ITRM20010056A1 - Apparecchiatura per la fermentazione di sostanze, in particolare per vinificazione. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale avente per titolo:

"Apparecchiatura per la fermentazione di sostanze, in particolare per vinificazione"

La presente invenzione riguarda una apparecchiatura per la fermentazione di sostanze, in particolare per vinificazione.

Nel seguito, l'invenzione verrà in particolare descritta con riferimento alla fermentazione di uva, per la vinificazione, ma è da intendersi che ciò non può in alcun modo essere utilizzato in maniera limitativa dell'invenzione, i cui insegnamenti tecnici possono essere applicati alla fermentazione di sostanze differenti, quali ad esempio riso, ecc..

Come è noto, in molte industrie, ed in particolare nella industria vinicola, si utilizzano apparecchiature per promuovere la fermentazione del prodotto, ed ottenere le migliori caratteristiche del prodotto .

E' altresì noto come la fermentazione sia un processo che avviene sui prodotti con presenza di zuccheri; dal processo fermentativo si ricavano prodotti alcolici.

Per evitare che l'alcool si trasformi in acido acetico, la fermentazione in genere avviene solitamente in serbatoi chiusi con chiusini e valvole di scarico della pressione che il processo fermentativo forma .

Per anticipare i tempi di estrazione degli aromi, del colore, e dei profumi, si adottano al giorno d'oggi diversi sistemi.

Principalmente, i vinificatori già disponibili sul mercato, prevedono un contenitore, all'interno del quale si viene ad introdurre l'uva pigiata e diraspata; una pompa adibita al rimontaggio del mosto in fermentazione serve ad estrarre dalla vinaccia stessa in maniera ottimale il colore.

L' estrazione del colore in modo ottimale ed in tempi brevi, rimane uno degli obbiettivi da raggiungere nel realizzare un vinificatore.

Soluzioni presentate recentemente di vinificatori studiate al fine di ottimizzare la vinificazione, prevedono un cono superiore, provvisto al centro di un corto tubo di passaggio del prodotto, il cono ha la funzione di mantenere immerse le vinacce che si sono accumulate nella parte sottostante dello stesso, una pompa e adibita al rimontaggio del mosto in fermentazione aiutando lo sfruttamento delle vinacce, non avviene comunque un passaggio del mostro attraverso le vinacce prolungando i tempi di estrazione del colore dalle stesse.

Un ulteriore soluzione proposta in tempi recenti, prevede il cono superiore sul contenitore del prodotto realizzato in lamiera forata, sempre provvisto di tubo centrale con applicato, nella parte superiore una valvola.

La lamiera forata ha montato su un lato un chiusino di sicurezza attraverso il quale dovrebbero trovare sfogo eventuali sovrappressioni.

La foratura del cono consente al prodotto in fermentazione,di passare attraverso di esso verso l'alto ma gran parte dello stesso si riversa al di sopra della grata, sia dal chiusino di sfogo pressione, che dalla tubazione centrale discendente essendo questa aperta dalla parte inferiore, si riempe, in fase di alimentazione del contenitore, di prodotto che in quella fase, non è separato dalle mucillagini, non essendo iniziata la fermentazione e quindi il processo di separazione naturale,per flottazione.

L' ostruzione della gliglia, derivata dalle mu-cillagini accumulate sopra di essa,blocca il rimontaggio naturale del prodotto; per ottenere il rimontaggio, viene applicata una pompa.

Alla luce di quanto sopra, il Richiedente ha realizzato e messo a punto un apparecchio fermentatore innovativo, che consente di ovviare ai summenzionati inconvenienti.

Uno scopo della presente invenzione è quello di estrarre completamente colore, aroma e profumo del prodotto in tempi molto brevi.

Un ulteriore scopo della presente invenzione, è quello di eliminare la necessità di fa rimontare il prodotto impiegando mezzi meccanici che smembrano il prodotto, e producono poltiglia. In particolare, nel caso di produzione di vino, si aumenta la feccia, maciullando i vinaccioli,questi cedono, una volta spezzati, acidi ed oli non graditi.

