WO2020188222A1 - Adjuvant de filtration - Google Patents

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WO2020188222A1
WO2020188222A1 PCT/FR2020/050592 FR2020050592W WO2020188222A1 WO 2020188222 A1 WO2020188222 A1 WO 2020188222A1 FR 2020050592 W FR2020050592 W FR 2020050592W WO 2020188222 A1 WO2020188222 A1 WO 2020188222A1
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WO
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filtration
filtered
liquid
filter aid
filter
Prior art date
Application number
PCT/FR2020/050592
Other languages
English (en)
Inventor
Marc Audenaert
Jean-Yves Loze
Marie BLACKFORD
Rémy GHIDOSSI
Original Assignee
Arkema France
Université De Bordeaux
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Arkema France, Université De Bordeaux filed Critical Arkema France
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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12H—PASTEURISATION, STERILISATION, PRESERVATION, PURIFICATION, CLARIFICATION OR AGEING OF ALCOHOLIC BEVERAGES; METHODS FOR ALTERING THE ALCOHOL CONTENT OF FERMENTED SOLUTIONS OR ALCOHOLIC BEVERAGES
    • C12H1/00—Pasteurisation, sterilisation, preservation, purification, clarification, or ageing of alcoholic beverages
    • C12H1/02—Pasteurisation, sterilisation, preservation, purification, clarification, or ageing of alcoholic beverages combined with removal of precipitate or added materials, e.g. adsorption material
    • C12H1/06—Precipitation by physical means, e.g. by irradiation, vibrations
    • C12H1/063—Separation by filtration

Definitions

  • the present invention relates to a filtration aid, its use for filtering a liquid and a filtration process using it.
  • the coarse filtration eliminates particles larger than several tens of microns
  • Filtration on a precoat with alluvial coating is the most used technique for the clarification stages. This process requires the use of filter aids for the formation of the precoat which serve as filter media.
  • diatomites are the majority. These particles made up of silica come from rocks resulting from the fossilization of diatoms. They are porous and allow rough filtration of musts and lees, clarifying raw wines and quasi-sterilizing wines before bottling, depending on the grade used. Consequently, the quantity of diatoms used in France for the filtration of wines is significant and has been estimated at 10,000 tonnes per year.
  • US Pat. No. 7,316,825 proposes to use a filter aid based on polyamide particles of the Rilsan® ES type having uniformity coefficient D80 / D10 of 2.83 or based on polyamide particles of the Orgasol® type. having uniformity coefficient D80 / D10 of 1.84.
  • the present invention results from the unexpected demonstration by the present inventors that the use of polyamide 11 particles having a dso / d-io particle size ratio of about 6.4 made it possible to achieve performance similar to those of diatomites for filtration of wine.
  • the present invention relates to a filter aid consisting of polymer particles having a dso / dio particle size ratio of between 5.5 and 10, wherein dso represents the diameter value of the polymer particles of the adjuvant relative to which 80% of the polymer particles of the builder have a smaller diameter and dio represents the value of the diameter of the polymer particles of the builder relative to which 10% of the polymer particles of the builder have a smaller diameter.
  • the present invention also relates to the use of the filter aid as defined above for filtering a liquid to be filtered.
  • the present invention also relates to a method of filtering a liquid to be filtered, in which:
  • the liquid to be filtered is placed in the presence of a filter aid as defined above to form a mixture and the mixture is filtered through a filter retaining the polymer particles, and / or
  • a precoat of the filter aid as defined above is formed on a filter retaining the polymer particles and the liquid to be filtered or the mixture is passed through the precoat;
  • the filter aid according to the invention is useful in alluvial and / or precoat filtration processes. These processes are well known to those skilled in the art, in particular those specializing in wine filtration.
  • the filter aid according to the invention has a dso / d-io particle size ratio of between 6 and 9, more preferably of around 7.
  • the particle size of a composition of particles determined easily by a person skilled in the art, in particular using a laser diffraction particle size analyzer, in particular of the Insitec type (Malvern Panalytical) on a dry process.
  • the polymer according to the invention is bio-based.
  • biobased polymer or polymer of renewable origin polymers which comprise biobased carbon or carbon of renewable origin. Indeed, unlike polymers derived from fossil materials, materials composed of renewable raw materials contain 14 C.
  • the “carbon content of renewable origin” or “biobased carbon content” is determined in accordance with the ASTM D standards. 6866 (ASTM D 6866-06) and ASTM D 7026 (ASTM D 7026-04).
  • polyamide 11 may come at least in part from castor oil and have a biobased carbon content of at least 1%, which corresponds to an isotopic ratio of 12 C / 14 C of at least 1.2 x 10 14 . In a particular embodiment of the invention, the polyamide 11 has a bio-based carbon content of 100%.
  • the polymer particles are regenerable.
  • regeneration methods are envisaged according to the invention. It may in particular be a chemical method, according to which the polymer particles are regenerated by being immersed in an acidic or basic solution at a concentration of at least 1%, 2%, 3%, 4% or 5%. and preferably less than 10%, in particular at 80 ° C. for a period typically of between 60 and 120 minutes. It can also be an enzymatic method, in particular of the protease type, in particular at a temperature of between 40 and 60 ° C, for a typical period of 100 to 200 minutes.
  • the polymer according to the invention is based on polyamide.
