viernes, 16 de marzo de 2012

Tratamientos Mecánicos en Bodega


TRATAMIENTOS MECÁNICOS EN BODEGA

TOLVA DE RECEPCIÓN

Son los elementos más comunes para la recepción de vendimia. Además de cumplir con la función de recibir la uva en la bodega, tienen otra importante misión de hacer de “pulmón” o regulación del caudal de vendimia hacia las siguientes máquinas de procesado.

Cuando el dispositivo de vaciado evacua la vendimia, la que se encuentra por encima toma la forma resistente de bóveda. Para evitar esta situación, las paredes de la tolva están inclinadas para facilitar el deslizamiento y se separan los apoyos de la bóveda instalando un transportador de fondo de gran anchura.

Este transportador suele ser un tornillo de Arquímedes o sinfín, que ofrecen un caudal muy regular. Se utilizan tornillos de gran diámetro (400 a 600 mm), con paso amplio (400 mm) y girando a velocidades lentas, evitando roturas y dislaceraciones en los racimos.

Es aconsejable que las tolvas tengan unos dispositivos anexos de seguridad: cierre superior en épocas fuera de vendimia; pasarelas con barandillas; pulsadores de parada; asideros en caso de caída.

Suelen ser de 3 m de ancho, variando su largura.

Ejercicio:
Echamos en la tolva un remolque de 5.000 kg de vendimia que va a una despalilladora que trabaja a 10.000 kg/h. Calcular: velocidad del sinfín (3.800 kg/h r.p.m.) y tiempo de descarga.
Solución:
- Tiempo de descarga: 30 min.
- El tornillo tiene que estar a 10.000 kg/h
3800 kg/h ―――――― 1 r.p.m.
10000 kg/h ―――――  x= 2,63 r.p.m.

DESPALILLADORA

Separación de los raspones o escobajos. Normalmente se hace antes del estrujado (así sólo se machaca la uva y no el raspón, evitando perder mosto embebido en los raspones), aunque también se puede hacer después del estrujado e incluso no realizarse.

Los vinos tintos de calidad se despalillan todos. Se trata de separar los granos del raspón.

Antes se utilizaba una rejilla sobre la que se echaba la uva, pasándose por encima un rastrillo que separaba los granos.

La despalilladora está formada por un tambor horizontal de chapa, perforado en toda su superficie con orificios. El cilindro despalillador gira lentamente a una velocidad variable, penetrando la vendimia a despalillar por un extremo del mismo, saliendo los raspones por el extremo opuesto y pasando la vendimia desgranada a través de los citados orificios, gracias a la acción de un eje con paletas, que atraviesa el tambor de lado a lado, y que gira en sentido contrario y a una velocidad superior.

Los materiales de construcción deben ser inatacables por el mosto, generalmente de acero inoxidable. Las paletas suelen ser de caucho para que no estrujen la vendimia. El tamaño y forma de los orificios debe adaptarse al tipo de vendimia a despalillar. El perímetro de los orificios debe ser redondeado o abocardado, evitando que se corten los raspones, y pase el rabillo de la uva, además de que se atasquen los raspones).

La despalilladora no tiene que romper ni arrancar los raspones y no tiene que dejar granos sin despalillar.
Para que la despalilladora sea de calidad influye:
- Diámetro del tambor. A tambores más grandes más suave es el despalillado.
- Diseño de las paletas
- Longitud del tambor (si es demasiado corto, dejará granos sin despalillar)
- El abocardado (que no tenga zonas cortantes, terminado de las aristas, altura aprox. 5 mm y diámetro entre 18 y 35 mm. Hay despalilladoras con varios tambores de diferente diámetro)
- Debe de estar regulada la velocidad del tambor, del eje y la de la tolva.

Ventajas del despalillado:
- Económicas: ocupa aproximadamente un 30% de volumen, luego un 30% menos que necesitamos en los depósitos.
- El raspón contiene elementos negativos para el vino, tiene mucho potasio, sustancias herbáceas, taninos agresivos...
- Grado alcohólico: sin despalillar tiene entre 0,5 y 0,3 grados menos, ya que tenemos más volumen y el contenido en azúcar es el mismo. Además de absorber parte del vino (con etanol).

