Nota applicativa Pubblicazione sull'applicazione tecnica

Transcript

1 Nota applicativa Pubblicazione sull'applicazione tecnica Standardizzazione del vino per il carico/scarico delle cisterne Riepilogo Negli ultimi anni l'esportazione e l'importazione di vino in tutto il mondo sono aumentate, come conseguenza dell'aumento del consumo anche in regioni che non dispongono di cantine commerciali proprie. Perché il trasporto sia conveniente, il vino viene generalmente imbottigliato o confezionato nel paese consumatore. Il vino deve però essere protetto dal deterioramento durante il trasporto o lo stoccaggio nell'impianto di imbottigliamento, per cui è necessario eliminare gli organismi contaminanti e il materiale colloidale responsabile della torbidità. Questo processo è denominato "standardizzazione" o "pre-stabilizzazione". Le tecnologie utilizzate per una standardizzazione efficace del vino sono numerose, ma la filtrazione a cartuccia offre un livello di protezione del vino superiore e presenta vantaggi significativi in termini di processo e di costi rispetto ad altri metodi. Parker domnick hunter ha collaborato con produttori, importatori e società di confezionamento conto terzi di tutto il mondo per sviluppare la gamma di cartucce filtranti PREPOR NG, progettate per eccellere nelle applicazioni di standardizzazione del vino. Contatti per informazioni: Parker Hannifin Manufacturing Ltd domnick hunter Process Filtration - Europe Telefono +44 (0) dhprocess@parker.com Parker Hannifin Corporation domnick hunter Process Filtration - Nord America Telefono dhpsales.na@parker.com Requisiti chiave per la filtrazione: La standardizzazione del vino con le cartucce PREPOR NG offre i seguenti vantaggi in termini di prestazioni di processo: Prestazioni costanti: ritenzione validata degli organismi responsabili del deterioramento del vino. Lunga durata: facili da pulire e rigenerare per un uso ripetuto. Maggiore protezione del vino: sistema chiuso per ridurre al minimo l'ossidazione e le perdite di vino. Maggiore efficienza del processo: maggiore protezione dei filtri finali a membrana a valle.

2 Requisiti per l'esportazione/importazione di vino I principali paesi vinicoli del mondo si trovano in genere in zone temperate, comprese tra i 30 e i 50 gradi di latitudine. Il vino, tuttavia, viene sempre più consumato anche in paesi situati al di fuori di questi confini, con un conseguente aumento della domanda di importazione/esportazione. Ad esempio, il Regno Unito è al 6 posto nella classifica dei maggiori consumatori di vino, ma fatta eccezione per una manciata di vigneti situati lungo la costa meridionale, è un paese privo di cantine commerciali e fa affidamento sull'importazione di vino dai principali paesi produttori (vedere le tabelle 1 e 2 di seguito). Consumo di vino per nazione 1 Importazioni di vino nel Regno Unito per paese di origine 1 (migliaia di casse) Cina USA Francia Italia Germania Regno Unito Russia Argentina Spagna Giappone Volume (migliaia di casse) Australiano Italiano Francese USA Spagnolo Cileno Sudafricano Tedesco Nuova Zelanda Argentino Tabella 1. Tabella 2. Attualmente, il metodo più conveniente per trasportare il vino da un paese all'altro consiste nel trasferirlo in formato sfuso tramite autocisterna, eseguendo poi le operazioni di imbottigliamento e confezionamento nei paesi consumatori. I vini che vengono trasportati sfusi dalla cantina all'impianto di confezionamento in genere rientrano in tre categorie: 1. Vini prodotti da cantine di proprietà della società di confezionamento oppure facenti parte di uno stesso gruppo. 2. Vini acquistati dalla società di confezionamento per la rivendita con la propria etichetta. 3. Vini confezionati conto terzi per i rispettivi proprietari. Il trasporto del vino tra paesi presenta notevoli problemi sia per il proprietario del marchio del vino che per l'impianto di confezionamento. L'obiettivo finale di entrambe le parti è confezionare vino che mantenga le sue caratteristiche essenziali e rimanga stabile una volta confezionato. Per il proprietario, le condizioni di trasporto e le tecniche di confezionamento utilizzate possono influenzare il carattere stesso del vino e di conseguenza incidere direttamente sul successo del vino sul mercato. Per l'imbottigliatore, le condizioni del vino ricevuto possono incidere direttamente sull'efficienza e sulla redditività dell'impianto di confezionamento.