  • polyamide means the condensation products:
  • one or more amino acids such as aminocaproic, 7-aminoheptanoic, 11-amino-undecanoic and 12-amino-dodecanoic acids of one or more lactams such as caprolactam, oenantholactam and lauryllactam; - one or more salts or mixtures of diamines such as hexamethylenediamine, decanediamine, dodecamethylenediamine, metaxylylenediamine, bis-p-aminocyclohexylmethane and trimethylhexamethylene diamine with diacids such as isophthalic, terephthalic, azelaic and adiphalic acids , sebacic and dodecanedicarboxylic.
  • polyamide mention may be made of PA 6, PA 6.6, PA 10.10, PA 11 and PA 12.
  • polyamide also encompasses copolyamides.
  • copolyamide according to the invention mention may be made of the copolyamides resulting from the condensation of at least two different monomers, for example of at least two different alpha omega-aminocarboxylic acids or of two different lactams or of a lactam and d 'an alpha omega aminocarboxylic acid of different carbon numbers. Mention may also be made of the copolyamides resulting from the condensation of at least one alpha omega-aminocarboxylic acid (or a lactam), at least one diamine and at least one dicarboxylic acid.
  • copolyamides resulting from the condensation of an aliphatic diamine with an aliphatic dicarboxylic acid and at least one other monomer chosen from aliphatic diamines other than the preceding one and aliphatic dicacids different from the preceding one.
  • copolyamides mention may be made of copolymers of caprolactam and of lauryllactam (PA 6/12), of copolymers of caprolactam, of adipic acid and of hexamethylene diamine (PA 6/66), of copolymers of caprolactam.
  • Standard NF EN ISO 1874-1: 201 1 defines a nomenclature of polyamides.
  • the term “monomer” in the present description of powders based on polyamides should be taken in the sense of “repeating unit”.
  • the case where a repeating unit of the polyamide consists of the association of a diacid with a diamine is particular. It is considered that it is the association of a diamine and a diacid, that is to say the “diaminediacid” couple, also called “XY”, in an equimolar amount which corresponds to the monomer. This is explained by the fact that individually, the diacid or the diamine is only a structural unit, which is not sufficient on its own to form a polymer.
  • diamine X By way of example of diamine X, mention may be made of aliphatic diamines having from 6 to 12 atoms, the diamine X possibly also being saturated aryl and / or cyclic. As examples, mention may be made of hexamethylenediamine, piperazine, tetramethylene diamine, octamethylene diamine, decamethylene diamine, dodecamethylene diamine, 1,5 diaminohexane, 2,2,4-trimethyl-1, 6 -diamino-hexane, polyols diamine, isophorone diamine (I PD), methyl pentamethylenediamine (MPDM), bis (aminocyclohexyl) methane (BACM), bis (3-methyl-4 aminocyclohexyl) methane (BMACM), methaxylyenediamine, bis-p-aminocyclohexylmethane and trimethylhexamethylene diamine.
  • a diacid (or dicarboxylic acid) Y By way of example of a diacid (or dicarboxylic acid) Y, mention may be made of acids having between 4 and 18 carbon atoms. Mention may be made, for example, of adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, suberic acid, isophthalic acid, butanedioic acid, 1, 4 cyclohexyldicarboxylic acid, terephthalic acid, sodium or lithium salt of sulfo-isophthalic acid, dimerized fatty acids (these dimerized fatty acids have a dimer content of at least 98% and are preferably hydrogenated) and dodecanedioic acid HOOC- (CH2) 10-COOH.
  • adipic acid sebacic acid, azelaic acid, suberic acid, isophthalic acid, butanedioic acid, 1, 4 cyclohexyldicarboxylic acid, terephthal
  • Lactam or amino acid monomers are said to be of type "Z":
  • lactams By way of example of lactams, mention may be made of those having from 3 to 12 carbon atoms on the main cycle and which may be substituted. Mention may be made, for example, of b, b-dimethylpropriolactam, a, a-dimethylpropriolactam, amylolactam, caprolactam, capryllactam, enantholactam, 2-pyrrolidone and lauryllactam.
  • alpha-omega amino acids such as aminocaproic, 7-amino-heptanoic, 11-amino-undecanoic, n-heptyl-1-1-aminoundecanoic and 12-amino-dodecanoic acids.
  • the powder comprising a polyamide of the invention comprises at least one polyamide chosen from polyamides comprising at least one of the following XY or Z monomers: 46, 4T, 54, 59, 510, 512, 513, 514, 516, 518, 536, 6, 64, 69, 610, 612, 613, 614, 616, 618, 636, 6T, 9, 104, 109, 1010, 1012, 1013, 1014, 1016, 1018, 1036, 10T, 11, 12, 124, 129, 1210, 1212, 1213, 1214, 1216, 1218, 1236, 12T, MXD6, MXD10, MXD12, MXD14, and mixtures thereof; in particular chosen from PA 11, PA 12, PA 1010, PA 6, PA 6/12, PA 1 1/1010, and mixtures thereof.
  • the polyamide according to the invention can be a mixture of polyamides. Mention may be made, by way of mixture, of mixtures of aliphatic polyamides and of semi-aromatic polyamides and of mixtures of aliphatic polyamides and of cycloaliphatic polyamides.
  • the polyamide according to the invention can be a polyamide block copolymer.
  • the polymer according to the invention is based on polyamide 11 (PA 1 1), in particular biobased from castor oil, or polyamide 12 (PA 12).
  • the step of the filtration process according to the invention in which the liquid to be filtered is brought into the presence of a filtration aid as defined above to form a mixture and the mixture is filtered through a filter retaining polymer particles, is alluvial filtration.
