s a t i n o t n e B
s a n o n e
Bentonitas de alta pureza. Tecnología PORE-TEC, proceso especial de selección y producción
Origen y naturaleza de la bentonita
L
os primeros yacimientos se encontraron en Fort Benton en el estado de Illinois, USA- hace 100 años. De ahí proviene
su nombre. En Europa, las minas están en toda la zona mediterránea; en Alemania, en la Baja Baviera. La bentonita tiene su origen en las cenizas volcánicas y el efecto complementario de la erosión. Las cenizas se asientan en los valles y se hunden en la tierra a poca profundidad. Estas vetas de bentonita acostumbran a tener un espesor de 1 ó 2 metros y están enterradas a unos 25 metros de profundidad. Las bentonitas son arcillas de estructura laminar que pertenecen al grupo de los filosilicatos. La montmorillonita es el mineral predominante. Habitualmente, se las consideran como silicatos de aluminio, de fórmula simplificada: Al2O3 4Si O2 nH2O
Componentes minerales
Porcentaje
Montmorillonita
75-85%
Illita
5-10%
Cuarzo
4-5%
Otros Minerales
2-5%
Análisis químico
Porcentaje
SiO2
aprox. 56 %
Al2O3
aprox. 21 %
Fe2O3
aprox. 6 %
MgO
aprox. 3,5 %
CaO
aprox. 1,5 %
Na2O
aprox. 0,5 %
Al
H2O
H2O
H2O
H2O
H2O
Mg Al b = ca. 9A
La bentonita presenta una disposición en forma de pilas de láminas que al hidratarse al pH del vino forma una suspensión coloidal de una gran superficie de carga negativa en su superficie y, en menor medida, cargas positivas sobre sus bordes. Esta carga negativa de la bentonita es la que interactúa con las cargas positivas de algunas proteínas del vino. La bentonita puede adsorber compuestos fenólicos conjugados con proteínas o directamente con antocianinas de carga positiva presentes en el vino (generalmente libres), reduciendo la intensidad colorante hasta en un 15%.
• Bentonita en grano – La bentonita se seca y se tritura de forma basta, eliminando las porciones más grandes. Estas bentonitas en grano a menudo se confunden con granuladas. • Bentonita en polvo – La bentonita extraída directamente de la mina se seca a aproximadamente un 10 % de humedad residual y se muele con precisión. • Bentonita granulada – se elabora a partir de bentonita en polvo. La bentonita en polvo – finamente molida- se humedece con agua y se granula en peque ñas bolitas de tamaño irregular en un tambor giratorio. Después, se seca a un 5–10 % de humedad. La bentonita granulada es la de mayor calidad por su facilidad de disolución en agua y por estar libre de impurezas.
Mg
H2O
Posee cationes (Ca++, Mg++ o Na+) intercambiables, siendo la más común la bentonita sódica y la bentonita cálcica, donde la primera suele presentar una mejor habilidad para interactuar con las proteínas del vino.
Las bentonitas comerciales para el tratamiento de vino están disponibles como:
Estructura laminar de las bentonitas
e s d a n a i i c m n á a l t s s a i d l
ción
Aplicaciones en la vinificación
agua y cationes intercambiables O Si O, OH AI O, OH Si O
• • • • • • • • •
Adsorción de proteínas Adsorción ligera de taninos Aglutinar coloides Intensificar la floculación Formación de partículas más pesadas Acelera la sedimentación Reducción de aminas biógenas (histamina) Reducción de residuos de plaguicidas Permite fermentaciones más limpias
Gráfica de reducción de la histamina con Bentonita GranuBent PORE-TEC NaCalit® PORE-TEC
Histamina mg/L 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2
El único sistema realmente eficaz para evitar la quiebra proteica es la eliminación de las proteínas inestables mediante tratamiento con bentonita o mediante ultrafiltración. Al eliminar gran parte de las proteínas, el vino pierde estructura y untuosidad. La bentonita afecta seriamente el aroma del vino, ya que adsorbe directa o indirectamente aromas fijados a las proteínas. Además, las proteínas son moléculas tensoactivas que influyen sobre la espumabilidad y la persistencia de la espuma en los cavas. La alternativa de la ultrafiltración también afecta significativamente el aroma y la untuosidad del vino.