3 Requisiti di trattamento del vino per il carico/scarico delle cisterne Affinché possa essere introdotto con successo sul mercato del paese d'importazione, il vino confezionato deve essere microbiologicamente stabile, visivamente limpido e privo di particolato. Il metodo più diffuso per stabilizzare il vino a livello microbiologico senza alterarne le caratteristiche essenziali consiste nel filtrarlo mediante filtri a membrana immediatamente prima dell'inserimento nella macchina confezionatrice. I filtri a membrana devono essere validati dal produttore e garantire la rimozione dei contaminanti senza alcuna alterazione delle caratteristiche essenziali del vino. In genere vengono utilizzate membrane da 0,65 μm per i vini rossi e membrane da 0,45 μm per i vini bianchi. La Figura 1 che segue illustra un tipico sistema di filtrazione finale del vino. Figura 1. Schema di un sistema di filtrazione tipico prima dell'imbottigliamento/confezionamento del vino Requisiti dei filtri a membrana finali: Ritenzione batterica validata Integrità verificabile Facilità di pulizia Portata elevata Nota: in genere il vino rosso ha un basso tenore di zuccheri e un contenuto elevato in tannini e mostra una stabilità microbica naturale superiore. Il vino bianco è considerato a più alto rischio di contaminazione. I filtri finali devono dimostrare capacità di ritenzione delle seguenti specie di lieviti e batteri: Saccharomyces, Brettanomyces, Acetobacter, Oenococcus. Requisiti pre-filtri: Rimozione particolato 1 µm 0,5 µm Riduzione batterica Facilità di pulizia Portata elevata Nota: i prefiltri devono offrire una protezione adeguata ai filtri a membrana finali e dimostrare capacità di ritenzione del particolato fine. In alcuni casi è applicabile anche la validazione microbiologica. Per un funzionamento efficiente, i filtri pre-imbottigliamento devono poter trattare molti lotti di vino senza interruzioni dovute a ostruzioni premature. Per prolungare la vita utile dei filtri ed evitare blocchi della produzione per la sostituzione dei filtri, è necessario trattare il vino per raggiungere una determinata qualità prima dell'immissione in questo sistema di filtrazione. Questo processo viene denominato "standardizzazione" o "prestabilizzazione". Il processo di standardizzazione/prestabilizzazione risolve le problematiche di limpidezza e stabilità microbiologica del vino, nonché il potenziale di intasamento dei filtri finali successivi prima del confezionamento. Nella preparazione del vino per l'esportazione, la cantina adotterà un metodo di standardizzazione per ottenere stabilità durante il trasporto, proteggere le caratteristiche essenziali del prodotto e ridurre i livelli di SO 2 necessari. I metodi di trattamento, tuttavia, variano in base al paese, alla regione, alla cantina e al tipo di vino, pertanto il vino ricevuto dagli impianti di confezionamento sarà caratterizzato da parametri di qualità variabili. L'impianto di confezionamento dovrà quindi effettuare una rapida valutazione del vino in arrivo per determinarne il potenziale di intasamento dei filtri (test dell'indice di filtrabilità) e quindi effettuare un proprio processo di standardizzazione durante lo scarico del vino dall'autocisterna prima dello stoccaggio. In passato la standardizzazione veniva eseguita utilizzando filtri a farina fossile o a cartoni, ma con l'aumento della richiesta di esportazione/importazione di vino e dell'attenzione rivolta a questo processo, si sono rese disponibili altre tecnologie che hanno offerto miglioramenti notevoli. La Tabella 3 offre un riepilogo delle prestazioni delle varie tecniche rispetto ai requisiti del processo di standardizzazione del vino. Nota: il test dell'indice di filtrabilità (IF) è un metodo pratico studiato per fornire una valutazione rapida del potenziale di intasamento dei filtri da parte di un vino. In genere si svolge facendo passare il vino in esame attraverso un filtro a disco da 0,45 µm alla pressione costante di 2 bar e misurando il tempo necessario per filtrare 200 ml e 400 ml di prodotto. La differenza tra i due risultati indica il valore IF e il potenziale di intasamento. Un valore basso (<20) indica un basso potenziale di intasamento e un valore alto (>20) indica un potenziale di intasamento elevato. IF = T 2 (2 x T 1 ) Dove: T 1 = Tempo impiegato per filtrare 200 ml T 2 = Tempo impiegato per filtrare 400 ml Per ulteriori indicazioni e informazioni, scrivere all'indirizzo tsg@parker.com

