Nella nostra nuova serie di contenuti, Donaldson esplora le sfide comuni relative all'integrità dei processi nell'industria alimentare e delle bevande, partendo da un problema di filtrazione reale nella produzione del vino.

Nella prima parte, Katherine Marchetti, responsabile del settore bevande alcoliche di Donaldson, analizza un incidente di filtrazione del vino e condivide raccomandazioni di esperti per aiutare le aziende vinicole a evitare costosi tempi di inattività.

Lo scenario: Guasto al sistema di filtrazione del vino durante l'imbottigliamento

Un'azienda vinicola ha scelto di utilizzare un filtro a flusso incrociato  sul vino bianco una settimana prima dell'imbottigliamento, discostandosi dal suo programma abituale. Il giorno dell'imbottigliamento, il vino è passato attraverso la prefiltrazione standard  (1,0 micron assoluto)  e attraverso filtri a membrana PES da  0,45 micron. Ma la pressione differenziale   è aumentata vertiginosamente, interrompendo la produzione dopo che solo un terzo del vino era stato imbottigliato.

Nonostante il vino fosse stato travasato e fosse limpido, particelle colloidali si erano riformate, causando un intasamento prematuro delle membrane.

Cosa è andato storto nel processo di filtrazione? Domande e risposte con l'esperto di filtrazione di Donaldson

Quali sono i rischi per l'azienda vinicola?

Tempi di inattività prolungati, aumento della manodopera e costi di sostituzione dei filtri più elevati.

Quali sono state le cause dell'interruzione della produzione?

Il colpevole più probabile è il particolato colloidale che provoca un intasamento precoce delle membrane. Più tempo intercorre tra la fase di filtrazione a flusso tangenziale e la membrana, più quest'ultima dovrà lavorare. Ciò è particolarmente vero per i vini bianchi: se trascorrono più di 24-48 ore, le particelle fini (proteine come colloidi, beta-glucani, ecc.) che si erano disgregate a monte hanno la possibilità di riagglomerarsi.

In che modo i colloidi e i β-glucani influenzano la filtrazione del vino?

Le proteine, come i colloidi, possono contribuire alla torbidità e all'opacità del vino. Nel frattempo, proteine come i beta-glucani possono creare una matrice viscosa e gelatinosa nel vino, rendendo difficile il funzionamento efficace dei filtri standard.

Spesso riscontriamo problemi con i β-glucani (beta-glucani) in seguito a piogge prolungate, con stagioni di crescita umide e/o piovose che creano problemi di filtrabilità. Queste proteine possono ostruire rapidamente le membrane, rallentando il processo di filtrazione e rendendo necessari cambi di filtro più frequenti.

Quale soluzione di filtrazione raccomanda Donaldson?

Un prefiltro più stretto (PP100N 0,6 µm; PES 0,65 µm) manterrà al minimo il carico della membrana e consentirà alla membrana in PES di funzionare correttamente, come ultima linea di difesa, per proteggere l'integrità del prodotto e garantire la conformità agli standard di qualità.

Come si sarebbe potuto evitare tutto ciò?

Eseguire una valutazione della filtrabilità poco prima dell'imbottigliamento avrebbe fatto risparmiare alla cantina molto tempo e un nuovo set di filtri, poiché avrebbero potuto constatare che la filtrazione potrebbe non funzionare in modo fluido come in passato. Un test di filtrabilità avrebbe dimostrato che la cosa più semplice da fare a quel punto sarebbe stata utilizzare un prefiltro più fine, più vicino a 0,45 micron, e ridurre la portata per sfruttare al meglio la superficie disponibile.

È necessario regolare la prefiltrazione se cambiano i processi a monte?

In questa situazione sarebbe stato sicuramente d'aiuto, sì. Per evitare sorprese al negozio di bottiglie, sarebbe stato meglio filtrare l'acqua con dei filtri a tampone o utilizzare un sistema di filtraggio a flusso incrociato non più di 48 ore prima (idealmente, entro 24). In alternativa, avrebbero potuto sottoporre il vino a fasi di prefiltrazione più rigorose per evitare che le membrane si sporcassero prematuramente.

I consigli di Donaldson per una filtrazione del vino di successo

Per evitare problemi simili, le aziende vinicole dovrebbero:

• Utilizzare i filtri Donaldson PP100N (disponibili in 1.0, 0,8 e 0,6 µm) per una prefiltrazione robusta e con controlavaggio.
• Per una protezione ottimale, si consiglia di utilizzare prefiltri in PES insieme alle membrane finali.
• Richiedi un test di filtrabilità al team di servizi di filtrazione di Donaldson.
• Pianifica un audit della linea per identificare le modifiche al processo (ad esempio, nuove pompe) che potrebbero influire sulla filtrazione.
• Considerare la filtrazione finale a membrana come un punto critico di controllo (CCP) per garantire la conformità e la sicurezza del prodotto.

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