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Procédé et dispositif pour fabriquer le vinaigre.
Pour fabriquer le vinaigre on opérait jusqu'à ce jour généralement dans des cuves de fermentation faites de bois ou de faience ou exceptionnellement de métal inoxydable. Pour que la production atteigne un niveau suffisant il est nécessaire de prévoir dans chaque installation un grand nombre de cuves de ce genre qu'il est nécessaire de raccorder entre elles par de mul- tiples canalisations. La fabrication devient ainsi difficile à surveiller et fort sujette à des incidents. Les conditions de fonctionnement se présentent bien plus simplement lorsqu'on ef- fectue la fermentation dans une seule ou dans un petit nombre de très grandes cuves ayant par exemple une contenance de 70.000 à 400.000 litres.
Pour obtenir de bons rendements dans ces grandes cuves on a constaté qu'il était nécessaire de fairepasser par pom- ,É Dage le moût de la partie inférieure dans la partie supérieure de
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la cuve de fermentation. La présente invention a pour objet d'é- viter dans une telle installation les pertes de rendement et d'évaporation et de simplifier le service.
La fig. 1 du dessin ci-annexé représente schématique- ment une installation suivant l'invention.
La fig. 2 montre une forme d'exécution d'un détail.
La fermentation acétique s'effectue dans une cuve de fer- mentation 1 construite entièrement en acier inoxydable et dont la contenance peut être suffisante pour permettre la production par exemple de 5000 litres de vinaigre à 10% par jour dans une seule de ces cuves. Dans la partie inférieure de cette cuve on introduit d'une manière appropriée de l'alcool dilué provenant d'un réservoir 2. Le mélange alcoolique est refoulé par une pompe de circulation 3 dans la partie supérieure de la cuve 1 où il est réparti au moyen d'un dispositif gicleur convenable et amené en- suite à ruisseler à travers la cuve 1 remplie de copeaux ou au- tres éléments de remplissage, cependant que sous l'action de l'air et des ferments acétiques l'alcool se transforme en vinaigre dans des conditions de température convenables.
On fait ainsi circuler le moût liquide à travers la cuve jusqu'à ce que le degré d'aci- dité désiré soit atteint, après quoi on stérilise le vinaigre for- mé qu'on transfère dans un ou plusieurs réservoirs de conservation 4, 5 d'où il est finalement soutiré dans des récipients appropriés.
La partie supérieure la de la cuve de fermentation 1 est utilement voûtée et faite de métal. On obtient ainsi un accroisse- ment de la surface de refroidissement, de sorte que les vapeurs de vinaigre et d'alcool qui se rassemblent dans la partie supérieure de la cuve se condensent facilement et ruissellent à nouveau dans la cuve. Le fond 1b de la cuve est lui aussi bombé afin de facili- ter le nettoyage de la cuve. Ce mode de construction supprime d'ail- leurs les angles morts, qui sans cela se trouvent exclus de la cir- culation. Au contraire, dans les cuves de fermentation ordinaires
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pour la fabrication du vinaigre, de tels angles morts existent du fait que leur fond est plan.
Il est utile de prévoir au centre de la cuve une dépression arrondie formant cuvette 1c permettant la vidange complète de la cuve au moyen de la conduite de soutirage 6.
Cette conduite aboutit, par un robinet 7 et un filtre 8, à la pompe 3, qui refoule le moût par une conduite 9 et un appareil thermoré- gulateur vers la partie supérieure de la cuve 1 dans laquelle un appareil distributeur est prévu sous forme d'un ou plusieurs bras de giclage rotatifs 11 ou d'organes analogues faits par exemple d'acier inoxydable. Le bras de giclage est monté dans une crapau- dine lla et ses branches mobiles sont utilement cintrées vers le bas de manière qu'elles épousent la forme courbe de la cuve de fer- mentation. Chaque branche peut être munie à son extrémité d'un bouchon fileté destiné à faciliter le nettoyage.
La garniture ou couche de copeaux repose sur un plancher à claire-voie 12 qu'on peut monter de façon amovible sur des fers cornière 12a fixés sur les parois intérieures de la cuve 1 par exemple par soudage autogène. On évite ainsi d'avoir à employer des supports spéciaux reposant sur le fond 1b pour soutenir le plancher à claire-voie. De tels supports sont classiques dans les cuves de fermentation connues à ce jour, mais ils sont gênants parce qu'ils encombrent l'intérieur de la partie inférieure de la cuve qui constitue l'espace collecteur du liquide qui descend.
