the first conduit 44.
  • this lower end 46 performs the function of strainer.
  • the first conduit 44 is rectilinear. It is connected to the bottom 24 of the second container 22.
  • the winding mechanism comprises a second conduit 50 which passes through the partition wall 24 and which makes it possible to communicate the two lower chambers 12 and upper 14.
  • This second conduit 50 is configured to perform the hunting function 'water. Thus, it automatically empties the upper chamber 14 and the transfer of the liquid present in said upper chamber 14 to the lower chamber 12.
  • the second conduit 50 has an inverted U-shape with a first end 52 which opens into the upper chamber 14 near the bottom 24 of the upper chamber 14 and a second end 54 which opens into the lower chamber 12 just below the bottom 24.
  • the second duct 50 comprises two parallel rectilinear portions, connected by a bent portion 56. This second duct 50 is connected to the bottom 24 of the second container 22.
  • the distance between the bent portion 56 of the second conduit 50 and the bottom 24 is adjusted to define the necessary liquid height in the upper chamber 14 to automatically trigger the emptying of the upper chamber 14.
  • the emptying of the upper chamber 14 is automatically triggered.
  • the bottom 24 of the second container 22 comprises a recess 58 (visible in Figures 1 and 7E) in which the second end 54 opens, said second end opening at a lower level than the bottom 24 as shown in Figure 7E.
  • this hollow has a depth of about one centimeter and a diameter of about 4 cm. This configuration makes it possible to keep only a very small volume of liquid in the upper chamber 14 after emptying. Thus, almost all the liquid present in the upper chamber 14 is transferred to the lower chamber 12 after emptying.
  • the second conduit 50 comprises a non-return valve 60 (visible in FIGS. 1 and 7A) positioned just upstream of the second end 54.
  • This non-return valve 60 allows the flow of a fluid from the upper chamber 14 towards the lower chamber 12 and prevents the flow of fluid from the lower chamber 12 to the upper chamber 14.
  • This configuration provides a pressure in the lower chamber 12 sufficient to cause the flow of wort present in the lower chamber 12 to the upper chamber 14 via the first conduit 44.
  • the device 10 comprises a valve 62 which passes through the bottom 24 and makes it possible to make the two chambers 12 and 14 communicate.
  • This valve 62 illustrated in detail in FIG. 6, is configured to allow the flow of the lower chamber 12 to the upper chamber 14 when the pressure in the lower chamber 12 exceeds a given threshold.
  • This valve 62 provides a safety function and is triggered in case of excessive pressure in the lower chamber 12.
  • the device 10 comprises a means 64 for dispersing the liquid leaving the second conduit 50, as illustrated in FIG. 5.
  • This dispersion means 64 is positioned just after the second end 54 of the second conduit 50. breaking the jet of the liquid and distributing the liquid over a large surface, especially over the entire surface of the cap present in the lower chamber 12.
  • this dispersion means 64 has a conical shape with a vertex oriented towards the upper chamber 14.
  • the conical shape has a peripheral edge with a plurality of radially extending branches, long limbs and branches. short, which are arranged alternately.
  • the invention is not limited to this embodiment to promote the dispersion of the liquid leaving the second conduit 50 over the entire surface of the cap.
  • the device 10 comprises a first orifice 66 which makes it possible to communicate the interior of the lower chamber 12 with the outside of the device 10.
  • This first orifice 66 comprises a valve 68 to allow or not the passage of a fluid to through the first orifice 66.
  • the first orifice 66 is positioned so as to open in the upper part of the lower chamber 12.
  • This first orifice 66 makes it possible to introduce or extract a gas inside the lower chamber 12, in particular to provoke the reassembly of the wort of the lower chamber 12 towards the upper chamber 14 or to inert the contents of the lower chamber 12.
  • the device 10 comprises a second orifice 70 which makes it possible to communicate the interior of the lower chamber 12 with the outside of the device 10.
  • This second orifice 70 comprises a valve 72 to allow or not the passage of a fluid through the second orifice 70.
  • the second orifice 70 is positioned so as to open at the bottom of the chamber lower 12. This second orifice 70 allows in particular a flow of the liquid present in the lower chamber 12 to the outside.
  • the device 10 comprises a third orifice 74 which makes it possible to communicate the interior of the upper chamber 14 with the outside of the device 10.
  • This third orifice 74 comprises a valve 76 to allow or not the passage of a fluid through the third orifice 74.
  • the third orifice 74 is positioned to open in the lower part of the upper chamber 14. This third orifice 74 allows in particular a flow of the liquid present in the upper chamber 14 to the outside.
  • orifices 66, 70 and 74 can also be used to take samples inside the two chambers without having to open them.
  • the lid 28 comprises an aseptic bung 78 used to take samples in the upper chamber 14.
  • the device 10 may comprise other elements for taking samples in the chambers 12 and 14 without having to open them.
  • the side wall 20 and / or 26 comprises a sampling septum.
  • the side wall 20 and / or 26 comprises at least part of a transparent material to visualize the interior of the chambers 12 and 14.
  • at least one of the sidewalls 20, 26 comprises a porthole.
  • the device 10 comprises a stirrer 80 for breaking the cap present in the lower chamber 12.
  • this stirrer 80 comprises blades 82 supported by an axis of rotation 84, approximately horizontal which passes through apart from the lower chamber 12.
  • a crank 86 is provided at one end of the axis of rotation 84 to drive it in rotation manually.
  • the stirrer 80 comprises blades supported by an approximately vertical axis of rotation which passes through the bottom 24. According to one configuration, this vertical axis of rotation is movable in translation in a vertical direction.
  • the operating mode of the device 10 is described with reference to FIGS. 7A to 7E.
  • the lower chamber 12 is filled with berries and grape juice.
