Importancia de un correcto tratamiento de agua en bodegas de vino

Sumario

Importancia de un correcto tratamiento de agua en bodegas de vino

1.- Introducción

2.- Proceso de elaboración del vino

3.- Aplicaciones que requieren agua en los diversos procesos y especificaciones que ésta debe cumplir

3.1.- Agua de aporte3.2.- Agua de lavado de cestos3.3.- Agua de lavado de depósitos de fermentación3.4.- Agua de lavado de barricas3.5.- Agua de lavado de botellas3.6.- Agua de lavado de filtros3.7.- Agua para humectadores3.8.- Aplicaciones específicas

4.- Tratamientos del agua

4.1.- Agua de aporte4.2.- Filtración de partículas en suspensión4.3.- Prevención de incrustaciones calcáreas4.4.- Decloración4.5.- Desinfección por radiación ultravioleta4.6.- Tratamientos específicos 4.6.1.- Desinfección del agua para humectadores 4.6.2.- Agua ultrafiltrada para lavado y desinfección de filtros 4.6.3.- Agua desmineralizada para laboratorio 4.6.4.- Agua para calderas de vapor 4.6.5.- Agua para torres de refrigeración4.7.- Otros tratamientos a considerar

5.- Esquema general

6.- Conclusiones

1.- Introducción.

Un aspecto muy importante en la elaboración del vino, es el relacionado con la calidad y caracterís-ticas del agua que se utiliza en las diversas fases del proceso.

Desde que se recibe la uva en la bodega hasta el envasado final de las diversas calidades de vino, existen toda una serie de procesos que precisan agua con unas características muy concretas para su correcta realización.

A continuación se describirán los principales procesos existentes en la elaboración del vino, las calidades de agua requeridas y los tratamientos precisos para ello.

2.- Proceso de elaboración del vino.

La uva, una vez vendimiada y seleccionada (Fig. 1), se transporta a la bodega en la cual se procede al despalillado, separando los granos de uva de los raspones del racimo, al estrujado que consiste en romper el hollejo de la uva para que se libere el zumo y la pulpa y a un prensado para obtener el mosto.

  FIG. 1 Vendimia

Tras el prensado tiene lugar la separación de mostos. La pasta sobrante va recibiendo presiones crecientes. Los mostos, producto de los sucesivos prensados, van perdiendo calidad. Cada uno fermentará por separado produciendo, lógicamente, distintos tipos de vino.

Para obtener vino blanco, una vez realizado el prensado de las uvas blancas, el mosto se debe se-parar de las pieles antes de la fermentación.

Para hacer vino tinto, las uvas rojas se prensan, pero el mosto pasa parte o la totalidad del periodo de fermentación en contacto con las pieles u hollejos. Toda la materia colorante, además de los taninos y de múltiples compuestos que aportan sabor, se encuentra en los hollejos de las uvas y la fermentación y maceración se encargan de liberarlos.

El vino rosado suele hacerse empleando uvas rojas que sólo permanecen en contacto con los ho-llejos durante un breve periodo de tiempo.

Para realizar la fermentación, los mostos pasan a unas cubas, normalmente construidas en ace-ro inoxidable (Fig. 2). En la fermentación los azúcares contenidos en el mosto se transforman en alcohol, principalmente, por mediación de las levaduras que metabolizan los azúcares en alcohol y gas carbónico. Durante este proceso es imprescindible controlar la temperatura ya que un exceso puede dar lugar a una parada de la fermentación por muerte de las levaduras.La mayoría de los vinos blancos se fermentan actualmente en frío, entre los 9 y los 18 °C, lo cual requiere un sistema de refrigeración para preservar su frescura y su aroma. Los vinos tintos, se hacen fermentar a temperaturas más elevadas, entre los 20 y los 30 °C, a menudo a la temperatura ambiente de la época de la vendimia.

 FIG. 2 Cubas de fermentación

Una vez realizada esta primera fermentación, normalmente los vinos tintos realizan además una segunda fermentación, generalmente también en depósitos de acero inoxidable, en la que el ácido málico, ácido verde y duro, se transforma en ácido láctico convirtiéndolos en más suaves al pala-dar.

Entre los constituyentes de la uva, se encuentran principalmente tres ácidos orgánicos: el ácido tartárico, el ácido málico y el ácido cítrico. Este último desaparece rápidamente durante el proceso de fermentación alcohólica. El ácido málico es de suma importancia biológica para el vino, por ello, terminada la fermentación alcohólica, las bacterias lácteas, que suceden a las levaduras alcohóli-cas, efectúan lo que se conoce como segunda fermentación o fermentación secundaria, en que el ácido málico es transformado en ácido láctico. Este es de constitución suave y agradable. Mientras el ácido tartárico, el más estable de los tres, pasa a formar el verdadero constituyente ácido de los vinos.

Finalizadas las fermentaciones el vino se somete a dos o tres trasiegos para eliminar los restos sólidos.

Los vinos jóvenes, pasan a continuación al proceso de embotellado.

