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
01Uvas e mosto→
02Clarificação e estabilização→
03Pré-filtração em profundidade→
04Etapa de proteção 1–3 µm→
05Membrana final 0,45/0,65 µm→
06Engarrafamento higiênico
mapa de precisão
| Precisão/graduação | Alvos principais de remoção | Posição recomendada |
|---|---|---|
| 50–100 µm | Vinho residual, borras grossas, cristais de tartárico grandes | Depois da prensagem, Antes da recuperação das borras |
| 20–50 µm | Solos do mosto, aglomerados de argila diatômica, matéria suspensa grossa | Antes e depois da prensagem, Durante a recuperação |
| 10–20 µm | Borras Finas, Partículas de Bentoita e Filtros Auxiliares | Depois da Clarificação Coarsa |
| 3–5 µm | Aglomerados de Levaduras, Poámetro em Particulas Finas, Partículas Fina | Primeira Etapa Protetiva Antes da Filtração Final |
| 1–3 µm | Levaduras, Aglomerados Coloidais, Partículas Finais | Proteção Antes da Filtração Final por Membrana |
| 0.8–1.2 µm | Controle de Levaduras e Parte de Brett, Filtros Cautionários | Antes do Vinho Vermelho ou da Filtração Final por Membrana |
| 0,65 µm | Controle de Leveduras; Última Etapa Parcial do Vinho | Antes da Embalagem |
| 0,45 µm | Filtração final por membrana antes do engarrafamento; controle de leveduras, Brett e da maioria das bactérias do vinho | Última etapa antes da máquina de embalagem |
| 0.2/0.22 µm | Controle bacteriológico mais rígido; vinhos com baixo teor alcoólico, doces, adições ou água de processo | Utilize após avaliação de risco |
alvo microbiano
| Objetivo | Avaliação da condição | Grado recomendado | Critérios de aceitação |
|---|---|---|---|
| Saccharomyces e gérmenes gerais pós-fermentação | Diarreia residual, baixo SO2, alta temperatura de embotelamento | 0,65 µm pode ser o ponto de partida; alto risco selecione 0,45 µm | Cultivo antes e após a filtração; confirme a amostra de embotelamento |
| Brettanomyces/Dekkera | Vinho tinto, envelhecido em barris, risco de fenóis voláteis | Pesquisa 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 láticas | MLF não é completo, alto pH, sistema de lisozima/potássio sorbato | 0,45 µm validado com microrganismos relacionados ao vinho; avaliação rigorosa das condições para o 0.2/0.22 µm | Desafio microbiano-alvo, teste de integridade, cultivo pós-filtro |
| Bactérias de ácido acético | exposição à oxigênio, baixo teor alcoólico, contaminação do equipamento | 0,45 µm ou grau superior, combinando exclusão de oxigênio e higiene | cultura aeróbica, oxigênio dissolvido, higiene de embalagem |
| moldes e células maiores | contaminação do material bruto ou do ambiente | A clarificação a montante pode reduzir significativamente a carga; a filtração terminal ainda deve ser selecionada conforme os alvos de leveduras e bactérias | Monitoramento Ambiental e Cultivo do Produto Final |
cartucho filtrante plissado, filtro de cápsula e mídia de filtração em profundidade
| Produto | Escala Aplicável | Aplicações Recomendadas |
|---|---|---|
| PP Cartucho de Filtração Plissado em Profundidade | Produção em Pequena a Grande Escala | 20, 10, 5, 3, proteção 1 µm; Alta Capacidade de Adsorção |
| PES Cartucho de Filtração Plissado Hidrofílico | Linha de Embalagem | 0,65, 0,45 ou filtração final 0.2/0.22 µm |
| PES Filtro de Cápsula | Uso em Laboratório, Aditivos, Vinho Espumante em Pequena Lote, Linhas Móveis ou Isolamento Único | 1–3 µm Proteção ou 0.65/0.45/0,2 µm Final |
| Módulo Plissado/Module Lente | Pequenas a Grandes Vinícolas | Carga Coloidal Alta, Proteção por Membrana Final, Redução da carga microbiana |
| Sistema de Membrana em Crossover | Grandes a Grandes Vinícolas ou Condições de Altos Resíduos Solúveis | Claração 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
| Parâmetro | Recomendação |
|---|---|
| Desempenho no Local | >100–200 NTU; cascos, cascas e pectinas; pequenos filtros podem se entupir em alguns minutos. |
| Avaliação | Esta é uma condição de separação sólido-líquido, não uma condição de filtração final por membrana. |
| Rota de filtração | Sedimentação/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. |
| Produto | Dimensionamento 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'
| Parâmetro | Recomendação |
|---|---|
| Desempenho no Local | O 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. |
