miércoles, 14 de diciembre de 2011

Prensas y Prensado de la Vendimia Estrudaja


PRENSAS Y PRENSADO DE LA VENDIMIA ESTRUJADA

Las primeras referencias gráficas o escritas de las prensas vitícolas, se remontan al Egipto Antiguo y a la Grecia Clásica, empleándose sistemas de prensado de pisado a pié o bien prensas de torsión, evolucionando más tarde hacia las prensas de viga y las verticales de cuñas o husillo, y por fin apareciendo en el siglo pasado y a lo largo del actual, los tipos de prensas que hoy día se utilizan en la industria vitivinícola: prensas verticales, horizontales de platos, membrana y continuas.

Las prensas son las principales máquinas de una bodega de elaboración de vinos. Se utilizan indistintamente para la extracción de mostos en las vendimias frescas, generalmente blancas, y para vinos en las vendimias fermentadas, normalmente tintas. En el primer caso, la vendimia puede ser prensada directamente entera o bien someterse a un proceso de estrujado previo, lográndose de este modo una importante economía en el volumen disponible de prensado y una optimización de los rendimientos del mismo; aunque la calidad de las producciones parecen estar más cercanas a la uva prensada entera.

Según un estudios realizados, se establece que un grano de uva puede estallar bajo una presión de 0,8 kg / cm2, extrayéndose los principales componentes de la vendimia con presiones de hasta 6,0 kg / cm2, mientras que a presiones comprendidas entre 6,0 y 10,0 kg / cm2 lo son los de las células de los hollejos y por encima de los 10,0 kg / cm2 comienza a extraerse el agua de vegetación de los escobajos. De tal modo, que para la obtención de mostos blancos, se aconseja una primera fase de prensado comprendida entre 0,7 a 7,0 kg / cm2, y luego una segunda fase entre 7,0 a 10,0 kg / cm2, obteniéndose en ésta última una fracción de tan solo del 2 a 3 % del total de mosto. Sin embargo, los llamados “mostos o vino de prensa”, suponen en la práctica un porcentaje superior, del orden del 10 al 15 por 100, por los que las últimas fracciones de vino o mosto de la primera etapa de prensado, deben ser mezcladas con las de la segunda etapa.

En la actualidad, con la utilización de prensas de membrana y de otros sistemas tradicionales, los datos de presiones antes señalados se reducen notablemente, pues con estas máquinas las superficies de presión y de drenado son tan grandes y equilibradas, que se pueden obtener los mismos rendimientos, llegando a reducir e incluso anular los tradicionales vinos de prensa de peor calidad.

Las prensas de uva están basadas en el principio de Pascal: “La presión ejercida sobre cualquier punto de un líquido se transmite con igual intensidad en todos los sentidos”. Por lo tanto, introduciendo la vendimia fresca o fermentada en un recinto de paredes permeables al mosto o al vino y ejerciendo a continuación una presión sobre la misma, se pueden extraer los líquidos citados, quedando dentro del recinto las partes sólidas que acompañan a la vendimia: hollejos, pepitas y ocasionalmente raspones. La salida del mosto o vino no es instantánea, pues una gran parte de estos fluidos están contenidos dentro de las células de los tejidos vegetales de la vendimia, precisándose de tiempo y  presión para completar su extracción.

En la actualidad las prensas vinícolas se accionan por medio de la energía eléctrica, la cual puede ser transformada en energía hidráulica, que acciona un pistón y éste a su vez mueve un plato de presión; energía mecánica por rotación de un tornillo que desplaza un plato de presión o un sinfín que mueve directamente la vendimia haciéndola comprimir contra una tapa; y por fin energía neumática, que presiona sobre una membrana contra una masa de vendimia.

Las prensas discontinuas funcionan cíclicamente sucediéndose las siguientes fases: carga – prensado – descarga – limpieza, mientras que las prensas continuas no tienen un ciclo de funcionamiento y las operaciones antes citadas se suceden en un recinto, donde por una parte se alimenta la máquina y por otro lugar distinto se extrae el orujo agotado.

Generalmente las prensas se alimentan de vendimia estrujada fresca o fermentada, obteniéndose mientras se realiza la fase de llenado, una cantidad importante de mosto o vino procedente del escurrido en la propia prensa. En las prensas discontinuas se estima que escurre de mosto fresco un 50 a 60 % del total del mismo, de tal modo que cabe el doble del volumen de vendimia que tiene la prensa, es decir:  Volumen vendimia fresca  =  2 . Volumen de la prensa

En el caso de vendimias tintas fermentadas, se calcula que cabe tres o cuatro veces el volumen de la prensa, pero incluyendo el vino descubado por sangrado del depósito de fermentación, es decir: Volumen de vendimia fermentada  =  3 a 4 . Volumen de la prensa

Estos datos se conocen como “coeficiente de carga” de la prensa, estableciéndose además de los anteriores los siguientes: carga con vendimia entera sin estrujar ni despalillar: 0,6 a 0,8; carga con vendimia bombeada sin estrujar ni despalillar: 1,3 a 1,6.

