Guia de aplicação para produção de vinho

Vinificação: condições de processo e soluções

Cartuchos plissados, filtros de cápsula, clarificação, pré-filtração e filtração final por membrana

Guia orientado ao processo para clarificação, pré-filtração e filtração final por membrana antes do engarrafamento, incluindo seleção de meios, controle do risco microbiológico, diagnóstico e ampliação de escala para vinhos tranquilos, espumantes e de baixo teor alcoólico.

01 — 06

Trem típico de filtração de vinho antes do engarrafamento

Sequência técnica típica. As etapas, classificações de poros e limites operacionais devem ser validados conforme a filtrabilidade do vinho, os microrganismos-alvo, o teste de integridade e os limites do equipamento.

mapa de precisão

Precisão/graduaçãoAlvos principais de remoçãoPosição recomendada
50–100 µmVinho residual, borras grossas, cristais de tartárico grandesDepois da prensagem, Antes da recuperação das borras
20–50 µmSolos do mosto, aglomerados de argila diatômica, matéria suspensa grossaAntes e depois da prensagem, Durante a recuperação
10–20 µmBorras Finas, Partículas de Bentoita e Filtros AuxiliaresDepois da Clarificação Coarsa
3–5 µmAglomerados de Levaduras, Poámetro em Particulas Finas, Partículas FinaPrimeira Etapa Protetiva Antes da Filtração Final
1–3 µmLevaduras, Aglomerados Coloidais, Partículas FinaisProteção Antes da Filtração Final por Membrana
0.8–1.2 µmControle de Levaduras e Parte de Brett, Filtros CautionáriosAntes do Vinho Vermelho ou da Filtração Final por Membrana
0,65 µmControle de Leveduras; Última Etapa Parcial do VinhoAntes da Embalagem
0,45 µmFiltração final por membrana antes do engarrafamento; controle de leveduras, Brett e da maioria das bactérias do vinhoÚltima etapa antes da máquina de embalagem
0.2/0.22 µmControle bacteriológico mais rígido; vinhos com baixo teor alcoólico, doces, adições ou água de processoUtilize após avaliação de risco

alvo microbiano

ObjetivoAvaliação da condiçãoGrado recomendadoCritérios de aceitação
Saccharomyces e gérmenes gerais pós-fermentaçãoDiarreia residual, baixo SO2, alta temperatura de embotelamento0,65 µm pode ser o ponto de partida; alto risco selecione 0,45 µmCultivo antes e após a filtração; confirme a amostra de embotelamento
Brettanomyces/DekkeraVinho tinto, envelhecido em barris, risco de fenóis voláteisPesquisa pública mostra que o ≤0,8 µm pode reter determinadas cepas; na engenharia, priorize o 0.45–0,65 µm e valide.Cultivo específico de Brettanomyces ou detecção molecular; redução do carga microbiana para a fronteira de enchimento asepsico
Bactérias láticasMLF não é completo, alto pH, sistema de lisozima/potássio sorbato0,45 µm validado com microrganismos relacionados ao vinho; avaliação rigorosa das condições para o 0.2/0.22 µmDesafio microbiano-alvo, teste de integridade, cultivo pós-filtro
Bactérias de ácido acéticoexposição à oxigênio, baixo teor alcoólico, contaminação do equipamento0,45 µm ou grau superior, combinando exclusão de oxigênio e higienecultura aeróbica, oxigênio dissolvido, higiene de embalagem
moldes e células maiorescontaminação do material bruto ou do ambienteA clarificação a montante pode reduzir significativamente a carga; a filtração terminal ainda deve ser selecionada conforme os alvos de leveduras e bactériasMonitoramento Ambiental e Cultivo do Produto Final

cartucho filtrante plissado, filtro de cápsula e mídia de filtração em profundidade

ProdutoEscala AplicávelAplicações Recomendadas
PP Cartucho de Filtração Plissado em ProfundidadeProdução em Pequena a Grande Escala20, 10, 5, 3, proteção 1 µm; Alta Capacidade de Adsorção
PES Cartucho de Filtração Plissado HidrofílicoLinha de Embalagem0,65, 0,45 ou filtração final 0.2/0.22 µm
PES Filtro de CápsulaUso em Laboratório, Aditivos, Vinho Espumante em Pequena Lote, Linhas Móveis ou Isolamento Único1–3 µm Proteção ou 0.65/0.45/0,2 µm Final
Módulo Plissado/Module LentePequenas a Grandes VinícolasCarga Coloidal Alta, Proteção por Membrana Final, Redução da carga microbiana
Sistema de Membrana em CrossoverGrandes a Grandes Vinícolas ou Condições de Altos Resíduos SolúveisClaração em Uma Etapa e Redução Significativa da Carga

