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     Automatización de bodegas de vino

1- Introducción
2- Elaboración de vino blanco

2.1 Admisión
2.2 Prensado
2.3 Desfangado
2.4 Siembra
2.5 Fermentación alcohólica
2.6 Fermentación maloláctica
2.7 Clarificación
2.8 Estabilización

3- Elaboración de vino tinto

3.1 Admisión
3.2 Fermentación alcohólica
3.3 Descube
3.4 Fermentación maloláctica
3.5 Clarificación
3.6 Filtrado
3.7 Trasiego
3.8 Ensamblaje

4- Automatización del proceso productivo

4.1 Beneficios de la automatización
4.2 Automatización del circuito de pastas
4.3 Automatización de los remontados
4.4 Automatización de la fermentación
4.5 Automatización del almacenamiento

5- Enlaces de interés



1.- Introducción

La producción del vino está claramente diferenciada según su tipo, siendo principalmente:

Vino blanco
Vino tinto
Vino rosado

La fermentación se produce por la acción metabólica de levaduras que transforman los azúcares del fruto en alcohol etílico y gas en forma de dióxido de carbono. El azúcar y los ácidos que posee la uva hace que sean suficientes para el desarrollo de la fermentación.

No obstante, el vino es una suma de un conjunto de factores ambientales: clima, latitud, altitud, horas de luz, etc.3 Aproximadamente un 66% de la recolección mundial de la uva se dedica a la producción vinícola; el resto es para su consumo como fruta.4 A pesar de ello el cultivo de la vid cubre tan sólo un 0,5% del suelo cultivable en el mundo.5 El cultivo de la vid se ha asociado a lugares con un clima mediterráneo.

2.- Elaboración de vino blanco

2.1 Admisión

Antes de la descarga se realiza una primera medición de acidez, que determina la calidad de la uva que se va a procesar.

La descarga de la uva se efectúa en tolvas al efecto, en las cuales mediante la recogida de un sinfín transportamos la uva hacia las máquinas de despalillado. De esta forma eliminar el exceso de racimo que pueda existir y que posteriormente pueda darle un elevado índice de taninos al vino final.

La uva pasa por un intercambiador de frío para mantenerla a una temperatura baja y evitar así un comienzo no controlado de la fermentación.

2.2 Prensado

Posteriormente se procede al paso de las prensas, donde mediante un prensado gradual, vamos obteniendo distintas calidades de vino (yema, 1ª, 2ª, etc…..).

El primer prensado, o mosto yema, se realiza a presión atmosférica (1 bar), aumentando gradualmente la presión en posteriores fases para extraer todo el vino útil de la uva.

Es posible que el primer prensado se realice por gravedad, dejando que la propia uva suelte el mosto yema por el peso de la misma. Los hollejos sobrantes del prensado, se envía a otro destino para abonos, etc.

2.3 Desfangado

Una vez realizado el prensado se pasa a ejecutar el desfangado, este proceso consiste en enviar el vino a unos depósitos en los cuales se dejará reposar entre 24 a 48 horas a baja temperatura, para provocar así la precipitación de partículas indeseables, aún presentes en el mosto.

El mosto pasa de ser turbio a tener un color claro y semitransparente.

2.4 Siembra

A continuación de manera totalmente artesanal, se procede a efectuar la siembra de las levaduras prefabricadas, para incluirlas en los depósitos y evitando así que la fermentación se efectúe por las propias levaduras del vino, que en la mayoría de las ocasiones sería incontrolada obteniendo un resultado pésimo en calidad del vino.

Las levaduras se suelen añadir tras un proceso de cultivo:

  • Se prepara una cubeta con agua templada a 38ºC.
  • Se añade la levadura desecada y se agita.
  • Se espera un tiempo hasta que las levaduras comienzan a reactivarse.
  • Se enfría poco a poco la cubeta con mosto del propio depósito para la aclimatación de las levaduras.
  • Se adiciona la cubeta de levaduras al depósito.

2.5 Fermentación alcohólica

A los 3 o 4 días comienza la fermentación alcohólica, durando aproximadamente entre 1 semana a 10 días.

La fermentación alcohólica es el proceso por el que los azucares contenidos en el mosto se convierten en alcohol etílico. Para llevar a cabo este proceso es necesaria la presencia de levaduras, hongos microspcopicos que se encuentran, de forma natural en los hollejos (en la capa de polvillo blanco que recubre las uvas y que se llama "pruina"). El oxígeno es el desencadenante inicial de la fermentación, ya que las levaduras lo van a necesitar en su fase de crecimiento. Sin embargo al final de la fermentación conviene que la presencia de oxígeno sea pequeña para evitar la perdida de etanol y la aparición en su lugar de acético o acetrilo.