  • the process step according to the invention in which a precoat of the filter aid as defined above is formed on a filter retaining the polymer particles and the liquid to be filtered or the mixture is passed through the precoat is a filtration on precoat.
  • this is then referred to as pre-layer filtration with alluvialization.
  • the filter as defined above makes it possible to remove the majority of particles having a diameter greater than 5 ⁇ m.
  • the permeability of the filter aid retained on the filter is 0.02 to 15 darcys.
  • the darcy is a unit common in the field of filtration of beverages such as wine which is defined as the permeability of a medium in which a fluid with a viscosity of 1 centipoise (water at 20 ° C) , subjected to a pressure gradient of 1 atm, flows at a speed of 1 cm.s 1 .
  • unit po 1.01325 c 10 5 Pa and the conversion of the other units (cm, centipoise) we have 1 D «1 pm 2 .
  • the liquid to be filtered is:
  • a pharmaceutical preparation in particular amino acid, analgesic, antibiotic, glycerin, lactose, or vitamin;
  • a food preparation in particular a sweetener, edible oil, starch hydrolyzate, or sugar;
  • a chemical preparation in particular of acid, of titanium dioxide, of alcohol, of ester, or of lubricant additive
  • a food additive preparation in particular amino acids, organic acid, texturizing agent, enzyme, gelatin, or yeast or yeast extract.
  • the liquid to be filtered is a preparation for a drink of plant origin or based on plant material, in particular fruit, in particular fermented by microorganisms.
  • the liquid to be filtered is selected from the group consisting of unfiltered beer, beer, wort, lees, crude wines and wines.
  • Figure 1 shows the amount of yeast (Saccharomyces cerevisiae) expressed as the Log of the number of colony forming units (CFU) per ml (y-axis) in wine, before (left columns) and after (right columns) filtration with diatomaceous earth or the filter aid according to the invention (PA).
  • the letters a and b denote significantly different results.
  • Figure 2 represents the quantity of acetic bacteria expressed as the Log of the number of colony forming units (CFU) per ml (y-axis) in wine, before (left columns) and after (right columns) filtration at l 'using diatomaceous earth or the filter aid according to the invention (PA).
  • the letters a and b denote significantly different results.
  • Figure 3 represents the total polyphenol index (TPI) (y-axis) in wine before (left columns) and after (right columns) filtration using diatomaceous earth or the filter aid according to l invention (PA).
  • TPI total polyphenol index
  • PA filter aid according to l invention
  • Figure 4 represents the quantity of total tannins (y-axis, in gL 1 ) in wine before (left columns) and after (right columns) filtration using diatomaceous earth or the filter aid according to l invention (PA).
  • the letters a and b denote significantly different results.
  • Figure 5 shows the protein concentration (y-axis, in mg / L) in wine before (Diatomites control / PA control) and after filtration using diatomaceous earth or the filter aid according to the invention ( PA).
  • the letters a and b denote significantly different results.
  • Figure 6 represents the concentration of polysaccharides (y-axis, in mg / L) in wine before (left columns) and after (right columns) filtration using diatomaceous earth or the filter aid according to l invention (PA).
  • Identical letters (a and ab, b and b) before and after filtration denote results that are not significantly different.
  • the inventors compared the filtration of a red wine during aging by a method of filtration on a precoat with alluvioning using a filter aid of the diatomite type (Diatomyl® P2, Laffort Oenologie), of a on the one hand, and with a filter aid according to the invention consisting of particles of polyamide 11 (Rilsan®) having a dso / dio particle size ratio of 7, on the other hand.
  • a filter aid of the diatomite type Diatomyl® P2, Laffort Oenologie
  • a precoat was formed with 1 kg of Diatomyl® P2 per m 2 of filtering surface (10 m 2 ) and alluvialing was carried out with 1 kg of Diatomyl® P2 per m 3 of filtered wine.
  • the average filtration flow rate was 6.9 m 3 .s 1 .nr 2 .
  • a precoat was formed with a quantity of filter aid allowing, after compaction, to obtain a level of turbidity of the filtered wine close to that obtained. with the precoat of diatomites. Alluvialization was then carried out with a quantity of filter aid according to the invention of approximately 500 g / m 3 .
  • the total amount of diatomaceous earth used is 20 kg, while it is 17.5 kg for the filter aid according to the invention.
  • the initial yeast population in unfiltered wine is approximately 3 log. After filtration, this quantity is reduced to between 1 and 1.5 log, and this regardless of the type of filtration. In fact, the statistical analysis of the results, by ANOVA followed by an LSD test, did not reveal any significant difference, in terms of yeast retention, between the filtration by diatomaceous earth and by the filtration adjuvant. according to the invention.
  • the initial population is about 2.5 log and is lowered to about 1.75 log in both types of filtration.
  • the tannin assay results show that there is a slight decrease in total tannins during filtration. However, no significant difference is observed between the filtration by diatomaceous earth and by the filter aid according to the invention.
  • the protein ( Figure 5) and polysaccharide ( Figure 6) content was determined before and after filtration.
  • the tasting shows that there is no significant difference between the wines before and after filtration. There are also no significant differences between the wine filtered by diatomaceous earth and that filtered by the filter aid according to the invention.
  • the inventors compared the filtration of a wine, pre-filtered on sterilizing plates, to which a fixed quantity of yeast is added, by means of five different powders of PA11 (Rilsan®) having five different values of the particle size ratio d80 / d10.
