AZOTO
GENERATORE DI NITROGENO PER
CANTINE VINICOLE

L'enologia moderna sta vivendo una piccola rivoluzione silenziosa. Dopo l'era della chimica e dei solfiti, il settore riscopre e ora inventa nuovi processi fisici. D'altra parte, uno non esclude l'altro; al contrario, i due approcci dovrebbero ora essere integrati in un processo intelligente, pulito e conveniente.
Allo stesso tempo, la globalizzazione del commercio porta a prezzi di mercato che tendono a uniformarsi, per cui il vino diventa una materia prima come le altre. Per la maggior parte delle cantine diventa quindi difficile vendere il proprio vino a un prezzo più alto, e l'unico modo per garantire buoni margini è ridurre i costi di produzione mantenendo la qualità.

Da alcuni anni il ruolo dell'ossigeno nei mosti e nei vini è stato pienamente compreso. Oggi la gestione dell'OSSIGENO DISSOLTO lungo l'intero processo di vinificazione appare come un fondamento dell'enologia moderna. In un mosto o in un vino, l'Ossigeno presente viene consumato. Se la velocità di consumo è superiore al tasso di dissoluzione, non si avrà un aumento del contenuto di Ossigeno disciolto. Al contrario, provoca un aumento del contenuto di Ossigeno disciolto. I principali responsabili del consumo di Ossigeno sono i POLIFENOLI, il cui importante contenuto può giustificare l'ossigenazione di alcuni mosti bianchi e rosati. È quindi buona norma effettuare regolazioni regolari della quantità esatta di Ossigeno che i polifenoli consumeranno, in modo da non aumentare quello disciolto. Un livello ottimale di Ossigeno disciolto nella bottiglia dovrebbe essere inferiore a 0,5 mg/L, considerando che ogni mg aggiuntivo di Ossigeno disciolto riduce di un mese la durata di conservazione di una bottiglia. La fase successiva all'imbottigliamento prende il nome di "malattia della bottiglia", ossia una reazione di ossidoriduzione che porta l'ossigeno disciolto a consumare SO2 libero.

L'uso di NITROGENO comporta immediatamente dei vantaggi:
- diminuzione della manodopera e risparmio di tempo nei processi enologici chiave
- corretta gestione dell'Ossigeno disciolto
Il modo migliore per proteggere i vini dall'ossigenazione indesiderata è il BLANKETING con Azoto. Allo stesso modo, STRIPPING è la tecnica migliore per deossigenare (eliminazione dell'Ossigeno disciolto) o decarbonizzare (eliminazione dell'Anidride Carbonica disciolta) i vini.
La prima avviene con l'iniezione di Azoto fino alla saturazione dei volumi di stoccaggio del vino e dei mosti, in modo da evitare il contatto con l'Ossigeno e la conseguente dissoluzione. La seconda viene eseguita iniettando microbolle di Azoto nel vino: le molecole di Ossigeno, le più volatili, sono le prime ad essere eliminate. In questo caso, l'efficacia della deossigenazione è funzione del gradiente di concentrazione tra l'Ossigeno disciolto nel vino e l'Ossigeno contenuto nelle microbolle. D'altra parte, l'anidride carbonica, che è molto più solubile nel vino, è molto più difficile da ottenere.
Va sottolineato che l'Azoto non tende a migrare nel vino, essendo saturo di Azoto già a temperature standard (15°C). Per la massima efficienza, il blanketing e lo stripping richiedono Azoto puro al 99,5-99,9%. La pressione dell'Azoto è poco importante, ciò che conta è regolare la portata del gas in base al volume da riempire o in relazione al flusso di vino che passa attraverso la canalizzazione. Di solito la pressione è compresa tra 3 e 5 bar(g), l'obiettivo da raggiungere è scendere al di sotto di 0,5 mg/L di ossigeno disciolto alla fine del processo.

L'Azoto ha anche un grande vantaggio rispetto ad altri gas inerti (ad esempio l'Argon): l'aria ne contiene circa il 78%. Con un Generatore di azoto on-site che produce Azoto direttamente dall'aria compressa, il costo del materiale diventa praticamente irrisorio. Diventa così possibile integrare in modo intelligente ed estremamente conveniente l'Azoto nell'intero processo enologico. Non deve più essere considerato uno strumento aggiuntivo, ma piuttosto una tecnica di base da integrare nelle diverse fasi di lavoro. Di seguito sono riportate le diverse fasi e il relativo utilizzo dell'Azoto:

DESTRUTTURAZIONE/SPREMITURA: una volta effettuata la separazione meccanica dell'uva dai raspi, l'uva viene pressata e il succo viene rilasciato. In questa fase, il contenuto medio di ossigeno è di circa 6 mg/l. Il tamponamento con Azoto è quindi necessario per evitare l'eccessivo apporto di Ossigeno disciolto nella miscela materia solida/succo. Per questo motivo, molte cantine installano un distacco per l'iniezione di Azoto a valle della pompa che alimenta la pressa. La pressione di iniezione di Azoto è di circa 4 bar(g) e dipende dalla distanza e dall'altezza manometrica da superare per raggiungere la pressa. La portata di Azoto è circa il 20% della portata della pompa.