Cartão de Condição do Vinho: Matérias-Primas e Segmento de Fermentação

Condição 01 | Suco de Uvas Brancas Recém-Comprimidas, Alta Turbididade, Rico em Pectina

ParâmetroRecomendação
Desempenho no Local>100–200 NTU; cascos, cascas e pectinas; pequenos filtros podem se entupir em alguns minutos.
AvaliaçãoEsta é uma condição de separação sólido-líquido, não uma condição de filtração final por membrana.
Rota de filtraçãoSedimentação/flotação por ar/centrifugação → peneiramento de 50–100 µm → filtro grosso de 20–50 µm; reduzir para <60 NTU antes de avaliar filtro prensa ou filtração tangencial.
ProdutoDimensionamento Coarse, Bolsa ou Alta Capacidade de Filtração em Profundidade; Não Recomendado o Uso Direto de 0.45/0,65 µm PES.

Condição Operacional 02 | Uvas Botritizadas ou Mofadas, β-Glucanos Líderes a 'Clara Mas Entupida Membrana'

ParâmetroRecomendação
Desempenho no LocalO NTU não é alto, mas a diferença de pressão da membrana do 0,45 µm aumenta rapidamente; o intervalo de lavagem por trás está ficando mais curto.
AvaliaçãoGlucanos de Botrytis, pectinas e seus fragmentos moleculares grandes formam uma camada de cobertura de alta viscosidade.
Rota de filtraçãoSeleção de matéria-prima → Clarificação completa → Tratamento opcional com pectinase/β-1,3-1,6 glucanase → Filtração em profundidade 5–10 µm → Proteção 1–3 µm → Filtração final por membrana.
ProdutoUse um meio de filtração em profundidade de alta capacidade inicialmente; apenas o PES na membrana no final.

Condição de processo 03 | Maceração quente do mosto de uvas vermelhas ou fermentação quente

ParâmetroRecomendação
Desempenho no campoAltos resíduos finos, enzimas naturais destruídas pelo calor, clarificação lenta, baixa capacidade do cartucho filtrante plissado.
AvaliaçãoAltos resíduos finos formados pelo calor e mistura, liberação de polissacarídeos; separação de alto teor sólido.
Rota de filtraçãoDescanso/centrifugação → Tubular ou fluxo transversal dinâmico/vacuum drum → Filtração em profundidade 5–10 µm; clarifique o mosto antes de prosseguir para o caminho final.
ProdutoNão trate o mosto ou as borras diretamente com a membrana pleatada convencional 0,45 µm.

Condição de processo 04 | Fim da fermentação, altas borras e carga de leveduras

ParâmetroRecomendação
Desempenho no campo>60 NTU; levedura, cristais de tartárico, proteínas e pectinas coexistem.
DeterminaçãoClarifique primeiro, depois discuta a estabilidade microbiana final.
Fluxo do ProcessoTrasfega/safra → centrifugação, filtração com terra diatomácea, filtro prensa ou fluxo tangencial → 5–10 µm → 1–3 µm.
ProdutoOs módulos plissados ou lenticulares do PP lidam com a obstrução; o PES final é adiado.

Condição de Operação 05 | envelhecimento pós-borras com aumento de mannoproteínas

ParâmetroRecomendações
Desempenho no CampoO vinho aparece claro, a taxa de fluxo através da membrana fina diminui; variação significativa entre tanques.
DeterminaçãoA autólise da levedura libera polissacarídeos, a carga coloidal não pode ser totalmente refletida pelo NTU.
Fluxo do ProcessoPequena escala FI/Vmax → 3–5 µm adsorção/filtração em profundidade → 1 µm proteção → 0.45/0,65 µm final.
ProdutoEscolha uma membrana final com baixa adsorção; permita que a filtração em profundidade carregue a carga coloidal.