  • Table 2 indicates the logarithmic values of yeast concentration in the wine obtained before and after filtration with these five powders of polyamide 11 (Rilsan®), the particle size ratios of which d80 / d10 vary from 2.8 to 8.6.
  • powders with a particle size ratio between 6.2 and 8.6 make it possible to filter almost all of the yeasts, while powders with a d80 / d10 particle size ratio of less than 6, 2 (therefore 2.8 and 5.3) show poorer filtration results.
  • the results are expressed with an uncertainty of ⁇ 0.1 log.

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Abstract

La présente invention concerne un adjuvant de filtration constitué de particules de polymère ayant un rapport granulométrique d80/d10 compris entre 5,5 et 10.

Description

ADJUVANT DE FILTRATION
Domaine de l’invention
La présente invention concerne un adjuvant de filtration, son utilisation pour filtrer un liquide et un procédé de filtration le mettant en oeuvre.
Arrière-plan technique
L’obtention d’une boisson brillante et limpide, tel qu’un vin, se fait généralement par filtration.
Différents types de filtration sont utilisés :
- la filtration dégrossissante permet d’éliminer des particules de taille supérieure à plusieurs dizaines de microns,
- la filtration clarifiante permet de retenir des particules allant d’une dizaine à quelques microns et enfin
- la filtration stérilisante stabilise le vin microbiologiquement et élimine les petites particules.
La filtration sur précouche avec alluvionnage est la technique la plus utilisée pour les étapes de clarification. Ce procédé nécessite l’utilisation d’adjuvants de filtration pour la formation de la précouche qui servent de media filtrant.
Parmi les adjuvants de filtration utilisés en oenologie, les diatomites sont majoritaires. Ces particules constituées de silice sont issues de roches provenant de la fossilisation des diatomées. Elles sont poreuses et permettent de réaliser des filtrations dégrossissantes des moûts et des lies, clarifiantes des vins bruts et quasi-stérilisante des vins avant mise en bouteille, selon le grade utilisé. Par conséquent, la quantité de diatomées utilisée en France pour la filtration des vins est importante et a été estimée à 10 000 tonnes par an.
Toutefois, des questions de santé humaine ont été soulevées avec l’utilisation des adjuvants de filtration siliceux. En effet, la structure cristalline des diatomites, associée à leur nature pulvérulente, engendre des risques écotoxicologiques lors de leur utilisation. De plus, depuis 2002 en France, les résidus de filtration contaminés en Ferrocyanure de Potassium, un traitement utilisé pour éliminer les risques de casse ferrique ne sont plus acceptés en décharge et la régénération de ces matériaux n’est pas réalisable, car leur distribution de taille de particules et leur perméabilité sont modifiées, ce qui empêche leur possibilité de réutilisation. Il est donc nécessaire de trouver une alternative aux diatomites qui ne pose pas de problème de toxicologique et qui puisse faire l’objet d’un recyclage.
Dans ce cadre, le brevet US 7,316,825 propose d’utiliser un adjuvant de filtration à base de particules de polyamide de type Rilsan® ES ayant coefficient d’uniformité D80/D10 de 2,83 ou à base de particules de polyamide de type Orgasol® ayant coefficient d’uniformité D80/D10 de 1 ,84.
Cependant, ces adjuvants de filtration sont spécifiquement adaptés à la filtration de la bière.
Il reste donc à trouver des adjuvants alternatifs qui puissent être également appliqués à d’autres types de boissons.
Résumé de l’invention
La présente invention découle de la mise en évidence inattendue par les présents inventeurs que l’utilisation de particules de polyamide 11 ayant un rapport granulométrique dso/d-io d’environ 6,4 permettait d’atteindre des performances similaires à celles de diatomites pour la filtration du vin.
Ainsi, la présente invention concerne un adjuvant de filtration constitué de particules de polymère ayant un rapport granulométrique dso/dio compris entre 5,5 et 10, dans lequel dso représente la valeur de diamètre des particules de polymère de l’adjuvant par rapport à laquelle 80% des particules de polymère de l’adjuvant ont un diamètre inférieur et dio représente la valeur de diamètre des particules de polymère de l’adjuvant par rapport à laquelle 10% des particules de polymère de l’adjuvant ont un diamètre inférieur.
La présente invention concerne également l’utilisation de l’adjuvant de filtration tel que défini ci-dessus pour filtrer un liquide à filtrer.
La présente invention concerne également un procédé de filtration d’un liquide à filtrer, dans lequel :
- le liquide à filtrer est mis en présence d’un adjuvant de filtration tel que défini ci-dessus pour former un mélange et le mélange est filtré à travers un filtre retenant les particules de polymères, et/ou
- une précouche de l’adjuvant de filtration tel que défini ci-dessus est formée sur un filtre retenant les particules de polymère et on passe le liquide à filtrer ou le mélange à travers la précouche ;
pour donner un liquide filtré.
Description détaillée de l’invention Adjuvant de filtration
L’adjuvant de filtration selon l’invention est utile dans les procédés de filtration par alluvionnage et/ou sur précouche. Ces procédés sont bien connus de l’homme du métier, notamment spécialisé dans la filtration du vin.
De préférence l’adjuvant de filtration selon l’invention possède un rapport granulométrique dso/d-io compris entre 6 et 9, plus préférentiellement d’environ 7.
La granulométrie d’une composition de particules déterminée de manière aisée par l’homme du métier, notamment à l’aide d’un granulomètre à diffraction laser, notamment du type Insitec (Malvern Panalytical) sur procédé en voie sèche.