| Avaliação | Glucanos de Botrytis, pectinas e seus fragmentos moleculares grandes formam uma camada de cobertura de alta viscosidade. |
| Rota de filtração | Seleção 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. |
| Produto | Use 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
| Parâmetro | Recomendação |
|---|---|
| Desempenho no campo | Altos resíduos finos, enzimas naturais destruídas pelo calor, clarificação lenta, baixa capacidade do cartucho filtrante plissado. |
| Avaliação | Altos resíduos finos formados pelo calor e mistura, liberação de polissacarídeos; separação de alto teor sólido. |
| Rota de filtração | Descanso/centrifugação → Tubular ou fluxo transversal dinâmico/vacuum drum → Filtração em profundidade 5–10 µm; clarifique o mosto antes de prosseguir para o caminho final. |
| Produto | Não 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
| Parâmetro | Recomendação |
|---|---|
| Desempenho no campo | >60 NTU; levedura, cristais de tartárico, proteínas e pectinas coexistem. |
| Determinação | Clarifique primeiro, depois discuta a estabilidade microbiana final. |
| Fluxo do Processo | Trasfega/safra → centrifugação, filtração com terra diatomácea, filtro prensa ou fluxo tangencial → 5–10 µm → 1–3 µm. |
| Produto | Os 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
| Parâmetro | Recomendações |
|---|---|
| Desempenho no Campo | O vinho aparece claro, a taxa de fluxo através da membrana fina diminui; variação significativa entre tanques. |
| Determinação | A autólise da levedura libera polissacarídeos, a carga coloidal não pode ser totalmente refletida pelo NTU. |
| Fluxo do Processo | Pequena escala FI/Vmax → 3–5 µm adsorção/filtração em profundidade → 1 µm proteção → 0.45/0,65 µm final. |
| Produto | Escolha 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
| Item | Recomendação |
|---|---|
| Desempenho no Local | Nevoeiro fino em vinho branco ou rosé; camada poeirenta na superfície da membrana final. |
| Avaliação | As bentoitas e agregados de proteína não se precipitaram suficientemente. |
| Rota de filtração | Sedimentação ou centrifugação suficiente → filtração em profundidade de 3–5 µm → proteção de 1 µm → membrana final. |
| Produto | PP 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
| Item | Recomendação |
|---|---|
| Desempenho no Local | Aumento do contagem de partículas durante a filtração fria; cristais duros nos bombas, válvulas e cartuchos filtrantes. |
| Avaliação | Os cristais tartáricos não foram completamente separados, e os dados mudam após o aquecimento. |
| Rota de filtração | Retenção em baixa temperatura → Sedimentação/Centrifugação → 10–20 µm intercepta cristais grandes → 3–5 µm filtração em profundidade → filtração final por membrana. |
| Produto | Filtração primária regenerável + proteção profunda; a membrana final não é usada como coletor de cristais. |
| Critérios de aceitação | Temperatura 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.
| Parâmetro | Recomendação |
|---|---|
| Desempenho no Local | A turbidez aumenta após a adição do estabilizante, especialmente em vinhos rosés ou de cor profunda; a vida útil do filtro cai drasticamente. |
| Avaliação | A mistura em CMC é desigual, o vinho não atingiu a estabilidade proteica, ou é incompatível com tratamentos anteriores. |
| Rota de filtração | Estabilização 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. |
| Produto | Uma proteção aprofundada com o 1–3 µm pode ser necessária; não pode ser resolvida mudando para uma porosidade menor. |
| Critérios de aceitação | Estabilidade térmica, estabilidade fria, NTU, FI/Vmax e cor. |
Condição operacional 09 | Carga coloidal devido a goma arábica, proteína mannoide ou pseudo-tartárico.
| Parâmetro | Recomendação |
|---|---|
| Desempenho no local | O NTU muda pouco após a adição, mas a vazão final da membrana diminui. |
| Avaliação | Protetor coloides ou grandes moléculas da interação com a membrana ou polifenóis do vinho. |
| Rota de filtração | Defina 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. |
| Produto | Use o PES com baixa adsorção para a filtração final por membrana; use o 1–3 µm para filtração em profundidade no fluxo. |
| Critérios de aceitação | Compare 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.