  • the cover 28 is secured to the second container 22 through the second locking / unlocking system 32 and the second container 22 is secured to the first container 16 through the first system of In this configuration, as illustrated in FIG. 7A, the two lower chambers 12 and upper 14 are closed in a substantially watertight manner.
  • the grape must is surmounted by a gaseous phase 88 called sky at a pressure P1 which is equal to the atmospheric pressure just after the closing of the chambers.
  • the upper chamber 14 contains only a gaseous phase 90 at a pressure P2 which is equal to the atmospheric pressure.
  • the pressure in the sky 88 increases. Since the sky pressure P1 'is greater than the pressure P2 of the gas phase 90 of the upper chamber 14, the wort 92 rises the first pipe 44 to be discharged into the upper chamber 14, as illustrated in FIG. 7B.
  • the upper chamber 14 comprises a liquid phase 96, the upper level 98 rises gradually as the winding operation. After a while, almost all of the liquid in the lower chamber 12 has been transferred to the upper chamber 14. As shown in FIG. 7C, only the coffee cap 94 remains in the lower chamber 12 In the upper chamber 14, the level 98 of the liquid phase 96 reaches the top of the elbow 56 of the second duct 50.
  • the upper chamber 14 is empty. and the liquid phase 96 is transferred to the lower chamber 12. The liquid is then poured over the coffee cap 94.
  • the optimized shape of the liquid dispersion means 64 makes it possible to obtain a homogeneous watering of the coffee cap 94. At the end of this phase of flow to the lower chamber 12, all the must is contained in the lower chamber 12 and the upper chamber 14 is again empty. Only a very small volume of liquid remains at the level of the depression 58, as illustrated in FIG. 7E.
  • an installation for carrying out winemaking tests comprises at least one vinification device 10 according to the invention, a an inert gas tank 100 connected via a conduit 102 to the first orifice 66, a valve 104 which controls the flow of the inert gas injected into the lower chamber 12 and a control station 106, such as a computer or an automaton for example, used to control the valve 104 and control the triggering of the reassembly operation.
  • a control station 106 such as a computer or an automaton for example, used to control the valve 104 and control the triggering of the reassembly operation.
  • the same tank of inert gas 100 is connected to several winemaking devices 10 and the same control station 106 is used to control the winding operations in the various winemaking devices.
  • a device 10 according to the invention can be equipped with a thermoregulation system, with one or more sensors (density, dissolved gas).
  • the different sensors are preferably connected to a control station, such as a computer for example, to acquire data continuously and automatically.
  • the thermoregulation system can be controlled by the same control station as the winding operation.
  • the reassembly and measurement operations are performed in an automated manner without the need to open the nano-vinification device. Consequently, the results obtained with a small volume of must are representative of a large-scale vinification.
  • the device according to the invention can be used to carry out tests for other types of fermentation.
  • the winemaking device makes it possible to carry out vinification tests with a small volume of material. Therefore, it is possible to multiply the experimental conditions (number of experimental variables, number of repetitions, number and frequency of measurements) from a much lower quantity of grapes than for the prior art.
  • the winding operations and measurement taking being automated the artifacts related to these manipulations are reduced. Consequently, the repeatability of the tests is greatly increased. Thanks to the repeatability of the tests, it is no longer necessary to perform each experiment in triplicate.
  • the automation of measurement and reassembly operations reduces the labor required to perform all these operations so that it is possible, in a short period of time (duration of the harvest), to multiply the conditions experimental. According to another advantage, the automation of sampling allows a more continuous monitoring (possible measurements on nights and weekends) on a larger number of winemaking devices.
  • the devices according to the invention being less bulky, it is possible to store a larger number in a room with a controlled temperature.

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Abstract

L'invention a pour objet un dispositif pour réaliser des essais de fermentation, ledit dispositif comprenant une première chambre (12) configurée pour recevoir du moût, caractérisé en ce qu'il comprend une deuxième chambre (14) positionnée au-dessus de la première chambre (14) et un système de remontage automatique qui comporte un premier conduit (44) configuré pour remonter un liquide depuis la première chambre (12) vers la deuxième chambre (14) et un deuxième conduit (50) configuré pour assurer la fonction de chasse d'eau de manière à transvaser un liquide présent dans la deuxième chambre (14) vers la première chambre inférieure (12) lorsque le liquide atteint une hauteur donnée dans la deuxième chambre (14), le deuxième conduit (50) ayant une forme en U inversé avec une portion coudée (56), une première extrémité (52) qui débouche dans la deuxième chambre (14) à proximité de son fond (24) et une seconde extrémité qui débouche dans la première chambre (12).

Description

DISPOSITIF POUR REALISER DES ESSAIS DE FERMENTATION AVEC UN PETIT VOLUME DE
MOÛT
La présente invention se rapporte à un dispositif pour réaliser des essais de fermentation avec un petit volume de moût. Ce dispositif est plus particulièrement adapté pour la vinification d'un petit volume de moût appelée nano-vinification.
Un procédé de vinification vise à transformer du moût de raisins noirs (mélange de baies et de jus) introduit dans une cuve en vin rouge. Ce procédé comprend différentes phases, notamment la fermentation alcoolique et différentes opérations, comme par exemple le remontage.
Lors de la fermentation alcoolique, des levures transforment progressivement le sucre contenu dans les baies en alcool. Durant cette phase, des particules solides telles que les pellicules des raisins ont tendance à remonter à la surface du moût et à former un chapeau de marc qui isole le moût de la phase gazeuse présente dans la cuve au-dessus du chapeau. Par conséquent, il est nécessaire d'effectuer des opérations de remontage lors de la vinification. Cette opération de remontage vise à soutirer du moût en partie inférieure de la cuve puis à le déverser sur le chapeau de marc. Cette opération, réalisée grâce à une pompe, vise à homogénéiser la cuve, à optimiser l'extraction de certains éléments des baies (tanins, précurseurs d'arôme, molécules odorantes) qui sont présents essentiellement dans les pellicules des raisins, à humidifier le chapeau de marc pour éviter son oxydation et sa contamination par des microorganismes. Dans certaines circonstances, cette opération peut être couplée à une introduction d'oxygène (remontage avec oxygénation).