Inconvenientes:
- La FOH es más rápida y homogénea, hay más aireación al ser una masa más esponjosa, con más O2.
- El raspón al tener taninos, es activo contra la laccasa, con uva podrida los efectos son menores.
- El raspón facilita el prensado, drena mejor, esto es por lo que no se despalillan los blancos. Prensar la uva antes de FOH es complicado.

Según su tamaño, se consideran: despalilladoras pequeñas 10-20 kg/h; medianas 20-50 kg/h; grandes 50-80 kg/h.

La despalilladora es la máquina que marca la pauta. Lo demás está sobredimensionado.

Si sale el raspón con grano estamos despalillando mal, por lo que hay que ajustar la despalilladora (tener en cuenta la madurez de la uva y del tamaño del grano): Para ello hay que poner la despalilladora al máximo y que la tolva alimente lo mínimo posible, lo normal es que se rompan los granos y salga bastante raspón.  A continuación, se va disminuyendo la velocidad de la despalilladora hasta que sale algún grano con raspones.  Una vez ajustada (lenta pero sin que salgan granos), vamos aumentando la velocidad del sinfín para que nos meta más uva, hasta que observemos que la despalilladora no traga. En ese momento se baja en torno al 70%.

Conviene que la alimentación de la despalilladora sea continua, por lo que suele tener un sinfín de alimentación.

ESTRUJADORA

Rasga el hollejo por un meridiano de la baya, liberando la pulpa que contiene el mosto y las pepitas, sin triturar los hollejos ni laminar las pepitas. Para vinos de calidad no conviene que el estrujado sea muy intenso.

Las más usadas son las de rodillos que giran en sentido inverso pudiéndose separar más o menos (no todas las uvas son iguales de tamaño y calidad).

Los rodillos suelen estar construidos en aluminio o sus aleaciones, nylon o goma alimentaria. El perfil de los rodillos puede tomar forma cilíndrica (el más usual), cónica, de estrella o perfilada. La velocidad de giro de los rodillos es variable, debiendo  estar provistos de un mecanismo de protección, que impida un accidental bloqueo antes objetos extraños más duros.

El rendimiento del estrujado depende de la velocidad del rodillo, del número y del diámetro del mismo. En la calidad del estrujado depende sólo de la separación de los cilindros.

Ventajas del estrujado:
- Al liberar mosto hace que la pasta sea más líquida y se bombee mejor.
- En la fermentación se forma mejor el sombrero.
- Facilita la siembra de las levaduras autóctonas, hay más líquido y se dispersa mejor.
- Se activa el inicio de la fermentación porque se airea.
- Facilita la maceración.
- Al haber más líquido, aumenta la homogenización y distribución del sulfuroso.
- Se acorta la fermentación y acaba mejor.
- El vino de prensa queda con menos azúcar.

Inconvenientes:
- Con uva podrida, dispersamos la laccasa favoreciendo la botritis.
- En zonas cálidas, un estrujado intenso activa bruscamente la FOH. Se soluciona con frío.
- Favorece demasiado la maceración (no podemos seleccionar taninos ya que hemos extraído todo).
- Produce más fangos y lías.

Hoy en día para vinos de calidad se tiende a estrujados muy suaves, lo justo para que haya líquido. Luego se juega con la maceración.

BOMBAS

La vendimia, de la estrujadora, va a la bomba que la impulsa por la tubería de vendimia a los depósitos. Sirven para transportar fluidos: uvas enteras, uvas despalilladas, pasta fermentada, vino, H2O. Se utilizan para dosificar productos, para remontar, trasegar, filtrar...

Cada bomba cumple una función diferente y tiene unas características distintas por ello. Hay bombas de vendimia, de pasta (a veces son las mismas que las de vendimia) y de líquido (trasiegos).

