STICKSTOFF
GENERATOR FÜR
WEINGÜTER

Die moderne Önologie erlebt derzeit eine kleine stille Revolution. Nach der Ära der Chemie und der Sulfite entdeckt die Branche neue physikalische Verfahren wieder und erfindet sie nun. Dabei schließt das eine das andere nicht aus, im Gegenteil, die beiden Ansätze sollten jetzt in einen intelligenten, sauberen und bequemen Prozess integriert werden.
Gleichzeitig führt die Globalisierung des Handels zu Marktpreisen, die sich tendenziell angleichen, so dass Wein zu einem Rohstoff wie jeder andere wird. Für die meisten Weingüter wird es daher schwierig, ihren Wein teurer zu verkaufen, und die einzige Möglichkeit, gute Gewinnspannen zu garantieren, ist die Senkung der Produktionskosten bei gleichbleibender Qualität.

Seit einigen Jahren ist die Rolle des Sauerstoffs in Mosten und Weinen vollständig verstanden worden. Heute erscheint die Verwaltung des DISSOLVED OXYGEN während des gesamten Prozesses der Weinbereitung als eine Grundlage der modernen Önologie. In einem Most oder in einem Wein wird der vorhandene Sauerstoff verbraucht. Wenn die Verbrauchsgeschwindigkeit höher ist als die Auflösungsrate, steigt der Gehalt an gelöstem Sauerstoff nicht an. Im Gegenteil, der Gehalt an gelöstem Sauerstoff nimmt zu. Die Hauptverantwortlichen für den Sauerstoffverbrauch sind die POLYPHENOLE, deren hoher Gehalt die Sauerstoffanreicherung bestimmter Weiß- und Rosé-Moste rechtfertigen kann. Es ist daher eine gute Regel, die genaue Menge des Sauerstoffs, den die Polyphenole verbrauchen, regelmäßig anzupassen, um den gelösten Sauerstoff nicht zu erhöhen. Ein optimaler Gehalt an gelöstem Sauerstoff in der Flasche sollte unter 0,5 mg/L liegen, wenn man bedenkt, dass jedes zusätzliche mg gelösten Sauerstoffs die Haltbarkeit einer Flasche um einen Monat verkürzt. Die Phase nach der Abfüllung wird als "Flaschenkrankheit" bezeichnet, d.h. eine Oxidations-Reduktions-Reaktion, bei der gelöster Sauerstoff freies SO2 verbraucht.

Die Verwendung von NITROGEN bringt sofort Vorteile mit sich:
- Verringerung des Arbeitsaufwands und Zeitersparnis bei wichtigen önologischen Prozessen
- korrekte Verwaltung des gelösten Sauerstoffs
Die beste Methode, Weine vor unerwünschter Sauerstoffanreicherung zu schützen, ist BLANKETING mit Stickstoff. Ebenso ist STRIPPING die beste Technik zur Desoxygenierung (Beseitigung von gelöstem Sauerstoff) oder Dekarbonisierung (Beseitigung von gelöstem Kohlendioxid) von Weinen.
Die erste erfolgt durch die Injektion von Stickstoff bis zur Sättigung des Volumens der gelagerten Weine und Moste, um den Kontakt mit dem Sauerstoff und die daraus resultierende Auflösung zu verhindern. Die zweite erfolgt durch die Injektion von Stickstoff-Mikrobläschen in den Wein: die Sauerstoffmoleküle, die flüchtigsten, werden als erste eliminiert. In diesem Fall hängt die Wirksamkeit der Desoxygenierung von dem Konzentrationsgefälle zwischen dem im Wein gelösten Sauerstoff und dem in den Mikrobläschen enthaltenen Sauerstoff ab. Andererseits ist Kohlendioxid, das im Wein wesentlich besser löslich ist, viel schwieriger zu gewinnen.
Es sollte betont werden, dass Stickstoff nicht dazu neigt, in den Wein zu migrieren, da er bereits bei Standardtemperaturen (15°C) mit Stickstoff gesättigt ist. Um eine maximale Effizienz zu erreichen, benötigen Sie 99,5-99,9% reinen Stickstoff. Der Druck des Stickstoffs ist von geringer Bedeutung. Es kommt darauf an, die Durchflussmenge des Gases entsprechend dem zu füllenden Volumen oder im Verhältnis zum Weinfluss, der durch die Kanalisation fließt, zu regulieren. Normalerweise liegt der Druck zwischen 3 und 5 bar(g). Das Ziel ist es, am Ende des Prozesses unter 0,5 mg/L gelösten Sauerstoffs zu kommen.

