“Año de la Promoción de la Industria Responsable y del Compromiso Climático” Universidad Nacional San uis !on"a#a $ Ica
%acultad&
Ingeniería Pesquera y de Alimentos
'scuela
Alimentos
Ciclo& Asi#natura&
Séptimo Ingeniería y tecnología de bebidas alcohólicas y carbonatadas
(ocente&
Doc. Avalos Segovia, élida
Alumna&
!tchebarne "e#arano, $lara
%&'(
Proceso de ósmosis en el vino
I.
Introducción Al definirse el momento de cosecha, teniendo en cuenta la madurez de las uvas, se determinan muchas variables del proceso de fabricación: una uva más madura implica mayor nivel de azúcar, mayor nivel de alcohol, menor nivel de ácidos y pH más alto. La ósmosis permite llegar a un balance adecuado, meorando mostos !ue no tengan la composición deseada, a la vez constituye una herramienta fenomenal cuando las lluvias en "poca de cosecha #diluyen " la calidad del vino.
II.
Revisión de la literatura •
Ósmosis: La ósmosis es un fenómeno f$sico relacionado con el movimiento de un solvente a trav"s de una membrana semipermeable. %al comportamiento supone una difusión facilitada a trav"s de la membrana, sin gasto de energ$a. La ósmosis del agua es un fenómeno biológico importante para el metabolismo celular de los seres vivos.
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Ósmosis inversa: La &smosis 'nversa consiste en separar un componente de otro en una solución, mediante las fuerzas eercidas sobre una membrana semi(permeable. )u nombre proviene de #osmosis#, el fenómeno natural por el cual se proveen de agua las c"lulas vegetales y animales para mantener la vida.
%ambi"n podemos decir !ue la ósmosis inversa es una operación unitaria mediante la cual se aplica una presión e*terna, comprendida entre + y - /g0cm1, !ue forzará al agua a pasar a trav"s de una membrana semipermeable produci"ndose un permeado !ue contiene, apro*imadamente, el +2 del total de sales presentes en el agua de alimentación. 3ste proceso depende de la adsorción preferencial del agua en la superficie de una membrana semipermeable. 3s importante saber !ue si utilizamos una presión mucho mayor !ue la presión osmótica, se produce el efecto contrario, es decir los fluidos se presionan a trav"s de la membrana, mientras !ue los sólidos disueltos !uedan atrás
Los componentes básicos de una instalación t$pica de osmosis inversa consisten en un tubo de presión conteniendo la membrana, aun!ue normalmente se utilizan varios de estos tubos, ordenados en serie o paralelo. 4na bomba suministra en forma continua el fluido a tratar a los tubos de presión, y, además, es la encargada en la práctica de suministrar la presión necesaria para producir el proceso. 4na válvula reguladora en la corriente de concentrado, es la encargada de controlar la misma dentro de los elementos 5se denominan as$ a las membranas convenientemente dispuestas6.
La osmosis inversa es el fenómeno reversible de osmosis natural o directa !ue hoy constituye el nivel más fino de filtración e*istente, capaz de rechazar elementos tan pe!ue7os, como .+ mm, a trav"s de una membrana semipermeable por un proceso de difusión controlada.
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Membrana semi impermeable )e denomina membrana semipermeable a la !ue contiene poros o agueros, al igual !ue cual!uier filtro, de tama7o molecular. 3l tama7o de los poros es tan minúsculo !ue dea pasar las mol"culas pe!ue7as pero no las grandes, normalmente del tama7o de micras. 8or eemplo, dea pasar las mol"culas de agua !ue son pe!ue7as, pero no las de azúcar, !ue son más grandes. Los materiales más frecuentemente utilizados en la fabricación de las membranas son el acetato de celulosa y las poliamidas aromáticas.
4na membrana para realizar ósmosis inversa debe resistir presiones mayores a la diferencia de presiones osmóticas de ambas soluciones. 3n el caso del agua bruta con 9. ppm de sólidos disueltos a 1;<, presenta una presión osmótica de apro*imadamente 1 bar, pero para obtener permeado se re!uieren = bares6. Además debe presentar permeabilidad al agua y rechazar un porcentae elevado de sales.
