KVÄVE
PRODUKTION FÖR
VINGÅRDAR

Den moderna enologin genomgår just nu en liten tyst revolution. Efter en tid med kemi och sulfiter återupptäcker och uppfinner branschen nu nya fysikaliska processer. Å andra sidan utesluter inte den ena den andra, tvärtom bör de två metoderna nu integreras i en intelligent, ren och bekväm process.
Samtidigt leder globaliseringen av handeln till marknadspriser som tenderar att anpassa sig, så att vin blir en råvara som alla andra. Det blir därför svårt för de flesta Vingårdar att sälja sitt vin dyrare, och det enda sättet att garantera goda marginaler är att sänka produktionskostnaderna med bibehållen kvalitet.

Sedan några år tillbaka har man fullt ut förstått syrets roll i must och viner. Idag framstår hanteringen av DISSOLVED OXYGEN under hela vinifieringsprocessen som en grund för modern enologi. I en must eller i ett vin förbrukas den befintliga syrgasen. Om förbrukningshastigheten är högre än upplösningshastigheten kommer vi inte att få en ökning av den upplösta syrehalten. Tvärtom orsakar det en ökning av det upplösta syreinnehållet. Huvudansvariga för förbrukningen av syre är POLYPHENOLS, vars viktiga innehåll kan motivera syresättningen av vissa vita och rosé muster. Det är därför en god regel att göra regelbundna justeringar av den exakta mängden syre som polyfenolerna förbrukar, så att den lösta mängden inte ökar. En optimal nivå av löst syre i flaskan bör ligga under 0,5 mg/L, med tanke på att varje extra mg löst syre minskar flaskans hållbarhet med en månad. Fasen efter buteljeringen kallas "bottle disease", vilket är en oxidations-reduktionsreaktion som leder till att löst syre förbrukar fritt SO2.

Användningen av NITROGEN innebär omedelbart fördelar:
- minskad arbetsinsats och tidsbesparingar i viktiga oenologiska processer
- korrekt hantering av upplöst syre
Det bästa sättet att skydda viner mot oönskad syresättning är BLANKETING med Kväve. På samma sätt är STRIPPNING den bästa tekniken för att deoxygenera (eliminera upplöst syre) eller dekarbonisera (eliminera upplöst koldioxid) viner.
Det första sker genom injektion av Kväve upp till mättnad av lagringsvolymerna för vin och must för att förhindra kontakt med syret och den upplösning som blir följden. Den andra utförs genom att injicera mikrobubblor av Kväve i vinet: Syremolekylerna, de mest flyktiga, är de första som elimineras. I det här fallet är effektiviteten av syreavgivningen en funktion av koncentrationsgradienten mellan det syre som är löst i vinet och det syre som finns i mikrobubblorna. Å andra sidan är koldioxid, som är betydligt mer lösligt i vin, mycket svårare att få tag på.
Det bör understrykas att Kväve inte tenderar att migrera till vin, eftersom det är mättat med Kväve redan vid standardtemperaturer (15°C). För maximal effektivitet kräver blanketing och stripping 99,5-99,9% ren Kväve. Kvävans tryck är av mindre betydelse, det viktiga är att reglera gasens flödeshastighet efter den volym som ska fyllas eller i förhållande till det vinflöde som passerar genom kanalisationen. Vanligtvis är trycket mellan 3 och 5 bar(g), och målet är att komma under 0,5 mg/L löst syre i slutet av processen.

Kväve har också en stor fördel jämfört med andra inerta gaser (t.ex. argon): luften innehåller ca 78%. Med en Kvävegenerator på plats som producerar Kväve direkt från tryckluft blir materialkostnaden praktiskt taget löjeväckande. På så sätt blir det möjligt att på ett intelligent och mycket bekvämt sätt integrera Kväve i hela den oenologiska processen. Det behöver inte längre betraktas som ett extra verktyg, utan snarare som en grundläggande teknik som ska integreras i de olika arbetsfaserna. Nedan beskrivs de olika faserna och den relativa användningen av Kväve:

DESTEMMING/CRUSHING: När den mekaniska separationen av druvorna från stjälkarna har genomförts pressas druvorna och saften frigörs. I denna fas är den genomsnittliga syrehalten ca 6 mg/L. Det är därför nödvändigt att täcka med Kväve för att undvika ett alltför stort intag av upplöst syre i blandningen av fast material och juice. Det är därför många källare installerar en avdelning för injektion av Kväve nedströms från pumpen som matar pressen. Insprutningstrycket för Kväve är ca 4 bar(g) och beror på avståndet och den manometriska höjd som måste övervinnas för att nå pressen. Flödet i Kväve är ca 20% av pumpens flödeshastighet.