Los vinos de mayor calidad, son objeto de un proceso de crianza, que consiste en mantener los vinos en barricas de madera, normalmente de roble, donde se sucede un envejecimiento del vino, y éste se enriquece en compuestos aromáticos de la madera (Fig. 3).

 FIG. 3 Barricas de crianza

En este proceso, se forman sedimentos que deben ser periódicamente eliminados para evitar que obstruyan los poros de la madera. Para ello, aproximadamente cada seis u ocho meses, el vino se trasiega a un depósito y las barricas se limpian con agua caliente a presión. Una vez concluida la operación, se vuelven a llenar con vino.

El proceso de crianza se realiza normalmente con una humedad controlada. En muchos casos se utilizan para esta función pequeños humectadores.

Como último paso se procede al embotellado del vino. En algunos casos, para estabilizar el vino y evitar que éste pueda dejar posteriormente algún sedimento tartárico, antes de ser embotellado se enfría a una temperatura entre cuatro y seis grados bajo cero y se deja reposar; posteriormente se filtra a través de placas de celulosa, normalmente con un tamaño de poro alrededor de 1 micra, para obtener un vino más limpio.

Delante de la máquina embotelladora se puede asimismo disponer de una instalación de microfil-tración, con un tamaño de poro alrededor de 0,45 – 0,65 micras, para evitar que en el vino embote-llado existan bacterias, levaduras o microorganismos que puedan producir posteriores fermenta-ciones.

Para garantizar su correcto funcionamiento, normalmente después de cada operación, estos filtros se lavan y desinfectan con agua caliente para lograr una perfecta esterilización e higiene de los equipos.

Asimismo en el proceso de embotellado, las botellas de vino también pueden ser objeto de un lava-do previo a su llenado.

3.- Aplicaciones que requieren agua en los diversos procesos y especificaciones que ésta debe cumplir. Una vez definidos los diversos procesos que se realizan en una bodega, veremos, a continuación, qué aplicaciones necesitan agua y las características que debe tener en cada una de ellas.

3.1.- Agua de aporte

De acuerdo con el Articulo 2.b del Real Decreto 140/2003 relativo a la calidad del agua de consumo humano, se considera que”Todas aquellas aguas utilizadas en la industria alimentaria para fines de fabricación, tratamiento, conservación o comercialización de productos o sustancias destinadas al consumo humano, así como a las utilizadas en la limpieza de las superficies, objetos y materiales que puedan estar en contacto con los alimentos”, se hallan incluidas en su ámbito de aplicación y, por consiguiente, todas ellas deben cumplir con las especificaciones exigibles al agua de consumo humano.

Esto significa que si el agua de aporte es agua de red, solamente deberemos comprobar que, en los diversos circuitos de la bodega, se mantengan sus características de potabilidad; por el contrario si el agua procede de una captación propia se deberán realizar los tratamientos adecua-dos para garantizar el cumplimiento de los requisitos establecidos en el RD 140/2003.

Por otra parte, tanto si se utiliza agua de red como si se usa agua de captación propia tratada, hay que considerar que en ambos casos el agua generalmente dispondrá de un desinfectante residual, que normalmente será cloro.En un agua de consumo humano, el cloro se utiliza para evitar el crecimiento de microorganismos y, normalmente, no produce efectos secundarios significativos, no obstante, en una bodega, el clo-ro puede dar lugar a la formación de diversos derivados clorados que aporten un mal sabor al vino, lo que se conocer como “gusto a corcho”. Por su importancia, describiremos este concepto con mayor profundidad.

El “gusto a corcho” puede tener un origen microbiano procedente de los tapones de corcho, pero también puede ser producido en las barricas de madera, en uvas en mal estado e incluso en mate-riales de embalaje.

En la lignina de la madera de las barricas, en estado natural se encuentran compuestos fenólicos. El cloro, en condiciones adecuadas, se asocia a estos fenoles para producir clorofenoles, y concre-tamente el triclorofenol, que posteriormente puede transformarse en el tricloroanisol (TCA).El tricloroanisol es muy volátil y produce un notable cambio del sabor del vino incluso en muy bajas concentraciones. El umbral de detección por el olfato humano del tricloroanisol es de alrededor de 5 partes por trillón.

También en los tapones de corcho, la presencia de determinados hongos en combinación con cloro puede formar tricloroanisol, lo cual hace que el corcho presente un olor muy desagradable a moho. El contacto prolongado de un corcho que posee este defecto, con el vino, trae como consecuencia que éste adquiera los mismos olores desagradables.

Así pues si bien en una bodega el agua debe estar desinfectada, se debe tener presente todo lo anteriormente expuesto en las diversas aplicaciones en las que se va a utilizar.

3.2.- Agua de lavado de cestos

El agua que se utiliza para el lavado de los cestos que transportan la uva debe ser agua que cumpla los criterios de calidad del RD 140/2003 (agua de consumo humano). No requiere ningún otro trata-miento posterior.

