Microfiltrarea și Pervaporatia în Industria Vinului

Introducere

In general separarea este o operatie prin care un amestec este divizat in doua sau mai multe fractiuni ce au compozitii diferite .Scopul acestei operatii este de a concentra un component in raport cu ceilalti.

Separarea se realizeaza in principal prin metode fizice,desi in unele cazuri se intalnesc si metode chimice.De-a lungul istoriei, eforturile omului de a intelege mediul inconjurator si de a-l transforma in folosul sau au fost strans legate de operatiile de separare.Marile progrese in chimie, inginerie, si implicit in industria alimentara se bazeaza pe progrese in acest domeniu. In cadrul proceselor de separare, pe langa procesele clasice de separare (distilarea, rectificarea, extractia, schimbul ionic, filtrarea, centrifugarea, sedimentarea), au aparut o serie de alte procese, cunoscute ca procese de membrana.

Procesele de membrană au cunoscut, incepand cu anii '70, o dezvoltare spectaculoasa, utilizandu-se la nivel industrial in domenii cum ar fi: tratarea apelor reziduale, tehnologiile medicale, industria chimică. Evolutia rapida si diversa a acestor tehnologii a fost posibila datorita punerii la punct a tehnicilor experimentale de preparare si caracterizare a membranelor.

Prin procese membranare poate fi separat in componente un sistem complex format dintr-un solvent in care se gasesc dizolvate specii chimice ionice, molecule si macromolecule si dispersate macromolecule, agregate moleculare si particule.

Procesele membranare permit si separarea unor specii chimice dizolvate, deci fracţionarea unor sisteme omogene, asemanandu-se din acest punct de vedere cu extracţia, distilarea sau schimbul ionic.

Filtrarea constituie una dintre cele mai importante operatii tehnologice la producerea vinurilor, pentru indepartarea levurilor, drojdiilor si microorganismelor, in vederea obtinerii unui vin limpede, stabil si steril. In mod clasic, aceste operatii se efectueaza cu ajutorul filtrelor cu elemente de filtrare orizontale/verticale, cu si fara material aluvionar, kieselgur sau bentonita. Inlocuirea acestor filtrari cu procese si tehnici de membrana, atat la prefiltrare si microfiltrare, cat si la sterilizarea lor, reprezinta unul dintre procedeele neconventionale de mare perspectiva pentru condiţionarea vinurilor.

Tipurile de membrane organice utilizate, precum si modul de alcatuire a cartuselor filtrante (module filtrante) sunt in functie de natura materiei prime, a produsului finit si de tehnologia utilizata. Filtrarea tangentiala prin membrane asimetrice (microfiltrarea si ultrafiltrarea) cat si pervaporatia sunt utilizate la retinerea totala a levurilor si bacteriilor, a compusilor macromoleculari si a microorganismelor. Aceste tehnici sunt nepoluante, neinvazive si ecologice, neinfluentand calitatile organoleptice ale vinului.

Procesul de membrană Tipul

membranei Forta motrice Mecanism de separare Aplicatii

Microfiltrare (MF) Simetrica microporoasa

(0,1 - 10 mm) Presiune hidrostatica

(0,1 - 1 bar) Curgere capilara si adsorbtie Filtrare sterila, clarificare

Pervaporatia Asimetrica Presiune partiala de vapori Solubilizare - difuzie Separarea lichidelor organice

Avantajele precedeelor de separare prin membane:

-consum energetic mai redus;

-tratarea la temperatura ambianta(fara degradare termica);

-conditii de operare simple;

-posibilitatea operarii continue;

-posibilitatea de cuplare cu alte procedee clasice de separare;

-caracteristici diverse ale membranelor,adaptate scopului urmarit;

-cost de investitii si de operare redus;

Dezavantajele precedeelor de separare prin membane:

-fenomenul de polarizatie prin concentratie

-membranele nu sunt perfect permeabile

-durata de exploatare a membranelor este limitat