PRESSNING: detta är den process genom vilken must erhålls från druvklasen för vinframställning. För att undvika tillförsel av syre under denna fas ersätts den omgivande luften med Kväve. Beroende på användningsförhållandena varierar det maximala gastrycket mellan 1,8 och 2 bar(g), vilket i allmänhet är mer än tillräckligt för att utvinna hela juicen. Uppsamlingen av juicen under ett flöde på 30-50 L/min av Kväve gör att gasvolymen mättas ovanför vätskan i uppsamlingsröret.

FLOTATION: Innan musten läggs i jäsningstankar utförs den så kallade skumningen, som befriar musten från fasta föroreningar. Även i denna fas undviker filtreringen i Kväve bidraget av syre. Flotationen kan göras på ett statiskt eller ett sedimenteringssätt. I detta fall trycksätts musten och mättas i Kväve, varefter trycket minskas så att det bildas mikrobubblor som för upp föroreningarna till ytan. Det är alltså en flotation nedifrån och upp, det vill säga i motsatt riktning mot vad som sker i den statiska processen. Förbrukningen av Kväve varierar mellan 2% och 6% av den behandlade volymen.

UTBYTE: Under macerationen på skalen sker det så kallade utbytet genom att den flytande fasen (druvmust eller vin i alkoholjäsning) återförs från botten av macerationstanken till den övre delen. I röda viner orsakar en kraftig injektion av Kväve att druvkapseln går sönder och extraherar beståndsdelarna i de fasta delarna av druvorna (antocyanin, tannin och aromatiska föreningar). På vita viner gör injektionen av Kväve det möjligt att homogenisera jäsningen. I båda fallen beror åtgärdens intensitet på frekvensen och varaktigheten av utbytet, med en viktig tids- och kvalitetsvinst. För både vita och röda viner krävs ett tryck på 3-5 bar(g) Kväve, med en flödeshastighet på ca 3% av den volym som ska återmonteras och en injektionstid på mellan 1 och 3 minuter.

SAMMANSÄTTNING, STORLEK OCH TILLSATSER TILL TILLSATSER: efter jäsningen fortsätter vi med homogenisering av vinerna, till storleksbestämning eller till tillsatser utan syre. För injektion av Kväve är det lämpligt att använda en makroporös diffusor som kan generera stora bubblor. En renhet av Kväve på 99,5% är mer än tillfredsställande: om renheten är 99,9% finns det risk för deoxygenering eller dekarbonisering av vin, ännu viktigare om bubblorna är små. Även i detta fall är trycket 3-5 bar(g), med varaktigheter i storleksordningen 2-3 minuter.

Hällning: Injektion av Kväve med lågt tryck i fatet gör att vinet evakueras mot tanken. Kvävets tryck beror på det mottryck som ges av skillnaden mellan vinets höjd i fatet och i destinationstanken. En skillnad på 10 m kräver t.ex. 1 bar(g), med en genomsnittlig tid på 5/6 minuter för att tömma en tunna på 225 L. För optimalt skydd av vinet från upplöst syre är det också möjligt att utföra strippning på överföringslinjen.

FYSISKA BEHANDLINGAR: Injektion av Kväve i must eller vin före fysikaliska behandlingar (centrifugering, elektrodialys, filtrering, kallstabilisering etc.). Injektionen av Kväve sker vanligtvis mellan pumpen och behandlingsverktygen, med ett tryck vid reduceraren på mellan 3 och 5 bar(g) och ett variabelt flöde beroende på den potentiella syretillförseln för varje behandling. In-line strippning vid utgången av behandlingsapparaten rekommenderas också. Ett flöde på ca 15 l/min gör det möjligt att hålla nivån av upplöst syre stabil. Vid slutet av operationen är det vanligt att återflöda ledningen med Kväve vid 2-3 bar(g) för att rengöra och torka den.