PRESSATURA: è l'operazione con cui si ottiene il mosto dal grappolo d'uva per la vinificazione. Per evitare il contributo di ossigeno durante questa fase, l'aria ambiente viene sostituita con Azoto. A seconda delle condizioni di utilizzo, la pressione massima del gas varia tra 1,8 e 2 bar(g), generalmente più che sufficiente per estrarre l'intero succo. La raccolta del succo sotto un flusso di 30-50 L/min di Azoto permette la saturazione del volume gassoso sopra il liquido nel tubo di raccolta.

FLOTTAZIONE: prima di mettere il mosto nei serbatoi di fermentazione, viene effettuata la cosiddetta scrematura, che libera il mosto dalle impurità solide. Anche in questa fase, la copertura con Azoto evita il contributo dell'ossigeno. La flottazione può essere effettuata in modo statico o per sedimentazione. In questo caso, il mosto viene pressurizzato e saturato in Azoto, quindi la pressione viene ridotta per formare microbolle che trasportano le impurità in superficie. Si tratta quindi di una flottazione dall'alto verso il basso, vale a dire nella direzione opposta a quella che si verifica nel processo statico. Il consumo di Azoto varia tra il 2% e il 6% del volume trattato.

SOSTITUZIONE: durante la macerazione sulle bucce, la cosiddetta sostituzione viene effettuata facendo ritornare la fase liquida (mosto d'uva o vino in fermentazione alcolica) dal fondo della vasca di macerazione verso la parte superiore. Nei vini rossi, una forte iniezione di Azoto provoca la rottura del cappello di vinaccia, estraendo i costituenti delle parti solide dell'uva (antociani, tannini e composti aromatici). Nei vini bianchi, l'iniezione di Azoto permette di omogeneizzare la lievitazione. In entrambi i casi, l'intensità dell'azione dipende dalla frequenza e dalla durata della sostituzione, con un importante guadagno di tempo e qualità. Sia sui vini bianchi che su quelli rossi, la pressione di Azoto richiesta è di 3-5 bar(g), con una portata di circa il 3% del volume da riassemblare e una durata dell'iniezione compresa tra 1 e 3 minuti.

MONTAGGIO, DIMENSIONAMENTO E AGGIUNTA DI ADDITIVI: dopo la fermentazione si procede all'omogeneizzazione dei vini, al dimensionamento o all'aggiunta di additivi senza Ossigeno. Per l'iniezione di Azoto è consigliabile utilizzare un diffusore macroporoso, in grado di generare grandi bolle. Una purezza dell'Azoto del 99,5% è più che soddisfacente: se la purezza è del 99,9%, c'è il rischio di deossigenare o decarbonizzare il vino, ancora più importante se le bolle sono piccole. Anche in questo caso la pressione è di 3-5 bar(g), con durate dell'ordine di 2-3 minuti.

PUNTURA: l'iniezione di Azoto a bassa pressione nella botte permette l'evacuazione del vino verso il serbatoio. La pressione dell'Azoto dipende dalla contropressione data dalla differenza tra l'altezza del vino nella botte e quella del serbatoio di destinazione. Una differenza di 10 m, ad esempio, richiede 1 bar(g), con un tempo medio di 5/6 minuti per svuotare una botte da 225 L. Per una protezione ottimale del vino dall'Ossigeno disciolto, è anche possibile eseguire lo stripping sulla linea di trasferimento.

TRATTAMENTI FISICI: iniezione di Azoto nei mosti o nei vini prima dei trattamenti fisici (centrifugazione, elettrodialisi, filtrazione, stabilizzazione a freddo, ecc.) L'iniezione di Azoto avviene solitamente tra la pompa e gli strumenti di trattamento, con una pressione al riduttore compresa tra 3 e 5 bar(g) e una portata variabile a seconda del potenziale di ossigeno di ciascun trattamento. Si raccomanda anche lo stripping in linea all'uscita dell'apparecchiatura di trattamento. Una portata di circa 15 L/min consente di mantenere stabile il livello di Ossigeno disciolto. Al termine dell'operazione, è consuetudine far rifluire la linea con Azoto a 2-3 bar(g) per pulirla e asciugarla.