3.3.- Agua de lavado de depósitos de fermentación

Al igual que para el resto de conceptos, el agua de lavado de cualquier superficie que esté o pueda estar en contacto con alimentos, debe cumplir los criterios de calidad del RD 140/2003 (agua de consumo humano).El lavado de los depósitos de fermentación se realiza normalmente con agua a temperatura am-biente. Al tratarse de depósitos de acero inoxidable el efecto del cloro generalmente no es signi-ficativo y, por consiguiente, se utiliza un agua de red sin declorar. No obstante para evitar que una vez realizada la limpieza se depositen incrustaciones en las paredes de los depósitos, si el agua es incrustante, se puede realizar un tratamiento, que normalmente será común para otros procesos, para prevenir la formación de incrustaciones calcáreas.

3.4.- Agua de lavado de barricas

Para el lavado de barricas se utiliza normalmente agua caliente aproximadamente a unos 60 – 85 ºC, la cual se pulveriza a presión sobre la superficie de las barricas para desprender las partículas y los depósitos existentes.En este caso, el agua requiere un tratamiento específico en el cual se deben contemplar los si-guientes conceptos:

-Prevención de incrustaciones calcáreas que, en aguas incrustantes, se producirán como conse-cuencia de la alta temperatura-Decloración del agua para evitar que el cloro residual pueda formar clorofenoles y tricloroanisol-Garantizar la calidad microbiológica del agua.

Por otra parte, la pulverización del agua a presión generará aerosoles, por lo cual esta instalación debe considerarse contemplada en el Real Decreto 865/2003 para la prevención de la legionelosis y aplicar, por consiguiente, todos los requerimientos que el R. D. contempla.

3.5.- Agua de lavado de botellas

Para el lavado de botella se debe utilizar un agua limpia y descalcificada pero sin cloro ya que cual-quier resto de cloro podría entrar en contacto con el tapón de corcho y generar tricloroanisol.Por otra parte se debe, evidentemente, garantizar su calidad microbiológica.

3.6.- Agua de lavado de filtros

Una vez realizado el proceso de filtración, los filtros deben lavarse y desinfectarse para volver a reutilizarse. Normalmente para ello se utiliza agua caliente, alrededor de 90 ºC. Para esta aplicación deben considerarse los siguientes conceptos:

-Prevención de incrustaciones calcáreas que, en aguas incrustantes o incluso moderadamente incrustantes, se producirán como consecuencia de la alta temperatura-Decloración del agua para evitar restos de cloro residual.-Garantizar la ausencia de partículas finas en suspensión o coloides que puedan obstruir los ele-mentos filtrantes y obligar a su rápida sustitución.

3.7.- Agua para humectadores

Para regular la humedad en las bodegas se utilizan pequeños humectadores; estos equipos, pue-den emitir aerosoles al aire y por ello, están contemplados en el Real Decreto 865/2003 para la pre-vención de la legionelosis. Si bien están clasificados como instalaciones de bajo riesgo, no obstan-te, se deben seguir todos los criterios y requerimientos descritos en el R.D. 865/2003.

3.8.- Aplicaciones específicas

Además de todos los conceptos anteriormente expuestos, en una bodega, también pueden utilizar-se las siguientes instalaciones que requieren agua:

-Calderas de vapor para la producción de agua caliente.En estos casos se debe considerar la Norma UNE aplicable que, generalmente, será la 12953 – Parte 10. “Calderas pirotubulares. Requisitos del agua de alimentación y del agua de la caldera”. Merece destacarse que prácticamente para todo tipo de calderas pirotubulares, el agua de aporte a la caldera debe tener una dureza inferior a 0,1 ºf, lo cual obligará a realizar un tratamiento mediante descalcificación, ósmosis inversa o ambos tratamientos combinados.

-Torres de refrigeración evaporativas para enfriamiento de las cubas de fermentación.Si existen torres de refrigeración evaporativas, se deberá realizar un tratamiento completo del agua que incluya la prevención de incrustaciones y de corrosión así como el control de la salinidad del circuito mediante una purga automática por conductividad.Asimismo deberá considerarse que estos equipos están clasificados como instalaciones de alto riesgo en el Real Decreto 865/2003 para la prevención de la legionelosis y, por consiguiente, deben ser objeto de un tratamiento y un control específico, detallado en el R.D. 865/2003.

-Agua para laboratorios.Generalmente las bodegas están equipadas con un pequeño laboratorio para realizar análisis de control, en el cual normalmente se usan pequeñas cantidades de agua desmineralizada para los análisis.

4.- Tratamientos del agua.

A partir de todo lo anteriormente expuesto, en una bodega, para suministrar las diversas calidades de agua requeridas, deberemos considerar los siguientes tratamientos:

4.1.- Agua de aporte

Si el agua de aporte procede de captación propia se deberá efectuar un análisis completo y, en fun-ción de los resultados obtenidos, realizar el tratamiento adecuado para adaptar los valores para-métricos a las especificaciones del Real Decreto 140/2003.