Clasificación:

- Bombas de desplazamiento positivo o volumétrico (comunica potencia al fluido, si no puede subir el líquido, la bomba sigue comunicando potencia, hasta que revienta). 2 tipos:
. Movimiento alternativo (lineal): pistón, membrana
. Movimiento rotativo (giratorio): mohno, pistón elíptico rotativo, paletas, peristáltica, lobular, rodete flexible.
- Bombas centrífugas (comunica velocidad al fluido, no revienta aunque no suba líquido).

- Bombas de desplazamiento positivo o volumétrico

. Movimiento alternativo: Bomba de pistón. Es la más usada como bomba de vendimia. Suele utilizarse en bodegas de tamaño mediano-grande. La de pasta va a pulsos de caudal y de presión. También hay de pistón para líquidos.

El caudal depende:
. Cilindrada: a + cilindrada + caudal.
. Velocidad: a + velocidad + caudal.

Su funcionamiento se debe a un pistón situado dentro de un cilindro, que sube y baja de manera alternativa. Tiene dos válvulas de clapeta situadas en la parte baja del cilindro y a ambos lados del mismo. Cuando el pistón realiza la carrera ascendente, se produce un vacío en la parte baja del cilindro, que vence la válvula de admisión y obliga a penetrar la masa de vendimia en el interior de la bomba. En la carrera de descenso se cierra la válvula de admisión y se abre la de salida, impulsando la vendimia hacia fuera con una notable presión. La vendimia de este modo avanza por la tubería de vendimia a golpes o emboladas, pudiendo generar problemas en las tuberías o romper en exceso la vendimia transportada. Para evitar este problema, a continuación de la válvula de salida, se coloca un pulmón lleno de aire, contribuyendo a que la vendimia fluya más suavemente.

. Ventajas: son las más robustas y capaces de vencer elevadas presiones. Son autocebantes. Las de líquido pueden ir en ambos sentidos y tienen 2 velocidades. Suelen transportar líquidos muy viscosos (pastas fermentadas o sin fermentar, lías). Capaz de trabajar a distancias largas y alturas altas. Hay poco roce mecánico. No somete al líquido a movimientos giratorios. De gran duración y poco mantenimiento.

. Inconvenientes: punto débil las válvulas, que se desgastan y atascan.  No se usan para el embotellado y filtrado y sí para vendimia, trasiegos y remontados. Las de pasta requieren un poco de líquido para que funcione bien. Van muy mal para uva sin despalillar. Las de líquido se han utilizado mucho para movimientos de vinos en bodegas grandes porque dan mucho caudal.

.Movimiento rotativo: Tienen un eje giratorio (rotor) que gira dentro de una cámara cerrada. Son autocebantes. No suele llevar válvulas.

. Bomba mohno (tornillo sinfín, tornillo helicoidal). Compuesta por un rotor de acero inoxidable de forma de tornillo sinfín con un gran paso de rosca. Gira excéntricamente dentro de una carcasa llamada estator de material sintético, que en su interior lleva tallado un hueco de forma especial para alojar el rotor en movimiento.

Ventajas:
. El sinfín hace que avance el líquido y la excentricidad le comunica presión. El fluido va uniforme sin impulsos.
. No está condicionada por la instalación.
. Puede trabajar a altas presiones. La presión depende del diseño de la bomba.
. El caudal que proporciona depende del nº de revoluciones.
. Es importante el tamaño de la cámara, a mayor tamaño menos maltrato de la pasta por un menor rozamiento.
. Conviene que tenga un regulador de velocidad (para modificarlo en función del caudal).
. En bodegas pequeñas o medianas está sustituyendo a la bomba de pistón como bomba de vendimia, ya que trata mejor la uva, no van a golpes, son más versátiles al no estar fijas, utilizándose luego para descubar. Las hay diferentes para vino y para mosto, las de líquido son más finas.
. Se está empezando a usar para la alimentación del equipo de microfiltración o esterilización y para el llenado y vaciado de barricas.
. Son bombas de muy poco mantenimiento.
. Va poco revolucionada (entre 60-70 hasta 300 rpm)

Inconvenientes:
. Producen más fangos que las de pistón y rotativas.
. No trabaja a grandes volúmenes (10.000-30.000 l/h).
. Es cara.
. Ocupan más espacio que las de rodete.
. No pueden funcionar en vacío. (Se calienta y se deteriora el estator) Las hay con un sensor de temperatura.