En las prensas discontinuas, la salida de mosto sigue de manera teórica unos diagramas de prensado, donde en el ciclo de llenado y al principio del de prensado, la cantidad de mosto extraído es muy elevada, disminuyendo progresivamente a lo largo del ciclo de prensado hasta cesar prácticamente dejando los orujos secos y agotados, y consiguiéndolo con la aplicación de presiones crecientes. En una prensa vertical, el diagrama de presiones en función del tiempo es una línea ascendente, donde normalmente se aplican tres o cuatro niveles de presión, que se mantienen durante un cierto tiempo antes de pasar al escalón siguiente. Con el propósito de aumentar la velocidad de prensado y aumentar los rendimientos de extracción, cada cierto tiempo se puede interrumpir la presión sobre la masa compacta de vendimia, para esponjarla o desmenuzarla, y luego iniciar de nuevo la presión hasta alcanzar valores más altos que los del período anterior, y así sucesivamente hasta terminar el ciclo de trabajo. En este caso el diagrama de presiones de prensado, toma una típica forma almenada, con almenas cada vez más elevadas a medida que sucede el tiempo y se hace subir progresivamente la presión. El desmenuzado rompe la estructura de la masa de orujos, que progresivamente se impermeabiliza por su compactación y obturación de los espacios entre hollejos, por las partículas sólidas retenidas del mosto o vino.

En la parte superior de cada una de estas almenas, donde teóricamente la presión debe ser constante y mantenerse según una línea paralela, en la realidad ésta baja por la salida  de vino o mosto de la vendimia comprimida, por lo que la presión debe ser restablecida de manera automática, tomando entonces el diagrama de presiones una típica forma de dientes de sierra.

Para lograr el agotamiento de una masa de vendimia, se puede recurrir a no desmenuzar o a hacerlo en pocas ocasiones, necesitándose un tiempo de trabajo bastante más largo, o por el contrario, realizar desmenuzados más numerosos y frecuentes, donde el tiempo de extracción es mucho más corto, y todo ello trabajando a la misma presión. Sin embargo, en el primer caso los vinos o mostos obtenidos resultan más limpios, debido a que la propia masa de vendimia hace de filtro, mientras que con los desmenuzados frecuentes, el contenido de turbios o fangos es más elevado. Existe un error al pensar que los mostos más limpios son siempre de mayor calidad, y ello es cierto sí se extrajesen bajo la misma presión; pero frecuentemente la lentitud de las prensas donde no se desmenuza o se hace poco, se agilizan compensando con una mayor presión en el prensado, y en este caso la calidad es más discutible que la de un mosto sucio extraído a menor presión pero posteriormente bien desfangado.

En las operaciones de prensado o de desmenuzado, además del nivel de presión seleccionado en cada ciclo de prensado, el movimiento de los elementos de presión: platos, membranas, etc. puede ser realizado a distintas velocidades, generalmente rápida cuando se comienza a prensar o a desmenuzar, y más lenta en pleno proceso de prensado o de desmenuzado.

El manejo de las prensas discontinuas o mejor dicho, el de su ciclo de trabajo: llenado – series de prensado y desmenuzado – vaciado – limpieza, puede hacerse de varias formas:

- Accionamiento manual. Propio de máquinas antiguas, donde todas las funciones que se realizan, se ejecutan de acuerdo con el criterio de la persona que las maneja, de tal forma que el ciclo de trabajo se hace de manera muy intuitiva y a menudo poco adecuado.

- Accionamiento semiautomático. Sistema también propio de prensas antiguas, donde una vez cargadas y cerradas, se ponen en marcha con un interruptor de conexión. Una vez alcanzada la presión previamente programada, la prensa de detiene y empiezan de manera automática una serie de presiones en forma de dientes de sierra para el mantenimiento de la presión. Para realizar las operaciones de desmenuzado o para pasar a un nivel de presión superior, es preciso hacerlo  de forma manual, aunque los cambios de velocidad pueden ser  automáticos.

- Accionamiento automático. El funcionamiento de una prensa no solo consiste en automatizar una o varias presiones predeterminadas, sino que también es necesario coordinar y prever otras funciones que ésta máquina realiza, como son el número de series de prensado, la duración de cada una de ellas, el tiempo empleado en los desmenuzados, las velocidades de presión y descompresión, el cerrado o apertura de las puertas, el ciclo de vaciado de orujos, etc. Además de tener en cuenta una serie de limitaciones que posee la propia máquina, dirigidas a garantizar la seguridad para los usuarios y también a la integridad de la propia prensa.