Polymère
De préférence, le polymère selon l’invention est biosourcé.
Par polymère biosourcé ou d’origine renouvelable, on entend des polymères qui comprennent du carbone biosourcé ou carbone d’origine renouvelable. En effet, à la différence des polymères issus de matières fossiles, les matériaux composés de matières premières renouvelables contiennent du 14C. La « teneur en carbone d’origine renouvelable » ou « teneur en carbone biosourcé » est déterminée en application des normes ASTM D 6866 (ASTM D 6866-06) et ASTM D 7026 (ASTM D 7026-04). A titre d’exemple, le polyamide 1 1 peut provenir au moins en partie d’huile de ricin et présenter une teneur en carbone biosourcé d'au moins 1 %, ce qui correspond à un ratio isotopique de 12C/14C d’au moins 1 ,2 x 10 14. Dans un mode de réalisation particulier de l’invention, le polyamide 1 1 présente une teneur en carbone biosourcé de 100%.
De préférence, les particules de polymère sont régénérables.
Plusieurs méthodes de régénération sont envisagées selon l’invention. Il peut notamment s’agir d’une méthode chimique, selon laquelle les particules de polymères sont régénérées en étant plongées dans une solution acide ou basique à une concentration d’au moins 1 %, 2%, 3%, 4% ou 5% et de préférence inférieure à 10%, en particulier à 80°C pour une durée typiquement comprise entre 60 et 120 minutes. Il peut également s’agir d’une méthode enzymatique, notamment de type protéase, en particulier à une température comprise entre 40 et 60 °C, pour une durée typique de 100 à 200 minutes. De préférence, le polymère selon l’invention est à base de polyamide.
On entend par « polyamide » au sens de l’invention les produits de condensation :
- d'un ou plusieurs aminoacides, tels les acides aminocaproïques, amino-7-heptanoïque, amino-1 1 -undécanoïque et amino-12-dodécanoïque d'un ou plusieurs lactames tels que caprolactame, oenantholactame et lauryllactame ; - d'un ou plusieurs sels ou mélanges de diamines telles l'hexaméthylènediamine, la décanediamine, la dodécaméthylènediarnine, la métaxylylènediamine, le bis-p aminocyclohexylméthane et la triméthylhexaméthylène diamine avec des diacides tels que les acides isophtalique, téréphtalique, adipique, azélaique, subérique, sébacique et dodécanedicarboxylique. A titre d'exemple de polyamide on peut citer le PA 6, le PA 6.6, le PA 10.10, le PA 1 1 et le PA 12.
Au sens de l’invention, le terme « polyamide » englobe également les copolyamides. A titre de copolyamide selon l’invention, on peut citer les copolyamides résultant de la condensation d'au moins deux monomères différents, par exemple d’au moins deux acides alpha oméga aminocarboxyliques différents ou de deux lactames différents ou d'un lactame et d'un acide alpha oméga aminocarboxylique de nombre de carbone différents. On peut encore citer les copolyamides résultant de la condensation d'au moins un acide alpha oméga aminocarboxylique (ou un lactame), au moins une diamine et au moins un acide dicarboxylique. On peut encore citer les copolyamides résultant de la condensation d'une diamine aliphatique avec un diacide carboxylique aliphatique et au moins un autre monomère choisi parmi les diamines aliphatiques différentes de la précédente et les diacides aliphatiques différents du précédent. A titre d'exemples de copolyamides, on peut citer des copolymères de caprolactame et de lauryllactame (PA 6/12), des copolymères de caprolactame, d'acide adipique et d'hexaméthylène diamine (PA 6/66), des copolymères de caprolactame, de lauryl lactame, d'acide adipique et d'hexaméthylène diamine (PA 6/12/66), des copolymères de caprolactame, de lauryllactame, d'acide amino 1 1 undécanoique, d'acide azelaïque et d'hexaméthylène diamine (PA 6/69/1 1/12), des copolymères de caprolactame, de lauryllactame, d'acide amino 1 1 undécanoïque, d'acide adipique et d'hexaméthylène diamine (PA 6/66/1 1/12), des copolymères de lauryllactame, d'acide azélaïque et d'hexaméthylène diamine (PA 69/12), des copolymères d’acide amino 1 1 undécanoïque, d’acide téréphtalique et de décaméthylène diamine (PA 1 1/10T).
La norme NF EN ISO 1874-1 : 201 1 définit une nomenclature des polyamides. Le terme « monomère » dans la présente description des poudres à base de polyamides doit être pris au sens d’ « unité répétitive ». Le cas où une unité répétitive du polyamide est constituée de l'association d'un diacide avec une diamine est particulier. On considère que c'est l'association d'une diamine et d'un diacide, c’est-à-dire le couple « diaminediacide », dit aussi « XY », en quantité équimolaire qui correspond au monomère. Ceci s’explique par le fait qu’individuellement, le diacide ou la diamine n’est qu’une unité structurale, qui ne suffit pas à elle seule à former un polymère. A titre d’exemple de diamine X, on peut citer les diamines aliphatiques ayant de 6 à 12 atomes, la diamine X pouvant être aussi arylique et/ou cyclique saturée. A titre d'exemples on peut citer l'hexaméthylènediamine, la pipérazine, la tetraméthylène diamine, l'octaméthylène diamine, la décaméthylène diamine, la dodécaméthylène diamine, le 1 ,5 diaminohexane, le 2,2,4-triméthyl-1 ,6-diamino-hexane, les polyols diamine, l'isophorone diamine (I PD), le méthyl pentaméthylènediamine (MPDM), la bis(aminocyclohéxyl) méthane (BACM), la bis(3-méthyl-4 aminocyclohéxyl) méthane (BMACM), la méthaxylyènediamine, le bis-p aminocyclohexylméthane et la triméthylhexaméthylène diamine.