Der Stickstoff hat auch einen großen Vorteil gegenüber anderen Inertgasen (z.B. Argon): Die Luft enthält etwa 78%. Mit einem Vor-Ort-Stickstoffgenerator, der Stickstoff direkt aus Druckluft erzeugt, werden die Kosten für das Material praktisch lächerlich. So wird es möglich, Stickstoff auf intelligente und äußerst bequeme Weise in den gesamten önologischen Prozess zu integrieren. Er muss nicht mehr als zusätzliches Werkzeug betrachtet werden, sondern als eine grundlegende Technik, die in die verschiedenen Arbeitsphasen integriert wird. Im Folgenden finden Sie die verschiedenen Phasen und die jeweilige Verwendung von Stickstoff:

ENTSORGUNG/KRUSCHUNG: Nach der mechanischen Trennung der Trauben von den Stielen werden die Trauben gepresst und der Saft wird freigegeben. In dieser Phase liegt der durchschnittliche Sauerstoffgehalt bei etwa 6 mg/L. Eine Überlagerung mit Stickstoff ist daher notwendig, um eine übermäßige Aufnahme von gelöstem Sauerstoff in das Feststoff-Saft-Gemisch zu vermeiden. Aus diesem Grund installieren viele Kellereien eine Abzweigung für die Injektion von Stickstoff hinter der Pumpe, die die Presse speist. Der Einspritzdruck des Stickstoffs beträgt etwa 4 bar(g) und hängt von der Entfernung und der manometrischen Höhe ab, die überwunden werden muss, um die Presse zu erreichen. Die Durchflussmenge an Stickstoff beträgt etwa 20% der Durchflussmenge der Pumpe.

PRESSEN: Dies ist der Vorgang, bei dem der Most aus den Trauben für die Weinbereitung gewonnen wird. Um den Beitrag von Sauerstoff in dieser Phase zu vermeiden, wird die Umgebungsluft durch Stickstoff ersetzt. Je nach Einsatzbedingungen variiert der maximale Gasdruck zwischen 1,8 und 2 bar(g), im Allgemeinen mehr als genug, um den gesamten Saft zu extrahieren. Das Auffangen des Saftes unter einer Durchflussrate von 30-50 L/min Stickstoff ermöglicht die Sättigung des Gasvolumens oberhalb der Flüssigkeit im Sammelrohr.

FLOTATION: Bevor der Most in die Gärbehälter gefüllt wird, erfolgt die sogenannte Abschäumung, die den Most von festen Verunreinigungen befreit. Auch in dieser Phase wird durch das Eintauchen in Stickstoff der Eintrag von Sauerstoff vermieden. Die Flotation kann auf statische oder sedimentierende Weise erfolgen. In diesem Fall wird der Most unter Druck gesetzt und mit Stickstoff gesättigt. Dann wird der Druck reduziert, um Mikrobläschen zu bilden, die die Verunreinigungen an die Oberfläche tragen. Es handelt sich also um eine Flotation von oben nach unten, d.h. in die entgegengesetzte Richtung zu dem, was beim statischen Verfahren geschieht. Der Verbrauch an Stickstoff schwankt zwischen 2% und 6% des behandelten Volumens.

REPLACEMENT: Während der Mazeration auf den Schalen erfolgt der so genannte Austausch, indem die flüssige Phase (Traubenmost oder Wein in alkoholischer Gärung) vom Boden des Mazerationstanks in den oberen Teil zurückgeführt wird. Bei Rotweinen bewirkt eine starke Injektion von Stickstoff das Aufbrechen des Tresterhutes, wodurch die Bestandteile der festen Teile der Trauben (Anthocyane, Tannin und aromatische Verbindungen) extrahiert werden. Bei Weißweinen ermöglicht die Injektion von Stickstoff die Homogenisierung des Hefesatzes. In beiden Fällen hängt die Intensität der Wirkung von der Häufigkeit und der Dauer des Austauschs ab, was zu einem erheblichen Zeit- und Qualitätsgewinn führt. Sowohl bei Weißweinen als auch bei Rotweinen liegt der erforderliche Stickstoffdruck bei 3-5 bar(g), mit einer Durchflussrate von etwa 3% des zu erneuernden Volumens und einer Injektionsdauer zwischen 1 und 3 Minuten.