Si el agua procede de red municipal, a pesar de que ésta llega correctamente desinfectada y nor-malmente con un determinado contenido de desinfectante residual, debemos considerar que en aquellas instalaciones en las que exista un depósito de acumulación si el desinfectante residual es cloro, al ser un gas, se irá evaporando progresivamente hasta que desaparezca por completo. Este efecto se acentuará en épocas de altas temperaturas.

Por este motivo siempre que exista un depósito de acumulación, aunque el agua de aporte sea agua de red que se suministre clorada será imprescindible realizar un control y una regulación del valor de cloro residual para poder garantizar la desinfección del agua.

Además, siempre que se utilice cloro se debe tener presente que la eficacia de la desinfección me-diante cloro depende siempre del valor del pH del agua. El cloro disuelto en el agua se encuentra principalmente en forma de ácido hipocloroso e ión hipoclorito según el equilibrio:

HOCl <===> OCl- + H+(ácido hipocloroso <===> ión hipoclorito + hidrogenión)

Ambas formas están en equilibrio, pero la capacidad desinfectante del ácido hipocloroso (cloro activo) es muy superior a la del ión hipoclorito (aprox. unas 3000 - 5000 veces). En función del valor del pH del agua este equilibrio se desplaza según puede verse en la siguiente gráfica:

 

FIG. 4 Curva de equilibrio del ácido hipocloroso

Teniendo en cuenta que la forma desinfectante es el ácido hipocloroso, podemos ver que a pH = 7,0 aproximadamente el 75 % del cloro libre está en forma de ácido hipocloroso, con un buen efecto de desinfección, mientras que a pH = 8,0 solamente el 20 % del cloro libre está en forma de ácido hipocloroso, con una desinfección muy reducida.

En las aguas de red el valor del pH generalmente depende del contenido en ácido carbónico (CO2 disuelto en el agua). Cuando el agua se acumula en un depósito el gas carbónico se va perdiendo por evaporación y con ello, el valor del pH tiende a elevarse. Cuando el pH del agua es elevado (por ejemplo, 8,0) se deben usar elevadas dosis de cloro para poder garantizar su desinfección con un importante riesgo de que se produzcan derivados clorados (subproductos asimismo restringidos en el agua potable) que puedan posteriormente afectar al sabor del vino. Por otra parte, un impor-tante contenido en cloro en el agua favorece los procesos de corrosión.

En todo sistema de desinfección basado en cloro / hipoclorito y muy especialmente en bodegas, es preferible disponer también de un control y de una regulación del valor del pH de agua para poder garantizar la eficacia de la desinfección sin necesidad de utilizar elevadas concentraciones de clo-ro.

La regulación y control del valor de cloro y del pH del agua puede realizarse de varias formas, no obstante, lo más frecuente es utilizar un equipo electrónico que controle dichos valores en el de-pósito de acumulación y en caso necesario ponga en marcha unas bombas dosificadoras que inyecten hipoclorito sódico y un ácido hasta conseguir los valores deseados. Para una correcta y homogénea distribución de los reactivos en el depósito se acostumbra a utilizar un circuito de re-circulación con bomba (con un caudal de recirculación aproximado entre ¼ y 1/10 del volumen del depósito en una hora), que mantiene periódicamente el agua en movimiento y en donde se instalan las sondas de control (Fig. 5 y 6).

 

FIG. 5 Ejemplo de control de cloro y pH mediante circuito de recirculación

 

FIG. 6 Equipo de regulación de los valores de pH y cloro residual CILIT PCR pH/Cl DW

4.2.- Filtración de partículas en suspensión.

Si se utiliza agua de red municipal, debe considerarse que a pesar de que las compañías suminis-tradoras tratan correctamente el agua filtrándola, el camino recorrido desde la planta potabiliza-dora hasta la bodega normalmente es bastante largo e incluye kilómetros de tuberías en las cuales pueden existir materiales depositados en su superficie interna. Asimismo en reparaciones para sustituir tramos de tuberías viejas o perforadas, realizar conexiones de nuevos usuarios, o ampliar la red de distribución se excava y remueve la tierra que rodea la tubería, pudiéndose producir la entrada accidental en ella de partículas minerales u orgánicas de todo tipo que luego llegan hasta el usuario.

Prácticamente todos hemos desenroscado alguna vez el atomizador de nuestros grifos y lo hemos encontrado siempre lleno de pequeñas partículas. Estas partículas son causa de numerosas ave-rías mecánicas, facilitan la formación de biocapas donde se desarrollan microorganismos y ade-más pueden producir importantes procesos de corrosión.

Cuando una partícula se deposita sobre la superficie interna de una tubería metálica origina una aireación diferencial entre la superficie metálica de la tubería (a la cual le llega el oxígeno disuelto en el agua) y la superficie cubierta por la partícula (a la cual no le puede llegar el oxígeno disuelto); este proceso conduce a la formación de una micropila (ver Fig. 7).

 FIG. 7 Corrosión por aireación diferencial

La diferencia de potencial generado por la pila así constituida conduce al desgaste del material metálico en la zona situada bajo la partícula, lo cual produce la perforación de la tubería.

