White wine continuous protein stabilisationindustrial viablity

Resumo

Las proteínas térmicamente inestables que están presentes en uvas, jugos de uva y vinos podrían llegar a ser insolubles y precipitar causando la formación de turbidez o precipitados indeseables en vinos blancos después del embotellado durante el almacenamiento.La turbidez proteica en vinos blancos es evitada tradicionalmente, mediante la adición de bentonita, aunque esta técnica presenta algunas desventajas tales como efectos negativos sobre las propiedades sensoriales del vino debido principalmente a la remoción de componentes aromáticos o gustativos y por la merma de vino, debido al gran aumento de volumen y poder de sedimentación de la bentonita. Además, el recurso humano, los tiempos de proceso y la descarga de residuos al ambiente sigue siendo una inmensa preocupación, debido a los significativos costos asociados a la salud y seguridad laboral, y así como también las responsabilidades y obligaciones legales de la industria en material de impacto ambiental. Es estimado que los costos del uso de la bentonita en la industria del vino a nivel mundial son del orden de los 300-500 millones de dólares por año. Por lo tanto es necesario el desarrollo de nuevas tecnologías alternativas a la bentonita que sean económicamente viables y que mantengan la calidad del vino, así como también la generación de un menor impacto ambiental. No obstante, nuevas técnicas exitosas a nivel industrial aun no han sido desarrolladas, por que afectan la calidad del vino o porque su aplicación no es viable económicamente bajo normales condiciones de operación de producción de vino. Por lo tanto, es muy atractivo investigar la viabilidad de nuevas prácticas que tengan un menor impacto sobre el ambiente y sean económicamente viables.Por esa razón la principal motivación de nuestra investigación ha sido estudiar la viabilidad industrial de una tecnología alternativa al uso de la bentonita, la cual permita remover proteínas inestables de los vinos blancos usando zirconia como material adsorbente. Además, nosotros nos hemos concentrado en el desarrollo de un proceso continuo que permita conseguir vinos estables proteicamente sin afectar sus propiedades fisicoquímicas y sensoriales, probando diferentes técnicas de regeneración del material adsorbente. Primeramente nosotros hemos estudiado la estructura, morfología y propiedades superficiales de la zirconia, así como también su capacidad de adsorción para remover proteínas inestables de vinos blancos, aplicando tratamientos regenerativos químicos y térmicos. Después hemos comparado las propiedades fisicoquímicas y sensoriales de un vino blanco estabilizado proteicamente mediante zirconia y bentonita.Además, nosotros hemos desarrollado un proceso híbrido integrando un proceso de adsorción en columna y un proceso de microfiltración tangencial de vino, para conocer los efectos de este nuevo proceso sobre el ensuciamiento de la membrana y la estabilidad proteica del vino.Por otro lado, nosotros también hemos aplicado un nuevo proceso de estabilización proteica de vino base para cava, comparando los resultados con el método tradicional usando bentonita como agente estabilizante y observando los efectos de ambos tratamientos sobre la calidad de la espuma y las fracciones proteicas del vino. Finalmente, hemos aplicado el nuevo proceso de estabilización proteica a escala industrial, empacando zirconia sobre una columna fija y realizando el proceso mediante sistema continuo y discontinuo.Los resultados demuestran que la zirconia puede ser regenerada química o térmicamente, que sus propiedades físicas, morfológicas y químicas no son alteradas y que incluso su capacidad de adsorción proteica podría ser aumentada probablemente producto de la adsorción de algunos componentes o centros activos derivados de las proteínas del vino. A través del proceso híbrido ha sido posible conseguir vinos estables proteicamente y aumentar la densidad de flujo del permeado durante la microfiltración del vino. De hecho, hemos observado que la reducción de proteínas mediante la adsorción en columna usando zirconia también ocurre durante la microfiltración tangencial, por lo tanto ambos procesos pueden actuar conjuntamente en la reducción y estabilización proteica.Por otro lado, comparando las propiedades fisicoquímicas y sensoriales de vinos blancos estabilizados proteicamente mediante zirconia y bentonita, podemos afirmar que los mejores resultados son conseguidos usando zirconia como agente estabilizante.La estabilización proteica de vinos blancos en continuo también puede ser útil para estabilizar vinos base para cava, ya que comparando la calidad de la espuma de un vino base para cava tratado con zirconia y bentonita, los resultados demuestran que la calidad de la espuma de aquellos vinos bases es mejor usando zirconia, ya que la adicción de bentonita produce considerables efectos negativos sobe la calidad de la espuma.Finalmente, los resultados obtenidos a escala industrial, muestran que es viable la estabilización proteica de vinos blancos usando zirconia como material adsorbente ya sea mediante un sistema continuo o discontinuo sin afectar la calidad del vino inicial.