Impiantistica Enologica: Schemi completi (Filtri, Pompe, Dimensionamento) - Superare l'esame al 1° colpo

STRUTTURA

membrana. catturano lo sporco dentro la loro massa

Controcorrente (Backflush/Lavaggio fibrosa

MECCANISMO

inverso): Regge molto meno, solo 3,5 bar. 1) CARTUCCE DI PROFONDITA'

Implicazione: Se sbagli la valvola durante il pre filtrazione (proteggono quelle costose

limiti di pressione:

lavaggio e dai un colpo d'ariete in senso finali)

USO

inverso, distruggi la cartuccia

istantaneamente. nominale, trattengono circa il 90% delle

particelle dichiarate

RITENZIONE

Temperatura: Uso continuo fino a 80°C

(fondamentale per la sterilizzazione con

acqua calda). una membrana sottile pieghettata come

LE 2 TIPOLOGIE DI CARTUCCIA una fisarmonica per aumentare la

superficie in poco spazio

STRUTTURA

è la velocità di permeazione, che ci dice

quanto è aperta la membrana MECCANISMO setaccio superficiale

Le cartucce lavorano a pressioni

differenziali bassissime. Se vedi il USO filtrazione finale/sterile

manometro salire a 2-3 bar di $\Delta P$, 2) ANALISI DELLE PRESTAZIONI REALI (SUL 2) CARTUCCE DI SUPERFICIE

la cartuccia è intasata o morta. SOAVE)

1) IL PARAMETRO DI EFFICIENZA alto, sono lavabili e rigenerabili con acqua

calda e chimici, molte volte

COSTO

Automazione (Slide 607): I pannelli di

controllo (PLC) monitorano costantemente

il $\Delta P$. Se sale troppo, la macchina assoluta, trattengono il 99% dei batteri e

va in "Stop" o avvia un lavaggio intermedio lieviti

RITENZIONE

automatico.

Pre-filtro: 16,8 NTU (Torbido). 1) se il vino è sporco da fecce = filtro

Post-filtro: 0,08 NTU (Brillante). rotativo o pressa

effetto sulla torbidità

Nota: Il colore (assorbanza 420nm) cala 2) se il vino è torbido = filtro a farina o

leggermente (da 0,24 a 0,17). È normale: cartoni sgrossanti

togliendo i solidi che riflettono la luce, il

vino sembra meno "denso" otticamente, 4) SINTESI PER LO STUDIO prima si usa una cartuccia di profondità

ma non hai tolto pigmenti in soluzione. (che costa poco) per togliere il grosso

3) se il vino è pulito e va imbottigliato =

cartucce

Le cartucce a membrana sono inerti. Non poi si usa una cartuccia a membrana di

tolgono ferro o rame (a differenza dei superficie (che costa tanto) per bloccare

cartoni che potrebbero cedere o assorbire DOMANDA DA 1000 DOLLARI: IL FILTRO lieviti e batteri in sicurezza

ioni). ROVINA IL VINO?

effetto sui metalli MATERIALI E IMPATTO SUL VINO:

Confronto tra: Alluvionaggio (Rosso),

Tangenziale (Verde), Cartucce (Viola).

Analisi dei grafici: Le barre viola (Cartucce)

sono quasi sempre allineate al T=0 (Blu). aromi e volatili

Conclusioni: La filtrazione a cartuccia è la

più rispettosa del profilo aromatico

(Esteri, Terpeni, Norisoprenoidi). Non

"scalpa" (scalpha) gli aromi come potrebbe 3) IMPATTO SULLA QUALITA' DEL VINO

fare un filtro a farina troppo aggressivo. (CHIMICA E SENSORIALE)

Dopo aver dimostrato chimicamente che il

filtro non toglie aromi, bisogna dimostrarlo

al naso e alla bocca.

T0: Non filtrato. Il Test (Slide 613): Un panel di degustatori

esperti assaggia campioni di vino:

1° / 2° / 3° Filtro: Passaggi successivi

attraverso cartucce. Conclusione: Non ci sono differenze

statisticamente significative per RISULTATO DI UN PANEL SENSORIALE

descrittori come "Fruttato", "Floreale",

"Acido", "Morbido".