. Bomba de pistón elíptico rotativo (ojiva, pistón elíptico). Constituida por un pistón elíptico en acero inoxidable, bronce o fundición que gira dentro de un cuerpo cilíndrico. Lleva una válvula antirretorno de guillotina que está ajustada al pistón, formando dos recintos de volumen variable en función de la posición del pistón. Va a pulsos, para amortiguar se pone un pulmón.

Ventajas:
. La alimentación puede ser perpendicular o paralelo al eje.
. Las de cilindradas muy grandes pueden trasladar mucho volumen (50.000-70.000 kg/h) a pocas revoluciones (30-100 rpm), aunque suelen ser más pequeñas.
. Pueden trabajar en vacío y no son caras.
. Da calidad a los vinos.

Inconvenientes:
. El muelle acaba sin tensión y pierde eficacia, la punta que se desliza del muelle se desgasta y el muelle se dobla y funciona mal.
. Mala estanqueidad, no sirve para vino, ya que al someterle a presión sale el líquido por todos lados. Sólo para pasta y descubar (mojada).
. No sirve para grandes alturas.

. Bomba rotativa de paletas. Dentro de un cuerpo cilíndrico de acero inoxidable, gira un eje con dos o más paletas que impulsan la vendimia recibida. Se utiliza como bomba de vendimia y para descubar (mojada).

Ventajas:
. Mejor calidad que la anterior.
. No hay compresión, empuja, arrastra.
. Muy buena para uva entera.
. Bombas de cilindradas fuertes, va a pocas revoluciones (40-60 rpm).

Inconvenientes:
. Muy cara.
. Problemas de estanqueidad, no transporta líquidos.
. Trabaja mejor a favor de gravedad, no admite mucha altura y distancias largas.

. Bomba peristáltica (rotho). Funciona por la presión y aplastamiento que producen unos rodillos sobre un tubo flexible o membrana tubular. La alternancia entre la compresión y la expansión del elemento tubular, genera un movimiento constante de la vendimia bombeada. Al avanzar la vendimia origina una aspiración.

Ventajas:
. La que mejor trata la uva y la pasta, no hay dislaceración ni aplastamiento de semillas.
. Auto aspirante.
. Puede trabajar en seco.
. No hay ningún contacto de ninguna parte móvil con lo transportado.
. Estanqueidad total por lo que es muy apta para vino.
. Muy silenciosas.
. Mantenimiento muy fácil y económico.
. El líquido se somete a movimiento lineal.
. Al no haber aireación, no hay oxidación ni emulsiones (mezcla de aire con vino)
. Permite el transporte de líquido viscoso.
. Teóricamente es muy polivalente.

Inconvenientes:
. Carísimas.
. Buena para vino y no para el transporte de pasta ya que haría falta diámetros muy grandes, por lo que se encarecería todavía más.
. Caudales modestos (10.000-30.000 kg/h).
. Para alimentar la pasta necesitaríamos un tornillo sinfín por lo que se perderían las ventajas que da la bomba.
. Es muy sensible a objetos externos (piedras, puntas) que pueden dañar la goma y es muy cara cambiarla.

.Bomba lobular. Tiene dos rotores con forma de lóbulo (3 lóbulos) ajustados entre sí, y al cuerpo de la bomba. Ambos rotores están accionados y sincronizados por unos engranajes de manera que no se tocan entre sí, aunque la distancia entre ellos es mínima. Los rotores son de distinto tamaño y material en función de la capacidad de la bomba, rendimiento y tipo de sustancia a transportar.

Es una bomba sólo para líquidos. Se está empezando a poner en la zona de embotellado y filtración amicróbica. El filtro que se pone necesita que el vino no varíe y aguante su presión.

Ventajas:
. Ocupan poco espacio.
. Da mucha calidad.
. Pueden dar caudales y presiones muy altas. El caudal es muy constante, depende del giro.
. Pueden trabajar en vacío
. Poco desgaste y poco mantenimiento

Inconvenientes:
. No son bombas auto-aspirantes (hay que cebarlas)
. Muy cara, 40% más que la mohno.
. Transporta el vino sin choques, ya que lo hace de forma continua, pero con turbulencias. Mezclan los líquidos de los 2 rotores.

