viernes, 13 de enero de 2012

Diferentes Tipos de Tierras para el Filtrado del Vino


DIFERENTES TIPOS DE TIERRAS PARA EL FILTRADO DEL VINO

Fuente: Tratado de Enología (Escrito por Jose Hidalgo Togores)
 

La filtración por tierras o de aluvionado utiliza las tierras fósiles o las perlitas como materias filtrantes, donde una vez formada una precapa de éstas sobre un soporte del filtro, se hace pasar el líquido a filtrar de forma continua, a medida que recibe un aporte o aluvionado de los mismos materiales; consiguiéndose de este modo la limpieza de los mostos o vinos en profundidad, durante un ciclo de filtración de  mayor o menor longitud, y con unos resultados de limpieza en función del tipo de tierras o perlitas utilizados, que oscilan desde el desbaste hasta el abrillantamiento.

Generalmente este tipo de filtración queda reservada para los vinos relativamente cargados de turbios y todavía con un alto poder de colmatación, como los vinos en rama, o los resultantes de una clarificación por encolado, o también los obtenidos a la salida de una estabilización tartárica. Desde un punto de vista sanitario y ecológico, la filtración por tierras se encuentra en la actualidad en entredicho, pues por una parte, el polvo formado en su empleo puede llegar a afectar a la salud los manipuladores, y por otra parte el vertido de las tortas de filtración al medio ambiente son de elevado poder contaminante.

TIERRAS FÓSILES

Las tierras fósiles reciben otros nombres como: diatomeas, tierra de infusorios, kieselgur (corpúsculo de sílice), etc., siendo unas rocas sedimentarias compuestas por la acumulación de caparazones o esqueletos de sílice de unas algas unicelulares y microscópicas, del tipo de los radiolarios o foraminíferos (tierras de infusorios) o de diatomeas (tierra de diatomeas). En la naturaleza existen más de 10.000 especies, de las cuales unas 400 son de agua dulce, de donde proceden los yacimientos de estos materiales; que por destrucción de la materia orgánica, queda como resto un caparazón silíceo poroso, que se acumula en el fondo de las masas de agua dulce o salada, formando a lo largo de millones de años un yacimiento.

Las diatomeas “céntricas” son las más antiguas y presentan una simetría radial o elíptica, perteneciendo a ellas los tipos: cyclotela, coscinodiscus y melosira. Por otra parte las diatomeas “pinnadas” de agua dulce, presentan una forma alargada, destacando las navícula, cymbella, surirella y synedra. La acumulación de estos restos de hace 60 a 100 millones de años, forman una roca sedimentaria, blanda, ligera, e higroscópica; encontrándose en yacimientos repartidos por todo el mundo, siendo los más importantes los de Estados Unidos de América (Santa Bárbara), Europa (Ardèche y Cantal), Africa del Norte, e Islandia; explotándose a cielo abierto,  y utilizándose como adsorbente de nitroglicerina (dinamita), para la obtención de silicatos, y desde el año 1920 como materia filtrante.

Una vez extraído el mineral de los yacimientos, se deja en “maduración” a la intemperie durante al menos un año, transcurrido el cual se somete a un proceso de fabricación, donde se pretenden los siguientes fines: purificar el mineral, eliminar el agua, y obtener materias filtrantes de diferente porosidad. Par ello, en primer lugar el mineral es desterronado, siendo después presecado en un horno a una temperatura de entrada de 600º a 700º C y con una humedad del 60 %, hasta salir a una temperatura de 85º C y con una humedad del 30 %. A continuación el mineral es de nuevo triturado, y desecado de nuevo durante un segundo a una temperatura de 700º a 800º C, resultando con una humedad final del 4 %. Las diatomeas naturales se obtienen por clasificación según tamaño en un ciclón de aire, donde se desechan las partículas más pesadas, siendo éstas de color grisáceo por contener una pequeña fracción de materia orgánica.

Las diatomeas calcinadas, son de color rosáceo, estando sometidas a un nuevo tratamiento a una temperatura de unos 900º a 1.000ºC, siendo luego molidas y clasificadas por un ciclón de aire, para conseguir eliminar por calcinación la materia orgánica y aglomerar por “fritage” las partículas muy finas de elevado poder colmatante. Se consigue una materia filtrante muy fina, donde un 60 a 80 % son partículas de tamaño inferior a 10 μm, y el 40 a 60 % restante menores a 5 μm. Las diatomeas calcinadas activadas, son tierras de color blanco, fabricándose por adición de un fundente de carbonato de sodio al 6 %, antes de su calcinación a una temperatura entre los 900º a 1.150º C, siendo por último trituradas y clasificadas por un ciclón de aire. La adición del fundente permite una calcinación más efectiva de las tierras, lo que permite aumentar la permeabilidad de las diatomeas y así obtener mejores resultados de filtración que con los anteriores tipos.