| Parâmetro | Recomendação |
|---|---|
| Desempenho no Local | O comprador de vinho vermelho está preocupado de que o 0,45 µm possa 'remover o colorido' ou enfraquecer a sensação na boca. |
| Avaliação | O impacto vem da adsorção média, da clarificação excessiva e do pré-tratamento, não apenas do tamanho do poro. |
| Abordagem | Compare 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. |
| Produto | Adsorção baixa hidrofílica final PES por membrana; evite carregar a membrana final com grandes quantidades de coloides. |
| Critérios de aceitação | Colorido, 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
| Parâmetro | Recomendação |
|---|---|
| Desempenho no Local | <1 NTU, boa filtrabilidade; o objetivo é limpidez e estabilidade microbiológica. |
| Abordagem | 1–3 µm filtração em profundidade/complexa pré-filtrada → 0,45 µm hidrofílica PES → linha de embalagem esterilizada. |
| Configuração em Lote Pequeno | Filtro de cápsula de 10 polegadas com núcleo único ou equivalente; teste baseado no volume real de vinho. |
| Configuração em Linha Grande | Haste paralela com múltiplos núcleos, projetada para ajustar a taxa de fluxo à máquina de embalagem, mantendo uma margem de área 20–30%. |
| Critérios de aceitação | Teste de integridade antes e depois da filtração, NTU, pressão diferencial e oxigênio dissolvido. |
Condição de Operação 12 | Vinho Tinto Seco, Alto Conteúdo Gelatinoso
| Parâmetro | Recomendação |
|---|---|
| Desempenho no Local | Cor escura, alto gelatinoso, variabilidade de vida do filtro 0,45 µm. |
| Rota de filtração | Fluxo transversal ou módulo em profundidade → 3 µm → 0.8–1.2 µm proteção → 0.65 ou 0,45 µm filtração final por membrana. |
| Seleção Precisa | avalie 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. |
| Produto | adsorção baixa para o PES; a filtração final deve ser testável para integridade. |
| Critérios de aceitação | FI/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
| Item | Recomendação |
|---|---|
| Desempenho no Local | resíduo de açúcar, fermentação fria incompleta ou dormência de leveduras; um número pequeno de sobreviventes pode causar pressão na garrafa e turbidez. |
| Rota de filtração | Clarificação 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. |
| Produto | membrana terminal do PES; use filtros de cápsula descartáveis para pequenas lotes para reduzir a contaminação secundária. |
| Critérios de aceitação | A 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
| Parâmetro | Recomendações |
|---|---|
| Desempenho no Local | A proteção alcoólica diminui, o equilíbrio entre proteínas/polímeros/cristais tartricos muda, e o risco de bactérias e levaduras osmófilas aumenta. |
| Rota de filtração | Reavaliação pós-desalcoamento da clarificação e estabilização → 1–3 µm em profundidade → 0,45 µm;avaliação de risco pode permitir 0.2/0.22 µm. |
| Produto | Filtro final hidrofílico PES ou cápsula;não siga os dados de vida útil padrão do vinho. |
| Critérios de aceitação | Desafios na formulação com baixo teor alcoólico, vida útil, microrganismos-alvo, integridade, e embalagem ultra-pura. |
Condição 15|Fermentação malolática não confirmada como completa
| Parâmetro | Recomendação |
|---|---|
| Desempenho no campo | Resíduo de ácido málico, alto pH, ou bactérias láticas viáveis ainda presentes. |
| Rota de filtração | Confirme o status do MLF e os objetivos do processo → proteção do 1 µm → terminal com validação de bactérias lácticas do 0,45 µm. |
| Condições rigorosas | Para uma maior garantia bacteriológica, realize testes de capacidade e recuperação dos componentes do 0.2/0.22 µm. |
| Critérios de aceitação | Cultivo de ácido málico, bactérias lácticas, integridade e fronteira asséptico após o filtro. |
Condição 16|Risco de Brettanomyces em vinho tinto
| Parâmetro | Recomendações |
|---|---|
| Desempenho no local | Risco de fenóis voláteis em vinhos envelhecidos em barris; os resultados da cultura pós-tratamento com 2 são instáveis. |
| Rota de filtração | Zona 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. |
| Evidência | Especificas 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 aceitação | Não 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
| Parâmetro | Recomendações |
|---|---|
| Desempenho no Local | Corrigir o tamanho do poro do filtro final, mas culturas positivas no produto final. |