4 Prestazioni delle singole tecnologie di standardizzazione rispetto alle condizioni target - 1 stella = scarso, 3 stelle = buono. Prestazione Condizione target Filtro a farina fossile Filtri a cartoni Lenticolari/a dischi sovrapposti impilati Filtrazione tangenziale Filtrazione a cartuccia Riduzione batterica Capacità di ridurre il rischio di alterazione microbica durante lo stoccaggio. Richiede in genere eliminazione di lieviti/ riduzione della carica batterica. Rimozione del particolato Rimozione dei colloidi responsabili di intorbidamento per ottenere la limpidezza. Flessibilità rispetto al tipo di vino Rigenerazione/ Sanitizzazione Adattabilità a tipi diversi di vino. u u v u w Facilità di pulizia e sanitizzazione. u u v v w Perdite di vino Perdite di vino minime. u u v v w Assorbimento ossigeno Costo di investimento capitale Assorbimento minimo di ossigeno. u u v v w Basso. u v w u w Costo operativo Basso v w w v w Tabella 3. Riepilogo delle prestazioni e delle tecnologie di carico/scarico delle cisterne Filtrazione a cartuccia per la stabilizzazione del vino durante lo scarico delle cisterne L'uso della filtrazione a cartuccia rappresenta una scelta interessante per la standardizzazione del vino nelle fasi di carico/scarico delle cisterne, in quanto offre numerosi vantaggi a vari livelli di processo. Ritenzione costante Le cartucce filtranti sono in genere differenziate in base al tasso di ritenzione assoluta e devono essere state certificate dal costruttore e validate dal venditore per garantire uno specifico livello di ritenzione dei microorganismi contaminanti a diverse portate o pressioni di ingresso. Le caratteristiche di ritenzione sono pertanto molto ben definite. Ne consegue che è possibile adattare facilmente la filtrazione al tipo di vino, con la possibilità di ottimizzare il processo in modo flessibile in funzione dei requisiti specifici della cantina o dell'impianto di imbottigliamento/ confezionamento. Vita operativa ottimizzata I costi operativi sono minimi e sono determinati dalla frequenza di sostituzione dei filtri in seguito all'intasamento, a sua volta influenzata dal livello di contaminazione del vino. Se progettati correttamente, tuttavia, i filtri a cartuccia possono essere facilmente puliti per agevolare la rigenerazione e l'uso ripetuto, prolungando così la vita operativa. La difficoltà di pulizia è uno svantaggio notevole riscontrato nell'uso dei filtri a cartoni o in formato lenticolare. La struttura dei filtri di questo tipo rende molto difficile rigenerare il setto filtrante attraverso la pulizia, che spesso ne provoca il danneggiamento. Migliore protezione del vino La filtrazione a cartuccia è un processo di tipo "a flusso normale" o "ortogonale" (dead end), in cui tutto il fluido attraversa una matrice filtrante selettiva progettata per trattenere contaminanti specifici. Poiché il sistema è chiuso, il vino è protetto dalla contaminazione esterna o dall'ossidazione. Per lo stesso motivo, è possibile spurgare il sistema (ad esempio con azoto) per recuperare il prodotto che altrimenti andrebbe perso.