Takeaway per l'esame: La filtrazione a

membrana ben condotta è

organoletticamente neutra. Se il vino

cambia sapore, o il filtro era sporco o hai

ossidato il vino pompandolo male, ma non è

colpa della membrana in sé.

Errore: Pensare che la filtrazione sterile

"smagrisca" il vino chimicamente.

Realtà (Slide 609-612): I dati mostrano che 1) ''IL FILTRO A CARTUCCIA TOGLIE

metalli e aromi restano invariati. La COLORE/STRUTTURA''

percezione di "vino più magro" è spesso

dovuta solo alla rimozione dei colloidi

instabili e alla pulizia visiva, non a una

perdita chimica reale.

Errore: Leggere "Pressione max 5 bar" e

pensare di poter filtrare quando il

manometro di ingresso segna 5 bar e quello

di uscita 0.

Realtà: Quello è un $\Delta P$ di 5 bar. La

cartuccia esploderebbe. Si lavora con COSE CHE GLI STUDENTI FRAINTENDONO

$\Delta P$ di 0,2 - 0,8 bar (Slide 606). La

pressione assoluta del sistema può essere

alta, ma la differenza tra dentro e fuori la Confusione su Pressione Assoluta vs

cartuccia deve essere bassa. Differenziale:

Errore: Lavare il filtro al contrario con la

stessa pressione usata per filtrare. Backflush (Controcorrente) a piena

Realtà: La resistenza in controcorrente è potenza:

molto più bassa (3,5 bar vs 5,5 bar in Slide

604) perché il supporto interno (core)

regge bene la compressione, ma la gabbia

esterna (cage) regge meno l'espansione. Non tutte le plastiche sono uguali.

All'esame devi saper distinguere tra

membrane organiche (polimeri) e

inorganiche (ceramica), perché cambia

drasticamente come puoi lavarle. CATEGORIA è una filtrazione di superficie

è il gold standard enologico. inerte PVDF (Polivinilidenfluoruro) setacciamento. passa solo cio che è piu

nota gli anelli aromatici nella formula piccolo del buco. niente assorbimento,

chimica. conferiscono rigidità e resistenza niente profondità

MECCANISMO

termica struttura: polisulfonati (PS/PES) 1) I POLIMERI SINTETICI 1) il vino deve essere gia limpido. i solidi

molto comuni nell'ultrafiltrazione uso: sospesi < 1%

PRE REQUISITI FONDAMENTALI

uso: spesso usata per l'osmosi inversa 2) è uno step finale (pre

imbottigliamento). non si usa per

chiarificare i mosti

poliammide (PA/nylon)

teme il cloro. se lavi un osmosi in

poliammide con varechina (ipoclorito) la

distruggi all'istante rimozione spinta. Togliere i lieviti e batteri

il tallone d'achille (sterilità) e solidi residui

OBIETTIVO

idrofila, basso costo, biodegradabile pro: non si usa mai una sola membrana. si lavora

in serie con un gradiente discendente per

1) cellulosa 2) I MATERIALI NATURALI MODIFICATI es. prima 0,65 micron poi 0,45 micron.

è delicata. non regge ph estremi, non regge non intasare subito l'ultimo stadio (il piu

alte temp, viene mangiata dai batteri se costoso)

LA SEQUENZA DI FILTRAZIONE

lasciata umida. si usa sempre meno 9) I MATERIALI DELLE MEMBRANE

contro: 0,45 micron è lo standard per fermare i

1) FILTRAZIONE SU MEMBRANA lieviti e quasi tutti i batteri enologici

ossidi di alluminio, titanio, zirconio

sintetizzati composizione:

sono carroarmati. reggono qualsiasi ph,

qualsiasi temp, qualsiasi solvente. facili da

pulire vantaggi: 3) I MATERIALI INORGANICI

costano molto e consumano molta energia

perché hanno pressioni operative alte svantaggi:

CA (Cellulosa): Range ristretto (pH 4-8). è l'ultimissimo rettangolo in basso, subito

Inutile per lavaggi acidi/basici forti. prima di imbottigliamento

POSIZIONE:

PA (Poliammide): Medio. Resistenza AL PH in entrambi i casi è alla fine, ma nei bianchi

DOVE SI COLLOCA NEL PROCESSO DI è critica per evitare rifermentazioni (visto

VINIFICAZIONE?