III.
Proceso de ósmosis en el vino 8ara los procesos de separación controlados por la velocidad, donde el mecanismo de transporte a trav"s de la membrana no está aún bien definido, el factor de separación se lo determina de manera e*perimental. innie et. al. 116.
)i una membrana separa un l$!uido en dos particiones, una de agua pura y otra de agua con azúcar, suceden varias cosas, e*plicadas a fines del siglo ?'? por @an t Hoff y Bibbs empleando conceptos de potencial electro!u$mico y difusión simple, entendiendo !ue este último fenómeno implica no sólo el movimiento al azar de las part$culas hasta lograr la homog"nea distribución de las mismas y esto ocurre cuando las part$culas !ue vienen se e!uiparan con las !ue aleatoriamente van, sino el e!uilibrio de los potenciales !u$micos de ambas particiones. Los potenciales !u$micos de los componentes de una solución son menores !ue la suma del potencial de dichos componentes cuando no están ligados en la solución. 3ste dese!uilibrio, !ue está en relación directa con la osmolaridad de la solución, genera un fluo de part$culas solventes hacia la zona de menor potencial !ue se e*presa como presión osmótica mensurable en t"rminos de presión atmosf"rica, por eemplo: #e*iste una presión osmótica de atmósferas entre agua desalinizada y agua de mar#. 3l solvente fluirá hacia el soluto hasta e!uilibrar dicho potencial o hasta !ue la presión hidrostática e!uilibre la presión osmótica. 3l resultado final es !ue, aun!ue el agua pasa de la zona de baa concentración a la de alta concentración y viceversa, hay un fluo neto mayor de mol"culas de agua !ue pasan desde la zona de baa concentración a la de alta. Cicho de otro modo: dado suficiente tiempo, parte del agua de la zona sin azúcar habrá pasado a la de agua con azúcar. 3l agua pasa de la zona de baa concentración a la de alta concentración. Las mol"culas de agua atraviesan la membrana semipermeable desde la disolución de menor concentración, disolución hipotónica, a la de mayor concentración, disolución hipertónica.
Ósmosis inversa Lo descrito hasta ahora ocurre en situaciones normales, en !ue los dos lados de la membrana est"n a la misma presiónD si se aumenta la presión del lado de mayor concentración, puede lograrse !ue el agua pase desde el lado de alta concentración al de baa concentración de sales. )e puede decir !ue se está haciendo lo contrario de la ósmosis, por eso se llama ósmosis inversa. %"ngase en cuenta !ue en la ósmosis inversa a trav"s de la membrana semipermeable sólo pasa agua. 3s decir, el agua de la zona de alta concentración pasa a la de baa concentración. )i la alta concentración es de sal, por eemplo agua marina, al aplicar presión, el agua del mar pasa al otro lado de la membrana. )ólo el agua, no la sal. 3s decir, el agua se ha desalinizado por ósmosis inversa, y puede llegar a ser potable.
Aplicación en vinos 3n los últimos a7os estamos asistiendo a cambios notables !ue afectan a las tipolog$as de los vinos !ue se ofrecen al mercado, sobre todo en lo referente a la graduación alcohólica. Hay aspectos vit$colas y enológicos !ue favorecen las graduaciones alcohólicas altas y unas demandas del consumidor, al amparo de nuevas modas o por imperativos legales, !ue propician disminuciones en alcohol de los vinos !ue se ofrecen al mercado.
3l clima eerce probablemente el efecto más decisivo en la capacidad de una zona vit$cola para producir uva de una calidad determinada. Ciferentes observaciones apuntan probablemente a !ue en un futuro veremos incrementos en las temperaturas medias y variaciones de temperatura con aumento significativo en el tiempo más cálido. Algunos de los efectos generales del cambio climático en viticultura pueden dar lugar a: •
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3stados fenológicos más tempranos
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Alteración de perfiles de maduración
•
C"ficit de agua
•
<&1 disponible
8roduci"ndose estos efectos, el desarrollo fenológico de la vid puede ser e*cesivamente rápido, dando lugar a una maduración alta en azúcares, con dese!uilibrios en otros parámetros. )i a los cambios climáticos unimos las modificaciones importantes producidas en los vi7edos, tanto a nivel del abanico varietal, como de sistemas de conducción y poda, medios mecánicos utilizados en el maneo del cultivo, es lógico pensar !ue tenemos !ue adaptar parte de nuestra viticultura a nuevos modelos !ue permitan obtener vinos demandados por el consumidor.