La filtración del agua es pues un tratamiento imprescindible, incluso en aguas de red, para garanti-zar una correcta higiene en las instalaciones de una bodega.Este concepto se halla también recogido en el artículo 7.1.b del Real Decreto 865/2003 para la pre-vención de la legionelosis, donde se indica que “La instalación debe disponer en el agua de aporte de sistemas de filtración según la norma UNE-EN 13443-1” y, tal y como se ha indicado anterior-mente, en una bodega existen instalaciones que pulverizan el agua y generan aerosoles, y que, por consiguiente, los circuitos de agua afectados deben considerarse incluidos en el ámbito de aplica-ción del R.D. 865/2003.

Normalmente pues, se debe instalar en el aporte de agua (generalmente en la entrada general del agua) un filtro con un tamaño de poro de 80 - 150 micras según la mencionada norma UNE-EN 13443-1. Es preferible siempre utilizar filtros autolimpiantes (se encuentran definidos en la Norma anteriormente indicada) ya que realizan el proceso de lavado a contracorriente y sin interrupción del paso de agua (Fig. 8).

FIG. 8 Filtros autolimpiantes de accionamiento manual o totalmente automáticos CILIT MULTIPUR A/AP, MULTIPUR M, MULTIPUR A, RFM y RFA.

Si en lugar de agua de red se utiliza agua de captación propia, dentro del tratamiento de potabiliza-ción previsto, normalmente siempre se halla incluida una etapa de filtración para evitar el paso de partículas en suspensión. En estos casos, no obstante, generalmente se utilizan filtros multiestrato adecuados para aguas que pueden contener abundantes partículas en suspensión.Los filtros multiestrato incorporan en su interior varias capas de sílex de granulometría controlada y una capa superior de masa catalítica para favorecer los procesos de coagulación (Fig. 9).

 FIG. 9 Filtro multiestrato CILIT SF

El agua una vez desinfectada y filtrada (el agua de captación propia requerirá además un tratamien-to completo de potabilización) puede utilizarse como agua de consumo humano, para lavado de cestos y como agua de aporte a posteriores tratamientos.

4.3.- Prevención de incrustaciones calcáreas.

Las aguas, tanto de red municipal, como de captación propia, contienen normalmente iones calcio y magnesio que constituyen su “dureza”; cuando estos iones se hallan presente en concentracio-nes elevadas, si además existen iones bicarbonato, el agua adquiere un carácter incrustante o muy incrustante que favorece la formación de depósitos calcáreos en las tuberías e instalaciones.

 FIG. 10 Tubería de agua fría con incrustaciones calcáreas

Esta capacidad de formar incrustaciones calcáreas aumenta en forma muy significativa con la tem-peratura. Siempre que en una bodega el agua tenga carácter incrustante será necesario prever un tratamiento adecuado (que puede ser común) especialmente en todos aquellos circuitos que utili-cen agua caliente.

Existen varios tratamientos para evitar incrustaciones calcáreas, como la dosificación de inhibido-res, la utilización de equipos físicos, la descalcificación mediante resinas de intercambio iónico e incluso la desalinización del agua mediante ósmosis inversa.En una bodega, sin embargo, en las aplicaciones específicas que requieren agua caliente, la tem-peratura que el agua adquiere es muy elevada, generalmente alrededor de 80 – 90 ºC, por lo cual en estas circunstancias es preferible que el agua esté totalmente descalcificada. Así pues en una bo-dega el procedimiento que normalmente se utiliza para la prevención de incrustaciones calcáreas es la descalcificación del agua mediante resinas de intercambio iónico.

 FIG. 11 Componentes de un equipo descalcificador CILIT BA

FIG. 10 Tubería de agua fría con incrustaciones calcáreas

La descalcificación se basa en la utilización de resinas de intercambio iónico con grupos que inclu-yen iones sodio. Cuando el agua atraviesa estas resinas se intercambian los iones calcio y magne-sio (que constituyen la dureza del agua) por los iones sodio de tal forma que los primeros quedan retenidos en la resina y estos últimos se incorporan al agua.Una vez agotada la capacidad de intercambio de la resina, ésta se regenera con una solución de cloruro sódico (sal común).

Cuando se utiliza un descalcificador en una bodega debe tenerse en consideración que:

-Se debe utilizar exclusivamente resina de calidad alimentaria.

-Se deben usar preferentemente equipos que incorporen dispositivos de regeneración automática cada 96 horas en ausencia de consumo. De esta forma se evita cualquier estancamiento prolonga-do del agua y se minimiza el riesgo de desarrollo de microorganismos en las resinas.

-La resina intercambia calcio y magnesio por sodio. Por cada grado francés de dureza eliminado el contenido en sodio se eleva 4,6 mg/l. El RD 140/2003 relativo a la calidad del agua de consumo humano, especifica claramente que el contenido máximo de sodio presente en un agua descalci-ficada no debe ser superior a 200 mg/l. Si el agua de aporte tiene una dureza elevada se deberán considerar otros sistemas de tratamiento como, por ejemplo, la desalinización mediante ósmosis inversa, para evitar sobrepasar el valor máximo de sodio autorizado.