1,5 1 0,5 0 Dosis
0 g/L
0,5 g/L
1,0 g/L
1,5 g/L
Aplicación de la bentonita en la estabilización de bebidas Clarificación Se define como clarificación la adición al vino de alguna sustancia reactiva o adsorbente para eliminar o reducir uno o más constituyentes indeseables en el vino. Muchos de los agentes clarificantes contienen a pH del vino una determinada carga eléctrica. Si esta carga resulta ser opuesta en signo a las cargas de las partículas en suspensión que causan turbidez, puede ocurrir una neutralización electrostática y posteriormente una adsorción. En la operación de clarificación, las pequeñas partículas que provocan turbidez son inducidas por medio de esta atracción electrostática a unirse entre si ( fenómeno llamado floculación) para formar partículas de mayor tamaño. Estas tienden a sedimentarse en el fondo del tanque arrastrando en su caída partículas más pequeñas, mejorando de esta forma la clarificación y la filtración del vino.
Origen y naturaleza de las proteínas en el vino El contenido de nitrógeno proteico en el vino depende de una gran cantidad de factores, tales como la variedad de uva, su grado de madurez y estado sanitario, la zona geográfica de cultivo, la climatología, el proceso de elaboración y el pH del vino. Tipos de proteínas presentes en el vino: • Las manoproteínas liberadas por las levaduras parecen tener un efecto estabilizador actuando como coloides protectores e incrementando la estabilidad del vino. Los vinos criados “sur lies” durante periodos superiores a 9 meses necesitan dosis inferiores de bentonita para conseguir la estabili dad proteica. • Las plantas almacenan sustancias proteicas como reservas en sus frutos. En años con muy poca pluviometría, la vid está estresada y acumula mayor cantidad de reservas. Esto explica porqué: – En años con poca precipitación aumenta la demanda de bentonita. – Vinos procedentes de viñas cultivadas en terrenos arenosos, con mucha grava y poca retención de agua necesitan dosis mayores de bentonitas por su mayor contenido en proteínas.
Las proteínas se pueden caracterizar ya sea por su carga eléctrica o por su tamaño, que varía entre 11.000 y 28.000 PM. A un determinado pH, que se conoce como punto isoeléctrico, las cargas eléctricas de cada fracción proteica se encuentran iguales y su solubilidad disminuye. Cuanto menor sea la diferencia entre el pH del vino o mosto y el punto isoeléctrico de una fracción proteica determinada, menor será la carga neta de dicha fracción. Por consiguiente, menor será su habilidad para interactuar con los agentes clarificantes. Si el pH del vino difiere considerablemente del valor del punto isoeléctrico, mayor será la carga neta de la fracción proteica. Mayor será su habilidad para reaccionar con el clarificante. Por ejemplo, a un pH de 3.3: • Fracciones proteicas con punto isoeléctrico < 3.3 presentarán una carga eléctrica neta negativa (-). Por tanto, serán incapaces de reaccionar con la bentonita. Cargas del mismo signo se repelen. • Fracciones proteicas con punto isoeléctrico > 3.3 presentarán una carga eléctrica neta positiva (+). Podrán reaccionar con agentes clarificantes de carga eléctrica negativa, como es el caso de la bentonita. Basándonos en lo anterior, los vinos blancos que más problemas presentarán a la hora de ser clarificados con bentonita, serán aquellos donde su pH sea muy similar al punto isoeléctrico de la mayoría de las fracciones proteicas presentes en ese vino. En estos casos, el empleo de bentonita en a ltas concentraciones permitirá reducir considerablemente el contenido proteico del vino, pero también reducirá el carácter de dichos vinos. Recordemos que la bentonita se enlazará electrostáticamente con prácticamente todas aquellas sustancias de carga positiva, incluyendo algunas sustancias aromáticas. Cuanto menor sea el pH de un vino, mayor será la proporción de proteínas que presentarán cargas eléctricas positivas, fácilmente eliminables por medio de la bentonita. La dosis de bentonita a emplear será menor. Cualquier práctica llevada a cabo en un vino que modifique su pH, tales como estabilizaciones por frío, fermentación maloláctica o mezclas con otros vinos, pueden eventualmente transformar un vino estable a las proteínas en un vino inestable. La calidad de la bentonita que empleamos afecta mucho a la eficiencia del proceso. Las bentonitas con baja capacidad de hinchado (bentonitas cálcicas puras) adsorben menos proteínas. Esto resulta especialmente evidente cuando los valores del pH son >3.4-3.5. Bentonitas especiales, como NaCalit®
PORE-TEC, de alta capacidad de hinchado, muestran una mejor adsorción, sobre todo cuando los valores de pH son >3.4. Por esta razón el valor del pH debe ser tenido en consideración cuando apliquemos un tratamiento con bentonita.