No hace muchos años los automatismos que se instalaban eran de carácter electromecánico, utilizándose normalmente discos giratorios de un determinado número de pistas concéntricas, con unos orificios donde una serie de clavijas móviles se colocaban o no para accionar o anular una determinada función, mediante el accionamiento de unos microcontactores eléctricos colocados sobre cada pista. Estos programadores son muy poco versátiles, permitiendo al usuario un número de operaciones bastante limitado, pero a veces suficiente para conseguir un automatismo del trabajo de la prensa, sin la atención constante de un operario.

En la actualidad se utilizan programadores electrónicos e incluso informáticos, donde se puede introducir prácticamente cualquier tipo de programa de prensado, salvo los de seguridad, donde no se puede intervenir, bien sea de una manera electrónica o de tipo electromecánico; pudiéndose lograr de este modo cualquier tipo ciclo de prensado, adaptado a las necesidades requeridas por los técnicos de bodega y también como es lógico, sin la atención permanente de un operario.

Los automatismos de las prensas pueden clasificarse de acuerdo con los siguientes grupos:

- Informaciones recibidas del exterior. Introducidas en el programa por el usuario, donde se determina el número de series de prensado, el número o tiempo de sobreprensado en cada posición, la serie de presiones crecientes, las velocidades de avance y retroceso de los órganos de prensado, las limitaciones del desmenuzado, las posibles posiciones de un selector de mosto, etc.

- Informaciones incluidas en servocomando o programa. Introducidas de manera fija por el constructor, para garantizar la seguridad del funcionamiento de la prensa. Como por ejemplo, la limitación de retroceso de los órganos de prensado, la parada de la prensa con la apertura de puertas, etc. Estas informaciones se captan mediante contactores electrónicos o hidráulicos, temporizadores, presostatos, componentes electrónicos, etc.

- Informaciones recibidas del interior o de funcionamiento de la prensa. Suministrando la propia máquina señales o datos al programa de prensado para su correcto funcionamiento;  como por ejemplo, la presión instantánea captada por uno o varios presostatos, los finales de carrera de los órganos de presión o de las puertas de la prensa, etc.

Los presostatos instalados pueden ser de balón de caucho colocado dentro de la prensa, o de medición del momento resistente de los elementos mecánicos de presión, o por toma directa del fluido hidráulico o neumático de compresión, etc.

Las magnitudes físicas de las prensas, son unos parámetros muy útiles de conocer para comparar las prestaciones de las distintas máquinas, e incluso para poder calcular las instalaciones de prensado. Entre ellas destacan:

-Tiempo de prensado: Se divide en tres períodos distintos: carga de la prensa durante la cual la vendimia escurre una importante cantidad de vino o mosto, prensado propiamente dicho con los sucesivos ciclos de prensado y operaciones secundarias de vaciado y limpieza. En los sistemas de prensado continuos se distingue el tiempo de trabajo efectivo, en el cual funciona el tornillo sinfín, de los tiempos muertos destinados a otras operaciones.

- Caudal de una prensa discontinua. Es el cociente entre la cantidad de vendimia introducida en la prensa y el tiempo de prensado total o suma de los tres períodos. Se suele expresar en kilogramos, quintales o toneladas por hora.

- Caudal de líquidos prensados. Se refiere al peso o volumen de vino o mosto extraído solamente durante la fase de presión.

- Caudal de una prensa discontinua. Es la cantidad de vendimia que puede ser procesada por unidad de tiempo. Se expresa en kilogramos, quintales o toneladas por hora.

- Rendimiento bruto. Es la relación existente entre la masa de líquido bruto extraído, respecto de la cantidad de vendimia prensada. Se expresa en litros o hectolitros por kilogramos, quintales o toneladas.

- Rendimiento neto. Es la relación existente entre la masa de líquido extraído neto, descontando las partículas sólidas en suspensión (fangos), respecto de la cantidad de vendimia prensada. Se expresa también en litros o hectolitros por kilogramos, quintales o toneladas.

- Rendimientos parciales. Son las relaciones entre los líquidos de escurrido, primera prensada, segunda prensada, etc. respecto de la cantidad de vendimia prensada.

- Balance global. Respecto de la cantidad de uva prensada, son los distintos porcentajes de líquidos claros, partículas insolubles y orujos secos.

- Consumo energético. Es la cantidad de energía utilizada respecto de la masa de vendimia prensada. Se expresa en C.V. hora o kW hora por kilogramo, quintal o tonelada.

Las prensas que en la actualidad se pueden utilizar, aunque presentan una serie de ventajas en inconvenientes, que las hace ser más o menos aptas en función de las necesidades de cada bodega.

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