Uso de los Gases en Enología

Gabriel Miguel Rsp. Desarrollo Negocio Beverage

INDICE

1.  Evolución del mercado enológico

2.  Estrategias de vinificación

3.  Uso de los gases en el proceso de elaboración

4.  Aplicacíones más frecuentes en bodega

5.  Pellets / Nieve Carbónica

6.  Maceración Prefermentativa en frio (Enofresh)

7.  Inerticaciones

8.  Agitaciones / Bazuqueos

9.  Gestión del O2

10.  Carbonatación

11. Vaciado de barricas

12.  Envasado

EVOLUCIÓN EN EL MERCADO ENOLÓGICO

Evolución en la demanda de los consumidores

•  ¿De qué depende?

  De las condiciones en que llega la uva a bodega   Adaptar el proceso de vinificación al tipo de uva

ESTRATEGIAS DE VINIFICACIÓN

Control de la temperatura de la uva

Proteger la pasta de uva de la oxidación

Controlar la oxidación

Alargar maceración prefermentativa

Incrementar velocidad de extracción

Proteger los antocianos de la oxidación

Eliminación de las semillas Evitar temperaturas muy altas

Controlar la oxidación

Proteger de la oxidación

Vendimia

F. Alcohólica

F. Maloláctica

Envejecimiento

Envasado

CO

2: n

ieve

ca

rbón

ica

Enof

resh

(CO

2 líq

uido

)

Aumentar la extracción y conservación del color Limitar la agresividad de los taninos

Mic

roox

igen

ació

n

Iner

tizac

ión

USO DE LOS GASES EN EL PROCESO DE VINIFICACIÓN

USO DE LOS GASES EN EL PROCESO DE VINIFICACIÓN

APLICACIONES MÁS FRECUENTES EN BODEGA

Vendímia/Transporte

Biogon® NC20

Biogon ® N

Biogon ® C

Biogon ® O

Pellets CO2 liq N2 liq

Maceración Prefermt. en frio

Inertización

Agitaciones /bazuqueos

Gestión del O2

Carbonatación

Envasado

USO DE PELLETS EN VENDIMIA

QUE SON LOS PELLETS

•  CO2 en estado sólido (nieve prensada)

•  Se consigue a partir de CO2 líquido, bajando temperatura y presión (nieve carbónica). Luego comprimimos a altas presiones (pellets)

•  En enología empleamos los de 3mm, los de 16mm queman la uva

•  Principales características:

 no tiene sabor ni olor  sublima a CO2 gas sin dejar residuos ni humedad  desplaza el O2 de la atmósfera  no es tóxico ni inflamable  tiene gran poder bacteriostático  es 1,6 veces más pesado que el aire  no requiere instalaciones  es fácil de manipular  su capacidad frigorífica es muy alta  gran impacto térmico -> libera c. fenólicos y aromas

USO DE PELLETS EN VENDIMIA

1.  Posibilidad de llevar pellets de 3mm a pie de viña. Se distribuyen los pellets en diferentes capas para desplazar el O2 del remolque.

2.  Inertización previa de los depósitos de las vendimiadoras.

3.  Desplazamiento del O2 antes de la entrada de uva en la tolva

4.  Inertización previa de la prensa antes de la entrada de la uva

5.  Posibilidad de inertizar cualquier cavidad o depósito por donde pase la pasta de uva o vino.

DONDE USAR LOS PELLETS

CÓMO SE OBTIENEN

  Desde un tanque criogénico de CO2 líquido junto con una pelletizadora

  Suministro de contenedores isotérmicos

USO DE PELLETS EN VENDIMIA

1 Kg CO2 (s) -78ºC

1 Kg CO2 (g) -78ºC

1 Kg CO2 (g) 0ºC

Calor de sublimación

Calor de intercambio

CAPACIDAD FRIGORÍFICA DEL PELLET

ΔQ = Q sbm + Q int

Q sbm = 137 Kcal/kg

Q int = m *Cp * ΔT = 1 *0.18 * 78

= 14.04 Kcal/Kg

ΔQ = 137+ 14,04 = 151 Kcal/kg

m= 100 Kg

Q int = m *Cp * ΔT

ΔT=10ºC

Cp (uva)=0.85 Kcal/KgºC

Q int = 850 Kcal

1 Kg CO2 (s)= 151 Kcal

5.6 Kg CO2 (s)

CANTIDAD DE PELLETS PARA ENFRIAR 100KG DE UVA 10º C

Cp=0.18 Kcal/Kg*ºC

NIEVE CARBÓNICA

OTRA MANERA DE OBTENER CO2 EN ESTADO SÓLIDO

  Disponemos de un equipo de fabricación de nieve carbónica in situ

  Permite un fácil y rápido conexionado a la botella de Biogón® C o tanque criogénico