| Seqüência de Investigação | Desvio/O-ring → integridade do filtro → respiro e montagem da carcaça → tubulação pós-filtro/tanque pulmão → válvula de envase e fechamento. |
| Ação | Isolar lote; não atribuir imediatamente ao tamanho do poro; retestar a integridade e as amostras ambientais. |
| Critérios de aceitação | Amostras 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
| Item | Recomendação |
|---|---|
| Desempenho no Local | O vinho base deve ser claro, mas precisa ser inoculado com a levedura para a segunda fermentação posteriormente. |
| Rota de filtração | Clarificação/stabilização do vinho base → Filtração por membrana 0.45–1 µm → Adicione a fórmula de tiragem e a levedura-alvo sob condições controladas → Embalagem. |
| Produto | Adições em pequena escala podem usar filtro de cápsula 0,45 µm PES; volume principal usa cartucho filtrante plissado. |
| Critérios de aceitação | Certifique-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
| Item | Recomendação |
|---|---|
| Desempenho no Local | O volume da doseagem é pequeno e contém açúcar, e não há espaço para a segunda fermentação após a entrada no produto final. |
| Rota de filtração | Formulando 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. |
| Produto | Uma cápsula de baixo volume retido é preferível a uma carcaça grande; selecionar conexão sanitária rápida ou asséptica. |
| Critérios de aceitação | Integridade 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.
| Parâmetro | Recomendação |
|---|---|
| Desempenho no Local | Depois da fermentação secundária, as borras de levedura estão presentes, e a despressurização pode causar espuma e perda do CO2. |
| Rota de filtração | Resfriamento → Filtração isobárica em cruz/clarificação → proteção do 1–3 µm → filtração final isobárica 0.65/0,45 µm → embalagem isobárica. |
| Produto | O 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 aceitação | CO2, 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
| Parâmetro | Recomendação |
|---|---|
| Desempenho no Local | Pequena quantidade de equipamentos, mudanças frequentes de lote, limites de higiene curtos, baixa taxa de utilização do cartucho filtrante. |
| Rota de filtração | Descanso/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. |
| Seleção | Filtros 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 aceitação | Registre 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
| Parâmetro | Recomendação |
|---|---|
| Desempenho no Local | Alternância contínua entre diferentes vinícolas e diferentes tipos de vinho; flutuações significativas na qualidade do vinho proveniente. |
| Rota de filtração | Chegue ao local, mede NTU + FI/Vmax → Configure etapa protetiva switchable 3/1/0,8 µm → etapa terminal final 0.45/0,65 µm. |
| Produto | Carcaça multietapas com circuito de desvio e portas de amostragem; conexão final com interfaces de dois O-rings. |
| Critérios de aceitação | Teste 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
| Lote | Estrutura Recomendada | Explicação |
|---|---|---|
| 1–50 L | Filtro Cartucho Plissado/Pequena Cápsula | Experimentos, aditivos, validação da fórmula; preferir volume de retenção baixo |
| 50–1.000 L | 5–10 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 único | Usar linhas descartáveis para vários lotes; usar carcaças laváveis em campanhas estáveis |
| 1–10 m³ | quadro de placa ou lente ou pequeno fluxo transversal → 1 µm → 10/20 polegada filtração final por membrana | São necessários tanques pulmão, pontos de amostragem e interfaces para teste de integridade |
Produção em escala grande e embalagem contínua de vinho
| Etapa do processo | Estrutura recomendada | Foco do projeto |
|---|---|---|
| Clarificação da adega | Centrifugação, filtração em profundidade, filtração por peso da folha sob pressão, ou fluxo transversal | Secagem contínua, perda líquida, taxa de recuperação de limpeza |
| Preparação para o embotellamento | Módulo de Filtração em Profundidade 3–5 µm → Cartucho Filtrante Plissado 0.8–1.2 µm | Reduzir a carga coloidal e microbiana na membrana final |
| Etapa final | Carcaça multicartucho com membranas PES de 0,45/0,65 µm | Ajustar a vazão ao engarrafamento, prever teste de integridade em linha e carcaça reserva ou comutação em paralelo |
| Produtos de alto risco | 1 µm → 0,45 µm, 0.2/0.22 µm se necessário | Vinhos 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.