La nueva tecnología PORE-TEC Erbslöh Geisenheim es el más antiguo y experto productor de bentonitas para bebidas de Europa, trabajamos para mejorar la gama disponible de bentonitas elaborando productos más cercanos a nuestros consumidores creando ventajas y beneficios adicionales en su empleo. Nuestra última innovación son las bentonitas de la gama PORE-TEC, con una nueva estructura superficial porosa-esponjosa y una granulación más uniforme fácilmente visible. La adsorción de proteínas y coloides es mucho más intensa y también más selectiva. La tecnología PORE-TEC hace posible lograr un efecto clarificante más fuerte. Esto se produce incluso en casos donde las condiciones no se mantienen constantes debido a cambios en la estructura coloidal por influencia natural, mecánica o térmica sobre la uva.
Apariencia esponjosa granulación PORE-TEC
La nueva tecnología PORE-TEC NaCalit® PORE-TEC Primera bentonita calco-sódica granulada mediante la tecnología PORE-TEC. Asegura, debido a su estructura porosa y la cuidada selección de materia prima, una eficiente clarificación y estabilización de zumos de frutas y vinos, incluso con altos valores de pH. Su aplicación lleva a la rápida formación de un sedimento compacto con una fase sobrenadante clara fácil de separar. El color se preserva debido a la pureza del producto.
GranuBent PORE-TEC Primera bentonita sódica granulada a nivel mundial obtenida a partir de bentonita en polvo de alta pureza. Bajo el término “granulado” aparecen bentonitas sódicas que no son más que granos rotos; estos granos proceden de la bentonita en crudo, pudiendo contener componentes minerales no deseables, por lo que cuando estas bentonitas entran en contacto con el agua, se forman grumos dificultando su suspensión. Aunque estas bentonitas muestran unos efectos clarificantes correctos, su aplicación es problemática, además de producir una voluminosa cantidad de sedimentos o lías. GranuBent PORE-TEC es una gran innovación en las bentonitas sódicas La tecnología PORE-TEC hace que GranuBent PORE-TEC sea puesta fácilmente en suspensión, con un excelente efecto clarificante y de adsorción de proteínas. GranuBent PORE-TEC es de color claro y muy pura, libre de compuestos minerales indeseables.
MostRein® PORE-TEC Los valores altos de pH no afectan a la clarificación. La cuidadosa selección de la materia prima para la gama PORE-TEC permite una mejor floculación y un menor volumen de sedimentos. Además, es más cuidadosa y suave con las bebidas, aumentando su filtrabilidad y preservando mejor su color. La óptima capacidad de hidratación de la gama PORE-TEC hace que puedan ser fácilmente puestas en suspensión por lo que su aplicación resulta especialmente cómoda. Las bentonitas de la gama PORE-TEC son obtenidas en yacimientos de alta pureza, permitiendo que los contenidos en hierro sean particularmente bajos.
MostRein® PORE-TEC es un granulado compuesto de bentonita y carbón activo, bajo en hierro, producido bajo la tecnología PORE-TEC. Aporta muchas ventajas en la elaboración de nuestros mostos, como una fermentación más limpia, reducción
rápida de oxidasas disminuyendo por tanto la demanda de SO2, eliminación de aminas biógenas como la histamina, adsorción de residuos contaminantes además de obtener sedimentos más compactos. La bentonita presente en su composición actúa como antiespumante y podemos realizar la adición de MostRein® PORE-TEC de manera directa. A menores valores de pH obtendremos una mayor eficiencia de MostRein® PORE-TEC. Debido al bajo contenido en hierro de MostRein® PORE-TEC, no es necesario separarlo antes de empezar la fermentación, aunque una separación previa a la fermentación mejorará el análisis sensorial posterior.