5 Maggiore efficienza di processo Standardizzando la qualità del vino alla consegna, l'impianto di imbottigliamento/ confezionamento può realizzare ulteriori risparmi sui costi grazie all'aumento della vita operativa dei filtri finali utilizzati prima dell'imbottigliamento. Il costo di capitale è determinato dalla complessità del sistema, compreso il grado di automazione richiesto. Per uno skid di filtrazione semplice, ad azionamento manuale, il costo di capitale si mantiene basso e di sicuro interesse per gli impianti di imbottigliamento/confezionamento dotati di più zone di carico/scarico. L'automazione completa può essere inclusa oppure aggiunta al sistema in seguito per ottimizzare ulteriormente il processo e migliorare la durata dei filtri mediante l'applicazione di regimi di pulizia in loco (CIP) standardizzati. Per le operazioni di carico/scarico delle cisterne adibite al trasporto di vino, Parker domnick hunter consiglia l'impiego dei filtri a cartuccia serie PREPOR NG. Questi nuovi filtri montano un setto filtrante in polipropilene con struttura a densità graduata, sviluppati e ottimizzati in collaborazione con produttori e confezionatori di vino di tutto il mondo per ottenere prestazioni ottimali nelle applicazioni di standardizzazione dei vini. Il setto filtrante utilizzato nei filtri PREPOR NG è in grado di trattenere microorganismi contaminanti e particelle colloidali molto fini e può essere rigenerato mediante operazioni di lavaggio chimico e controlavaggio. I filtri PREPOR NG sono pertanto in grado di ridurre il valore IF (Indice di filtrabilità) dei vini per fornire un filtrato di qualità corretta nelle operazioni di carico/scarico delle cisterne consentendo anche l'utilizzo ripetuto nelle condizioni di carico variabili previste in questa applicazione. Requisiti principali di un filtro: Rimozione di contaminanti e lieviti riduzione della carica batterica Rimozione dei colloidi responsabili di intorbidamento Struttura solida per la pulizia frequente Portata elevata PREPOR NG Prodotti a profondità elevata Superficie filtrante effettiva relativamente ridotta, ma profondità elevata PREPOR NG Combina entrambe le caratteristiche Superficie filtrante ad alta efficienza Profondità elevata Costruzione ottimizzata Figura 2. Riepilogo dei requisiti di carico/scarico delle cisterne Conclusioni La standardizzazione del vino è un processo necessario per agevolarne il trasporto tra luoghi di produzione e luoghi di consumo. Esistono numerosi approcci al processo di standardizzazione del vino, ma i requisiti del processo sono uniformi: proteggere le caratteristiche essenziali del vino durante lo stoccaggio e standardizzarlo prima della filtrazione finale. La filtrazione a cartuccia con la gamma di filtri PREPOR NG di Parker domnick hunter rappresenta una soluzione economica e flessibile ai processi di standardizzazione del vino per il carico/scarico delle cisterne e risponde a tutti i criteri chiave necessari per ottenere prestazioni ottimali in questa applicazione. L'uso dei filtri a cartuccia PREPOR NG per le applicazioni di carico/scarico delle cisterne produrrà notevoli risparmi sui costi di lavorazione per gli imbottigliatori e i confezionatori di vino, in termini di: Livelli di protezione superiore dai microorganismi contaminanti. Costi di processo relativamente più bassi rispetto ad altre tecnologie. Riduzione delle perdite di vino e dell'ossidazione. Riduzione del consumo di filtri a membrana nelle linee di imbottigliamento/confezionamento. Riferimenti: 1. UK Wine and Spirit Market Overview Clean in Place Support Guide Parker domnick hunter Per ulteriori informazioni, visitare il sito Web di Parker domnick hunter all'indirizzo

6