  Posee una válvula de seguridad incorporada para evitar posibles sobrepresiones

  También se puede utilizar para inyectar gases en depósitos o tolvas (inertizaciones) sin ninguna instalación fija adicional

MACERACIÓN PREFERMENTATIVA EN FRIO (ENOFRESH)

OBJETIVO

•  Refrigeración inmediata de la pasta de uva a la entrada en bodega con el objetivo de evitar oxidaciones prematuras o maceraciones indeseadas

•  Obtener los compuestos fenólicos de la uva en mayor proporción y pureza ayudado por la maceración a

baja temperatura (< 10ºC)

FUNCIONAMIENTO

•  Sistema de enfriamiento en CONTINUO mediante la inyección de CO2 líquido

•  Inyector diseñado por Abelló Linde colocado en la tubería de transporte del cliente, que va de la tolva de recepción a prensas o depósitos de maceración

•  Cuando el CO2 líquido se expande a través del inyector se forma nieve carbónica. Esta proporciona las frigorías

necesarias cuando sublima a CO2 gas. Este CO2 gas también ayuda a desplazar el oxígeno y proporciona de

esta manera una atmósfera inerte

•  El sistema está supervisado por un PLC para regular el equipo y asegurar unos ajustes precisos de caudal y

temperatura

MACERACIÓN PREFERMENTATIVA EN FRIO (ENOFRESH)

inyector

  P ump

 

TT1

grapes  détection 

harvest temperature

 

F c2 F c3

F c1

Maceration tank

TT2

TT3

C O2 L iquid

C O2 Gas

F c4

L2LTS1

Wine press

 harvest R eception  

P ump vessel

gas  electro valve 

liquid pneumatic valve

electrovalves

safety valve

Esquema de la Aplicación

MACERACIÓN PREFERMENTATIVA EN FRIO (ENOFRESH)

INERTIZACIONES

Por qué Inertizar

Louis Pasteur (1822-1895)

“C’est l’oxygène qui fait le vin; C’est par son influènce qu’il vieillit”

  El O2 del aire produce en el vino alteraciones de tipo redox y bioquímicas provocando:

  Desarrollo biológico   Enranciamientos prematuros   Cambios de color   Pérdida de aromas   Aumento de la acidez volátil   ……

  Inertizando preservamos el vino del contacto con el aire mientras permanece almacenado

INERTIZACIONES

GASES QUE INTERVIENEN

•  Históricamente el N2 ha sido el gas de inertización por excelencia

PROS: pureza de obtención

capacidad inerte producción ilimitada

CONTRAS: densidad inferior a la del aire (0,97)

poder bacterioestático muy limitado

capacidad reducida para inhibir el O2

N2 78,08% O2

25,95%

Ar 0,93%

CO2 0,038%

Ne 0,0018% He

0,00053%

Kr 0,00011%

CH4 0,00017%

H2 0,00006%

Xe 0,000009%

PROS: densidad superior al aire

CONTRAS: gas minoritario en la atmósfera poder bacteriostático muy limitado excesivo coste energético

PROS: gran poder bacteriostático

densidad superior al aire

CONTRAS: gas minoritario en la atmósfera

Biogon® NC20 80 % N2 + 20% CO2

Gran poder bacteriostático Densidad superior al aire (10%) Gran inhibente del O2

Evita la fuga de volátiles del vino No reseca ni deja sabores a reducido

INERTIZACIONES

DISOLUCIÓN DEL BIOGON NC20 EN EL VINO

LEY DE HENRY A temperatura cte, la cantidad de gas disuelto en un líquido es proporcional a la presión parcial que ejerce ese gas sobre el líquido.

C = p/K C = concentración de CO2 en el liquido (mol/l) p = presión parcial del CO2 en la fase gas (atm)

K = constante de Henry -> 29,78 L*bar/mol

P. Inertización= 1,010 bar P. Parcial CO2 Biogon NC20= 1,010 bar * 20% = 0,202 bar

C= p/K 0,202 bar / 29,78 L*bar/mol = 0,00696 mol CO2 /L

1 mol CO2 = 44 g

298 mg CO2/L vino

INERTIZACIONES

COMO SE INERTIZA

  El espacio vacio de vino siempre lo ocupa una atmósfera de aire (si hubiera vacio el depósito se plegaría)

  Se presuriza esa atmósfera que contiene el espacio vacio del depósito a una presión de 10-15mb