La fermentación alcohólica es un proceso exotérmico, es decir, se desprende energía en forma de calor. Es necesario controlar este aumento de temperatura ya que si ésta acendisese demasiado (25 - 30º) las levaduras comenzarían a morir deteniendose el proceso fermentativo

Cada día y según Normativa vigente, se deberá efectuar dos mediciones (mañana y tarde) diariamente del valor de densidad y temperatura, para de esta forma llevar un control más exhaustivo del estado de fermentación del vino, nivel de azúcar y por tanto grado de alcohol que se va obteniendo por transformación química.

Con la intención de fortalecer las levaduras y darles mayor vigor, favoreciendo así el proceso de fermentación, se suelen efectuar remontados abiertos, para permitir una oxigenación de las levaduras.

2.6 Fermentación maloláctica

Consiste en la transformación del ácido málico en ácido láctico (con emisión de anhídrido carbónico) por acción de bacterias lácticas. El proceso tiene lugar después de la fermentación alcohólica (maloalcohólica) por lo que en algunas ocasiones se denomina "fermentación secundaria". Esta fermentación reduce la acidez total del vino al perderse parte de la acidez fija: una parte de la acidez del vino se transforma en gas carbónico, el cual se desprende y desaparece.

La fermentación del ácido málico está provocada por el desarrollo de bacterias lácticas que se encuentran en los hollejos de las uvas maduras

A continuación de forma natural, una vez realizada la fermentación alcohólica, comienza la fermentación maloláctica, en la cual el ácido málico se convierte en ácido láctico, dando al vino las propiedades de acidez adecuadas.

2.7 Clarificación

Una vez finalizado el proceso de fermentación, se procede a efectuar el proceso de clarificación, que consiste en la precipitación de las posibles partículas aún existentes en el vino (bacterias, levaduras, etc…) mediante un filtrado con arcillas, (primero con tierras gruesas y luego con tierras más finas).

2.8 Estabilización

Seguidamente se procede a lo que denomina como estabilización del vino, que consiste en hacer precipitar los cristales de bitartrato existentes en el vino. Este método se efectúa haciendo recircular el vino por un intercambiador que bajará la temperatura del mismo, hasta - 4 ºC, manteniéndose así durante 2 semanas.
Por último, se efectúa un filtrado final con arcillas muy finas y el almacenado o embotellado.

3- Elaboración de vino tinto

3.1 Admisión

Antes de la descarga se realiza una primera medición de acidez, que determina la calidad de la uva que se va a procesar.

La descarga de la uva se efectúa en tolvas al efecto, en las cuales mediante la recogida de un sinfín transportamos la uva hacia las máquinas de despalillado. De esta forma eliminar el exceso de racimo que pueda existir y que posteriormente pueda darle un elevado índice de taninos al vino final.

Mediante un sistema de bombas, la pasta es enviada a los depósitos de fermentación de tinto.

3.2 Fermentación alcohólica

En los depósitos de fermentación se produce la fermentación alcohólica, que durará una medía de 12 días. La diferencia con el blanco consiste que en este caso la fermentación, se efectúa con los hollejos de la uva incluidos para que el vino coja el color y cuerpo adecuados.

A medida que el proceso de fermentación prosigue, se produce un aumento del carbónico, que por un lado hacen aumentar el nivel del depósito y por otro la aparición del "sombrero". El sombrero no es otra cosa que los hollejos concentrados en la copa del depósito por el efecto de los gases carbónicos que los hacen ascender.

Con la intención de aportar al vino el color y las propiedades organolépticas presentes en el sombrero, se procede a efectuar lo que se denomina como remontados del vino. Aquí hay que diferenciar entre remontados cerrados y abiertos:

  • Remontados cerrados: se realiza una extracción del vino por la parte inferior del depósito y remontándola por la parte superior difuminadamente, para que rompa el sombrero.
  • Remontado abierto: se ejecutan de la misma manera, pero el vino se deposito en una cuba con la intención de aportar oxigeno a las levaduras, aportándoles mayor fuerza y vigor y por tanto favoreciendo el proceso de fermentación y eliminar esencias de sustancias no deseadas.

3.3 Descube

A continuación se procede a realizar el descube, que consiste en la extracción del vino en la parte inferior del vino para trasvase a otros depósitos y finalizar así la fermentación maloláctica.