Ancora un altro scopo della presente invenzione è quello di ridurre il consumo dell'energia elettrica, in particolare eliminando le pompe di risalita.

Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di ridurre i tempi di contatto con i residui di fermentazione migliorando qualitativamente il prodotto finale ottenuto.

Uno scopo della presente invenzione, quello di ridurre i tempi del processo fermentativo, che consente di ridurre il numero dei fermentatori che ogni azienda dovrà utilizzare, a parità di produzione, con notevole risparmio di investimento.

Ed ancora uno scopo della presente invenzione, e quello di far effettuare la fermentazioni a temperature più basse, naturalmente, ottimizzando il ri-montaggio e conseguentemente anche la temperatura.

Questi ed altri risultati sono ottenuti, secondo la presente invenzione, ottenendo prodotti altamente qualificati.

Forma pertanto oggetto specifico della presente invenzione una apparecchiatura per la fermentazione di sostanze, in particolare per vinificazione, comprendente un contenitore, all'interno del quale il prodotto viene alimentato, sostanzialmente dal basso, un elemento sostanzialmente conico, realizzato in lamiera forata, previsto superiormente in detto contenitore, e provvisto centralmente di un tubo che si estende all'interno del contenitore verso il basso, detto tubo essendo provvisto inferiormente di una parte in lamiera forata, e inferiormente a detta par-te in lamiera forata, di una valvola di apertura/chiusura della risalita del prodotto lungo detto tubo.

Secondo l'invenzione, detto tubo centrale è provvisto lateralmente di una camicia di raffreddamento .

Ulteriormente, secondo l'invenzione, è previsto il lavaggio dell'apparecchiatura mediante acqua, alimentata da una tubazione, provvista alla sua estremità, di una cipolla di lavaggio.

Ancora secondo l'invenzione, detta apparecchiatura può essere provvista di pressostato, per rilevare la pressione al di sotto dell'elemento a cono in lamiera forata.

Sempre secondo l'invenzione, l'estrazione inferiore dal contenitore del prodotto può essere costituita da un estrattore a fondo inclinato, a becco di luccio o con altri tipi di inclinazioni in base alle capacità richieste.

Ancora secondo l'invenzione, l'apparecchiatura secondo l'invenzione può essere provvista di una valvola di iniezione/nebulizzazione che viene posta all'inizio della tubazione interna ove avviene il naturale risalita in modo da amalgamare perfettamente il prodotto al passaggio della massa.

Infine, secondo l'invenzione, i prodotti immes-si nel contenitore possono essere nebulizzati con il gas prescelto, quale ad esempio ossigeno, anidride carbonica, azoto, ecc.

La presente invenzione verrà ora descritta, a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo sue forme preferite di realizzazione, con particolare riferimento alle figure dei disegni allegati, in cui:

la figura 1 è una vista schematica di una apparecchiatura secondo l'invenzione, vuota;

la figura 2 è una vista schematica della apparecchiatura secondo la figura 1 in fase di riempimento; e la figura 3 è una vista schematica della apparecchiatura di figura 1 durante la fase fermentativa.

La soluzione secondo l'invenzione lavora a cappello sommerso sulla base della azione dell'acido carbonico prodotto dalla fermentazione.

Osservando tutte le figure dei disegni allegati, l'apparecchiatura secondo l'invenzione prevede un contenitore 1, all'interno del quale viene introdotto dal basso il prodotto 2. Detta apparecchiatura prevede superiormente un cono 3 in lamiera forata, cen-tralmente al quale passa un tubo 4, la cui parete la-terale presenta una camicia di raffreddamento 5.

Detto tubo 4 si estende verso il basso all'interno del contenitore 1, terminando con una parte di tubo 6 in lamiera forata, inferiormente alla quale è disposta una valvola 7, che regola la risalita del prodotto attraverso il tubo 4.

Con il riferimento numerico 8 è indicato il comando di apertura/chiusura di detta valvola 7.

Sono previsti inoltre un tubo 9 per l'acqua di lavaggio, che porta all'estremità rivolta verso il cono 3 una cipolla 10 di lavaggio, e un tubo 11 per l'acqua di raffreddamento all'interno della camicia 5.