Au cours de la vinification en rouge, qui comprend généralement la phase de fermentation alcoolique et la phase de fermentation malolactique, sont associées différentes opérations : remontage, pressurage, écoulage,... Une autre opération appelée pigeage consiste à enfoncer le chapeau de marc dans le moût en cours de fermentation ou le vin pour favoriser l'extraction de composants pelliculaires (composés phénoliques, arômes).
A l'issue du procédé de vinification, les propriétés du vin, et plus particulièrement ses caractéristiques organoleptiques, vont ainsi varier en fonction notamment des caractéristiques initiales des raisins (stade de maturité, richesse en différents composés tels que les sucres, les acides, les composés phénoliques, les arômes et les précurseurs d'arômes...), ainsi qu'en fonction des conditions (température, hygrométrie, durée, ...) dans lesquelles sont opérées les différentes opérations et phases.
Selon un autre point, le vinificateur dispose de nombreux produits œnologiques et matériels de vinification qui lui offrent la possibilité de faire varier à l'infini les modalités de vinification. Afin d'améliorer la qualité des vins obtenus et/ou d'évaluer l'apport de ces nouveaux produits œnologiques et matériels de vinification, des essais sont menés pour optimiser le procédé de vinification.
Ces essais réalisés dans des cuves de petites contenances, appelés micro-vinifications, doivent permettre de simuler des vinifications opérées dans des cuves de grandes dimensions, de plusieurs dizaines à plusieurs centaines d'hectolitres.
Les cuves utilisées pour les micro-vinifications comprennent chacune un contenant fermé par un couvercle et ont une contenance de l'ordre de 25 à 100 L, ce qui représente environ 50 à 160 kg de raisin. En deçà de cette contenance, les résultats obtenus lors des essais de vinification ne sont généralement pas représentatifs, des fluctuations étant observées dans les caractéristiques sensorielles des vins et leurs compositions, particulièrement leurs compositions phénoliques et aromatiques. Selon un autre point, les opérations de pigeage sont nécessaires pour favoriser l'extraction des composés pelliculaires au cours de la vinification.
Contrairement aux volumes importants qui permettent de contrôler facilement les paramètres opératoires en raison des phénomènes d'inertie et de latence, pour les petits volumes, les modifications peuvent être rapides, non contrôlées et significativement impactantes. Ainsi, les opérations de remontage qui sont réalisées à l'air libre peuvent générer en raison d'un apport important d'oxygène des effets non maîtrisés qui ont nécessairement un impact sur les résultats expérimentaux. Il en est de même pour toutes les opérations qui nécessitent d'ouvrir la cuve, par exemple pour prélever un échantillon ou placer une sonde à l'intérieur de la cuve. De plus, l'extraction par pigeage ayant un impact sur l'extraction des composés phénoliques (anthocyanes, tanins), la composition phénolique des vins ainsi élaborés est différente de celle des vins élaborés à grande échelle dans des chais de vinification. En raison de la non répétabilité de certaines opérations, comme par exemple les opérations de remontage ou de pigeage qui sont réalisées manuellement et qui ne sont donc pas réalisées de manière reproductible, chaque expérience est dupliquée trois fois pour que les résultats expérimentaux soient validés.
Compte tenu des méthodes et des outils existants, la réalisation d'essais de vinification nécessite un volume important de vendange, de l'ordre de plusieurs centaines de kilogrammes pour pouvoir faire varier de nombreuses variables expérimentales et réaliser chaque expérience en triplicata. Cette solution n'est pas satisfaisante car elle conduit à utiliser un volume important de raisin perdu qui ne sera pas commercialisé.
En pratique, les essais de vinification sont généralement réalisés avec un volume restreint de raisin pour ne pas perdre une part trop importante de la vendange. Par conséquent, il est nécessaire de faire des concessions sur le nombre de variables expérimentales, le nombre de répétitions et/ou le nombre et la fréquence des prises de mesure. Au regard de ces concessions, la fiabilité des essais de vinification réalisés avec des petits volumes est donc discutable.
Les problématiques rencontrées pour les essais de vinification sont récurrents aux autres fermentations.
Aussi, la présente invention vise à remédier aux inconvénients de l'art antérieur en proposant un dispositif pour la réalisation d'essais de fermentation avec un petit volume de moût qui améliore la fiabilité et la répétabilité des essais, tout en réduisant la quantité de matière nécessaire pour les réaliser.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif pour réaliser des essais de fermentation, ledit dispositif comprenant une première chambre configurée pour recevoir du moût et étant caractérisé en ce qu'il comprend une deuxième chambre positionnée au-dessus de la première chambre et un système de remontage automatique qui comporte un premier conduit configuré pour remonter un liquide depuis la première chambre vers la deuxième chambre et un deuxième conduit configuré pour assurer la fonction de chasse d'eau de manière à transvaser un liquide présent dans la deuxième chambre vers la première chambre lorsque le liquide atteint une hauteur donnée dans la deuxième chambre, le deuxième conduit ayant une forme en U inversé avec une portion coudée, une première extrémité qui débouche dans la deuxième chambre à proximité de son fond et une seconde extrémité qui débouche dans la première chambre. Cette solution permet de réaliser les opérations de remontage sans avoir besoin d'ouvrir l'une des deux chambres. De plus, il n'est plus nécessaire d'effectuer des opérations de pigeage pour obtenir l'extraction des composés pelliculaires. En limitant les risques de contamination du moût, cette solution permet d'obtenir des résultats représentatifs d'une fermentation à grande échelle.