Los hollejos que restan en el depósito una vez extraído el vino se envían de nuevo a prensas con la intención de extraer un vino de 2ª categoría, que sería almacenado en depósitos para tal fin.

3.4 Fermentación maloláctica

Como hemos indicado anteriormente, en la fermentación maloláctica, el ácido málico se convierte en ácido láctico, dando al vino las propiedades de acidez adecuadas. Este proceso se realiza en tanques de fermentación sin remontado.

3.5 Clarificación

Una vez finalizado el proceso de fermentación, se procede a efectuar el proceso de clarificación, que consiste en la precipitación de las posibles partículas aún existentes en el vino (bacterias, levaduras, etc…) mediante un filtrado con arcillas, (primero con tierras gruesas y luego con tierras más finas).

3.6 Filtrado

Por último, se efectúa un filtrado final con arcillas muy finas y el almacenado o embotellado.

3.7 Trasiego

El trasiego en barricas consiste en extraer el vino de la barrica, lavando ésta primero con vapor a 100 ºC, después con agua caliente y finalmente con agua fría, para después volverlo a llenar con el mismo vino.

Se busca con esto un equilibrio entre la sabor afrutado y la madera, debiendo de realizarse cada 4 o 6 meses.

3.8 Ensamblaje

El ensamblaje consiste en mezclar vinos de distintos depósitos, con la intención de conseguir año tras año una misma calidad del vino. Aquí es vital la labor del Enólogo.

Primero se estudia en el laboratorio el % de mezclas y una vez conseguido el vino que se desee, este % se extrapola en trasvases de depósitos para finalmente volcarlos a un solo depósito pulmón con destino a embotellado.

4- Automatización del proceso productivo

4.1 Beneficios derivados de la automatización de bodegas

La automatización de una bodega trae innumerables ventajas para el productor y los operarios de producción:

- Sistema centralizado y unificado
- Información en tiempo real
- Traspaso de datos para trazabilidad
- Control de forma remota
- Reduccion de costes
- Ahorro energético
- Bajo coste de mantenimiento

4.2 Automatización del circuito de pastas

Uno de los procesos de elaboración que más tiempo ocupan cuando se lleva a cabo manuamente es el de la descarga de la uva y su traslado a prensas (blanco) o directamente al depósito de fermentación alcohólica (tinto).

En ambos casos es necesario el uso de varios operarios, trasladar mangueras de carga, abrir válvulas manualmente, conectar bombas que deben ser vigiladas, etc. Es muy importante que las uvas lleguen en buenas condiciones a la bodega, sin haber sufrido roturas ni haberse iniciado fermentaciones prematuras.

Para ello el vendimiado y posterior transporte deben ser cuidadosos, separando racimos en malas condiciones y utilizando recipientes adecuados para la uva tales como castillos de mimbre o cajas de plástico. Previamente todas las instalaciones de la bodega que participarán en la recepción de la uva deben haber sido limpiado y preparado convenientemente.

También es fundamental que la uva no tenga que esperar muchas horas para entrar en las instalaciones de proceso. Lo ideal sería que se comenzaran a procesar en el momento de recepción.

 

Los factores a tener cuenta ante una automatización de esta fase son :

- Gobierno de las electroválvulas de forma inteligente y sencilla para el operario
- Supervisión y control de las bombas
- Supervisión de los niveles de carga en los depósitos

Una correcta automatización permite a un único operario gestionar todo el proceso, reduciendo de esta manera los tiempos de espera y aumentando de forma notable el tiempo de carga e incrementando así la productividad de esta área de la producción.

Otras ventajas derivadas de la automatización son:

- Circuito libre de problemas de bloqueo, ya que se controla la bomba de forma inteligente
- Reducción de la turbiedad del mosto de uva y el mosto con hollejos
- Reducción de los costes de energía por menor consumo y mayor eficiencia
- Mayor calidad del mosto y mosto con hollejos gracias a la mayor protección del producto durante la transferencia
- Proceso de refinamiento duradero debido al menor porcentaje de coloides
- Reducción de los productos a añadir
- Mayor eficiencia de cada proceso de filtrado debido a la menor carga de partículas en los vinos.
- Gran flexibilidad, al poder seleccionar los depósitos de fermentación y las prensas
- Flexibilidad en el proceso continuo al poder seleccionar libremente los depósitos de fermentación y las prensas.
- Reducción del consumo energético gracias a un ritmo de flujo continuo

4.3 Automatización de los remontados

Los remontados consisten en operaciones desarrolladas con la finalidad de extraer el mosto en fermentación desde la parte baja del depósito, elevándolo y dejándolo caer sobre la capa de hollejos situados en la parte superior. La fuerza de la caída facilita la disolución del oxígeno.