Aspectos enológicos Los aspectos vit$colas comentados pueden provocar dese!uilibrios entre la componente en azúcares de los mostos y el color y estructura polifenólica, en general, de los vinos, con la consiguiente p"rdida de calidad. 4na
de
las
soluciones
!ue
se
plantean
para
estas
situaciones
es
la
C3)AL<&H&L'EA<'FG parcial de los mostos en proceso de fermentación o de los vinos. )e ha planteado el tratamiento por el sistema de F)&)') 'G@3I)A, donde se separa del vino un perneado constituido por ácido ac"tico, agua y alcohol. Cespu"s del proceso de destilación, el ácido ac"tico y el agua vegetal son incorporados al vino de partida •
%ratamientos en @ino Iosado en 8roceso de Jermentación 3l proceso es el siguiente: el vino rosado en proceso de fermentación pasa desde el depósito pulmón a un sistema de desbastado para reducir la materia en suspensión y el <&1 disuelto. A continuación, pasa por un recipiente !ue actúa como e!uilibrador de la presión, para !ue la membrana del osmotizador pueda funcionar sin problemas. 3n el siguiente paso se realiza la ósmosis inversa: el vino rosado en proceso de fermentación llega limpio y con presión e!uilibrada al osmotizador, !ue consta de una membrana !ue separa la fracción vino concentrado de un permeado !ue contiene agua, ácido ac"tico y alcohol. 3l permeado se somete a destilación mediante una columna !ue permite separar el alcohol, obteniendo un permeado desalcoholizado, !ue se incorpora al vino rosado en proceso de fermentación de partida.
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%ratamiento en vino rosado 3l proceso es el siguiente: el vino pasa directamente del depósito pulmón a la membrana de Fsmosis !ue separa la fracción vino del permeado de agua, ácido ac"tico y alcohol. Cespu"s este permeado se somete a destilación, separando el alcohol por un lado, y el permeado desalcoholizado por otro, !ue se a7ade al vino inicial.
Las vinazas sufren en primer lugar un proceso de filtración para eliminar las materias en suspensión !ue pudiesen atascar las membranas. & !ue puede enviarse hacia una planta convencional de aguas residuales urbanas. 3l rechazo de la ósmosis inversa, !ue constituye el +2 del volumen inicial de las vinazas, se env$a a una columna donde se destila a baa temperatura para evitar la degradación de productos termosensibles permitiendo se recuperación. 8ara este proceso se utiliza una má!uina de )istemas de Jiltración por &smosis 'nversa para @inos.
IV.
Conclusiones •
La ósmosis es un fenómeno f$sico por medio del cual a trav"s de una membrana semi(impermeable se produce el traspaso del solvente de una solución más diluida a otra más concentrada,
•
)i aplicamos presión en la parte más concentrada obtendremos el fenómeno inverso, o sea, !ue pasar$a el solvente de la parte concentrada a la más diluida, aumentando la concentración y eliminando el solvente, esto es lo !ue se conoce como ósmosis inversa.
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La principal aplicación de estos filtros es el enri!uecimiento del mosto aumentando el nivel de azúcar as$ como una mayor concentración de los ácidos orgánicos y aromas consiguiendo meorar la estructura y color del futuro vino.
VI. Bibliogra!a
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http:00trian.com0nes0ine.htm
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https:00procesosbio.iMispaces.com02<92K9smosisNinversa
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http:00es.iMipedia.org0iMi02<92K9smosis
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http:00.agroterra.com0p0sistemas(de(filtracion(por(osmosis(inversa(para(vinos( desde(pontevedra(91+-1K091+-1K