De préférence, le fond de la deuxième chambre comprend de préférence un creux dans lequel débouche la seconde extrémité du deuxième conduit, ladite seconde extrémité débouchant à un niveau inférieur à celui du fond. Ainsi, quasiment tout le liquide contenu dans la deuxième chambre est transvasé dans la première chambre lors de sa vidange. Seul un très faible volume de liquide subsiste dans la deuxième chambre après sa vidange.
Avantageusement, la portion coudée du deuxième conduit est séparée du fond de la deuxième chambre d'une distance égale à la hauteur donnée du liquide dans ladite deuxième chambre pour déclencher de manière automatique sa vidange.
De préférence, le deuxième conduit comprend un clapet antiretour qui autorise l'écoulement d'un fluide de la deuxième chambre vers la première chambre et interdit l'écoulement d'un fluide de la première chambre vers la deuxième chambre. Cette configuration permet à la pression dans la première chambre d'augmenter pour provoquer le remontage du liquide de la première chambre vers la deuxième chambre.
Selon une autre configuration de l'invention, les première et deuxième chambres ont chacune une contenance inférieure ou égale à 10 L. Grâce au dispositif de l'invention, il est possible d'obtenir des résultats probants avec un petit volume de moût. Par conséquent, il est possible, à volume de moût constant, de réaliser un plus grand nombre d'expériences.
Avantageusement, le dispositif comprend un moyen de dispersion du liquide sortant du deuxième conduit, configuré pour briser le jet du liquide et le répartir sur une large surface. Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend :
- un premier contenant avec un fond et au moins une paroi latérale,
- un deuxième contenant avec un fond et au moins une paroi latérale, le deuxième contenant étant configuré pour coopérer avec la paroi latérale du premier contenant de manière à délimiter la première chambre,
- un couvercle configuré pour coopérer avec la paroi latérale du deuxième contenant de manière à délimiter la deuxième chambre. Avantageusement, chaque chambre comprend un orifice qui permet de faire communiquer ladite chambre avec l'extérieur et qui est positionné de manière à déboucher en partie basse de ladite chambre. Ces orifices permettent notamment un écoulage du liquide vers l'extérieur du dispositif.
De préférence, le dispositif comprend un orifice qui permet de faire communiquer l'intérieur de la première chambre avec l'extérieur et qui débouche en partie haute de ladite première chambre. Cet orifice permet notamment d'injecter un gaz dans la première chambre pour l'inerter ou provoquer le remontage du liquide vers la deuxième chambre.
L'invention a également pour objet une installation pour la réalisation d'essais de fermentation, qui se caractérise en ce qu'elle comprend au moins un dispositif selon l'invention, un réservoir de gaz inerte et un poste de contrôle configuré pour piloter l'injection de gaz inerte dans la première chambre dudit dispositif. Cette solution permet d'automatiser le déclenchement des opérations de remontage.
Avantageusement, cette installation comprend au moins un dispositif pour réaliser des essais de fermentation qui est équipé d'au moins un capteur relié à un poste de contrôle afin d'acquérir des données en continu et de manière automatique.
Enfin, l'invention a également pour objet un procédé de fonctionnement d'un dispositif selon l'invention qui se caractérise en ce qu'il comprend les étapes de :
- remplissage de la première chambre avec du moût,
- fermeture de la première chambre,
- remontage du liquide présent dans la première chambre vers la deuxième chambre grâce à une augmentation de pression dans ladite première chambre,
- vidange de la deuxième chambre vers la première chambre lorsque le liquide atteint une hauteur donnée dans la deuxième chambre.
Selon un mode opératoire, un gaz inerte est injecté dans la première chambre pour provoquer l'augmentation de pression dans ladite première chambre.
D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés sur lesquels :
- La figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de vinification qui illustre un mode de réalisation de l'invention,
La figure 2 est une vue latérale d'un dispositif de vinification qui illustre l'invention, La figure 3 est une coupe schématique d'un dispositif de vinification qui illustre l'invention,
La figure 4 est une vue en perspective illustrant d'un premier contenant du dispositif de vinification de la figure 1,
- La figure 5 est une vue en perspective illustrant d'un deuxième contenant du dispositif de vinification de la figure 1,
La figure 6 est une vue en perspective illustrant en détail une soupape,
Les figures 7A à 7E sont des schémas qui illustrent le fonctionnement du dispositif de vinification visible sur la figure 1,
- La figure 8 est un diagramme qui montre la répétabilité des essais sur plusieurs cuves.
Sur les figures 1 à 5, on a représenté en 10 un dispositif pour réaliser des essais de vinification. Ce dispositif 10 comprend deux chambres, une chambre inférieure 12 et une chambre supérieure 14 superposées l'une sur l'autre.
Avantageusement, le dispositif 10 comprend :
- un premier contenant 16 (visible sur la figure 4) avec un fond 18 et au moins une paroi latérale 20,
un deuxième contenant 22 (visible sur la figure 5) avec un fond 24 et au moins une paroi latérale 26, le fond 24 du deuxième contenant 22 étant configuré pour fermer le premier contenant 16,
- un couvercle 28 configuré pour fermer le deuxième contenant 22.
Ainsi, le premier contenant 16 et le fond 24 du deuxième contenant 22 délimitent la chambre inférieure 12, le deuxième contenant 22 et le couvercle 28 délimitent la chambre supérieure 14. Le fond 24 du deuxième contenant 22 forme une paroi qui sépare les deux chambres inférieure 12 et supérieure 14. Pour la suite de la description, le fond 24 est également appelé cloison séparative 24.
Un premier système de verrouillage/déverrouillage 30 (visible sur la figure 2), comme plusieurs brides par exemple, est prévu pour solidariser le deuxième contenant 22 au premier contenant 16. Ce système de verrouillage/déverrouillage 30 est configuré pour occuper un état verrouillé dans lequel le deuxième contenant 22 est solidarisé au premier contenant 16 de manière à obtenir une chambre inférieure 12 étanche malgré une éventuelle surpression dans ladite chambre inférieure 12 et un état déverrouillé dans lequel il est possible de désolidariser le deuxième contenant 22 du premier contenant 16 afin d'accéder à la chambre inférieure 12 pour la remplir ou la vider par exemple.