Cartão de Condição do Vinho: Clarificação e Estabilização

Condição 06 | Resíduo de Po Fine Após o Tratamento com Bentoita

ItemRecomendação
Desempenho no LocalNevoeiro fino em vinho branco ou rosé; camada poeirenta na superfície da membrana final.
AvaliaçãoAs bentoitas e agregados de proteína não se precipitaram suficientemente.
Rota de filtraçãoSedimentação ou centrifugação suficiente → filtração em profundidade de 3–5 µm → proteção de 1 µm → membrana final.
ProdutoPP de alta capacidade ou placas de filtração em profundidade; não usar a membrana terminal de PES para reter agentes clarificantes residuais.

Condição 07 | Cristais Tartáricos Entram na Linha de Filtração Após a Estabilização Gelada

ItemRecomendação
Desempenho no LocalAumento do contagem de partículas durante a filtração fria; cristais duros nos bombas, válvulas e cartuchos filtrantes.
AvaliaçãoOs cristais tartáricos não foram completamente separados, e os dados mudam após o aquecimento.
Rota de filtraçãoRetenção em baixa temperatura → Sedimentação/Centrifugação → 10–20 µm intercepta cristais grandes → 3–5 µm filtração em profundidade → filtração final por membrana.
ProdutoFiltração primária regenerável + proteção profunda; a membrana final não é usada como coletor de cristais.
Critérios de aceitaçãoTemperatura de filtração, teste de estabilidade fria, diferença de pressão e resíduo de ácido tartárico.

Condição Operacional 08 | Filtração terminal se obstrui repentinamente após a adição de CMC.

ParâmetroRecomendação
Desempenho no LocalA turbidez aumenta após a adição do estabilizante, especialmente em vinhos rosés ou de cor profunda; a vida útil do filtro cai drasticamente.
AvaliaçãoA mistura em CMC é desigual, o vinho não atingiu a estabilidade proteica, ou é incompatível com tratamentos anteriores.
Rota de filtraçãoEstabilização proteica primeiro → Mistura aprofundada → O CMC deve ser adicionado pelo menos antes do 48 h → Estabilidade fria e teste de integridade da folha de membrana → Filtração final.
ProdutoUma proteção aprofundada com o 1–3 µm pode ser necessária; não pode ser resolvida mudando para uma porosidade menor.
Critérios de aceitaçãoEstabilidade térmica, estabilidade fria, NTU, FI/Vmax e cor.

Condição operacional 09 | Carga coloidal devido a goma arábica, proteína mannoide ou pseudo-tartárico.

ParâmetroRecomendação
Desempenho no localO NTU muda pouco após a adição, mas a vazão final da membrana diminui.
AvaliaçãoProtetor coloides ou grandes moléculas da interação com a membrana ou polifenóis do vinho.
Rota de filtraçãoDefina a ordem de adição e o tempo de espera → Realize ensaios reais com a mesma fórmula e material da membrana → Mova o ponto de adição para uma localização validada se necessário.
ProdutoUse o PES com baixa adsorção para a filtração final por membrana; use o 1–3 µm para filtração em profundidade no fluxo.
Critérios de aceitaçãoCompare o FI/Vmax, a sensação e a recuperação de componentes antes e após a adição; não se baseie apenas no NTU.

Condição de operação 10 | Concelhos ou aroma após a filtração.

ParâmetroRecomendação
Desempenho no LocalO comprador de vinho vermelho está preocupado de que o 0,45 µm possa 'remover o colorido' ou enfraquecer a sensação na boca.
AvaliaçãoO impacto vem da adsorção média, da clarificação excessiva e do pré-tratamento, não apenas do tamanho do poro.
AbordagemCompare o não filtrado, o fluxo transversal, a filtração em profundidade, 0,65 e o 0,45 µm; controle o oxigênio e a elevação da temperatura.
ProdutoAdsorção baixa hidrofílica final PES por membrana; evite carregar a membrana final com grandes quantidades de coloides.
Critérios de aceitaçãoColorido, taninos/polímeros, teste triangular sensorial, oxigênio dissolvido. Testes industriais mostram que uma filtração sequencial correta tem um impacto mínimo no colorido.

Cartão de Condição do Vinho: Embalagem Final

Condição 11 | Vinho branco seco, embalagem convencional

ParâmetroRecomendação
Desempenho no Local<1 NTU, boa filtrabilidade; o objetivo é limpidez e estabilidade microbiológica.
Abordagem1–3 µm filtração em profundidade/complexa pré-filtrada → 0,45 µm hidrofílica PES → linha de embalagem esterilizada.
Configuração em Lote PequenoFiltro de cápsula de 10 polegadas com núcleo único ou equivalente; teste baseado no volume real de vinho.
Configuração em Linha GrandeHaste paralela com múltiplos núcleos, projetada para ajustar a taxa de fluxo à máquina de embalagem, mantendo uma margem de área 20–30%.
Critérios de aceitaçãoTeste de integridade antes e depois da filtração, NTU, pressão diferencial e oxigênio dissolvido.

