IT9084968A1

IT9084968A1 - ULTRAFILTRATION AND REVERSE OSMOSIS PROCESS FOR THE DEALCULATION OF WINES

Info

Publication number: IT9084968A1
Application number: IT084968A
Authority: IT
Inventors: Mattia Maurizio De
Original assignee: Perdomini Spa
Priority date: 1990-07-04
Filing date: 1990-07-04
Publication date: 1992-01-04
Also published as: IT1242865B; IT9084968A0

Description

Descrizione del trovato avente per titolo: Description of the invention having as title:

"PROCESSO DI ULTRAFILTRAZIONE ED OSMOSI INVERSA PER LA DEALCOLAZIONE DI VINI" "PROCESS OF ULTRAFILTRATION AND REVERSE OSMOSIS FOR THE DEALCOLATION OF WINES"

CAMPO DI APPLICAZIONE FIELD OF APPLICATION

La presente invenzione si riferisce ad un processo di dealcolazione di vini. The present invention refers to a wine dealcoholation process.

Più precisamente, la presente invenzione si riferisce ad un processo atto a permettere, a partire da un vino avente un tasso alcolico predeterminato, la produzione di vino avente le stesse caratteristiche organolettiche del prodotto di partenza ed il cui tasso alcolico sia tuttavia ridotto ad un valore pure predeterminato. More precisely, the present invention refers to a process suitable for allowing, starting from a wine having a predetermined alcohol content, the production of wine having the same organoleptic characteristics of the starting product and whose alcohol content is however reduced to a value also predetermined.

L'invenzione trova principale applicazione nell'arabito dell'industria enologica. The invention finds main application in the dress of the wine industry.

STATO DELLA TECNICA STATE OF THE TECHNIQUE

Sono noti nella tecnica processi di dealcolazione per vini destinati ad etilisti, persone seguenti diete particolari oppure persone che non gradiscono l'eccesso di alcool. Dealcoholation processes are known in the art for wines intended for ethylists, people following particular diets or people who do not like excess alcohol.

Tali processi sono generalmente basati sull'utilizzo di dispositivi evaporatori, ad esempio evaporatori a piastre, che permettono di allontanare l'alcool da un dato prodotto. These processes are generally based on the use of evaporator devices, for example plate evaporators, which allow the alcohol to be removed from a given product.

Tuttavia, questi tipi di processo presentano inconvenienti e svantaggi, essenzialmente dovuti al fatto che l'evaporazione modifica le caratteristiche organolettiche del vino, che viene così a perdere alcune peculiarità quali, ad esempio, profumo, colore, densità oppure fragranza. However, these types of processes have drawbacks and disadvantages, essentially due to the fact that evaporation modifies the organoleptic characteristics of the wine, which thus loses some peculiarities such as, for example, perfume, color, density or fragrance.

DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE DESCRIPTION OF THE INVENTION

La presente Invenzione ha come scopo principale quello di fornire un processo di dealcolazione di vini che permetta la produzione, a partire da un vino avente un dato tasso alcolico e date caratteristiche organolettiche, di vino avente le stesse caratteristiche organolettiche ma un tasso alcolico ridotto di una quantità esattamente predeterminata. The main purpose of the present invention is to provide a wine dealcoholation process which allows the production, starting from a wine having a given alcohol content and given organoleptic characteristics, of wine having the same organoleptic characteristics but an alcohol content reduced by one exactly predetermined quantity.

Ciò è ottenuto mediante la messa in opera delle caratteristiche descritte alla rivendicazione principale. This is achieved by implementing the features described in the main claim.

Le rivendicazioni da essa dipendenti delineano forme di realizzazione preferenziali del processo secondo l'invenzione. The claims dependent on it outline preferential embodiments of the process according to the invention.

Il processo secondo l'invenzione è basato sul rispettivo utilizzo di membrane di ultrafiltrazione e di membrane di osmosi inversa. The process according to the invention is based on the respective use of ultrafiltration membranes and reverse osmosis membranes.

Secondo tale processo, un vino grezzo avente un tasso alcolico predeterminato viene sottoposto ad una prima fase di filtrazione mediante passaggio attraverso membrane semipermeabili di ultrafiltrazione. According to this process, a raw wine having a predetermined alcohol content is subjected to a first step of filtration by passing through semipermeable ultrafiltration membranes.