Preparación de la bentonita El método de preparación de la bentonita afectará significativamente su habilidad para eliminar las proteínas presentes en el vino. Una buena clarificación dependerá de la cantidad de cargas electrostáticas del clarificante expuestas en el vino. Durante la hidratación, las cargas negativas presentes sobre la superficie de estas láminas tienden a repelerse entre si separándose, y dejando expuestas estas cargas eléctricas negativas al vino. Cuanto mejor sea el proceso de hidratación mayor será la separación de estas láminas y, por consiguiente, se tendrá una mayor cantidad de cargas negativas para reaccionar con las proteínas del vino.
Es necesario recordar que se deben realizar análisis previos en el laboratorio probando distintas dosis de bentonita, y simulando al máximo las condiciones de trabajo en bodega. La dosis de bentonita a emplear será siempre la mínima posible que garantice la estabilidad a las proteínas, con el mínimo coste a nivel aromático.
Comportamienta en el hinchado de distutas bentonitas
La bentonita es una sustancia con un grado de adsorción muy elevado, muy sensible a la humedad y a los malos olores. Antes de cualquier tratamiento es importante verificar el olor. Verter el clarificante en agua y removerlo lentamente. Dejar hinchar y reposar preferiblemente 12 horas (mínimo 4-6 horas). Eventualmente, se puede decantar el exceso de agua y diluir la pasta resultante de bentonita con el vino antes de proceder a su adición y removido. NaCalit® PORE-TEC y MostRein® PORE-TEC pueden llegar a usarse directamente saltándonos el protocolo de hidratación si las condiciones lo requieren. Esta práctica no es posible con GranuBent PORE-TEC ni SodiBent Supra. Verterlo en agua, esperar 30 minutos y añadirlo al vino. En estas circunstancias, la dosis a añadir debe ser un 20% superior a la dosis utilizada con el protocolo habitual para conseguir el mismo grado de estabilidad.
Dosificación y características as de las bentonitas t Erbslöh b Bentonitas Sódicas
icaci n
Bentonita Calco-Sódica
Bentonita Carbón Activo
SodiBent Supra
GranuBent PORE-TEC NaCalit® PORE-TEC
MostRein® PORE-TEC
Presentación
Polvo
Granulado
Granulado
Granulado
Adsorcion Proteínas
Muy alta
Muy alta
Muy alta
Alta
Precipitación Coloidal Muy alta
Muy alta
Exelente
Alta
Eficacia a pH altos
Muy alta
Muy alta
Exelente
Alta
Volumen precipitado
Alto
Alto
Medio
Bajo
Pureza
Muy alta
Muy alta
Muy alta
Muy alta
Contenido en hierro
Mínimo
Mínimo
Mínimo
Mínimo
Hidratación en agua
8-10 % solución 8-10 % solución
20-30 % solución
20-30 % solución
Hidratación en horas
6-12
6-12
4-6, 12 óptimo
3-6
Dosis gr/100 L
40-150
20-150
40-150
150-250
Dosificación directa
No
No
Si. Incrementar dosis 20%
Si. Incrementar dosis 25%
Esquema Es uema del proceso roceso de producción roducción de Bentonitas Bentonitas Granuladas
homogeneización control de calidad homogeneización secado
vapor de agua
molido control de calidad almacenamiento en silos bentonita an polvo formulación mezcla diferentes lotes control de calidad granulado
agua
tamizado
criba partículas grandes
secado
vapor de agua
tamizado
polvo del tamaño deseado
control de calidad control de calidad
eliminar polvo empaquetado control de calidad final comercialización
ca. 25 m
Bentonit 0,5-3 m ca. 100 m
Yacimiento de bentonita
Arcilla cruda
Granulado a base de polvo
Distribuidor para España: La Littorale Enologia S.L. Ribera del Sena, 21-30 - Edificio APOT 28042 MADRID Tel.: +34 915 640 470 www.lalittorale.es
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