-Para la regeneración del descalcificador se debe utilizar sal de alta calidad, que cumpla la Norma UNE-EN 973.

El agua descalcificada se puede utilizar para el lavado de las cubas de fermentación (siempre que sean de acero inoxidable) y como agua de aporte a posteriores tratamientos.

FIG. 12 – Descalcificador CILLIT BA SUPERPILOT - 2 ½”

4.4.- Decloración.

Tal y como hemos visto anteriormente, el cloro en determinados procesos en una bodega, puede formar derivados clorados y concretamente clorofenoles y tricloroanisol, que pueden aportar un sabor desagradable al vino.Para evitar este problema el agua que está en contacto con las barricas, y directa o indirectamente con los tapones de corcho, debe declorarse.

Para eliminar el cloro presente en el agua, la forma más sencilla es hacerla pasar a través de un lecho de carbón activo. El carbón activo adsorbe en su superficie materia orgánica y derivados clo-rados y elimina por reacción química el cloro libre presente en el agua.

Cuando se utilizan decloradores en una bodega se debe considerar que:

-El carbón activo, al eliminar el cloro libre residual presente en el agua, la deja desprotegida frente a cualquier posible contaminación microbiológica. Deberá preverse pues un sistema de desin-fección adicional posterior mediante radiación ultravioleta o por elevación de la temperatura que permita garantizar la calidad microbiológica del agua en los puntos de consumo.

-El carbón activo elimina por completo el cloro libre presente en el agua, pero si existe cloro combi-nado (cloraminas o cloro unido a materia orgánica que todavía conserva un cierto poder de desin-fección), éste normalmente no es destruido por completo. Siempre que por las características del agua de aporte (posible presencia de materia orgánica) pueda preverse la formación o la existencia de cloro combinado, es aconsejable que posteriormente al declorador se instale un equipo de ra-diación ultravioleta que permita eliminar del cloro combinado residual existente.

-Los lechos de carbón activos pueden ocasionalmente contaminarse. Es aconsejable realizar con-troles microbiológicos periódicos para garantizar la calidad del agua declorada y si, por las carac-terísticas del agua de aporte o de la instalación, se prevé una importante contaminación es aconse-jable utilizar decloradores construidos en acero inoxidable que permitan su sanitización periódica con vapor o agua caliente.

-Utilizar exclusivamente carbón activo autorizado para su uso en agua de consumo humano. El car-bón activo granulado, el más comúnmente usado, debe ser conforme a UNE-EN 12915

 FIG. 13 – CILLIT FILTROMAT PLUS

4.5.- Desinfección por radiación ultravioleta.

El sistema de desinfección mediante radiación ultravioleta es muy utilizado en bodegas.Como hemos visto anteriormente, al tratarse de una industria alimentaria, el agua debe cumplir con las exigencias del Real Decreto 140/2003; los biocidas que pueden incorporarse al agua de consu-mo humano están muy restringidos y prácticamente limitados al cloro, pero en muchos procesos el agua debe usarse declorada para garantizar la calidad del vino. Esto obliga a las bodegas a dispo-ner de un sistema de desinfección de probada eficacia para garantizar la calidad microbiológica del agua en los puntos de consumo.

La desinfección por radiación ultravioleta se basa en generar una radiación con una longitud de onda de 254 nm (nanómetros) que es muy efectiva para la desinfección. El ADN que encontramos en las células de todos los seres vivos presenta un máximo de absorción cercano a esta longitud de onda. Si se irradia el ADN con radiaciones de 254 nm, se provoca una reacción fotoquímica que lo desactiva. De esta forma queda paralizado el metabolismo de los gérmenes impidiendo la posi-bilidad de reproducción, con lo cual el germen se neutraliza (Fig. 14).

FIG. 14 – Equipo de desinfección mediante radiación ultravioleta CILLIT BEWADES HI

Por otra parte los equipos de radiación ultravioleta permiten eliminar el cloro combinado residual que haya podido traspasar los filtros de carbón activo utilizados en la decloración, lo cual en una bodega aporta una seguridad adicional en la prevención de la formación de derivados clorados y tricloroanisol.

La desinfección mediante radiación ultravioleta es un proceso rápido y muy efectivo, no obstante cuando se utiliza en una bodega, para garantizar la desinfección debe tenerse en consideración que:

-Para la inactivación de los microorganismos se precisa una determinada energía de radiación UV que puede ser distinta dependiendo del tipo de microorganismo; para asegurar la desinfección del agua la Norma UNE-EN 14897 especifica que la dosis mínima de radiación UV debe ser de 400 J/m², que ha demostrado ser suficiente para la inactivación de la mayoria de bacterias y virus. El equipo que se utilice debe ser capaz de suministrar esta dosis en las condiciones reales de funcio-namiento.