L'alcool est introduit dans cette chambre collectrice ld par une conduite tubulaire 13 débouchant de préférence excentriquement. En vue de diluer l'alcool jusqu'au titre désiré on introduit par une conduite 15 de l'eau provenant d'un réservoir d'eau 16 dans lequel ce liquide est maintenu à une température d'environ 25 C. Avant d'arriver dans la chambre ld l'eau traverse un compteur 17 qui per- met de mesurer exactement la quantité d'eau introduite et de la ré- gler à la valeur désirée au moyen de robinets 14. A l'intérieur de
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la chambre ld la conduite 15 est utilement reliée à un tube gicleur 18 cintré horizontal ou légèrement incliné qui met l'eau en vive circulation et produit ainsi un mélange intime entre elle et l'al- cool.
Un tel mélange intime a la plus grande importance pour que la fermentation se déroule sans incidents. A la réalisation de ce mélange intime et rapide contribuent la forme susindiquée don- née à la chambre ld ainsi que l'absence de supports pour le plan- cher à claire-voie.
La fermentation acétique consomme des quantités d'air considérables. D'ordinaire, on pourvoit à l'arrivée de cet air grâce à des ouvertures spécialement prévues dans l'enveloppe de la cuve de fermentation. Mais on a constaté que dans des cuves de fermentation de l'importance de celles que prévoit l'invention la distribution de l'air n'est pas satisfaisante et qu'en outre il n'est pas possible de contrôler de cette manière l'arrivée de l'air dans une mesure suffisante. Suivant l'invention, par con- séquent, l'air est amené par une ou plusieurs conduites de dis- tribution 19, par exemple circulaires, qui font saillie à l'inté- rieur de la cuve de fermentation et qui amènent l'air au-dessous du fond à claire-voie 12 ou à son voisinage et s'il y a lieu aussi en d'autres points.
Pour assurer une distribution uniforme de l'air même dans les couches de copeaux intérieures on peut prévoir un ou plusieurs conduits de distribution verticaux 20 ouverts vers la chambre et pourvus d'un certain nombre d'ouvertures d'air 21 diri- gées vers le bas et échelonnées le long de la surface des conduits.
Les ouvertures extrêmes supérieures se trouvent à une certaine distance au-dessous de la surface supérieure de la couche de co- peaux, afin que l'air ne s'écoule pas directement à l'extérieur.
L'introduction d'air peut s'effectuer par effet de tirage, mais il est plus expédient de l'introduire sous pression au moyen d'un ven-
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tilateur 22, ce qui permet de contrôler exactement la quantité d'air introduite et de la régler indépendamment des conditions de température extérieures. De cette façon on peut également activer la fermentation. Ces conduits de distribution d'air 20 servent en même temps de supports pour le bras de giclage 11.
Il peut arriver, par suite d'interruptions de courant,ou pour d'autres causes, que la pompe 3 s'arrête pendant le service.
Le moût s'accumulerait alors en quantités toujours croissantes dans la chambre ld et pourrait enfin recouvrir les perforations de la conduite d'amenée d'air 19, de sorte que la fermentation acétique ne tarderait pas à s'interrompre faute d'air. Pour éviter cela et comme le montre la fig. 2, on peut prévoir un tuyau d'air supplé- mentaire 19a débouchant dans un ou plusieurs des conduits d'air 20 au-dessus du niveau maximum du liquide à l'intérieur de la cuve de fermentation. Ce tuyau d'air communique en permanence avec l'atmosphère, de sorte qu'en cas de besoin de l'air peut être ainsi introduit par aspiration dans le moût en fermentation.
En vue du contrôle nécessaire de la température en diver- ses régions de la couche de copeaux on a prévu en des points con- venables des thermomètres 23. Ces thermomètres sont ordinairement du type coudé et plongent directement dans la couche de copeaux.