  En depósitos vacios, lo ideal sería llenarlo de gas inerte antes de introducir el vino, así el vino ya encontraría una atmósfera protectora al entrar en el depósito

  Cuando el depósito no está totalmente lleno, hay que eliminar el aire que ocupa la parte

vacía del depósito, de lo contrario, siempre se mantendría el % O2 correspondiente y la

inertización no tendría sentido

INERTIZACIONES

COMO SE INERTIZA

INERTIZACIONES

FUENTE DE SUMINISTRO

Salida a 10mb

Salida a 6 b

KIT DE REDUCCIÓN PEQUEÑOS CONSUMOS (25 m3/h)

INERTIZACIONES

VALVULA DE SEGURIDAD PRESIÓN/DEPRESIÓN

  Los depósitos hay que adaptarlos para la inertización. Se perfora el cuello y se instala la

entrada de gas inerte más la válvula de seguridad   Es imprescindible que cada depósito disponga de una válvula que garantice su

integridad ante un exceso de presión, ya sea positiva o negativa   Disponemos de una válvula patentada que garantiza hasta 50 m3/h.

INERTIZACIONES

FUNCIONAMIENTO DE LA VÁLVULA DE SEGURIDAD

INERTIZACIONES

ADAPTACIÓN DEL DEPÓSITO

Válvula de cierre

Válvula de purga

Válvula de presión/depresión

H= altura mínima de 60 cm

H

INERTIZACIONES

ACTUACIÓN DE LAS VÁLVULAS DE SEGURIDAD

AGITACIONES / BAZUQUEOS

•  Es una de la aplicaciones más frecuentes en bodega, ya sea para realizar coupages, como para mantener en suspensión los clarificantes, disolver SO2, aditivos,…..

SISTEMA TRADICIONAL (AGT. MECÁNICOS O BOMBAS)

AGT. CON GAS INERTE

  Aireación incontrolada: oxidaciones

  Focos de contaminación

  Inseguridad en la homogenización

  Tiempos de proceso muy largos

  No existe aireación

  Proceso limpio, sin contaminaciones

  Seguridad en la homogenización

  Tiempos de proceso cortos (2 min)

AGITACIONES / BAZUQUEOS

COMO SE REALIZA

  Se puede introducir en el depósito lleno de vino sin derramar una sola gota

  También se utiliza para desplazar el aire que queda en cabeza cuando el depósito no está totalmente lleno

  El aire se desaloja por la válvula de seguridad del depósito

AGITACIONES / BAZUQUEOS

GESTIÓN DEL O2

PROCESOS DONDE EL BIOGON® O ES NECESARIO

  Macroxigenación de mostos

  Microoxigenación de vinos

  Elaboración de pies de cuba

  Fermentaciones con alto contenido alcohólico

CARBONATACIÓN

  Adición de pequeñas cantidades de CO2 (Biogón® C) para realzar las propiedades organolépticas del vino

QUE ES CARBONATAR

  El CO2 le confiere al vino

  Frescor y suavidad   Prolongación de su juventud   Realce de sus cualidades organolépticas   Protección bacteriostática

Concentración óptima de CO2 disuelto en el vino:

Vinos blancos y rosados ................1 y 1,2 gr./l Vinos tintos entre .......................0,8 y 0,9 gr./l

Vinos de crianza................................ <0,5 gr./l

CARBONATACIÓN

SOLUBILIDAD DEL CO2 EN EL VINO

15

  Nivel de saturación en función de la temperatura.   Por encima de su saturación el vino desprenderá burbujas: vino de aguja.

  Saturación: 1L CO2 / L vino

SOLUBILIDAD DEL CO2

Densidad: 1,848 g/L

  Saturación: 1,85 g CO2 / L vino

CARBONATACIÓN

EQUIPO PARA LA CARBONATACIÓN

•  Abelló Linde dispone de un sencillo equipo de carbonatación para corregir la falta de CO2 disuelto en el vino

Con la probeta se puede determinar el CO2 disuelto en el vino

El regulador dispone de un caudalímetro que indica la cantidad de CO2 que

aportamos al vino

Con la mirilla se puede disolver el CO2 en el vino antes de ser envasado

CARBONATACIÓN

CONTROL DEL GAS APORTADO

•  Disponemos de un armario de control con un caudalímetro incorporado

•  El armario controla el caudal y el tiempo de proceso

•  Otro sistema de control más sencillo es calcular el gas por la diferencia de presión del regulador de la botella

•  Cuando la botella está llena (10,5 m3) está a 200 b.