A titre d'exemple de diacide (ou acide dicarboxylique) Y, on peut citer les acides ayant entre 4 et 18 atomes de carbone. On peut citer par exemple, l'acide adipique, l'acide sébacique, l’acide azélaique, l’acide subérique, l'acide isophtalique, l'acide butanedioïque, l'acide 1 ,4 cyclohexyldicarboxylique, l'acide téréphtalique, le sel de sodium ou de lithium de l'acide sulfo-isophtalique, les acides gras dimérisés(ces acides gras dimérisés ont une teneur en dimère d'au moins 98% et sont de préférence hydrogénés) et l'acide dodécanédioïque HOOC-(CH2)10-COOH.
Les monomères lactames ou aminoacides sont dits de type « Z » :
A titre d'exemple de lactames, on peut citer ceux ayant de 3 à 12 atomes de carbone sur le cycle principal et pouvant être substitués. On peut citer par exemple le b,b- diméthylpropriolactame, le a,a-diméthylpropriolactame, l'amylolactame, le caprolactame, le capryllactame, l’oenantholactame, le 2-pyrrolidone et le lauryllactame.
A titre d’exemple d’aminoacide, on peut citer les alpha-oméga aminoacides, tels que les acides aminocaproïque, amino-7-heptanoïque, amino-11-undécanoïque, n-heptyl-1 1- aminoundécanoïque et amino-12-dodécanoïque.
De préférence, la poudre comprenant un polyamide de l’invention comprend au moins un polyamide choisi parmi les polyamides comprenant au moins un des monomères XY ou Z suivants : 46, 4T, 54, 59, 510, 512, 513, 514, 516, 518, 536, 6, 64, 69, 610, 612, 613, 614, 616, 618, 636, 6T, 9, 104, 109, 1010, 1012, 1013, 1014, 1016, 1018, 1036, 10T, 11 , 12, 124, 129, 1210, 1212, 1213, 1214, 1216, 1218, 1236, 12T, MXD6, MXD10, MXD12, MXD14, et leurs mélanges ; en particulier choisi parmi le PA 11 , le PA 12, le PA 1010, le PA 6, le PA 6/12, le PA 1 1/1010, et leurs mélanges.
Le polyamide selon l’invention peut être un mélange de polyamides. A titre de mélange on peut citer des mélanges de polyamides aliphatiques et de polyamides semi- aromatiques et des mélanges de polyamides aliphatiques et de polyamides cycloaliphatiques.
Le polyamide selon l’invention peut être un copolymère à blocs polyamide. De préférence, le polymère selon l’invention est à base de polyamide 1 1 (PA 1 1 ), notamment biosourcé à partir d’huile de ricin, ou de polyamide 12 (PA 12).
Procédé de filtration
Comme l’homme du métier le comprendra bien l’étape du procédé de filtration selon l’invention dans laquelle le liquide à filtrer est mis en présence d’un adjuvant de filtration tel que défini ci-dessus pour former un mélange et le mélange est filtré à travers un filtre retenant les particules de polymères, est une filtration par alluvionnage. Par ailleurs, l’étape de procédé selon l’invention dans laquelle une précouche de l’adjuvant de filtration tel que défini ci-dessus est formée sur un filtre retenant les particules de polymère et on passe le liquide à filtrer ou le mélange à travers la précouche est une filtration sur précouche. Dans un mode de réalisation préféré de l’invention selon lequel les deux étapes sont présentes dans le procédé de filtration selon l’invention, on parle alors de filtration sur précouche avec alluvionnage.
De préférence, le filtre tel que défini ci-permet d’éliminer la majorité des particules ayant un diamètre supérieur à 5 pm.
De préférence, la perméabilité de l’adjuvant de filtration retenu sur le filtre est de 0,02 à 15 darcys. Le darcy (symbole D) est une unité usuelle dans le domaine de la filtration des boissons telles que le vin qui est défini comme la perméabilité d'un milieu dans lequel un fluide d'une viscosité de 1 centipoise (eau à 20 °C), soumis à un gradient de pression de 1 atm, s'écoule à la vitesse de 1 cm.s 1. Compte tenu de la définition de l'unité atmosphère po = 1.01325 c 105 Pa et de la conversion des autres unités (cm, centipoise) on a 1 D « 1 pm2.
Liquide à filtrer
De préférence, le liquide à filtrer est :
- une préparation pour boisson, notamment de la bière, du vin, du jus de fruit, ou du sucre liquide ;
- une préparation pharmaceutique, notamment d’acide aminé, d’analgésique, d’antibiotique, de glycérine, de lactose, ou de vitamine ;
- une préparation alimentaire, notamment d’édulcorant, d’huile alimentaire, d’hydrolysat d’amidon, ou de sucre ;
- une préparation chimique, notamment d’acide, de dioxyde de titane, d’alcool, d’ester, ou d’additif lubrifiant ; - une préparation d’additif alimentaire, notamment d’acides aminés, d’acide organique, d’agent texturant, d’enzyme, de gélatine, ou de levure ou d’extrait de levure.