A ce propos il s'est toutefois révélé que par suite du poids et du tassement de la couche de copeaux ces thermomètres se rompent facilement. Pour supprimer ce risque on peut fixer à l'aide de consoles 25 ou autres organes de renforcement aux parois intérieu- res de la cuve 1 des gaines perforées 24 destinées à protéger les thermomètres.
De même, un tube protecteur peut être prévu pour l'organe sensible 26 affecté à un robinet d'eau réfrigérante 27 commandé thermostatiquement et électriquement.
La cuve de fermentation est en outre munie d'un tube in- dicateur de niveau 28, et, en haut et en bas, de trous d'homme 29, 30 dont celui-ci peut être muni d'une fenêtre d'observation.
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La cuve 1 communique en haut par un conduit 31 avec l'atmosphère. Pour éviter des pertes en vapeurs de vinaigre et d'alcool, une partie de ce conduit est réfrigéré par l'eau en 32, un condenseur sous forme d'une chambre 33 pourvue d'une chemise d'eau et garnie d'éléments liquéfacteurs pouvant être disposée à la sortie du conduit 31. L'orifice lui-même est réglable par exem- ple au moyen d'un couvercle orientable 34, percé d'un certain nom- bre de trous qui découvrent une section de passage plus ou moins étendue suivant la position dudit couvercle. Cela permet de régler la quantité d'air qui traverse la cuve de fermentation.
Afin d'as- surer d'autre part une complète liquéfaction, une partie du mélange d'alcool et de vinaigre mise en circulation par la pompe 3 est re- froidie dans un refroidisseur spécial 35 et introduite ensuite en pluie dans le conduit 31 par une canalisation 36. Le condensat s'écoule en même temps que le moût refoulé par la pompe et retourne dans la cuve 1 du fait que l'entrée 31a du bras de giclage 11 est en forme d'entonnoir.
Le réservoir d'alcool 2 est muni d'un tube indicateur de niveau 37 ainsi que d'un tube de soutirage 38 qui s'ouvre à une certaine distance au-dessus du fond du réservoir afin que la boue et les autres impuretés ne puissent pas être entraînées par le liquide soutiré. Pour le nettoyage on dévisse le tube 38. Le sou- tirage s'effectue aux instants voulus au moyen d'un robinet de soutirage 39 qui se trouve en liaison mécanique positive par une timonerie 40 avec un robinet d'admission d'air 41 de manière que ce dernier s'ouvre en même temps que le robinet 39. Cette disposi- tion procure cet avantage que sauf pour le Soutirage et le rem- plissage le réservoir est complètement isolé de l'air extérieur, ce qui évite les pertes par évaporation.
Il est extrêmement important, pour que le processus de fermentation se déroule favorablement, de maintenir la température convenable dans la cuve de fermentation. Dans les appareils connus
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à ce jour on a essayé de réaliser cette température idéale aux prix d'innombrables contacts électriques et robinets réglant aussi bien la circulation du moût que celle de l'eau réfrigérante. On a même proposé à ce même effet le détour par un réservoir intermédiaire spécial qui ne fait toutefois que compliquer inutilement l'instal- lation. Comme la quantité de moût en circulation était choisie trop faible et qu'il fallait constamment la régler, on n'était pas encore parvenu à obtenir une température approximativement uniforme dans les diverses régions de la cuve de fermentation.
La température était en général trop basse dans la partie supérieure des couches en fermentation et trop élevée dans la partie inférieure, et cela du fait qu'il fallait refroidir exagérément la masse beaucoup trop réduite pour assurer l'élimination de la chaleur engendrée par le processus de fermentation.
On remédie à ces inconvénients en choisissant suffisam- ment grande la quantité de moût en circulation et en la maintenant constante, cependant que le réglage de la température est assuré uniquement par le robinet à commande thermostatique 27 qui règle automatiquement la quantité d'eau réfrigérante fournie au régula- teur de température 10. Il ne se produit en revanche absolument aucune variation de la quantité du mélange acétique en circulation comme c'est le cas dans les installations connues. L'eau réfrigé- rante est empruntée à une conduite d'eau froide 42 par l'intermé- diaire des refroidisseurs 32, 33 et 35, et l'eau de réfrigération qui s'échappe et qui s'est par conséquent échauffée est amenée au réservoir d'eau 16 qui est pourvu d'un trop-plein 43.