Condição de Operação 12 | Vinho Tinto Seco, Alto Conteúdo Gelatinoso

ParâmetroRecomendação
Desempenho no LocalCor escura, alto gelatinoso, variabilidade de vida do filtro 0,45 µm.
Rota de filtraçãoFluxo transversal ou módulo em profundidade → 3 µm → 0.8–1.2 µm proteção → 0.65 ou 0,45 µm filtração final por membrana.
Seleção Precisaavalie o 0,65 µm apenas para controle de leveduras com baixo risco microbiano; priorize a validação do 0,45 µm para controle de Brett/Lactobacillus.
Produtoadsorção baixa para o PES; a filtração final deve ser testável para integridade.
Critérios de aceitaçãoFI/Vmax, detecção de Brett/Lactobacillus, análise de cor e aroma

Condição de Operação 13 | Vinho doce ou alto teor residual de açúcar, risco de fermentação pós-bottling

ItemRecomendação
Desempenho no Localresíduo de açúcar, fermentação fria incompleta ou dormência de leveduras; um número pequeno de sobreviventes pode causar pressão na garrafa e turbidez.
Rota de filtraçãoClarificação completa → proteção de 1 µm → etapa pós-fermentação de 0,45 µm validada para leveduras/bactérias; quando o risco for elevado, avaliar 0,2/0,22 µm e outras medidas legalmente admissíveis de redução da carga microbiana.
Produtomembrana terminal do PES; use filtros de cápsula descartáveis para pequenas lotes para reduzir a contaminação secundária.
Critérios de aceitaçãoA ação das leveduras requer tempo suficiente; confirmar açúcar residual, SO2, pH, higiene de engarrafamento e temperatura de armazenamento.

Condição Operacional 14 | Vinho com Baixo Teor Alcoólico ou Sem Teor Alcoólico

ParâmetroRecomendações
Desempenho no LocalA proteção alcoólica diminui, o equilíbrio entre proteínas/polímeros/cristais tartricos muda, e o risco de bactérias e levaduras osmófilas aumenta.
Rota de filtraçãoReavaliação pós-desalcoamento da clarificação e estabilização → 1–3 µm em profundidade → 0,45 µm;avaliação de risco pode permitir 0.2/0.22 µm.
ProdutoFiltro final hidrofílico PES ou cápsula;não siga os dados de vida útil padrão do vinho.
Critérios de aceitaçãoDesafios na formulação com baixo teor alcoólico, vida útil, microrganismos-alvo, integridade, e embalagem ultra-pura.

Condição 15|Fermentação malolática não confirmada como completa

ParâmetroRecomendação
Desempenho no campoResíduo de ácido málico, alto pH, ou bactérias láticas viáveis ainda presentes.
Rota de filtraçãoConfirme o status do MLF e os objetivos do processo → proteção do 1 µm → terminal com validação de bactérias lácticas do 0,45 µm.
Condições rigorosasPara uma maior garantia bacteriológica, realize testes de capacidade e recuperação dos componentes do 0.2/0.22 µm.
Critérios de aceitaçãoCultivo de ácido málico, bactérias lácticas, integridade e fronteira asséptico após o filtro.

Condição 16|Risco de Brettanomyces em vinho tinto

ParâmetroRecomendações
Desempenho no localRisco de fenóis voláteis em vinhos envelhecidos em barris; os resultados da cultura pós-tratamento com 2 são instáveis.
Rota de filtraçãoZona e controle de higiene → se necessário, reduza a carga com filtração em corrente lateral → nível de alerta do 0.8–1.2 µm → embalagem final estéril do 0.45/0,65 µm.
EvidênciaEspecificas cepas de Brettanomyces são retidas pela membrana do ≤0,8 µm em estudos publicados; o OIV recomenda a membrana do 0.45–1 µm ou a filtração em corrente lateral como métodos de controle.
Critérios de aceitaçãoNão se baseie apenas em culturas a curto prazo; estenda o período de cultivo ou use a detecção molecular para verificar as amostras pós-embalagem.

