Dans la vinification, les refroidisseurs d'eau (souvent équipés de circuits d'éthylène glycol/eau glacée) sont principalement utilisés à six étapes clés : fermentation à température contrôlée, cryo-macération, clarification du jus, stabilisation à froid, élevage et stockage, et refroidissement avant mise en bouteille. Leurs fonctions principales sont le contrôle précis de la température, la préservation des arômes, l'amélioration de la stabilité et la prévention de l'altération.
I. Après les vendanges : Pré-refroidissement et cryo-macération des raisins/du jus (principalement pour les vins rouges)
Pré-refroidissement des grappes : Abaissement rapide de la température à 10–15 °C après la récolte pour inhiber l'oxydation et la prolifération microbienne, et préserver les arômes du fruit ; utilisation d'eau glacée et d'échangeurs de chaleur à plaques ou refroidissement par aspersion.
Cryo-macération (macération à froid) : Après le foulage, abaissement de la température à 5–12 °C et maintien de cette température pendant 3 à 7 jours ; extraction à basse température des pigments, des tanins et des arômes, réduisant l'amertume. Contrôle de la température par double enveloppe/plaques de refroidissement internes des cuves de fermentation et eau glacée à l'éthylène glycol.
Clarification du jus de raisin blanc à basse température : après le pressurage, refroidir à 4–6 °C et laisser reposer 24 à 72 heures. Cette étape favorise la précipitation de la pectine et des impuretés, améliorant ainsi la limpidité et le goût. Le refroidissement est réalisé à l'aide d'eau glacée (0–5 °C) et d'un échangeur de chaleur.
II. Fermentation : fermentation à température contrôlée (nécessaire pour les vins rouges et blancs).
La fermentation est une réaction exothermique (environ 2,5–3,5 kJ/L·°C). Une température non contrôlée peut entraîner une perte d'arômes, un vieillissement prématuré des levures et une contamination par d'autres micro-organismes.
Fermentation des vins blancs : température contrôlée entre 10 et 18 °C (12–15 °C pour les vins blancs secs haut de gamme). Une température basse préserve les arômes floraux et fruités ainsi que la fraîcheur de l'acidité. De l'eau froide à 50 % d'éthylène glycol (-2 à 5 °C) circule dans une double enveloppe/un serpentin interne.
Fermentation du vin de raisin rouge : La température est contrôlée entre 22 et 30 °C (24 à 26 °C pour les vins haut de gamme). Ceci permet d'équilibrer l'extraction des tanins et les arômes fruités, tout en évitant les goûts de brûlé dus aux températures élevées. Durant la période de fermentation intense (montée rapide de la température), un refroidissement important est nécessaire pour évacuer rapidement la chaleur.
Équipements clés : Cuve de fermentation en acier inoxydable à double enveloppe, plaques/serpentins de refroidissement internes, échangeur de chaleur à plaques, refroidisseur à éthylène glycol (alimentation en eau : -5 à 7 °C).
III. Post-fermentation : Stabilisation à froid (étape obligatoire et essentielle avant la mise en bouteille)
Principe : Refroidissement jusqu'au point de congélation du vin (environ -1 à -4 °C, soit -teneur en alcool + 0,5 %), maintenu pendant 7 à 14 jours. Favorise la cristallisation et la précipitation du bitartrate de potassium (tartrate), prévenant ainsi la turbidité et la sédimentation en bouteille.
Température : -1 à -4 °C (ajustée selon le degré d’alcool). Un refroidisseur basse température (éthylène glycol, -5 à 0 °C) est nécessaire pour une température stable.
Fonction : Améliore la stabilité biologique et physique, prolonge la durée de conservation et rehausse le goût.
IV. Stade de vieillissement/stockage : Conservation en cave à température constante et contrôle de la température en fût.
Vieillissement en cuve inox : Température contrôlée entre 10 et 15 °C (rouge : 12 à 15 °C, blanc : 10 à 12 °C) ; ralentit l’oxydation et favorise l’harmonisation des arômes ; utilise une double enveloppe de circulation d’eau glacée (5 à 10 °C).
Vieillissement en fût de chêne : Température de cave constante entre 12 et 16 °C, humidité relative entre 60 et 75 %. Un système de refroidissement combiné à une climatisation/un système de refroidissement par air assure une régulation thermique optimale afin d'éviter les fluctuations de température des barriques susceptibles d'affecter la qualité du vin.
Cuve de garde : Stockage temporaire avant la mise en bouteille, à température contrôlée entre 8 et 12 °C ; elle préserve la limpidité et la stabilité du vin et empêche la fermentation secondaire.
V. Avant la mise en bouteille : Refroidissement rapide et contrôle de la température de mise en bouteille
Refroidissement rapide : Refroidissement à 4–10 °C ; réduit l’activité du vin, diminue la formation de mousse et facilite la filtration et la mise en bouteille aseptiques ; utilise un échangeur de chaleur à plaques et de l’eau glacée (0–5 °C) pour un refroidissement rapide.
Contrôle de la température sur la ligne de mise en bouteille : Maintien d’une température de 6–10 °C pour prévenir l’explosion des bouteilles, la perte d’arômes et la contamination microbienne dues aux températures élevées ; des refroidisseurs assurent le refroidissement de la double enveloppe/des plaques d’échange thermique de la zone de mise en bouteille.
VI. Procédés auxiliaires : Refroidissement de l’atelier et des équipements
Refroidissement de la zone de foulage/pressage : Contrôle de la température entre 15 et 20 °C pendant les périodes de fortes chaleurs afin de prévenir l’oxydation du jus de raisin et la prolifération de micro-organismes indésirables.
Activation/culture des levures : Contrôle de la température entre 20 et 25 °C pour assurer l’activité des levures et un démarrage stable de la fermentation.
Refroidissement de l'eau de nettoyage NEP : Après le nettoyage, l'eau est refroidie à température ambiante ou à basse température afin de protéger les équipements et d'éviter que des résidus à haute température n'altèrent la qualité des lots de vin suivants.
Critères de sélection des refroidisseurs d'eau
Type : Les refroidisseurs à glycol sont privilégiés dans l'industrie vinicole (antigel, anticorrosion), avec une plage de température réglable de -10 à 20 °C.
Capacité de refroidissement : Dimensionnée en fonction de la charge thermique maximale dégagée par la fermentation et de la charge de stabilisation du froid ; la charge de fermentation étant environ deux fois supérieure à la charge de stabilisation du froid, il est possible d'utiliser une unité en fonctionnement et une en veille, ou deux unités en parallèle.
Précision de la température : Fermentation ±0,5 °C, stabilisation du froid ±0,3 °C, garantissant une qualité de vin stable.
Tours de refroidissement en circuit fermé pour la fabrication du fromage
Tour de refroidissement à circuit fermé pour le refroidissement de procédés
refroidisseurs d'eau sont-ils utilisés dans l'industrie cosmétique
Refroidisseurs utilisés dans l'industrie de la fabrication de détergents