Si deve tenere presente come, prima di alimentare l'apparecchiatura secondo l'invenzione con il prodotto, bisognerà accertarsi che la valvola 7 della tubazione 4 di risalita sia chiusa.

Durante l'introduzione, il prodotto 2 immesso è ricco di mucillagini, che non devono penetrare all'interno della tubazione 4 di risalita, poiché andrebbero ad ostruire il cono 3 in lamiera forata, che separa il contenitore 1 dalla parte superiore della apparecchiatura .

A fermentazione iniziata, a seguito della formazione della C02, le mucillagini, si andranno ad arricchire del gas naturalmente prodotto dal processo fermentativo e alleggerendosi andranno a compattarsi verso la superficie del cono 3, rimanendo immerse nel liquido .

li procedere della fermentazione aumenterà la pressione al di sotto del cono 3, ed un pressostato comanderà l'apertura della valvola 7 di risalita.

A seguito della apertura della valvola 7, il prodotto 2 senza mucillagini risalirà al di sopra del cono 3 in lamiera forata, per cui lo stesso andrà ad attraversare il cono 3 dal basso verso l'alto, rendendo le mucillagini che si trovano al di sotto del cono 3 morbide e porose.

La camicia 5 della tubazione 4 svolge anche la funzione di scambiatore termico, essendovi previsto il passaggio interno di acqua fredda alimentata dal tubo 11, allo scopo di stabilizzare la temperatura di fermentazione in base alle singole esigenze dei clienti .

Lo scambio avviene su entrambi i lati, consentendo al prodotto di assorbire le frigorie disponibili.

La parte inferiore 6 del tubo 4 in lamiera forata ha lo scopo di far sfogare la pressione che si forma all'interno del contenitore 1, a valvola 7 chiusa, ad esempio nel caso, in cui detta valvola 7 non si dovesse aprire per cattivo funzionamento.

Per avere il massimo della tranquillità operativa relativamente alla pressione che si andrà a formare al di sotto del cono 3, si prevede una tubazione 12 di risalita esterna, la cui estremità termina al di sotto del cono 3 in lamiera forata, 1 allo scopo di garantire lo sfiato di eventuali sovrappressioni.

Nel caso, ad inizio campagna od a fine campagna lavorativa, il prodotto 2 alimentato non dovesse permettere di riempire l'apparecchiatura secondo l'invenzione sino al livello del cono 3 in lamiera forata, nell'apparecchiatura secondo l'invenzione non si verificherebbe la risalita naturale descritta. In questo caso, il funzionamento potrebbe avvenire come nelle apparecchiature tradizionali, e la risalita del prodotto avverrebbe pescando dalla valvola di scarico parziale con una pompa, impiegando la tubazione esterna 12, ed il relativo diffusore 13.

L'estrazione inferiore dal contenitore 1, indicata con il riferimento numerico 13, può essere di diversi tipi. In teoria, l'apparecchiatura secondo l'invenzione può essere realizzata senza estrattore, ma a fondo inclinato, a becco dì luccio o con altri tipi di inclinazioni in base alle capacità richieste.

Nel seguito, verrà descritto il funzionamento dell'apparecchiatura secondo l'invenzione.

L' elemento fondamentale per il funzionamento dell'apparecchiatura secondo l'invenzione è la valvola 7 prevista in fondo alla tubazione 4.

La vinaccia inizialmente si stratifica verso la superficie, rimanendo soffice, senza compattarsi e viene attraversata dal mosto in fermentazione verso l'alto, subendo un lavaggio continuo, grazie al cono 3 in lamiera forata che mantiene sommersa la vinaccia lasciandola attraversare dal mosto senza che in superficie arrivino vinaccioli e mucillagini che andrebbero ad ostruire il cono 3.

Durante la seconda fase fermentativa, la vinaccia comincia a compattarsi sotto il cono 3 in lamiera forata, ed inizia a creare un'impedimento all'enorme quantità di CQ2 che si forma durante il processo fermentativo. Basti pensare che 100 litri di mosto a 16 gradi zuccherini, sviluppano oltre 4,50 litri di acido carbonico a 15° C, misurati alla pressione atmosferica. In una apparecchiatura con un contenuto di litri 80.000 si andranno a sviluppare durante il processo fermentativo oltre 3.600 litri di acido carbonico .