De la même manière, un second système de verrouillage/déverrouillage 32 (visible sur la figure 2) est prévu pour solidariser le couvercle 28 au deuxième contenant 22. Ce système de verrouillage/déverrouillage 32 est configuré pour occuper un état verrouillé dans lequel le couvercle 28 est solidarisé au deuxième contenant 22 de manière à obtenir une chambre supérieure 14 étanche et un état déverrouillé dans lequel il est possible de désolidariser le couvercle 28 du deuxième contenant 22 afin d'accéder à la chambre supérieure 14.
Les premier et second systèmes de verrouillage/déverrouillage 30 et 32 peuvent être identiques.
De préférence, le dispositif 10 comprend des moyens d'étanchéité intercalés entre le premier contenant 16 et le deuxième contenant 22 pour renforcer l'étanchéité de la chambre inférieure 12 et/ou des moyens d'étanchéité intercalés entre le deuxième contenant 22 et le couvercle 28 pour renforcer l'étanchéité de la chambre supérieure 14. Selon un mode de réalisation, les moyens d'étanchéité sont des joints annulaires, par exemple plats ou toriques. Selon une configuration, les contenants 16 et 22 ont une section circulaire. De ce fait, les parois latérales 20 et 26 se présentent chacune sous la forme d'un cylindre. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à cette section pour les contenants.
La paroi latérale 20 du premier contenant 16 a un bord supérieur avec des formes qui coopèrent avec le deuxième contenant 22. Selon un mode de réalisation, le bord supérieur de la paroi latérale 20 du premier contenant 16 comprend une collerette 34 (visible sur la figure
4) . En complément, le deuxième contenant 22 comprend une collerette 36 (visible sur la figure
5) configurée pour être plaquée contre la collerette 34 du premier contenant 16. De manière à obtenir une chambre inférieure 12 étanche, des moyens d'étanchéité (comme par exemple un joint annulaire) sont intercalés entre les deux collerettes 34 et 36 et le premier système de verrouillage/déverrouillage 30 est positionné de manière à maintenir les deux collerettes 34 et 36 plaquées l'une contre l'autre.
De préférence, comme illustré sur la figure 5, le deuxième contenant 22 comprend un prolongement 38, sous le fond 24 et dans la continuité de la paroi latérale 26, dont le bord inférieur est configuré pour coopérer avec le bord supérieur de la paroi latérale 20 du premier contenant 16. Selon un mode de réalisation, le bord inférieur du prolongement 38 (visible sur la figure 5) comprend une collerette 36 qui coopère avec la collerette 34 du premier contenant 16 pour assurer la jonction entre les contenants 16 et 22.
La paroi latérale 26 du deuxième contenant 22 a un bord supérieur avec des formes qui coopèrent avec le couvercle 28. Selon un mode de réalisation, le bord supérieur de la paroi latérale 26 du deuxième contenant 22 comprend une collerette 40 (visible sur la figure 5). En complément, le couvercle 28 comprend une collerette 42 configurée pour être plaquée contre la collerette 40 du deuxième contenant 22. De manière à obtenir une chambre supérieure 14 étanche, des moyens d'étanchéité (comme par exemple un joint annulaire) sont intercalés entre les deux collerettes 40 et 42 et le second système de verrouillage/déverrouillage 32 est positionné de manière à maintenir les deux collerettes 40 et 42 plaquées l'une contre l'autre. Sur le plan dimensionnel, les chambres inférieure 12 et supérieure 14 ont sensiblement la même contenance.
Selon une caractéristique de l'invention, chaque chambre 12 ou 14 a une contenance inférieure ou égale 10 L. De préférence, chaque chambre 12 ou 14 a une contenance de l'ordre de 3 à 5 L ce qui correspond à environ 7 à 10 Kg de raisin pour réaliser un essai de vinification avec le dispositif selon l'invention. En raison du faible volume de moût nécessaire, ce dispositif permet de pouvoir réaliser des nano-vinifications.
Pour donner un ordre de grandeur, chaque chambre a un diamètre de l'ordre de 20 cm et une hauteur de l'ordre de 20 cm.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif 10 comprend un mécanisme de remontage automatique.
Ce mécanisme de remontage comprend un premier conduit 44 qui traverse la cloison séparative 24 et qui permet de faire communiquer les deux chambres inférieure 12 et supérieure 14. Ce premier conduit 44 est configuré pour remonter un liquide depuis la chambre inférieure 12 vers la chambre supérieure 14. A cet effet, le premier conduit 44 comprend une extrémité inférieure 46 qui débouche à proximité du fond 18 de la chambre inférieure 12 et une extrémité supérieure 48 qui débouche en partie supérieure de la chambre supérieure 14 à proximité du couvercle 28. Avantageusement, l'extrémité inférieure 46 est légèrement évasée vers le bas comme illustré sur la figure 5 pour favoriser l'admission du liquide présent dans la chambre inférieure 12. De préférence, cette extrémité inférieure 46 comprend une grille pour empêcher l'introduction d'éléments solides dans le premier conduit 44. Ainsi, cette extrémité inférieure 46 assure la fonction de crépine. Selon un mode de réalisation, le premier conduit 44 est rectiligne. Il est relié au fond 24 du deuxième contenant 22.