•  El contenido, o lo consumido, es proporcional a la presión del manómetro

CARBONATACIÓN

COMO SE CARBONATA

CARBONATACIÓN

VACIADO DE BARRICAS

  En el vaciado de las barricas con el sistema tradicional (absorción e impulsión por bomba) se pueden presentar los siguientes problemas:

  El vino absorbe aire   Se enturbia   Las barricas deben desplazarse hasta la posición de la bomba

VACIADO DE BARRICAS CON GAS INERTE

  Mediante el vaciado con presión de gas inerte conseguimos las siguientes ventajas:

  El vino no se airea   No se enturbia   Se vacía sin mover las barricas de las soleras   Se aprovechan varios litros más de cada barrica

VACIADO DE BARRICAS

Entrada de Nitrógeno

Salida de Vino

Cierre hermético

Tornillo de regulación para no arrastrar posos

EQUIPO NECESARIO

  El vino es impulsado fuera de la barrica por efecto sifón, desde la barrica hasta el depósito nodriza

VACIADO DE BARRICAS

ENVASADO

CAPTACIÓN DE O2 DURANTE EL ENVASADO

  El envasado es el último de los procesos de la elaboración del vino antes de llegar al consumidor final

  Los errores cometidos durante este proceso son de carácter irreversible

  Un buen control de los gases en el envasado garantiza una buena conservación del vino en la botella

  En el envasado, el O2 puede llegar por 3 vías:

1.  Disuelto en el vino

2.  Atrapado en burbujas de aire que contiene la botella

3.  El que contiene el aire del gollete

Vino O2

ENVASADO

CONTENIDO DE O2 DISUELTO EN VINO

15

  El contenido de O2 dependerá de cómo se haya tratado el vino durante su elaboración

  Si se ha mantenido en depósitos bajo atmósfera inerte el contenido será prácticamente 0

0,03L O2 /L vino D=1,43 g/l

45 mg O2 /L vino

Aire contiene 21% O2

9 mg O2 /L vino

ENVASADO

CONTENIDO DE O2 RETENIDO EN LAS BURBUJAS DE AIRE DE LA BOTELLA

  Este contenido depende de varios factores:

•  Del sistema de envasado

•  De la temperatura del vino

•  Del tiempo que transcurre desde el envasado hasta el taponado

  En nuestros laboratorios hemos comprobado que el O2 retenido en burbujas puede llegar a superar los 18 mg /L vino.

ENVASADO

CONTENIDO DE O2 EN EL GOLLETE DE LA BOTELLA

Bordelesa Borgoñona

  En la botella bordelesa, al tener el gollete cilíndrico

con un Ø interior de 18,5 mm : V aire = (r2 x Pi x h)/1000

(92 x 3,14 x 55)/1000 = 14 ml de aire.

14 ml x 21% de O2 x 1,34 g/ml = 3,94 mg de O2

  Estos 3,94 mg, su equivalente en una botella de litro, serían 4,92 mg de O2/l.

55 mm 75 mm

30 ml aire

ENVASADO

CONTENIDO TOTAL DE O2 EN UNA BOTELLA DE VINO O

2 con

teni

do: 2

81 m

g/ li

tro

Soluciones

•  Inertizar las botellas antes del llenado

•  Barrer el aire del gollete antes del taponado

ENVASADO (INERTIZACIÓN DE LA BOTELLA)

ADICIÓN DE CO2 EN EL AGUA DE LAVADO DE LAS BOTELLAS

•  Algunas embotelladoras, previo al llenado de vino, enjuagan las botellas para eliminar el polvo y las posibles bacterias

•  Inyectando CO2 a presiones adecucadas en el agua de enjuagado, las botellas quedan con el contenido de O2 residual deseado, pudiendo ser inferior a 0,5%

•  Por otro lado, el CO2 reduce el tiempo de escurrido, y por la velocidad a la que llega el agua a la botella impulsada por el gas, garantiza un enjuague completo y homogéneo

•  Se puede usar tanto Biogón® N, como Biogón® C o Biogón® NC20

ENVASADO (INERTIZACIÓN DE LA BOTELLA)

ENVASADO (BARRIDO DEL AIRE DEL GOLLETE)

BARRIDO DE AIRE CON GAS INERTE PREVIO AL TAPONADO

•  Al introducir el tapón en el gollete, éste actúa como un émbolo

•  El aire que ocupaba 14 ml queda comprimido en 2,55 ml, disolviendo prácticamente todo el O2 contenido (4,92 mg)

14 ml

2,55ml

•  Si en lugar de aire en el gollete fuese Biogón® C, Biogón® N o Biogón® NC20 éste se disolvería en el vino y evitaríamos posibles oxidaciones

ENVASADO (BARRIDO DEL AIRE DEL GOLLETE)

Gracias por su atención