Condição | Leveduras ou bactérias detectadas após a filtração

ParâmetroRecomendações
Desempenho no LocalCorrigir o tamanho do poro do filtro final, mas culturas positivas no produto final.
Seqüência de InvestigaçãoDesvio/O-ring → integridade do filtro → respiro e montagem da carcaça → tubulação pós-filtro/tanque pulmão → válvula de envase e fechamento.
AçãoIsolar lote; não atribuir imediatamente ao tamanho do poro; retestar a integridade e as amostras ambientais.
Critérios de aceitaçãoAmostras antes e depois da filtração, no bico de envase, branco de água e após a embalagem.

Cartão de Condição: Vinho Espumante e Lote Pequeno

Condição 18 | Vinho Espumante Tradicional: Vinho Base e Pré-bottling Tirage

ItemRecomendação
Desempenho no LocalO vinho base deve ser claro, mas precisa ser inoculado com a levedura para a segunda fermentação posteriormente.
Rota de filtraçãoClarificação/stabilização do vinho base → Filtração por membrana 0.45–1 µm → Adicione a fórmula de tiragem e a levedura-alvo sob condições controladas → Embalagem.
ProdutoAdições em pequena escala podem usar filtro de cápsula 0,45 µm PES; volume principal usa cartucho filtrante plissado.
Critérios de aceitaçãoCertifique-se da integridade da membrana antes da adição, do volume-alvo de inoculação e evite filtrar a levedura para a segunda fermentação.

Condição 19 | Método Tradicional de Vinho Espumante: Suplemento pós-retiragem / doseagem

ItemRecomendação
Desempenho no LocalO volume da doseagem é pequeno e contém açúcar, e não há espaço para a segunda fermentação após a entrada no produto final.
Rota de filtraçãoFormulando a doseagem → Clarificação separada → Proteção de cápsula pequena por filtração 1–3 µm → Verificação de cápsula protegida por 0,45 µm PES → Conexão asséptico ao segmento de doseagem.
ProdutoUma cápsula de baixo volume retido é preferível a uma carcaça grande; selecionar conexão sanitária rápida ou asséptica.
Critérios de aceitaçãoIntegridade da cápsula, recuperação dos componentes da fórmula, esterilização da interface e cultivo do produto final após a doseagem.

Condição Operacional 20 | Tanque de Vinho Espumante: Com a filtração isobárica CO2.

ParâmetroRecomendação
Desempenho no LocalDepois da fermentação secundária, as borras de levedura estão presentes, e a despressurização pode causar espuma e perda do CO2.
Rota de filtraçãoResfriamento → Filtração isobárica em cruz/clarificação → proteção do 1–3 µm → filtração final isobárica 0.65/0,45 µm → embalagem isobárica.
ProdutoO suporte e o cartucho filtrante devem confirmar as condições operacionais positivas, reversas e isobáricas do CO2; assegure uma purga completa para evitar bloqueio por ar.
Critérios de aceitaçãoCO2, pressão, espuma, turbidez, microbiologia e oxigênio dissolvido. O processo OIV claramente inclui filtração isobárica.

Condição Operacional 21 | Vinícola Pequena ou Casa de Vinificação, Tamanho do lote de Vários a Centenas de Litros

ParâmetroRecomendação
Desempenho no LocalPequena quantidade de equipamentos, mudanças frequentes de lote, limites de higiene curtos, baixa taxa de utilização do cartucho filtrante.
Rota de filtraçãoDescanso/Transferência → Filtro de Placa Cartucho Plissado ou Filtro de Cápsula em Profundidade 5–10 µm → 1–3 µm → Filtro de Cápsula 0.45/0,65 µm ou Filtro de Único Core 10 Polegadas → Embalagem Direta.
SeleçãoFiltros de cápsula são adequados a baixo volume retido e trocas rápidas de lote; carcaças reutilizáveis são adequadas a lotes estáveis e regeneração com água quente.
Critérios de aceitaçãoRegistre o volume e a diferença de pressão para cada lote; não omita o teste de higiene, ventilação e integridade por causa do tamanho do lote pequeno.