BLANCHETTATURA DEI SERBATOI: è un processo che idealmente richiederebbe un'analisi continua della presenza di Ossigeno nell'atmosfera interna del serbatoio. La pressione dell'Azoto viene mantenuta bassa, di solito non più di 20 mbar, e l'intero volume viene cambiato 3 o 4 volte per ottenere e mantenere una purezza soddisfacente tra lo 0,5% e l'1% di Ossigeno. L'Azoto è infatti più leggero dell'Ossigeno, quindi fuoriesce abbastanza rapidamente in sua presenza (i serbatoi sono raramente sigillati nella loro parte superiore). Se la presenza di Ossigeno è elevata, è necessario intervenire e ricondizionare l'atmosfera. Senza un sensore di ossigeno, tuttavia, è impossibile conoscere il tasso di ossigeno residuo nell'atmosfera e quindi intervenire efficacemente. Per questo motivo, Gasgen offre sensori di analisi specifici e sistemi di controllo basati su PLC.

TRASFERIMENTO DEL VINO: il trasferimento del vino è un'operazione delicata che richiede una copertura con Azoto per evitare il contributo di Ossigeno. L'iniezione di Azoto avviene solitamente all'uscita della pompa di trasferimento, con una pressione di 3-5 bar (g) e una portata dell'ordine del 5% del volume di vino in transito. Se l'obiettivo è anche quello di deossigenare o decarbonizzare il vino tramite stripping, il flusso deve essere aumentato. La copertura dei volumi di origine e di destinazione, così come dei tubi di collegamento, è di fondamentale importanza. In caso di svuotamento parziale del serbatoio, è necessario che il volume di Azoto fornito compensi dinamicamente il volume di vino versato. Il flusso massimo deve essere regolato in base alla capacità del generatore e del suo serbatoio di stoccaggio. Dopo il travaso, è buona norma controllare i valori di CO2 e SO2. Il flussaggio dei condotti al termine dell'operazione garantisce la loro asciugatura e pulizia.

IMBOTTIGLIAMENTO: in questa fase è importante evitare l'apporto di Ossigeno nel vino e nello spazio di testa delle bottiglie per mezzo di Azoto. Infatti, nella bottiglia l'apporto di Ossigeno ha due origini: l'Ossigeno già disciolto all'origine e l'Ossigeno disciolto nello spazio di testa. Facendo il vuoto come da prassi (ad esempio, 200 mbar), circa il 5% di Ossigeno rimane nella bottiglia. Se, al contrario, il volume in Azoto della bottiglia viene iniettato una volta e il vuoto viene effettuato due volte, il contenuto di Ossigeno scende all'1%. Per un'iniezione ottimale, consigliamo di inserire un tubo all'interno delle bottiglie, con una portata istantanea compresa tra 10 e 20 m3/h a 5-6 bar (g). Un imbottigliamento standard apporta fino a 2 mg/L di Ossigeno disciolto, per un totale di circa 4 mg/L nelle bottiglie e valori che spesso sfiorano la saturazione. Al contrario, un imbottigliamento di qualità dovrebbe essere in grado di scendere al di sotto di 0,5 mg/L, considerando che ogni mg aggiuntivo di Ossigeno disciolto diminuisce di un mese la durata del vino imbottigliato. La fase successiva all'imbottigliamento prende il nome di "malattia della bottiglia", ovvero una reazione di ossido-riduzione che porta l'Ossigeno disciolto a consumare SO2 libero.

Grazie alla tecnologia Pressure Swing Adsorption (PSA), i Generatori di azoto NITROGAS® NG per la vinificazione producono Azoto di grado alimentare dall'aria industriale di classe 1.4.1 standard ISO 8573.1-2010. L'aria secca e purificata proveniente da un compressore industriale standard e da un sistema di trattamento dell'aria viene essenzialmente "setacciata" per rimuovere l'ossigeno e altri gas in tracce, mentre l'Azoto passa attraverso gli adsorbitori. Utilizzando setacci molecolari appositamente selezionati (CMS), i generatori di azoto NITROGAS® NG per la vinificazione producono Azoto puro (fino al 99,999%) con un consumo d'aria moderato. La separazione dell'aria non criogenica è un processo ben noto, ma le caratteristiche di progettazione e controllo applicate ai generatori di azoto NITROGAS® NG aiutano a massimizzare la produzione di gas e a ridurre il consumo di aria, raggiungendo i massimi livelli di efficienza. Di conseguenza, la scelta di affidare la propria fornitura di azoto a un Generatore di azoto on-site piuttosto che a una fornitura tradizionale può portare a una riduzione dei costi fino al 90%.

IL PERIODO DI AMMORTAMENTO È IN GENERE COMPRESO TRA 6 E 24 MESI.

Inoltre, i Generatori di azoto NITROGAS® NG contribuiscono a rendere più sicuri gli ambienti di lavoro, in quanto eliminano i rischi di sicurezza legati alle forniture esterne, come lo stoccaggio, la movimentazione e la sostituzione di bombole ad alta pressione o di serbatoi criogenici. In conclusione, considerando tutti i punti precedenti, i generatori di azoto NITROGAS® NG per le cantine vinicole sono la soluzione vincente per il suo processo di vinificazione, di coperte e di imbottigliamento.