De préférence également, le liquide à filtrer est une préparation pour boisson d’origine végétale ou à base de matière végétale, en particulier de fruits, notamment fermentés par des microorganismes.
Plus préférablement, le liquide à filtrer est sélectionné dans le groupe constitué de la bière non filtrée, de la bière, du moût, des lies, des vins bruts et des vins.
Description des figures
La Figure 1 représente la quantité de levures ( Saccharomyces cerevisiae) exprimée comme le Log du nombre d’unité formant colonies (CFU) par ml (axe des ordonnées) dans du vin, avant (colonnes de gauche) et après (colonnes de droite) filtration par des diatomites ou l’adjuvant de filtration selon l’invention (PA). Les lettres a et b désignent des résultats significativement différents.
La Figure 2 représente la quantité de bactéries acétiques exprimée comme le Log du nombre d’unité formant colonies (CFU) par ml (axe des ordonnées) dans du vin, avant (colonnes de gauche) et après (colonnes de droite) filtration à l’aide de diatomites ou de l’adjuvant de filtration selon l’invention (PA). Les lettres a et b désignent des résultats significativement différents.
La Figure 3 représente l’indice de polyphénols totaux (IPT) (axe des ordonnées) dans du vin avant (colonnes de gauche) et après (colonnes de droite) filtration à l’aide de diatomites ou de l’adjuvant de filtration selon l’invention (PA). Les lettres a désignent des résultats non significativement différents.
La Figure 4 représente la quantité de tanins totaux (axe des ordonnées, en g.L 1) dans du vin avant (colonnes de gauche) et après (colonnes de droite) filtration à l’aide de diatomites ou de l’adjuvant de filtration selon l’invention (PA). Les lettres a et b désignent des résultats significativement différents.
La Figure 5 représente la concentration en protéine (axe des ordonnées, en mg/L) dans du vin avant (Témoin Diatomites/Témoin PA) et après filtration à l’aide de diatomites ou de l’adjuvant de filtration selon l’invention (PA). Les lettres a et b désignent des résultats significativement différents. La Figure 6 représente la concentration en polysaccharides (axe des ordonnées, en mg/L) dans du vin avant (colonnes de gauche) et après (colonnes de droite) filtration à l’aide de diatomites ou de l’adjuvant de filtration selon l’invention (PA). Des lettres identiques (a et ab, b et b) avant et après filtration désignent des résultats non significativement différents.
EXEMPLE 1
Les inventeurs ont comparé la filtration d’un vin rouge en cours d’élevage par un procédé de filtration sur précouche avec alluvionnage à l’aide d’un adjuvant de filtration de type diatomites (Diatomyl® P2, Laffort Oenologie), d’une part, et avec un adjuvant de filtration selon l’invention constitué de particules de polyamide 1 1 (Rilsan®) ayant un rapport granulométrique dso/dio de 7, d’autre part.
1. Préparation des filtres
1 .1 . Diatomites
Dans le cas de l’utilisation des diatomites une précouche a été formée avec 1 kg de Diatomyl® P2 par m2 de surface filtrante (10 m2) et l’alluvionnage a été réalisé avec 1 kg de Diatomyl® P2 par m3 de vin filtré. A une pression de 1 ,1 bar le débit moyen de filtration était de 6,9 m3.s 1.nr2.
1 .2. Adjuvant de filtration selon l’invention
Dans le cas de l’utilisation de l’adjuvant de filtration selon l’invention, une précouche a été formée avec une quantité d’adjuvant de filtration permettant, après tassement, d’obtenir un niveau de turbidité du vin filtré proche de celui obtenu avec la précouche de diatomites. L’alluvionnage a ensuite été réalisé avec une quantité d’adjuvant de filtration selon l’invention d’environ 500 g/m3.
La quantité totale de diatomite utilisée est de 20 kg, tandis qu’elle est de 17,5 kg pour l’adjuvant de filtration selon l’invention.
2. Résultats
2.1 . Analyse de la rétention microbioloqique Le vin avant et après filtration a été inoculé sur boîtes de pétri pour dénombrer la population de levures (Figure 1 ) et de bactéries acétiques (Figure 2).
La population initiale en levures dans le vin non filtré est d’environ 3 log. Après filtration cette quantité est abaissée entre 1 et 1 ,5 log, et cela indépendamment du type de filtration. En effet l’analyse statistique des résultats, par ANOVA suivie d’un test LSD, n’a pas permis de mettre en évidence de différence significative, en termes de rétention de levures, entre la filtration par diatomites et par l’adjuvant de filtration selon l’invention.
En ce qui concerne la rétention des bactéries acétiques, la population initiale est d’environ 2,5 log et elle est abaissée à environ 1 ,75 log dans les deux types de filtration. Une nouvelle fois, l’analyse statistique des résultats n’a pas permis de mettre en évidence une différence significative entre les deux types de filtration.
2.2. Analyse de l’influence sur la composition du vin
La teneur en composés phénoliques (IPT) (Figure 3) a été déterminée et un dosage des tanins totaux (Figure 4) a été effectué avant et après filtration.
Pour IΊRT, il n’y a pas de différence significative entre les vins avant et après filtration et ce quels que soient les adjuvants utilisés.
Les résultats de dosage des tanins montrent qu’il y a une légère diminution des tanins totaux au cours de la filtration. Cependant, aucune différence significative n’est observée entre la filtration par diatomites et par l’adjuvant de filtration selon l’invention.
La teneur en protéines (Figure 5) et en polysaccharides (Figure 6) a été déterminée avant et après filtration.