Condição de Operação 22|Serviço de Embalagem Móvel

ParâmetroRecomendação
Desempenho no LocalAlternância contínua entre diferentes vinícolas e diferentes tipos de vinho; flutuações significativas na qualidade do vinho proveniente.
Rota de filtraçãoChegue ao local, mede NTU + FI/Vmax → Configure etapa protetiva switchable 3/1/0,8 µm → etapa terminal final 0.45/0,65 µm.
ProdutoCarcaça multietapas com circuito de desvio e portas de amostragem; conexão final com interfaces de dois O-rings.
Critérios de aceitaçãoTeste de integridade, registros de CIP, análise microbiana da primeira e última garrafa, tracabilidade por lote para cada lote.

Diagnóstico de Falhas

Falha 01 | NTU<1, a membrana final rapidamente obstrui apesar de operar corretamente.

  • Causas possíveis: dextrana, pectina, mannoproteínas, CMC, goma árabe, agregados de polifenóis ou bactérias.
  • Ação imediata: Parar de aumentar a pressão; usar a mesma lote de vinho com a mesma material de membrana para FI/Vmax; verificar o tempo e a temperatura de adição.
  • Solução: Adicionar uma etapa de filtração em profundidade, estender o tempo de estabilização ou realizar um tratamento enzimático; não substituir diretamente 0,45 por 0,2 µm.

Falha 02 | Redução repentina da pressão, não aumentada gradativamente.

  • Causas possíveis: posição incorreta da válvula, surto da bomba, bloqueio de ar, aumento de viscosidade em baixa temperatura, agregados cristalinos ou cartucho instalado ao contrário.
  • Ação imediata: reduzir a vazão, purgar o ar e verificar a temperatura e a posição da válvula; não exceder os limites do fabricante do filtro.
  • Solução: Adicionar um start suave, ventilação de ponto alto no cabine e monitoramento pré-filtro.

Falha 03 | Taxa de fluxo normal, mas detecção após a filtração.

  • Causas possíveis: bypass, danos na vedação, falha de integridade, contaminação após o filtro.
  • Ação imediata: Isolar o produto, realizar testes de integridade do filtro e culturas no ponto de uso.
  • Solução: Use interfaces higienizadas, reduza o tubulão pós-filtro, estabeleça uma fronteira estéril do filtro ao pescoço da garrafa.

Falha 04 | Teste de integridade falha após tratamento com água quente/vapor.

  • Causas possíveis: impacto de vapor seco, pressão diferencial excessiva, limite cíclico térmico excedido, deformação da vedação.
  • Ação imediata: parar o uso; verificar o estado de umidade, as medições de pressão de entrada e saída e as temperaturas.
  • Solução: estabeleça o programa de água quente/vapor de acordo com as condições de validação do cartucho filtrante; solicite dados cumulativos do ciclo durante a aquisição.

Falha 05 | Aumento da oxigênio dissolvido após a filtração.

  • Causas possíveis: carcaça sem pré-enchimento, ventilação excessiva, entrada de ar na sucção da bomba ou grande espaço livre no tanque pulmão.
  • Solução: deslocamento de gás inerte, alimentação líquida de baixo ponto, ventilação de alto ponto, reduza a transferência, evite retorno em jato.
  • Aceitação: oxigênio dissolvido e oxigênio total do pacote antes e após o filtro.

Falha 06 | Flutuação na corrente de espumante, cortina de membrana da face.

  • Causas possíveis: liberação de CO2 devido à perda de carga ou acúmulo de gás no ponto alto da carcaça.
  • Solução: manter a pressão de trás e temperatura baixa, usar filtração isobárica, ventilação contínua em ponto alto sem causar perda de CO2.
  • Aceitação: pressão de entrada e saída, CO2, espuma e estabilidade do fluxo.

Configuração Escalável

Pequena Cadeia de Vinhos e Vinificação Doméstica

LoteEstrutura RecomendadaExplicação
1–50 LFiltro Cartucho Plissado/Pequena CápsulaExperimentos, aditivos, validação da fórmula; preferir volume de retenção baixo
50–1.000 L5–10 µm de filtração em profundidade → 1–3 µm → filtro de cápsula de 0.45/0,65 µm polegadas ou filtro de cápsula de 10 polegadas com núcleo únicoUsar linhas descartáveis para vários lotes; usar carcaças laváveis em campanhas estáveis
1–10 m³quadro de placa ou lente ou pequeno fluxo transversal → 1 µm → 10/20 polegada filtração final por membranaSão necessários tanques pulmão, pontos de amostragem e interfaces para teste de integridade