Ceramica/PVDF: Range totale. che hanno spesso zuccheri residui o

malolattica non svolta), nei rossi serve per

LA GUERRA DELLA RESISTENZA CHIMICA:

Guarda la curva della PA (Poliammide): stabilità microbiologica (brettanomyches

crolla subito. Basta pochissimo cloro per ecc)

DIFFERENZA BIANCHI E ROSSI:

degradarla. RESISTENZA AL CLORO

Ceramica/PVDF: Linea piatta in alto.

Resistenza totale. non tutte le membrane servono a filtrare

batteri. a seconda della dimensione dei

pori, cambia il nome del processo e cosa

separiamo

tecnicamente vero, ma errore operativo. si,

ferma i batteri che sono giganti rispetto ai pori: 0,1-10 micrometri

sali. ma usare un osmosi inversa solo per

togliere i batteri è come usare un bisturi

per tagliare il pane. è eccessivo, costoso , 1) MICROFILTRAZIONE MF cosa ferma: lieviti, batteri, solidi sospesi.

lento, inoltre toglie sali e struttura al vino. 1) ''l'osmosi inversa sterilizza meglio della

per i batteri si usa la MF a 0,45 microfiltrazione'' uso: stabilizzazione microbiologica pre-

imbottigliamento

Il MWCO è il punto dove il 90% viene 2) LA GERARCHIA DELLE

fermato. Non è un muro invalicabile al cosa ferma: macromolecole (proteine,

MEMBRANE

100%. Nella filtrazione dei colloidi (UF), c'è tannini, polimerizzati, colloidi)

sempre una curva di distribuzione: alcune

molecole un po' più grandi passano, alcune 2) ''confondere cut-off con ritenzione 2) ULTRAFILTRAZIONE UF GRANDEZZA 0,01-0,1 micron

un po' più piccole si fermano. assoluta'' 8) cose che si fraintendono

sempre: uso: rimozione proteine instabili

Errore: "Denso" qui non significa spesso (alternativa alla bentonite) o polifenoli

(cm), ma privo di pori (senza buchi). Una SCALA DA MEMORIZZARE (DALLA PIU

membrana densa per osmosi può essere LARGA ALLA PIU STRETTA)

sottilissima (film sottile), ma è "chiusa" a cosa ferma: zuccheri, molecole organiche

livello molecolare. piccole

"Membrana Densa = Membrana Spessa": uso: concentrazione mosti, parziale

LA FILTRAZIONE SU dealcolizzazione

3) NANOFILTRAZIONE NF

1) rimuovere colloidi gelatinosi o solidi fini MEMBRANA

che intaserebbero i cartoni grandezza: 0,001-0,01 micron

perchè spendiamo soldi per queste

tecnologie invece di usare solo i filtri a

farina? perchè le membrane fanno cose che

2) separare molecole disciolte senza pori: <1 nanometro. è praticamente

le farine non possono fare:

calore. quindi c'è rispetto della qualità

es: togliere zucchero o acidità volatile impermeabile

7) APPLICAZIONI INSOSTITUIBILI

3) trattare materiali biologici sensibili cosa ferma: tutto tranne l'acqua e un po di

(enzimi, aromi) in modo delicato alcol. ferma i sali (ioni)

4) OSMOSI INVERSA RO uso: concentrazione spinta, rimozione

acidità volatile (in combinazione con altre

le membrane non sono fogli omogenei. sono tecniche), dealcolizzazione

strutture ingegnerizzate. errore mortale. se mandi il vino torbido su

una membrana da 0,45 micrometri la intasi

in 30 secondi e butti via 500 euro di

cartuccia. la membrana serve per

sterilizzare un vino gia pulito, non per

1) ''uso la membrana da 0,45 micron per pulirlo

chiarificare il vino torbido'' confusione: pensare che sianon la stessa cosa

6) COSA VEDIAMO AL la microfiltrazione lascia passare il vino e

2) microfiltrazione vs osmosi ferma i batteri. l'osmosi inversa separa