El remontado se emplea para favorecer la actividad de las levaduras, por lo cual debe realizarse al principio de la fermentación. La necesidad de aire de las levaduras es mayor cuando la temperatura es elevada, por lo cual, también es necesaria cuando el depósito de fermentación se calienta. Es recomendable hacer remontados preventivos, cuando las levaduras están en plena multiplicación, en la fase exponencial del crecimiento que corresponde a las primeras horas de la fermentación. En ese momento es cuando las levaduras pueden aprovechar el oxígeno que se les proporciona

La automatización de los remontados debe perseguir la simplificación y unificación de los criterios de control respetando la pecualiridad de cada bodega y los criterios de cada enólogo.

Las principales ventajas que ofrece la automatización de remontados son las siguientes:

- Incremento de la calidad del vino elaborado gracias a la optimización del tiempo de fermentación
- Recuperación del máximo de aromas mediante una fermentación específica para cada variedad de uva
- Reducción de costes de producción gracias a la trazabilidad mediante un control directo y unificado
- Reducción de los costes de energía por menor consumo y mayor eficiencia
- Definición del tiempo de los productos cuando sea necesario y reducción de los productos a añadir
- Mejor conocimiento del estado de la fermentación
- Flexibilidad en la elaboración al poder seleccionar libremente las curvas de fermentación para cada depósito

4.4 Automatización de la fermentación

El proceso de fermentación genera calor de manera natural. Durante la vinificación de los vinos tintos, la fermentación puede empezar a 20 ºC y aumentar hasta los 30-32 ºC. Sin embargo, es importante controlar a cuánto sube la temperatura ya que a 35ºC, las levaduras dejan de trabajar.

Una buena extracción de color requiere fermentaciones con altas temperaturas, aunque fermentaciones más frías permiten que crezcan mejor las colonias de levaduras y dan lugar a grados alcohólicos más altos. Cuanto más alta es la temperatura, menos tiempo dura la fermentación. Así, un enólogo puede decidir comenzar la fermentación a una muy baja temperatura, como por ejemplo a 20 ºC y dejar que aumente hasta los 30 ºC para potenciar la extracción. Los equipos de frío son necesarios para depósitos grandes.

Adicionalmente debe haber una supervisión de las temperaturas en los depósitos de almacenamiento, para evitar que en casos extremos se pueda producir un deteriodo del producto almacenado.

Las ventajas de la automatización de la fermentación son las siguientes:

- Incremento de la calidad del vino elaborado gracias a la optimización del tiempo de fermentación
- Recuperación del máximo de aromas mediante una fermentación específica para cada variedad de uva.
- Reducción de costes de producción gracias a la trazabilidad mediante un control directo y unificado.
- Reducción de los costes de energía por menor consumo y mayor eficiencia.
- Mejor conocimiento del estado de la fermentación durante el proceso gracias a la visualización de la curva de fermentación
- Flexibilidad en la elaboración al poder seleccionar libremente las curvas de fermentación para cada depósito de fermentación.

4.5 Automatización del almacenamiento

Por último, y no menos importante, es fundamental el control de producto elaborado una vez que éste ha sido almacenado en cada depósito. Automatizar el control y seguimiento del producto almacenado es vital para obtener un control exhaustivo de niveles en depósitos, evitando fugas, robos y gastos de personal destinado unicamente a mantenimiento y control de depósitos.

5.- Enlaces de interés

A continuación proporcionamos una serie de enlaces relacionados con el sector del vino:

TV Entre blancos y tintos

Portal Bodegas y vinos

Plataforma Tecnológica del Vino

Reglamento Específico de Producción Integrada de Andalucía para las industrias de obtención y elaboración de vinos

Mercado de Ideas y Tecnología

Vinos de España

Federación Española de Enólogos

Portal de vinos

Instituto del Vino y de la Vid (Castilla La Mancha)

Instituto de Ciencias de la Vid y del Vino (La Rioja)

Instituto de la Viña y el Vino (Cataluña)

Instituto Madrileño de Investigación y Desarrollo Rural, Agrario y Alimentario (IMIDRA)

Proyecto Europeo Wine-Tech

Automatización de Bodegas (ESP)

Automation and Control of Winemaking Process (ENG)

Automatisation de Caves (FRA)

Innovative industrial tool for automation and process control of wine production process (ENG)

 

 



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