Tali membrane semipermeabili sono generalmente costituite da permeatori selettivi formanti il mezzo di separazione tra due specie chimiche, detti permeatori selettivi essendo all'atto pratico composte da film polimerici sottili con un elevatissimo rapporto superficie/spessore, la separazione tra le specie chimiche avvenendo grazie alle proprietà di trasporto selettivo, cioè alle differenti velocità di trasporto dei film stessi; la forza di spinta per attivare e mantenere il processo è generalmente, ma non esclusivamente, rappresentata da una pressione meccanicamente impressa. These semipermeable membranes generally consist of selective permeators forming the separation medium between two chemical species, said selective permeators being in practice composed of thin polymeric films with a very high surface / thickness ratio, the separation between chemical species occurring thanks to the properties selective transport, ie at the different transport speeds of the films themselves; the thrust force to activate and maintain the process is generally, but not exclusively, represented by a mechanically impressed pressure.

La detta prima fase di ultrafiltrazione, eseguita alla relativamente bassa pressione di circa 5 bar, permette di eliminare dal vino la maggior parte di quelle sostanze monomolecolari che porterebbero a rottura la membrana di osmosi inversa, questo senza tuttavia minimamente intaccare le caratteristiche organolettiche del prodotto. The said first ultrafiltration phase, carried out at the relatively low pressure of about 5 bar, allows to eliminate from the wine most of those monomolecular substances that would break the reverse osmosis membrane, this without however affecting the organoleptic characteristics of the product.

Il permeato sterile proveniente dalla fase di ultrafiltrazione viene sottoposto ad un'operazione di stabilizzazione biologica e, successivamente, a ripetuti passaggi attraverso membrane di osmosi inversa ove, sotto una pressione di circa 60 bar, avviene un processo di asportazione dell'alcool mediante un procedimento di dialisi tecnica basato sull'utilizzo di acqua demineralizzata e stabilizzata biologicamente. The sterile permeate coming from the ultrafiltration phase is subjected to a biological stabilization operation and, subsequently, to repeated passages through reverse osmosis membranes where, under a pressure of about 60 bar, an alcohol removal process takes place by means of a procedure of technical dialysis based on the use of demineralized and biologically stabilized water.

Il risultato del processo è quindi, da una parte, vino avente un tasso alcolico predeterminato e, dall'altra, una soluzione idroalcalina a bassa concentrazione, la quale può a sua volta essere sottoposta ad un processo di osmosi inversa mediante l'utilizzo di particolari membrane allo scopo di suddividere l'alcool dall'acqua. The result of the process is therefore, on the one hand, wine having a predetermined alcohol content and, on the other hand, a low concentration hydroalkaline solution, which in turn can be subjected to a reverse osmosis process through the use of particular membranes for the purpose of separating alcohol from water.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI ILLUSTRATION OF DRAWINGS

Altre caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno evidenti alla lettura della decrizione seguente, di una forma di realizzazione dell'invenzione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con l'ausilio della figura illustrata nella tavola allegata, che illustra uno schema semplificato di un impianto di dealcolazione di vini secondo l'invenzione. Other characteristics and advantages of the invention will become evident upon reading the following description of an embodiment of the invention, provided by way of non-limiting example, with the aid of the figure illustrated in the attached table, which illustrates a simplified diagram of a wine dealcoholation plant according to the invention.

ESPOSIZIONE DELL’INVENZIONE EXHIBITION OF THE INVENTION

Nella figura, il numero di riferimento 10 indica, generalmente, un impianto per la dealcolazione di vini. In the figure, the reference number 10 generally indicates a wine dealcoholisation plant.

Il diagramma rappresentante tale impianto è stato semplificato onde facilitarne la comprensione, e presenta pertanto unicamente gli elementi essenziali per la messa in opera del processo di dealcolazione; in esso non sono tuttavia rappresentati i numerosi componenti di blocco e deviazione flusso di cui è dotato l'impianto, quali valvole di pressione, elettrovalvole, valvole di sicurezza e similari. The diagram representing this plant has been simplified in order to facilitate its understanding, and therefore presents only the essential elements for the implementation of the dealcoholation process; however, it does not show the numerous blocking and flow deviation components with which the system is equipped, such as pressure valves, solenoid valves, safety valves and the like.

Il posizionamento di detti componenti non forma comunque parte della presente invenzione ed è facilmente individuabile da parte di un tecnico progettista. However, the positioning of said components does not form part of the present invention and is easily identifiable by a design engineer.

Detto impianto comprende un primo serbatoio aperto 11, di alimentazione fase di ultrafiltrazione, ed un secondo serbatoio chiuso 12, di alimentazione fase di osmosi inversa. Said plant comprises a first open tank 11, for feeding the ultrafiltration phase, and a second closed tank 12, for feeding the reverse osmosis phase.