HOMOGNISIERUNG, SIZIERUNG UND ZUSATZSTOFFE: Nach der Gärung gehen wir zur Homogenisierung der Weine, zur SIZIERUNG oder zur Zugabe von Zusatzstoffen ohne Sauerstoff über. Für die Injektion von Stickstoff ist es ratsam, einen makroporösen Diffusor zu verwenden, der in der Lage ist, große Blasen zu erzeugen. Eine Reinheit des Stickstoffs von 99,5% ist mehr als zufriedenstellend: bei einer Reinheit von 99,9% besteht die Gefahr, dass der Wein deoxygeniert oder dekarbonisiert wird, vor allem, wenn die Blasen klein sind. Auch in diesem Fall liegt der Druck bei 3-5 bar(g), mit einer Dauer in der Größenordnung von 2-3 Minuten.

POURING: Die Injektion von Stickstoff unter niedrigem Druck in das Fass ermöglicht die Evakuierung des Weins in den Tank. Der Druck des Stickstoffs hängt vom Gegendruck ab, der sich aus dem Unterschied zwischen der Höhe des Weins im Fass und der des Zieltanks ergibt. Bei einem Höhenunterschied von 10 m ist beispielsweise 1 bar(g) erforderlich. Die Entleerung eines 225-Liter-Fasses dauert im Durchschnitt 5/6 Minuten. Um den Wein optimal vor gelöstem Sauerstoff zu schützen, können Sie auch ein Stripping in der Transferleitung durchführen.

PHYSISCHE BEHANDLUNGEN: Injektion von Stickstoff in Most oder Wein vor physikalischen Behandlungen (Zentrifugation, Elektrodialyse, Filtration, Kaltstabilisierung usw.). Die Injektion von Stickstoff erfolgt in der Regel zwischen der Pumpe und den Behandlungsgeräten, mit einem Druck am Reduzierstück zwischen 3 und 5 bar(g) und einer variablen Durchflussmenge, die von der potenziellen Sauerstoffzufuhr jeder Behandlung abhängt. Eine Inline-Strippung am Ausgang des Behandlungsgeräts wird ebenfalls empfohlen. Eine Durchflussrate von etwa 15 L/min ermöglicht es, das Niveau des gelösten Sauerstoffs stabil zu halten. Am Ende des Vorgangs ist es üblich, die Leitung mit Stickstoff bei 2-3 bar(g) zu spülen, um sie zu reinigen und zu trocknen.

TANKS BLANKETING: Es handelt sich um einen Prozess, der im Idealfall eine kontinuierliche Analyse der Anwesenheit von Sauerstoff in der inneren Atmosphäre des Tanks erfordert. Der Druck des Stickstoffs wird niedrig gehalten, in der Regel nicht mehr als 20 mbar, und das gesamte Volumen wird 3 oder 4 Mal gewechselt, um eine zufriedenstellende Reinheit zwischen 0,5% und 1% Sauerstoff zu erreichen und zu erhalten. Da der Stickstoff leichter ist als der Sauerstoff, entweicht er bei dessen Vorhandensein recht schnell (die Tanks sind im oberen Bereich selten versiegelt). Wenn der Sauerstoffgehalt zu hoch ist, muss man eingreifen und die Atmosphäre wiederherstellen. Ohne einen Sauerstoffsensor ist es jedoch unmöglich, den Anteil des Restsauerstoffs in der Atmosphäre zu bestimmen und somit wirksam einzugreifen. Aus diesem Grund bietet Gasgen spezielle Analysesensoren und PLC-basierte Kontrollsysteme an.

WEINUMSCHLAG: Der Umschlag von Wein ist ein heikler Vorgang, der eine Überlagerung mit Stickstoff erfordert, um den Beitrag von Sauerstoff zu vermeiden. Die Injektion von Stickstoff erfolgt in der Regel am Ausgang der Umfüllpumpe mit einem Druck von 3-5 bar (g) und einer Durchflussmenge in der Größenordnung von 5% des Volumens des transportierten Weins. Wenn das Ziel auch darin besteht, den Wein durch Strippen zu desoxidieren oder zu entkarbonisieren, muss der Durchfluss erhöht werden. Die Abdeckung des Ausgangs- und Zielvolumens sowie der Verbindungsschläuche ist von grundlegender Bedeutung. Bei einer teilweisen Entleerung des Tanks muss das Volumen des zugeführten Stickstoffs das Volumen des eingefüllten Weins dynamisch ausgleichen. Die maximale Durchflussmenge muss auf die Kapazität des Generators und seines Vorratstanks abgestimmt werden. Nach dem Umfüllen ist es sinnvoll, die CO2- und SO2-Werte zu überprüfen. Die Durchströmung der Leitungen am Ende des Vorgangs garantiert deren Trocknung und Reinigung.