-Para poder garantizar la desinfección del agua, en los equipos UV se debe ajustar siempre el cau-dal de agua tratada a la transparencia del agua a la radiación ultravioleta. En un agua opaca la luz UV no puede pasar y la desinfección no se realiza. La radiación UV no es visible para las personas y un agua con sustancias opacas a la luz UV pue-de ser totalmente transparente para el ojo humano. Por este motivo siempre se debe analizar un parámetro denominado “transmitancia” en la longitud de onda utilizada para la desinfección (nor-malmente 254 nm). El valor de este parámetro nos indicará la transparencia del agua a la radiación ultravioleta utilizada y nos permitirá determinar el caudal máximo que puede pasar por el equipo para obtener la dosis mínima de radiación que garantice la desinfección.

-Si la desinfección mediante radiación ultravioleta se realiza en circuitos de agua caliente debe considerarse que las características de las lámparas generadoras de radiación UV dependen de la temperatura. En general los equipos standard son adecuados para agua hasta una temperatura máxima de 35 40 ºC, pero la dosis de radiación suministrada disminuye en forma muy importante con la temperatura. Cuando se desea realizar una desinfección en un circuito de agua caliente se deberá utilizar un equipo diseñado para proporcionar una dosis útil de radiación a la temperatura de trabajo.

-La desinfección mediante radiación UV no posee ningún efecto residual; por consiguiente, normal-mente debe realizarse lo más cerca posible del punto de consumo.

El agua descalcificada, declorada y desinfectada mediante radiación ultravioleta se puede utilizar como aporte para el lavado de barricas, lavado de botellas, lavado de filtros y aporte a humectado-res.

4.6.- Tratamientos específicos

Una vez determinados los tratamientos generales del agua, se describen, a continuación, toda una serie de tratamientos adicionales que normalmente se utilizarán en aplicaciones especificas en una bodega.

4.6.1.Desinfección del agua para humectadores.

Cuando se utilizan humectadores para mantener controlado el grado de humedad en las bodegas de crianzas y reservas, se debe considerar que estos equipos están contemplados en el Real De-creto 865/2003 para la prevención de la legionelosis, como instalaciones de bajo riesgo.

En este caso, no obstante, el Ministerio de Sanidad especifica que la desinfección en circuitos de humidificación, será puntual con reciclado posterior del agua sin biocida, y que la humidificación de los ambientes se realizará sin productos químicos

Por ello, para la desinfección en continuo del agua para humectadores, se utilizan normalmente equipos de radiación ultravioleta y, en forma especial, tratamientos que combinan una desinfección del agua mediante radiación ultravioleta con una desinfección adicional mediante ozono, generado por la propia lámpara.

El ozono se produce haciendo pasar una corriente de aire a través de una lámpara ultravioleta con una longitud de onda de 185 nanómetros; en estas condiciones una pequeña parte del oxígeno del aire se transforma en ozono de acuerdo con la reacción:

3 O2 <===> 2 O3(oxígeno <===> ozono)

FIG. 15 – Generación de ozono por radiación ultravioleta

Este tipo de generadores produce cantidades muy pequeñas de ozono (normalmente entre 1- 3 gramos de ozono por m³ de aire) por lo cual son especialmente adecuados en los circuitos de hu-midificación, donde el agua se respira directamente.

Algunos modelos, para consumos más significativos, incorporan asimismo un sistema de purga automática por conductividad para la regulación de la concentración de sales en el circuito, cuando existe una recirculación del agua.

FIG. 16 – Equipo CILLIT PAIROX con generación de ozono y purga automática por conductividad

4.6.2.– Agua ultrafiltrada para lavado y desinfección de filtros

Tal y como hemos visto anteriormente, en una bodega, normalmente antes de su embotellado el vino se somete a una o más etapas de microfiltración.Los elementos filtrantes utilizados poseen un tamaño de poro muy pequeño, normalmente inferior a 1 micra y tienen un coste muy importante; por ello, una vez usados, deben poderse lavar y des-infectar para ser reutilizados. La operación de lavado y desinfección generalmente se realiza con agua caliente aproximadamente a 90 ºC.

En este proceso puede producirse un problema muy importante para la bodega si el agua utiliza-da contiene partículas muy finas en suspensión, ya que estas partículas quedan retenidas en los filtros, los bloquean rápidamente e impiden que puedan ser reutilizados.

Normalmente estas partículas proceden del agua de aporte y, debido a su pequeño tamaño, alrede-dor de 1-5 micras, no son retenidas para los filtros generales previos.

Siempre que se detecten este tipo de problemas, para evitar que estas partículas colmaten los fil-tros del vino se precisa instalar una etapa de ultrafiltración (Fig. 17).

 

FIG. 17 – Planta de ultrafiltración

Para ello se utilizan equipos con membranas de utrafiltración (UF) constituidas por un gran número de fibras huecas con un tamaño de poro aproximado alrededor de 0,1 a 0,01 micras. El agua atra-viesa la membrana y las partículas en suspensión quedan retenidas. Además el tamaño de poro de las membranas de UF garantiza también la retención de bacterias y en muchos casos incluso de virus.