Lorsqu'il est nécessaire de réchauffer le régulateur de température 10, le robi- net 27 est amené à régler une amenée de vapeur ou de chaleur y abou- tissant.
La pompe 3 ne sert pas seulement de pompe de circulation mais aussi à refouler le vinaigre fabriqué vers les réservoirs de conservation. Une conduite 45 commandée par un robinet 44 est pré- vue à cet effet et aboutit au réservoir 4. La stérilisation du vi- naigre, qui doit s'effectuer avant son emmagasinement, a lieu dans
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le régulateur de température 10 qui est alors porté au moyen de vapeur à une température de 70 à 80 C. Comme il n'est pas opportun d'adjoindre directement ce vinaigre chaud au vinaigre en stock, son refroidissement se produirait alors trop rapidement et un chauffage répété du vinaigre en stock n'est-pas désirable, une chambre de stérilisation 46 est utilement prévue dans la partie supérieure du réservoir 4.
Cette chambre est pourvue d'un orifice de sortie s'ou- vrant vers le réservoir de conservation proprement dit et commandée par une soupape 47. Lorsque la stérilisation est terminée on ouvre la soupape 47 en même temps que s'ouvre une soupape d'air 48 reliée à la première, de sorte qu'aucun vide ne se produit.
Les parois et le fond du réservoir de conservation sont utilement réalisés extérieurement à peu près de la même manière que la cuve de fermentation. On peut y prévoir un trou d'homme 49 avec fermeture et un tube indicateur de niveau de liquide 50. Une chambre de stérilisation n'est pas nécessaire pour le réservoir de conservation 5. Le cas échéant on peut prévoir un plus grand nombre de réservoirs de conservation.
Le vinaigre stérilisé est refoulé au moyen d'une pompe 51 du réservoir de conservation à travers un filtre 52. De la pompe part également une conduite 53 aboutissant au réservoir d'alcool 2 de façon qu'on puisse mélanger l'alcool avec du vinaigre afin de le dénaturer.
Le filtre est utilement réalisé sous forme d'un filtre à couches, les diverses couches superposées étant empaquetées dans des sacs plats de toile filtrante convenable qu'on introduit dans le corps du filtre et dont on peut facilement les extraire en vue de son nettoyage. On peut procéder au nettoyage simplement en ar- rosant les sacs d'eau. Le corps du filtre est pourvu d'un couvercle
54 qui peut être fermé au moyen d'un étrier 55, et d'une vis. Comme couche filtrante supérieure on emploie par exemple du verre pilé ou du sable marin qui, grâce à son poids, applique contre la paroi du filtre les couches filtrantes sous-jacentes qui peuvent être
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constituées par de l'amiante, des fibres de bois ou de papier, du noir animal ou de la terre d'infusoires et qui sont enfermées cha- cune dans un sac.
La couche inférieure repose sur un fond à claire- voie voûté 56. On a choisi cette forme voûtée pour que la section du filtre soit plus étendue et que la couche filtrante extrême in- férieure soit à coup sûr appliquée contre les parois du corps du filtre de manière que le liquide non filtré ne puisse pas s'écouler par les côtés. Un évent obturable permettant à l'air de s'échapper du filtre est indiqué en 57.
Le vinaigre filtré et stérilisé s'écoule du filtre par une conduite 58 vers un réservoir de vinaigre 59 et de là vers un appareil 60 pour le remplissage de bonbonnes ou de fûts.
REVENDICATIONS
1.- Procédé pour fabriquer du vinaigre par fermetation de l'alcool avec admission d'air dans une cuve de fermetation gar- nie de copeaux ou autres éléments de remplissage, le moût étant refoulé au moyen d'une pompe d'une chambre collectrice inférieure de la cuve de fermentation., caractérisé en ce qu'on introduit une partie du moût en circulation, éventuellement refroidie, par exemple à l'aide d'un injecteur, dans un conduit d'évacuation de gaz prévu sur la cuve de fermentation, à l'effet de refroidir les vapeurs de vinaigre et d'alcool qui s'échappent par ce conduit et de les con- denser, après quoi le condensat reflue en même temps que ledit moût dans un appareil gicleur prévu dans la partie supérieure de la cuve de fermentation.