En complément du premier conduit 44, le mécanisme de remontage comprend un deuxième conduit 50 qui traverse la cloison séparative 24 et qui permet de faire communiquer les deux chambres inférieure 12 et supérieure 14. Ce deuxième conduit 50 est configuré pour assurer la fonction de chasse d'eau. Ainsi, il permet de vidanger automatiquement la chambre supérieure 14 et le transvasement du liquide présent dans ladite chambre supérieure 14 vers la chambre inférieure 12. A cet effet, le deuxième conduit 50 a une forme en U inversé avec une première extrémité 52 qui débouche dans la chambre supérieure 14 à proximité du fond 24 de la chambre supérieure 14 et une seconde extrémité 54 qui débouche dans la chambre inférieure 12 juste en dessous du fond 24.
Selon un mode de réalisation, le deuxième conduit 50 comprend deux portions rectilignes parallèles, reliées par une portion coudée 56. Ce deuxième conduit 50 est relié au fond 24 du deuxième contenant 22.
La distance qui sépare la portion coudée 56 du deuxième conduit 50 et le fond 24 est ajustée de manière à définir la hauteur de liquide nécessaire dans la chambre supérieure 14 pour déclencher de manière automatique la vidange de cette chambre supérieure 14. Ainsi, dès que la hauteur de liquide dans la chambre supérieure 14 atteint la portion coudée 56, la vidange de la chambre supérieure 14 est automatiquement déclenchée.
Avantageusement, le fond 24 du deuxième contenant 22 comprend un creux 58 (visible sur les figures 1 et 7E) dans lequel la seconde extrémité 54 débouche, ladite seconde extrémité débouchant à un niveau inférieur à celui du fond 24 comme illustré sur la figure 7E. Pour donner un ordre de grandeur, ce creux a une profondeur de l'ordre du centimètre et un diamètre de l'ordre de 4 cm. Cette configuration permet de ne conserver qu'un très faible volume de liquide dans la chambre supérieure 14 après la vidange. Ainsi, la quasi-totalité du liquide présent dans la chambre supérieure 14 est transvasé dans la chambre inférieure 12 après la vidange.
De préférence, le deuxième conduit 50 comprend un clapet antiretour 60 (visible sur les figures 1 et 7A) positionné juste en amont de la seconde extrémité 54. Ce clapet antiretour 60 autorise l'écoulement d'un fluide de la chambre supérieure 14 vers la chambre inférieure 12 et interdit l'écoulement d'un fluide de la chambre inférieure 12 vers la chambre supérieure 14. Cette configuration permet d'obtenir une pression dans la chambre inférieure 12 suffisante pour provoquer l'écoulement du moût présent dans la chambre inférieure 12 vers la chambre supérieure 14 via le premier conduit 44.
Avantageusement, le dispositif 10 comprend une soupape 62 qui traverse le fond 24 et permet de faire communiquer les deux chambres 12 et 14. Cette soupape 62, illustré en détail sur la figure 6, est configurée de manière à permettre l'écoulement des gaz de la chambre inférieure 12 vers la chambre supérieure 14 lorsque la pression dans la chambre inférieure 12 dépasse un seuil donné. Cette soupape 62 assure une fonction de sécurité et se déclenche en cas de pression trop importante dans la chambre inférieure 12.
Selon une autre caractéristique, le dispositif 10 comprend un moyen 64 de dispersion du liquide sortant du deuxième conduit 50, comme illustré sur la figure 5. Ce moyen 64 de dispersion est positionné juste après la seconde extrémité 54 du deuxième conduit 50. Il permet de briser le jet du liquide et de répartir le liquide sur une large surface, notamment sur toute la surface du chapeau présent dans la chambre inférieure 12.
Selon un mode de réalisation, ce moyen 64 de dispersion a une forme conique avec un sommet orienté vers la chambre supérieure 14. De préférence, la forme conique a un bord périphérique avec plusieurs branches qui s'étendent radialement, des branches longues et des branches courtes qui sont disposées de manière alternée. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation pour favoriser la dispersion du liquide sortant du deuxième conduit 50 sur toute la surface du chapeau.
Avantageusement, le dispositif 10 comprend un premier orifice 66 qui permet de faire communiquer l'intérieur de la chambre inférieure 12 avec l'extérieur du dispositif 10. Ce premier orifice 66 comprend une vanne 68 pour autoriser ou non le passage d'un fluide à travers le premier orifice 66. Le premier orifice 66 est positionné de manière à déboucher en partie haute de la chambre inférieure 12. Ce premier orifice 66 permet d'introduire ou d'extraire un gaz à l'intérieur de la chambre inférieure 12 notamment pour provoquer le remontage du moût de la chambre inférieure 12 vers la chambre supérieure 14 ou pour inerter le contenu de la chambre inférieure 12.
Le dispositif 10 comprend un deuxième orifice 70 qui permet de faire communiquer l'intérieur de la chambre inférieure 12 avec l'extérieur du dispositif 10. Ce deuxième orifice 70 comprend une vanne 72 pour autoriser ou non le passage d'un fluide à travers le deuxième orifice 70. Le deuxième orifice 70 est positionné de manière à déboucher en partie basse de la chambre inférieure 12. Ce deuxième orifice 70 permet notamment un écoulage du liquide présent dans la chambre inférieure 12 vers l'extérieur.
Le dispositif 10 comprend un troisième orifice 74 qui permet de faire communiquer l'intérieur de la chambre supérieure 14 avec l'extérieur du dispositif 10. Ce troisième orifice 74 comprend une vanne 76 pour autoriser ou non le passage d'un fluide à travers le troisième orifice 74. Le troisième orifice 74 est positionné de manière à déboucher en partie basse de la chambre supérieure 14. Ce troisième orifice 74 permet notamment un écoulage du liquide présent dans la chambre supérieure 14 vers l'extérieur.
Ces orifices 66, 70 et 74 peuvent être également utilisés pour réaliser des prélèvements à l'intérieur des deux chambres sans avoir besoin de les ouvrir.
Avantageusement, le couvercle 28 comprend une bonde aseptique 78 utilisée pour réaliser des prélèvements dans la chambre supérieure 14.