La composición química de la tierras fósiles depende de su origen y también del tipo de fabricación.

Composición (% m.s.)

                                               Natural             Calcinada        Activada

                                             --------------        --------------      --------------

                        SiO2:                                86,8                 91,0                 87,9

                        Al2O3:                 4,1                      4,6                5,9

                        Fe2O3:                   1,6                 11,9                  1,1

                        P2O5:                  0,2                       0,2               0,2

                        CaO:                  1,7                    1,4                    1,1

                        MgO:                  0,4                      0,4                    0,3

                        Na2O + K2O:       1,1                       1,1                    3,3

                        pH:                    5 a 8                   6 a 8                 8 a 10

En cuanto a su características físicas, las tierras fósiles presentan los siguientes datos:

- Humedad: < 2,0 por 100
- Pérdida a calcinación: < 1,0 por 100
- Granulometría:
- Densidad: 0,27 a 0,42 gramos / ml.
- Volumen mojado: 2,5 a 4,0 litros / kg.
- Permeabilidad: 0,1 a 2,0 darcies.

Tamaño (mm)     Tierras finas      Tierras medias       Tierras gruesas

                                   -----------------       ----------------        -------------------           -------------------

                                        > 50                          2,5 %             13,0 %                   56,0 %

                                   50 a 30               4,0 %               6,0 %                   13, 0 %

                                   30 a 20               4,5 %               9,0 %                      9,5 %

                                   20 a 10             12,5 %             39,0 %                    15,5 %

                                   10 a 5               20,5 %             18,0 %                      3,0 %

                                     5 a 3              20,0 %             15,0 %                      3,0 %

                                        < 3              36,0 %                 0,0 %                        0,0 %

- Densidad: 0,27 a 0,42 gramos / ml.
- Volumen mojado: 2,5 a 4,0 litros / kg.
- Permeabilidad: 0,1 a 2,0 darcies.

PERLITAS

Este material de filtración, conocido desde finales del siglo XVIII como “perlstein” o “pearlstone”, es una roca volcánica del grupo de las riolitas, de composición vítrea y de estructura globosa o poliédrica por contener un 2 a 5 % de agua y gases ocluidos. Una vez triturada la roca y después de mojada, se la somete a un tratamiento térmico instantáneo de 900º a 1.000 º C, donde aumenta de volumen en más de 10 a 20 veces por la expansión del agua que contiene, formando un material en forma de espuma y muy ligero, no sobrepasando los 50 kg / m3; siendo a continuación triturado y clasificado con un ciclón de aire, donde se separan las partículas más pesadas no hinchadas. Este material se produce en países como Méjico, Estados Unidos de América, Canadá, Japón, Nueva Zelanda, Turquía, Grecia, Hungría, etc.

Las perlitas es un material filtrante más barato que las tierras de diatomeas, y además  se ahorra en su empleo de un 20 a 30 % en peso, por lo que resultan muy interesantes para la filtración por aluvionado. Sin embargo se trata de un material muy abrasivo frente las partes metálicas de los filtros, ofreciendo además superficies filtrantes no muy finas, por lo que su empleo se reduce a la clarificación de líquidos muy turbios como: mostos, heces, etc.

La composición química media de una perlita puede ser la siguiente:

                                             
                                               Composición (% m.s.)

                                               ----------------------------

                        SiO2:                            74,7

                        Al2O3:                           13,2

                        Fe2O3:                            0,7

                        P2O5:                                            trazas

                        CaO:                              0,8

                        MgO:                           trazas

                        Na2O + K2O:                   9,5

                        pH:                              7 a 10

Las características físicas medias de las perlitas responden a los siguientes datos:

- Humedad: 0,1 por 100.
- Pérdida a calcinación: 1 por 100.
- Densidad: 0,14 a 0,25.
- Volumen mojado: 4,0 a 7,1 litros / kg.
- Permeabilidad: 0,5 a 2,0 darcies (50 a 250 litros / m2 y minuto).

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