. Bomba rodete flexible (o de aletas o impeller). Lleva un rodete con aletas flexibles de caucho, que gira dentro de una carcasa, la cual tiene una excéntrica que esta rebajada, se dobla y cuando llega a la cámara hace que se coja líquido. Si no llevase este rebaje sería una centrífuga. Muy usada para mover líquidos. El líquido circula a presión, aumentando todavía  más cuando va a salir.

Ventajas:
. Autoaspirante, cuando la aleta se abre entra más aire y aspira.
. Va a pulsos, pero apenas se nota.
. Capaz de transportar turbios y heces, lías, sólidos en suspensión sin que sufra la bomba. Puede utilizarse para descubra con la pasta muy mojada.
. Ocupa poco espacio.
. Muy económica.
. Mantenimiento sencillo, sólo el rodete.
. Se usa mucho para remontados y trasiegos.

Inconvenientes:
. Está influenciada por las condiciones de la instalación, distancia y altura.
. No puede trabajar en vacío.
. Va muy revolucionada (800-900 rpm), sometiendo al vino a un gran movimiento giratorio que no es bueno para la calidad.

Compite en bodega con la de pistón.  Pistón: da más calidad, va menos revolucionada. Dura más debido a su robustez y fiabilidad. Son más caras.
Rodete flexible: en las mismas condiciones los rendimientos de trabajo son superiores.

. Bombas centrífugas: No se comunica presión al vino y sí velocidad. Tienen un rodete rígido que puede ser de plástico, metal, que gira dentro de una carcasa. La forma del rodete y la carcasa es la que determina la forma de la bomba.

Si se tapa la salida el líquido da vueltas hasta que encuentra un escape.
El rendimiento está relacionado con la instalación. Se debe hacer un estudio para ver que uso se le va a dar.

Ventajas:
. Construcción sencilla y compacta. No tiene válvulas.
. Tamaño pequeño y poco peso.
. Cuando se trabaja en condiciones ideales tiene un gran rendimiento.
. Muy barata y fácil de instalar. Mantenimiento escaso.
. No tiene piezas que se desgasten y la sustitución del rodete es fácil.
. Cuando está en caudal de trabajo es estacionario, sin impulsos.

Inconvenientes:
. No suele ser autocebante.
. Produce aireación y turbulencia al vino.
. Va a muchas rpm, sometiendo al vino a mucha velocidad y movimientos circulares.
. No pueden dar a la vez caudales y presiones altas, o una cosa o la otra.
. Sólo son eficaces en un intervalo determinado, si nos salimos de él puede incluso no funcionar.

Su uso en bodega queda reducido al filtro de tierras y de placas. También a filtros esterilizantes. Para mover vino no se suele utilizar. Sólo en bodegas pequeñas o con escasez económica.

VALVULAS Y TUBERIAS

Las tuberías de vendimia están instaladas a continuación de las bombas de vendimia. Son un conjunto de elementos fijos o móviles, que conducen la vendimia estrujada o fermentada, hacia la diversa maquinaria u otras instalaciones dispuestas en la bodega.

En bodegas de poca entidad pueden ser móviles (tubería flexible) de material plástico alimentario.

Las conducciones fijas se utilizan prácticamente en todo tipo de bodegas. Son instalaciones de mayor costo y manejo más cómodo. Nunca se deben instalar diámetros inferiores a 110-120 mm. Los materiales que se utilizan para las conducciones fijas son materiales rígidos como PVC alimentario o acero inoxidable.

Las piezas singulares de las tuberías de vendimia (codos, bridas, piezas distribuidoras en formas de T o Y, partes finales de las tuberías de manguera flexible, válvulas de apertura o cierre de tuberías) siempre deben estar construidas en acero inoxidable.

Las válvulas más utilizadas en transporte de vendimia son de guillotina o de tajadera, de bola, de tres vías y las neumáticas.

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