L’analyse statistique des résultats de teneur en protéines a été réalisée par une ANOVA suivi d’un test LSD. D’après ces résultats, la filtration réduirait la teneur en protéines d’environ 40 % et cela dans les deux types de filtration. L’impact de la filtration par l’adjuvant de filtration n’est pas significativement différent de celui de la filtration par diatomites.
L’analyse statistique des résultats de teneur en polysaccharides par ANOVA ne montre pas de différence significative entre les vins avant et après filtration et cela quels que soient les adjuvants de filtration utilisés.
2.3. Analyse de l’influence sur les qualités sensorielles du vin
Plusieurs comparaisons ont été réalisées en tests triangulaires et les résultats sont présentés dans le tableau ci-dessous. Lors de la dégustation, le dégustateur détermine quel échantillon lui semble différent parmi les trois présentés (2 identiques, 1 différent). Lorsque l’échantillon désigné est effectivement l’échantillon différent, il s’agit d’une « bonne réponse ». Pour l’ensemble des dégustateurs, on note B le nombre de bonnes réponses obtenues. Chaque dégustateur peut répondre soit au hasard, soit trouvant que le produit est réellement différent. Si le nombre de bonnes réponses (B) est supérieur à celui obtenu si tous les dégustateurs avaient répondu au hasard alors il existe une différence significative entre les deux échantillons. Le nombre maximal de bonnes réponses pouvant être obtenues par le hasard est calculé avec la loi binomiale. Ces valeurs sont présentées dans la deuxième colonne de résultats du tableau. Tableau 1
Figure imgf000011_0001
NF = non filtré ; F =Filtré ; B = bonne réponse ;
La dégustation montre qu’il n’y a pas de différence significative entre les vins avant et après filtration. Il n’y a pas non plus de différences significatives entre le vin filtré par les diatomites et celui filtré par l’adjuvant de filtration selon l’invention.
EXEMPLE 2 Filtration du microorqanisme
Les inventeurs ont comparé la filtration d’un vin, préfiltré sur plaques stérilisantes, auquel une quantité fixe de levures est ajoutée, au moyen de cinq poudres différentes de PA11 (Rilsan®) présentant cinq valeurs différentes du rapport granulométrique d80/d10. Le tableau 2 indique les valeurs logarithmiques en concentration en levures dans le vin obtenues avant et après filtration avec ces cinq poudres de polyamide 1 1 (Rilsan®), dont les rapports granulométriques d80/d10 varient de 2,8 à 8,6.
Tableau 2
Figure imgf000011_0002
Figure imgf000012_0001
Comme l’indique la dernière colonne du tableau, les poudres dont le rapport granulométrique est situé entre 6,2 et 8,6 permettent de filtrer la quasi-totalité des levures, alors que les poudres de rapport granulométrique d80/d10 inférieur à 6,2 (donc 2,8 et 5,3) montrent des résultats de filtration moins bons. Les résultats sont exprimés avec une incertitude de ± 0,1 log.

Claims

REVENDICATIONS
1. Adjuvant de filtration constitué de particules de polymère ayant un rapport granulométrique dso/dio compris entre 5,5 et 10, dans lequel dso représente la valeur de diamètre des particules de polymère de l’adjuvant par rapport à laquelle 80% des particules de polymère de l’adjuvant ont un diamètre inférieur et dio représente la valeur de diamètre des particules de polymère de l’adjuvant par rapport à laquelle 10% des particules de polymère de l’adjuvant ont un diamètre inférieur.
2. Adjuvant de filtration selon la revendication 1 , ayant un rapport granulométrique dso/dio compris entre 6 et 9.
3. Adjuvant de filtration selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le polymère est biosourcé.
4. Adjuvant de filtration selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel les particules de polymère sont régénérables.
5. Adjuvant de filtration selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel le polymère est à base de polyamide.
6. Adjuvant de filtration selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel le polymère est à base de polyamide 11 (PA 11 ) ou de polyamide 12 (PA 12).
7. Utilisation de l’adjuvant de filtration tel que défini dans l’une des revendications 1 à 6 pour filtrer un liquide à filtrer.
8. Procédé de filtration d’un liquide à filtrer, dans lequel :
- le liquide à filtrer est mis en présence d’un adjuvant de filtration tel que défini dans l’une des revendications 1 à 6 pour former un mélange et le mélange est filtré à travers un filtre retenant les particules de polymères, et/ou
- une précouche de l’adjuvant de filtration tel que défini dans l’une des revendications 1 à 6 est formée sur un filtre retenant les particules de polymère et on passe le liquide à filtrer ou le mélange à travers la précouche ;
pour donner un liquide filtré.
9. Procédé de filtration selon la revendication 8, dans lequel la perméabilité de l’adjuvant de filtration retenu sur le filtre est de 0,02 à 15 darcys.
10. Procédé de filtration selon l’une des revendications 8 à 9, dans lequel le liquide à filtrer est une préparation pour boisson, une préparation pharmaceutique, une préparation alimentaire, une préparation chimique, ou une préparation d’additif alimentaire.
11. Procédé de filtration selon l’une des revendications 8 à 10, dans lequel le liquide à filtrer est une préparation pour boisson à base de végétaux, notamment fermentés par des microorganismes.
12. Procédé de filtration selon l’une des revendications 8 à 11 , dans lequel le liquide à filtrer est sélectionné dans le groupe constitué de la bière non filtrée, de la bière, du moût, des lies, des vins bruts et des vins.
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