In una prima fase di processo il vino grezzo da dealcolare, avente un tasso alcolico pari a circa 10%, viene immesso tramite una condotta 13 nel serbatoio 11. In a first phase of the process, the raw wine to be dealcoholed, having an alcohol content of about 10%, is introduced through a pipe 13 into the tank 11.

Di qui il vino viene immesso in una condotta 14 ed immesso, tramite una pompa dì alimentazione 15 ed una pompa centrifuga di riciclo 16 in una sezione di ultrafiltrazione 17 dotata di moduli di ultrafiltrazione 18', 18" a membrana. From here the wine is introduced into a duct 14 and fed, by means of a feed pump 15 and a centrifugal recycling pump 16, into an ultrafiltration section 17 equipped with membrane ultrafiltration modules 18 ', 18 ".

Il prodotto concentrato uscente dalla sezione 17 viene quindi riciclato versò il serbatoio 11 tramite una condotta 19, mentre il permeato viene trasportato, tramite una condotta 20, al serbatoio 12. The concentrated product leaving the section 17 is then recycled poured into the tank 11 through a pipe 19, while the permeate is transported, through a pipe 20, to the tank 12.

La fase di ultrafiltrazione viene continuamente ripetuta fino all'esaurimento del vino contenuto nel serbatoio 11, nel quale rimane unicamente un deposito di prodotto concentrato, che viene successivamente scaricato tramite mezzi non rappresentati nella figura. The ultrafiltration step is continuously repeated until the wine contained in the tank 11 is exhausted, in which only a deposit of concentrated product remains, which is subsequently discharged by means not shown in the figure.

Il prodotto permeato e sterile proveniente dalla fase di ultrafiltrazione è in questo momento presente nel serbatoio chiuso 12, ove regna un'atmosfera inerte grazie all'immissione di azoto tramite una condotta 21 ed un dispositivo di immissione 22. The permeate and sterile product coming from the ultrafiltration phase is at this moment present in the closed tank 12, where an inert atmosphere reigns thanks to the introduction of nitrogen through a duct 21 and an injection device 22.

Ha quindi inizio la fase della vera e propria dealcolazionet questa avviene immettendo il prodotto contenuto nel serbatoio 12 in una condotta 23 che alimenta una pompa ad alta pressione 24 atta ad immettere il prodotto ad una pressione di circa 60 bar in una sezione 25 di osmosi inversa nella quale sono presenti moduli 26', 26" a membrana. The real dealcoholation phase then begins and this takes place by introducing the product contained in the tank 12 into a duct 23 which feeds a high pressure pump 24 capable of introducing the product at a pressure of about 60 bar into a reverse osmosis section 25. in which there are membrane modules 26 ', 26 ".

La costituzione generale di tali moduli 26, come pure quella del moduli 18 è ben nota al tecnici del ramo, non forma parte dell'invenzione e non sarà conseguentemente dettagliatamente descritta. The general constitution of these modules 26, as well as that of the modules 18 is well known to those skilled in the art, does not form part of the invention and will consequently not be described in detail.

Appare unicamente utile ricordare che, durante il processo di osmosi inversa, che avviene per l'applicazione di alta pressione, il prodotto permeato attraverso le membrane viene ad assumere una elevata concentrazione alcolica, mentre il prodotto concentrato in uscita dalle membrane ha un tasso alcolico inferiore a quello presente in ingresso. It is only useful to remember that, during the reverse osmosis process, which occurs due to the application of high pressure, the product permeated through the membranes assumes a high alcohol concentration, while the concentrated product leaving the membranes has a lower alcohol content. to the one present at the entrance.

All'uscita della sezione 25 il permeato ad alto tasso alcolico viene immesso in una condotta' 27 e trasportato quindi al contenitore aperto 11 ove viene immagazzinato per ulteriori eventuali trattamenti. At the outlet of section 25, the permeate with a high alcohol content is introduced into a duct 27 and then transported to the open container 11 where it is stored for further possible treatments.

Il concentrato uscente dalla sezione 25, a minore tasso alcolico, viene invece immesso in una condotta 28 e riciclato verso il serbatoio chiuso 12. The concentrate leaving section 25, with a lower alcohol content, is instead introduced into a pipe 28 and recycled towards the closed tank 12.

Per correttamente eseguire il processo di dealcolazione è necessario reintegrare nel serbatoio chiuso una quantità di liquido pari a quella fuoriuscita attraverso le membrane di osmosi inversa dei moduli 26. To correctly carry out the dealcoholation process, it is necessary to reintegrate in the closed tank a quantity of liquid equal to that which escaped through the reverse osmosis membranes of the modules 26.