L'aumento della pressione nel contenitore 1 determina la salita del mosto attraverso il tubo 4 di risalita, che passa attraverso la parte inferiore 6 in lamiera forata.

Naturalmente man mano che la fermentazione aumenta, aumenta la massa che risale attraverso il tubo 4, ricadendo sulla parte superiore della griglia del cono 3, in assenza di vinaccioli e mucillagini che si trovano stratificati al di sotto della stessa, attraversa le vinacce in senso inverso a quello iniziale rendendole nuovamente soffici ed attraversabili in ambo i sensi dalla massa in fermentazione con un naturale bilanciamento di forze.

L'utilizzo dell'apparecchiatura secondo l'invenzione, consente di constatare la movimentazione differenziata della massa visibile dalla parte superiore del serbatoio, oltre a risultati eccezionali in merito alla rapida estrazione del colore.

La risalita naturale del prodotto lungo la tubazione 4 aumenta e diminuisce in base all'intensità della fermentazione stessa, assecondando le esigenze del prodotto aiutandolo ad abbassare le temperature di fermentazione con l'aumento del risalita.

Per effettuare aggiunte di ulteriori prodotti 2, senza dover utilizzare pompe che andrebbero a frammentare le parti in sospensione, l'apparecchiatura secondo l'invenzione può essere provvista di una valvola di iniezione/nebulizzazione che viene posta all'inizio della tubazione interna ove avviene il naturale risalita in modo da amalgamare perfettamente il prodotto al passaggio della massa .

Inoltre, i prodotti immessi nel contenitore 1 possono essere nebulizzati con il gas prescelto, quale ad esempio ossigeno, anidride carbonica, azoto, ecc .

La presente invenzione è stata descritta a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo sue forme preferite di realizzazione, ma è da intendersi che variazioni e/o modifiche potranno essere apportate dagli esperti nel ramo senza pér questo uscire dal relativo ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura per la fermentazione di sostanze, in particolare per vinificazione, caratterizzata dal fatto di comprendere un contenitore, all'interno del quale il prodotto viene alimentato, sostanzialmente dal basso, un elemento sostanzialmente conico, realizzato in lamiera forata, previsto superiormente in detto contenitore, e provvisto centralmente di un tubo che si estende all'interno del contenitore verso il basso, detto tubo essendo provvisto inferiormente di una parte in lamiera forata, e inferiormente a detta parte in lamiera forata, di una valvola di apertura/chiusura della risalita del prodotto lungo detto tubo.
2. 2 . Apparecchiatura per la fermentazione di sostanze secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto tubo centrale è provvisto lateralmente di una camicia di raffreddamento.
3. 3. Apparecchiatura per la fermentazione di sostanze secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che è previsto il lavaggio dell'apparecchiatura mediante acqua, alimentata da una tubazione, provvista alla sua estremità, di una cipolla di lavaggio.
4. 4. Apparecchiatura per la fermentazione di sostanze secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta apparecchiatura può è provvista di pressostato, per rilevare la pressione al di sotto dell'elemento a cono in lamiera forata.
5. 5. Apparecchiatura per la fermentazione di sostanze secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che l'estrazione inferiore dal contenitore del prodotto è costituita da un estrattore a fondo inclinato, a becco di luccio o con altri tipi di inclinazioni in base alle capacità richieste .
6. 6. Apparecchiatura per la fermentazione di sostanze secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che è provvista di una valvola di iniezione/nebulizzazione che viene posta all'inizio della tubazione interna ove avviene il naturale risalita in modo da amalgamare perfettamente il prodotto al passaggio della massa.
7. 7 . Apparecchiatura per la fermentazione di sostanze secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che i prodotti immessi nel contenitore sono nebulizzati con il gas prescelto, quale ad esempio ossigeno, anidride carbonica, azoto, ecc.
8. 8. Apparecchiatura per la fermentazione di sostanze secondo ognuna delle rivendicazioni precedenti, sostanzialmente come illustrata e descritta.