TANKAR BLANKETING: det är en process som idealiskt skulle kräva en kontinuerlig analys av närvaron av syre i tankens inre atmosfär. Trycket på Kväve hålls lågt, vanligtvis inte mer än 20 mbar, och hela volymen byts ut 3-4 gånger för att uppnå och bibehålla en tillfredsställande renhet på mellan 0,5% och 1% i Oxygen. Kväve är i själva verket lättare än syre, så det läcker ut ganska snabbt om det finns syre i närheten (tankarna är sällan förseglade i sin övre del). Om syrehalten är hög är det nödvändigt att ingripa och återställa atmosfären. Utan en syresensor är det dock omöjligt att veta hur mycket kvarvarande syre som finns i atmosfären och därmed att ingripa på ett effektivt sätt. Av denna anledning erbjuder Gasgen specifika analyssensorer och PLC-baserade styrsystem.

VINÖVERFÖRING: Överföringen av vin är en känslig operation som kräver täckning med Kväve för att undvika bidrag av syre. Injektionen av Kväve sker vanligtvis vid utgången av överföringspumpen, med ett tryck på 3-5 bar (g) och en flödeshastighet i storleksordningen 5% av volymen vin i transit. Om målet också är att avoxidera eller avkolonisera vinet genom strippning måste flödet ökas. Täckningen av ursprungs- och destinationsvolymerna, liksom av anslutningsslangarna, är av grundläggande betydelse. Vid partiell tömning av tanken är det nödvändigt att den volym Kväve som tillförs dynamiskt kompenserar volymen av hällt vin. Det maximala flödet måste anpassas till kapaciteten hos produktionen och dess lagringstank. Efter dekanteringen är det bra att kontrollera CO2- och SO2-värdena. Genom att flöda kanalerna i slutet av operationen garanteras att de torkas och rengörs.

BOTTLING: i denna fas är det viktigt att undvika att syre tillförs vinet och flaskans huvudutrymme med hjälp av Kväve. I själva verket har syret i flaskan två ursprung: det syre som redan har lösts upp vid flaskans ursprung och det syre som har lösts upp i flaskans topputrymme. Om vakuumet görs enligt normal praxis (t.ex. 200 mbar) finns cirka 5 % syre kvar i flaskan. Om flaskans volym i Kväve tvärtom injiceras en gång och vakuumet utförs två gånger, sjunker syrehalten till 1%. För en optimal injektion rekommenderar vi att man sätter in ett rör i flaskorna, med ett momentant flöde på mellan 10 och 20 m3/h vid 5-6 bar (g). En standardtappning ger upp till 2 mg/L löst syre, totalt ca 4 mg/L i flaskorna och värden som ofta tangerar mättnad. En kvalitetstappning bör däremot kunna ligga under 0,5 mg/L, med tanke på att varje extra mg löst syre förkortar lagringstiden för vin på flaska med en månad. Fasen efter buteljeringen går under namnet "bottle disease", det vill säga en oxidations-reduktionsreaktion som leder till att löst syre förbrukar fritt SO2.

Genom PSA-tekniken (Pressure Swing Adsorption) producerar NITROGAS® NG Kvävegeneratorer för vinframställning Kväve av livsmedelskvalitet från industriell luft klass 1.4.1 standard ISO 8573.1-2010. Den torra, renade luften från en vanlig industrikompressor och ett luftbehandlingssystem "siktas" i princip för att avlägsna syre och andra spårgaser, medan kvävet passerar genom adsorberarna. Med hjälp av speciellt utvalda molekylsiktar (CMS) producerar NITROGAS® NG Kvävegeneratorer för vinframställning ren Kväve (upp till 99,999%) med måttlig luftförbrukning. Icke-kryogenisk luftseparation är en välkänd process, men design- och kontrollfunktionerna som tillämpas på NITROGAS® NG Kvävegeneratorer hjälper till att maximera gasproduktionen och minska luftförbrukningen och uppnå högsta möjliga effektivitet. Som en följd av detta kan valet att anförtro sin egen försörjning av Kväve till en Kvävegenerator på plats istället för till traditionell försörjning leda till en kostnadsminskning på upp till 90%.

ÅTERBETALNINGSTIDEN ÄR I ALLMÄNHET MELLAN 6 OCH 24 MÅNADER

Dessutom bidrar NITROGAS® NG Kvävegeneratorer till att göra arbetsmiljöer säkrare eftersom de eliminerar säkerhetsrisker relaterade till externa leveranser som lagring, hantering och byte av högtrycksflaskor eller kryogeniska tankar. Sammanfattningsvis, med tanke på alla tidigare punkter, är NITROGAS® NG Kvävegeneratorer för vinkällare den vinnande lösningen för din vinframställning, vinfiltrering och buteljeringsprocess.