Le dispositif 10 peut comprendre d'autres éléments pour réaliser des prélèvements dans les chambres 12 et 14 sans avoir besoin de les ouvrir. Ainsi, pour au moins une des deux chambres 12, 14, la paroi latérale 20 et/ou 26 comprend un septum de prélèvement.
De préférence, pour au moins une des deux chambres 12, 14, la paroi latérale 20 et/ou 26 comprend au moins une partie en un matériau transparent pour visualiser l'intérieur des chambres 12 et 14. Ainsi, au moins l'une des parois latérales 20, 26 comprend un hublot. Selon une autre caractéristique, le dispositif 10 comprend un brasseur 80 pour briser le chapeau présent dans la chambre inférieure 12. Selon un mode de réalisation, ce brasseur 80 comprend des pales 82 supportées par un axe de rotation 84, approximativement horizontal qui traverse de part en part la chambre inférieure 12. Une manivelle 86 est prévue à une extrémité de l'axe de rotation 84 pour l'entraîner en rotation manuellement.
Selon un autre mode de réalisation, le brasseur 80 comprend des pales supportées par un axe de rotation approximativement vertical qui traverse le fond 24. Selon une configuration, cet axe de rotation vertical est mobile en translation selon une direction verticale.
Le mode de fonctionnement du dispositif 10 est décrit au regard des figures 7A à 7E.
Le deuxième contenant 22 étant désolidarisé du premier contenant 16, la chambre inférieure 12 est remplie de baies et de jus de raisin. En suivant, le couvercle 28 est solidarisé au deuxième contenant 22 grâce au second système de verrouillage/déverrouillage 32 et le deuxième contenant 22 est solidarisé au premier contenant 16 grâce au premier système de verrouillage/déverrouillage 30. Dans cette configuration, comme illustré sur la figure 7 A, les deux chambres inférieure 12 et supérieure 14 sont fermées de manière sensiblement étanche. Le moût de raisin est surmonté d'une phase gazeuse 88 appelé ciel à une pression PI qui est égale à la pression atmosphérique juste après la fermeture des chambres. La chambre supérieure 14 ne contient qu'une phase gazeuse 90 à une pression P2 qui est égale à la pression atmosphérique.
Lors de la vinification, la transformation du sucre en alcool génère un dégagement de gaz carbonique qui s'accumule dans le ciel 88. Lors de cette phase, des éléments solides s'accumulent en partie supérieure du moût 92 et forment un chapeau de marc 94.
Toutes les vannes 68, 72, 76 étant en position fermée, la pression dans le ciel 88 augmente. La pression PI' du ciel étant supérieure à la pression P2 de la phase gazeuse 90 de la chambre supérieure 14, le moût 92 remonte le premier conduit 44 pour être déversé dans la chambre supérieure 14, comme illustré sur la figure 7B. La chambre supérieure 14 comprend une phase liquide 96 dont le niveau supérieur 98 monte progressivement au fur et à mesure de l'opération de remontage. Au bout d'un certain temps, la quasi-totalité du liquide de la chambre inférieure 12 a été transvasée dans la chambre supérieure 14. Comme illustré sur la figure 7C, il ne reste plus que le chapeau de marc 94 dans la chambre inférieure 12. Dans la chambre supérieure 14, le niveau 98 de la phase liquide 96 atteint le haut du coude 56 du deuxième conduit 50. Dès lors par un effet de chasse d'eau, comme illustré sur la figure 7D, la chambre supérieure 14 se vide et la phase liquide 96 est transvasée vers la chambre inférieure 12. Le liquide est alors déversé au-dessus du chapeau de marc 94. La forme optimisée du moyen 64 de dispersion du liquide permet d'obtenir un arrosage homogène du chapeau de marc 94. A l'issue de cette phase d'écoulage vers la chambre inférieure 12, tout le moût est contenu dans la chambre inférieure 12 et la chambre supérieure 14 est de nouveau vide. Seul subsiste un très faible volume de liquide au niveau du creux 58, comme illustré sur la figure 7E.
Pour obtenir le remontage du moût de la chambre inférieure 12 vers la chambre supérieure 14, il est possible d'utiliser le dégagement de gaz carbonique produit lors de la fermentation alcoolique, comme précédemment décrit.
En variante, il est possible d'injecter dans le ciel 88 un gaz inerte via le premier orifice 66.
Selon un mode de réalisation illustré sur la figure 2, une installation pour réaliser des essais de vinification comprend au moins un dispositif de vinification 10 selon l'invention, un réservoir de gaz inerte 100 relié via un conduit 102 au premier orifice 66, une vanne 104 qui contrôle l'écoulement du gaz inerte injecté dans la chambre inférieure 12 et un poste de contrôle 106, comme un ordinateur ou un automate par exemple, utilisé pour piloter la vanne 104 et contrôler le déclenchement de l'opération de remontage. Cette configuration permet d'automatiser les opérations de remontage.
De préférence, le même réservoir de gaz inerte 100 est relié à plusieurs dispositifs de vinification 10 et le même poste de contrôle 106 est utilisé pour piloter les opérations de remontage dans les différents dispositifs de vinification.
Selon une autre caractéristique, un dispositif 10 selon l'invention peut être équipé d'un système de thermorégulation, d'un ou plusieurs capteurs (de densité, de gaz dissous). Les différents capteurs sont de préférence reliés à un poste de contrôle, comme un ordinateur par exemple, afin d'acquérir les données en continu et de manière automatique. De plus, le système de thermorégulation peut être piloté par le même poste de contrôle que l'opération de remontage.
Selon l'invention, les opérations de remontage et de prises de mesure sont réalisées de manière automatisée sans avoir besoin d'ouvrir le dispositif de nano-vinification. Par conséquent, les résultats obtenus avec un petit volume de moût sont représentatifs d'une vinification à grande échelle.