Produção em escala grande e embalagem contínua de vinho

Etapa do processoEstrutura recomendadaFoco do projeto
Clarificação da adegaCentrifugação, filtração em profundidade, filtração por peso da folha sob pressão, ou fluxo transversalSecagem contínua, perda líquida, taxa de recuperação de limpeza
Preparação para o embotellamentoMódulo de Filtração em Profundidade 3–5 µm → Cartucho Filtrante Plissado 0.8–1.2 µmReduzir a carga coloidal e microbiana na membrana final
Etapa finalCarcaça multicartucho com membranas PES de 0,45/0,65 µmAjustar a vazão ao engarrafamento, prever teste de integridade em linha e carcaça reserva ou comutação em paralelo
Produtos de alto risco1 µm → 0,45 µm, 0.2/0.22 µm se necessárioVinhos com baixo teor alcoólico, doces e com riscos bacterianos requerem validação separada

Resumo do estudo de caso

Caso 01 | Filtração sequencial em escala industrial de vinho tinto

  • Condições: Cabernet e Shiraz comerciais, usando 4 vinhas, duas qualidades de vinhas.
  • Caminho: Filtração em corrente transversal → Lente → 0,65 µm de membrana → 0,45 µm de membrana.
  • Resultados: A filtração em corrente transversal remove a maior quantidade de partículas; a filtração subsequente fina não tem efeito adverso significativo na composição tânica, das polissacarídeos e na cor.
  • Aplicação: para vinhos tintos de alta gama, o uso de 0,45 µm deve ser decidido com base em resultados coloidais, microbiológicos e de testes-piloto, e não na afirmação de que ‘vinho tinto não pode ser ultrafiltrado’.

Caso 02 | Clarificação de vinho branco Malvar por filtração em corrente transversal

  • Condições: Usando membranas de filtração em corrente transversal para clarificação de vinho branco em comparação com a filtração tradicional.
  • Condições: Relatos da literatura indicam que a diferença de pressão transmembânica no 0.7 bar resulta em um fluxo de aproximadamente 48–49 L/m²·h.
  • Resultados: Obtido vinho claro, como pré-tratamento para a estabilização subsequente e filtração de embalagem.
  • Aplicação: Este fluxo é apenas aplicável ao equipamento e vinho da literatura, e não pode ser usado diretamente para cotações de área de membrana de outros.

Caso 03 | Clarificação de sucos de uvas e sucos de vinho tinto por maceração quente

  • Condições de Operação: 2017 Ano de Vinícola Italiana, Maceração Quente de Suco de Uvas e Clarificação Estática de Substrato com Alto Teor de Solutos.
  • Rota: Cerâmica fluxo tangencial Estática/Dinâmica Comparada com Filtração por Vaso de Vácuo.
  • Resultados: Filtração fluxo tangencial tem Capacidade Horária Inferior, mas Melhor Eficiência Analítica e Econômica, Reduzindo Custos Operacionais Mantendo a Qualidade do Produto.
  • Aplicação: Para Substratos com Alto Teor de Solutos, Use Filtração fluxo tangencial ou por Vaso em Lugar de depender em Filtração por Membrana Terminal Plissada.

Estudo de Caso: 04 | Entupimento Gelatinoso de Uvas Rottenas por Botrytis

  • Condições de Operação: Diferencial de Pressão na Membrana Aumenta Rapidamente com Alta Proporção de Frutas Rottenas, Curto Ciclos de Lavagem Inversa.
  • Mecanismo: Pectina, Glucanos de Botrytis e Polissacarídeos de Autólise de Levedura Formam uma Camada Viscosa.
  • Solução: Adicione Glucanase de Compliance Durante a Fase Final da Fermentação Usando o Calor Residual; Clarifique Thoroughmente Antes da Filtração em Profundidade e Filtração Terminal.
  • Aplicação: A Literatura Técnica Oficial Alemã Estabelece que SO2 Não Inibe a Atividade Enzimática; o Tempo Ainda Precisa Ser Verificado pelo Contéudo Alcoólico, Temperatura e Especificações do Produto.

Estudo de Caso: 05 | Entupimento após Adição do CMC

  • Condições de Operação: Vinho Branco/Pink para Estabilização Tartrática; Alguns Vinhos Vermelhos Exibem Instabilidade de Cor e Aumento de Turbidez.
  • Solução: Primeiro, confirme a estabilidade proteica e misture bem; adicione o CMC, pelo menos, antes da filtração final e realize um teste de estabilidade fria. (48 h)
  • Aplicação: se o Índice de Filtração (FI) ou Vmax piorar após a adição, tratar os coloides ou reforçar a filtração em profundidade; não substituir simplesmente por uma membrana terminal mais fechada.