ABFÜLLEN: In dieser Phase ist es wichtig, den Eintrag von Sauerstoff in den Wein und in den Kopfraum der Flaschen mit Hilfe von Stickstoff zu vermeiden. In der Flasche hat der Beitrag von Sauerstoff nämlich zwei Ursprünge: der bereits am Ursprung gelöste Sauerstoff und der im Kopfraum gelöste Sauerstoff. Wenn Sie das Vakuum wie üblich herstellen (z.B. 200 mbar), verbleiben etwa 5% des Sauerstoffs in der Flasche. Wird dagegen das Volumen der Flasche einmal in Stickstoff injiziert und das Vakuum zweimal durchgeführt, sinkt der Sauerstoffgehalt auf 1%. Für eine optimale Injektion empfehlen wir, einen Schlauch in die Flaschen einzuführen, mit einer momentanen Durchflussrate zwischen 10 und 20 m3/h bei 5-6 bar (g). Eine Standardabfüllung bringt bis zu 2 mg/L gelösten Sauerstoff in die Flaschen, also insgesamt etwa 4 mg/L und Werte, die oft an die Sättigung heranreichen. Im Gegensatz dazu sollte eine Qualitätsabfüllung in der Lage sein, unter 0,5 mg/L zu fallen, wenn man bedenkt, dass jedes zusätzliche mg gelöster Sauerstoff die Haltbarkeit des abgefüllten Weins um einen Monat verkürzt. Die Phase nach der Abfüllung wird als "Flaschenkrankheit" bezeichnet, d.h. eine Oxidations-Reduktions-Reaktion, die dazu führt, dass gelöster Sauerstoff freies SO2 verbraucht.

NITROGAS® NG Stickstoffgeneratoren für die Weinherstellung erzeugen mit Hilfe der Pressure Swing Adsorption (PSA)-Technologie Stickstoff in Lebensmittelqualität aus Industrieluft der Klasse 1.4.1 Norm ISO 8573.1-2010. Die trockene, gereinigte Luft aus einem Standard-Industriekompressor und einem Luftaufbereitungssystem wird im Wesentlichen "gesiebt", um Sauerstoff und andere Spurengase zu entfernen, während der Stickstoff durch die Adsorber geleitet wird. Unter Verwendung speziell ausgewählter Molekularsiebe (CMS) produzieren NITROGAS® NG Stickstoffgeneratoren für die Weinherstellung reinen Stickstoff (bis zu 99,999%) bei moderatem Luftverbrauch. Die nicht-kryogene Luftzerlegung ist ein bekanntes Verfahren, aber die Konstruktions- und Steuerungsmerkmale der NITROGAS® NG Stickstoffgeneratoren tragen dazu bei, die Gasproduktion zu maximieren und den Luftverbrauch zu reduzieren, wodurch ein Höchstmaß an Effizienz erreicht wird. Infolgedessen kann die Entscheidung, die eigene Stickstoffversorgung einem Vor-Ort-Generator anzuvertrauen, anstatt einer herkömmlichen Versorgung, zu einer Kostensenkung von bis zu 90% führen.

DIE RÜCKZAHLUNGSFRIST LIEGT IM ALLGEMEINEN ZWISCHEN 6 UND 24 MONATEN

Darüber hinaus tragen NITROGAS® NG Stickstoffgeneratoren dazu bei, die Arbeitsumgebung sicherer zu machen, da sie Sicherheitsrisiken im Zusammenhang mit externen Lieferungen wie Lagerung, Handhabung und Austausch von Hochdruckflaschen oder Kryogen-Tanks beseitigen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass NITROGAS® NG Stickstoffgeneratoren für Weinkeller die beste Lösung für Ihren Weinherstellungs-, Weinabfüll- und Abfüllprozess darstellen.