Comme illustré sur la figure 8, la répétabilité entre les essais est très bonne. Le suivi de la masse volumique Mv au cours du temps dans des cuves Cl à C9 montre que les valeurs sont identiques pour toutes les cuves au cours du temps.
Bien que décrit appliqué à la vinification, le dispositif selon l'invention peut être utilisé pour réaliser des essais pour d'autres types de fermentation.
Les avantages procurés par l'invention sont les suivants :
Dans la mesure où il n'est pas nécessaire d'ouvrir l'une des deux chambres 12 et 14 pour réaliser les remontages ou les prélèvements d'échantillons, le risque de contamination (par un apport d'oxygène non maîtrisé, par des microorganismes) est très limité. Par conséquent, les résultats obtenus sont représentatifs de ceux obtenus lors d'une vinification à grande échelle.
Le dispositif de vinification permet de réaliser des essais de vinification avec un petit volume de matière. Par conséquent, il est possible de multiplier les conditions expérimentales (nombre de variables expérimentales, nombre de répétitions, nombre et fréquence des prises de mesure) à partir d'une quantité de raisin bien moindre que pour l'art antérieur.
Selon un autre avantage, les opérations de remontage et de prises de mesure étant automatisées, les artefacts liés à ces manipulations sont réduits. Par conséquent, la répétabilité des essais est fortement augmentée. Grâce à la répétabilité des essais, il n'est plus forcément nécessaire de réaliser chaque expérience en triplicata.
L'automatisation des prises de mesure et des opérations de remontage permet de réduire la main d'œuvre nécessaire pour réaliser toutes ces manipulations si bien qu'il est possible, dans un laps de temps court (durée des vendanges), de multiplier les conditions expérimentales. Selon un autre avantage, l'automatisation des prélèvements permet un suivi plus continu (prises de mesure possible les nuits et les weekends) sur un plus grand nombre de dispositifs de vinification.
Enfin, les dispositifs selon l'invention étant moins volumineux, il est possible d'en stocker un plus grand nombre dans une pièce avec une température régulée.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif pour réaliser des essais de fermentation, ledit dispositif comprenant une première chambre (12) configurée pour recevoir du moût, caractérisé en ce qu'il comprend une deuxième chambre (14) positionnée au-dessus de la première chambre (14) et un système de remontage automatique qui comporte un premier conduit (44) configuré pour remonter un liquide depuis la première chambre (12) vers la deuxième chambre (14) et un deuxième conduit (50) configuré pour assurer la fonction de chasse d'eau de manière à transvaser un liquide présent dans la deuxième chambre (14) vers la première chambre (12) lorsque le liquide atteint une hauteur donnée dans la deuxième chambre (14), le deuxième conduit (50) ayant une forme en U inversé avec une portion coudée (56), une première extrémité (52) qui débouche dans la deuxième chambre (14) à proximité de son fond (24) et une seconde extrémité (54) qui débouche dans la première chambre (12).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fond (24) de la deuxième chambre (14) comprend un creux (58) dans lequel débouche la seconde extrémité (54) du deuxième conduit (50), ladite seconde extrémité (54) débouchant à un niveau inférieur à celui du fond (24).
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la portion coudée (56) du deuxième conduit (50) est séparée du fond (24) de la deuxième chambre (14) d'une distance égale à la hauteur donnée du liquide dans ladite deuxième chambre (14) pour déclencher de manière automatique la vidange de cette deuxième chambre (14).
4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième conduit (50) comprend un clapet antiretour (60) qui autorise l'écoulement d'un fluide de la deuxième chambre (14) vers la première chambre (12) et interdit l'écoulement d'un fluide de la première chambre (12) vers la deuxième chambre (14).
5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les première et deuxième chambres (12, 14) ont chacune une contenance inférieure ou égale à
10 L.
6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen (64) de dispersion du liquide sortant du deuxième conduit (50), configuré pour briser le jet du liquide et le répartir sur une large surface.
7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un brasseur (80) dans la première chambre (12).
8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend :
- un premier contenant (16) avec un fond (18) et au moins une paroi latérale (20), un deuxième contenant (22) avec un fond (24) et au moins une paroi latérale (26), le deuxième contenant (22) étant configuré pour coopérer avec la paroi latérale (20) du premier contenant (16) de manière à délimiter la première chambre (12),
un couvercle (28) configuré pour coopérer avec la paroi latérale (26) du deuxième contenant (22) de manière à délimiter la deuxième chambre (14).
9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque chambre (12, 14) comprend un orifice (70, 74) qui permet de faire communiquer ladite chambre (12, 14) avec l'extérieur et qui est positionné de manière à déboucher en partie basse de ladite chambre (12, 14).
10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un orifice (66) qui permet de faire communiquer l'intérieur de la première chambre (12) avec l'extérieur et qui débouche en partie haute de ladite première chambre (12).
11. Installation pour la réalisation d'essais de fermentation, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un dispositif (10) selon l'une des revendications précédentes, un réservoir de gaz inerte (100) et un poste de contrôle (106) configuré pour piloter l'injection de gaz inerte dans la première chambre dudit dispositif.
12. Installation pour la réalisation d'essais de fermentation, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un dispositif (10) selon l'une des revendications 1 à 11 équipé d'au moins un capteur relié à un poste de contrôle afin d'acquérir des données en continu et de manière automatique.
13. Procédé de fonctionnement d'un dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de :
remplissage de la première chambre (12) avec du moût,
fermeture de la première chambre (12),
- remontage du liquide présent dans la première chambre (12) vers la deuxième chambre (14) grâce à une augmentation de pression dans ladite première chambre (12), vidange de la deuxième chambre (14) vers la première chambre (12) lorsque le liquide atteint une hauteur donnée dans la deuxième chambre (14).
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'un gaz inerte est injecté dans la première chambre (12) pour provoquer l'augmentation de pression dans ladite première chambre (12).
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