Estudo de Caso: 06 | Filtração em Vinícola de Pequena Escala

  • Condições de Operação: Tamanho de Lote Baixo, Limitada própria Equipamento, Embalagem Geralmente Realizada por Serviços Móveis.
  • Rota: filtro prensa/módulo de profundidade ou pequeno sistema tangencial → tanque pulmão → cartucho plissado de pré-filtração → membrana terminal.
  • Conclusão: a filtração tangencial seguida de tanque pulmão ainda apresenta risco de recontaminação; portanto, manter a membrana terminal antes da linha de engarrafamento.

Estudo de Caso: 07 | Validação de Membrana para Linha de Embalagem 0,45 µm

  • Condições de Operação: Validação pública de processo em Portugal, filtração por membrana usada para etapa de embalagem.
  • Control: Registre a integridade para cada embalagem; a instalação utiliza a diferença de pressão entre o compartimento de filtração 1.5 bar como o valor de controle.
  • Conclusão: A membrana 0,45 µm é eficaz neste processo; o valor 1.5 bar é de um único local e não substitui os limites do fabricante.

Estudo de Caso 08 | Retenção de Brettanomyces por Filtração

  • Condições de Operação: Vinho tinto inoculado com duas cepas de Brettanomyces, comparando o tratamento com diferentes tamanhos de poros do SO2.
  • Resultados: Uma cepa é retida pelo 1.2 µm; outra cepa mostra crescimento retardado após o 1.2 µm, mas pode ser removida pelo 0,8 µm.
  • Aplicação: Não use o 1.2 µm como garantia geral de Brettanomyces; embalagem rigorosa usando o 0.45/0,65 µm e validação das microrganismas-alvo.

Estudo de Caso 09 | Risco Microbiano em Vinhos com Baixo Teor Alcoólico

  • Condições de Operação: A proteção alcoólica diminui após a desalcoxiação, com risco aumentado de fermentação na garrafa devido à adição de açúcar.
  • Resultados: Pesquisa apoia o uso de microfiltração e embalagem ultra-limpa para reduzir as cargas de leveduras, bactérias láticas e bactérias acético-ácidas.
  • Aplicação: Produtos com baixo teor alcoólico devem revalidar as capacidades 0,45 e 0.2/0.22 µm e o prazo de validade, não usando parâmetros gerais de vinho.

Estudo de Caso 10 | Filtração Isobárica de Vinhos Espumantes em Tanques

  • Condições de Operação: Após a fermentação secundária em tanque fechado, o vinho precisa ser separado das borras e manter as condições CO2.
  • Processo: Resfriamento/Estabilização → Filtração Isobárica → Adição de Dose → Embalagem Isobárica.
  • Aplicação: O filtro final não apenas remove microrganismos, mas também precisa verificar as condições de pressão positiva, pressão reversa, ventilação e desgasagem das borras CO2.

Estudo de Caso 11 | Encravamento de Membrana Embora o NTU Seja Aceitável

  • Condição de Operação: O vinho é transparente antes da embalagem e visualmente claro, mas a membrana 0,45 µm ainda se encrava rapidamente. (<1 NTU)
  • Conclusão: O NTU principalmente reflete partículas dispersas, mas não reflete todo o risco de encravamento coloidal.
  • Solução: usar membranas de 25 mm e 0,45 µm, ensaiadas a 2 bar e à temperatura real do vinho; o material deve ser o mais próximo possível do usado na etapa terminal de produção.

Estudo de Caso 12 | Diferenças em Rotas de Filtração entre Grandes e Pequenas Vinícolas

  • Condições: Investigar agrupando com base no volume anual de processamento de <50 t, 50–1,000 t, 1,000–10,000 t e ≥10,000 t.
  • Resultados: A filtração em fluxo transversal é mais comum na >50 t vinícola; as grandes vinícolas geralmente usam membranas terminais 0,45 µm para vinhos brancos; os vinhos vermelhos de alta gama têm duas rotas com filtração grossa e 0,45 µm.
  • Aplicação: O escala do equipamento afeta as combinações do processo, mas o tamanho da porosidade terminal ainda é determinado pelo risco microbiano e pelas exigências de filtração.