A questo scopo viene inserito nel serbatoio chiuso 12, tramite una condotta 29, un liquido di reintegro in una quantità pari a quella del permeato e presentante inoltre alcune caratteristiche tecniche fondamentali per la buona riuscita del processo. For this purpose, a make-up liquid in an amount equal to that of the permeate is inserted into the closed tank 12, through a duct 29, and also has some technical characteristics which are fundamental for the success of the process.

Tale liquido è costituito da acqua demineralizzata, sterilizzata e deionizzata, proveniente da un dispositivo 30 collegato alla condotta 29 e contenente un filtro al carbone attivo, nonché delle cartucce sterilizzanti. This liquid consists of demineralized, sterilized and deionized water, coming from a device 30 connected to the duct 29 and containing an activated carbon filter, as well as sterilizing cartridges.

In tal modo, il liquido di reintegro viene possedere una conducibilità estremamente bassa (la resistività si aggira attorno a 18 Megaohm) ed è privo di solventi clorurati. In this way, the make-up liquid has an extremely low conductivity (resistivity is around 18 Megaohm) and is free of chlorinated solvents.

Il processo di dealcolazione tramite osmosi inversa e reintegro liquido nel serbatoio 12 viene quindi ripetuto fino al raggiungimento del tasso alcolico' desiderato, detto processo essendo eseguito mantenendo la temperatura costante tramite l'utilizzo di uno scambiatore di calore (non rappresentato) ed il pH su valori di acidità predeterminati; di seguito il prodotto, costituito da vino dealcolato, viene scaricato tramite una condotta 31 verso una stazione successiva, che può essere di ulteriore trattamento oppure di imbottigliamento o infustamento. The dealcoholation process by means of reverse osmosis and liquid reintegration in the tank 12 is then repeated until the desired alcohol content is reached, said process being carried out while maintaining the temperature constant through the use of a heat exchanger (not shown) and the pH on predetermined acidity values; then the product, consisting of dealcoholated wine, is discharged through a conduit 31 towards a subsequent station, which can be for further treatment or for bottling or keging.

L'impianto di dealcolazione è infine completato da un dispositivo di lavaggio condotte, comprendente un serbatoio 32 e varie condotte (non rappresentate) di collegamento con l'impianto stesso. Finally, the dealcoholation plant is completed by a pipe washing device, comprising a tank 32 and various pipes (not shown) for connection with the plant itself.

Tale dispositivo di lavaggio può essere attivato sia manualmente che automaticamente. This washing device can be activated both manually and automatically.

Claims

CLAIMS 1. Process for the dealcoholation of wines, in which a raw wine having a first predetermined alcohol content is subjected to subsequent treatments in order to obtain a product having the same organoleptic characteristics and a second predetermined alcohol content lower than said first alcohol content, said process being carried out in a dealcoholation plant (10), characterized in that said process comprises the following steps a) ultrafiltration phase, in which said raw wine is taken from a first tank (10) and inserted into a first filtering section (17) provided with at least one ultrafiltration module (18 ', 18 ") with a semi-waterproof membrane, concentrated product leaking from said first filtering section (17) being recycled towards said first tank and the product permeated through said first filtering section being sterilized therein and conducted into a second closed tank (12) with a controlled atmosphere, said ultrafiltration phase being cyclically repeated until the raw wine contained in said first tank is used up; b) dealcoholation phase in which said permeate product is taken from said second tank (12) and inserted under high pressure, advantageously at a pressure of about 60 bar, in a second filtering section (25) provided with at least one module (26 ' , 26 ") reverse osmosis filter with semipermeable membrane, the concentrated product coming out from said second filtering section (25) being recycled towards said second tank (12) and the product permeated through said second filtering section (25) being led towards said first reservoir, said process being further characterized by the fact that the atmosphere inside said second tank (12) is kept inert by introducing nitrogen gas into it, by the fact that for each reverse osmosis cycle the concentrated product present in said second tank (12) is integrated by means of a make-up liquid having characteristics of absolute sterility and high resistivity, advantageously higher than 15 Megaohm, said make-up liquid being inserted in said second tank (12) in a quantity substantially equal to the quantity of product cyclically permeate through said second filtering section, and by the fact that said dealcoholation step b) is repeated until a concentrated product having a predetermined alcohol content is obtained.

2. Process according to claim 1, characterized in that said make-up liquid consists of deionized, demineralized and sterilized water.

Process according to one of the preceding claims, characterized in that it is carried out under substantially constant temperature conditions.

Process according to one of the preceding claims, characterized in that it is carried out under acid pH conditions.

5. Process according to one of the preceding claims, characterized in that at the end of said ultrafiltration step a) a washing of the ducts of said plant (10) is carried out.