Las membranas de ultrafiltración precisan lavados y sanitizaciones periódicas para evitar su col-matación. Los equipos disponen, para realizar estas operaciones, de un conjunto de válvulas y de un sistema de control central. El lavado se realiza con agua ultrafiltrada previamente acumulada y, en bodegas, la sanitización se efectúa normalmente con peróxido de hidrógeno para evitar la pre-sencia de cloro.

4.6.3. - Agua desmineralizada para laboratorio.

Las bodegas de vino generalmente disponen de un pequeño laboratorio de control, en el cual se requieren pequeñas cantidades de agua desmineralizada para realizar los análisis.

Para esta aplicación se utilizan normalmente pequeños equipos que contienen un lecho mixto de resinas de intercambio iónico. Proporcionan caudales a partir de 50 litros/hora de agua con una conductividad igual o inferior a 5 µS/cm en función de las características del agua de aporte (Fig. 18).

 

FIG. 18 - Equipo para suministro de agua a laboratorio CILIT MINISTIL-P

4.6.4.- Agua para calderas de vapor.

Si existen calderas de vapor debe considerarse que tanto el agua de aporte como el agua del inte-rior de la caldera deben cumplir con la Norma UNE correspondiente aplicable.

La mayoría de calderas de vapor que pueden utilizarse en una bodega son calderas pirotubulares. La Norma aplicable será la UNE-EN 12953 – Parte 10.

Es a destacar que esta Norma requiere que el agua de aporte a la caldera tenga una dureza total inferior a 0,1 ºf. En función de las características del agua de aporte en muchos casos no es posible llegar hasta esta dureza con una única etapa de descalcificación y deben utilizarse dos descalcifi-cadores en serie o bien una etapa de ósmosis inversa.

Para la supervisón y el control de estos valores tan bajos de dureza residual, es muy recomendable utilizar analizadores automáticos que toman muestras del agua descalcificada a intervalos regula-res y mediante una técnica fotométrica determinan la dureza residual del agua; cuando este valor excede del máximo establecido (0,1 ºf) activan una alarma para que se efectúen las acciones nece-sarias para restablecer el correcto funcionamiento de la instalación.

4.6.5.- Agua para torres de refrigeración.

Cuando existen torres de refrigeración, se debe realizar un tratamiento completo del circuito inclu-yendo el agua de aporte y el agua de recirculación de la torre.

En el agua de aporte el tratamiento debe tener en consideración las características de funciona-miento de la torre y estará destinado a:

-Prevención de incrustaciones calcáreas mediante descalcificación o dosificación de inhibidores.-Prevención de corrosión mediante adición de inhibidores.

En el agua de recirculación se deberá asimismo realizar el tratamiento necesario para:

-Control de la salinidad del circuito mediante una purga automática por conductividad-Eliminación progresiva de partículas en suspensión mediante una filtración multiestrato en by-pass.

Asimismo se deberá tener en cuenta que las torres de refrigeración evaporativas, estás clasificadas como instalación de alto riesgo en el Real Decreto 865/2003 para la prevención de la legionelosis y que conjuntamente con todas las exigencias del RD 865/2003 se debe incluir en el tratamiento del agua:

-Adición de un biocida autorizado para la prevención de la legionelosis.

4.7.-Otros tratamientos a considerar.

Además de todo lo anteriormente expuesto es posible considerar tratamientos específicos para casos particulares.

Se pueden utilizar, por ejemplo, tratamientos generales de desalinización mediante ósmosis inversa cuando el agua de aporte tiene una elevada salinidad, desnitratadores cuando existe una importan-te concentración de nitratos, etc.

Asimismo cada día se aplican con mayor frecuencia los sistemas de desinfección mediante ozono tanto para obtener una mayor garantía microbiológica del agua, por ejemplo, para eliminar proto-zoos, como en aplicaciones específicas, por ejemplo, en la desinfección de los tapones de corcho.

5.- Esquema general

A la vista de todo lo anteriormente expuesto el esquema general del tratamiento del agua en una bodega a partir de un agua de red municipal, podría ser el indicado en la figura 19:

 FIG. 19 – Tratamiento general a partir de agua de red

6. Conclusiones

Para poder garantizar la elaboración de un buen vino, es preciso garantizar que en todos aquellos procesos en los cuales interviene el agua, ésta tendrá las características necesarias para la aplica-ción requerida.

En muchos de los procesos se requiere una calidad de agua específica, correctamente desinfec-tada pero exenta de cloro y sin partículas finas. Si el agua no dispone de la calidad exigida puede repercutir en forma muy importante en la calidad del propio vino embotellado.

Solamente si se tienen en consideración todos los conceptos expuestos, se podrá garantizar una calidad adecuada a la vez que se cumplirán las exigencias de la legislación vigente.

Cilit, S.A.Silici, 71-73. Pol. Ind. de l’Est.08940 Cornellà de LlobregatBarcelonaT. + 34 93 474 04 94 F. + 34 93 474 47 30 info@cilit.com

www.cilit.com