IT201900001831A1 - Apparato e metodo per la spaccatura e la sgranatura del cappello di vinacce in un serbatoio per il vino - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del Brevetto Italiano per Invenzione Industriale dal titolo:

“APPARATO E METODO PER LA SPACCATURA E LA SGRANATURA DEL CAPPELLO DI

VINACCE IN UN SERBATOIO PER IL VINO”

CAMPO DELL'INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce al campo tecnico dei sistemi e dei metodi di produzione di bevande alcoliche ed in particolare l’invenzione ha come oggetto un apparato ed un metodo per la spaccatura e la sgranatura del cappello di vinacce in un serbatoio per il vino.

TECNICA ANTERIORE NOTA

E’ noto che la vinificazione è il processo tramite il quale si produce vino a partire dal mosto d’uva. La vinificazione si basa sul processo biochimico di fermentazione alcolica tramite cui lo zucchero contenuto negli acini dell’uva viene trasformato in alcol per opera di lieviti che si trovano sul pericarpo delle uve, oppure vengono aggiunti.

Durante il processo di vinificazione dei vini rossi, che normalmente avviene all’interno di appositi tini o serbatoi, il mosto prodotto dalla pigiatura delle uve viene mantenuto ad una temperatura controllata e dà luogo alla fermentazione. Nel processo che si compie, le bucce o parti solide che fanno parte del mosto tendono a separarsi dalla fase liquida e a salire naturalmente in alto, all’interno del tino, formando uno strato detto “cappello”. Questo cappello deve essere mantenuto a contatto con la parte liquida, poiché esso contiene tutti gli aromi ed il colore del vino, ciò si ottiene tramite operazioni di bagnatura e spaccatura del cappello di vinacce.

Pertanto il cappello di vinacce deve essere sottoposto a periodiche bagnature e/o rotture al fine di evitare che le vinacce che lo compongono rimangano asciutte ostacolando la dissoluzione delle sostanze all’interno delle bucce delle vinacce stesse e quindi sviluppando, nel vino che si sta formando, colonie di batteri e lieviti che possono conferire al vino caratteri organolettici sgradevoli. Dette rotture del cappello di vinacce possono avvenire con operazioni manuali o meccaniche e automatizzate.

Dato che la vinificazione è un processo praticato da millenni, sono note numerose tecniche di vinificazione, alcune delle quali molto antiche, altre più recenti, in cui si pratica la suddetta rottura del cappello secondo diverse modalità.

Una prima modalità è nota come rimontaggio: esso consiste nel prelevare dal basso tramite una pompa parte del liquido formatosi e inviarlo sulla parte alta del serbatoio in modo da bagnare il cappello di vinaccia.

Tale sistema può essere temporizzato automaticamente con tempi di pausa e di lavoro o usato in modo manuale.

Il rimontaggio presenta un limite dovuto al fatto che, facendo passare i residui di precipitato del mosto (bucce, semi, ecc.) attraverso una pompa con girante in gomma, esso provoca lo schiacciamento di tali residui con inevitabile estrazione di sostanze che cedono un sapore detto di “verde” al succo. Si tratta di una nota negativa che causa aromi di erba tagliata, carciofo ecc. non piacevoli e da evitare.

Inoltre il rimontaggio non ha effetto nella spaccatura del cappello, in quanto la quantità di liquido che passa, filtra attraverso di esso e non ne causa la rottura, creando canali preferenziali che il liquido percorre, così che non tutte le bucce vengono a contatto con lo stesso con la conseguenza che si ha una non ottimale estrazione aromatica e di colore.

Una seconda modalità è nota come follatura.

Si tratta di un altro metodo di bagnatura e spaccatura del cappello di vinacce. Si utilizza un apparato costituito da un pistone di grandi dimensioni allacciato ad un impianto di aria compressa, il quale a tempi e velocità programmate sale e scende spaccando ed affondando il cappello di vinaccia.

La follatura presenta un limite dovuto al fatto che essa necessita di un impianto estremamente costoso composto da una parte meccanica complessa che richiede anche un impianto di produzione aria compressa. Tale impianto è di difficile installazione in cantine esistenti o non predisposte, poiché necessita di strutture edili almeno di 1 o 2 mt più alte del serbatoio stesso per consentire l’installazione del pistone e della relativa struttura di sostegno.

Tale metodo inoltre è pericoloso per i lavoratori in quanto ha grosse parti in movimento.

La follatura svolge un lavoro migliore del rimontaggio, ma non arriva ad omogenizzare perfettamente le masse in quanto si creano grumi molto grossi che non vengono spaccati.

Una terza modalità è la spaccatura con azoto:

Il sistema si basa su un anello montato attorno alla vasca, con 4 o 5 valvole che a rotazione in serie fanno entrare azoto il quale genera delle grandi bolle che spaccano il cappello di vinacce.

La spaccatura con azoto presenta un limite dovuto al fatto che essa necessita di un costosissimo impianto di produzione dell’azoto poiché necessita di grandi volumi dello stesso. Tale metodo viene infatti realizzato solo per impianti di grandi dimensioni, richiede inoltre delle modifiche da dover apportare ad ogni serbatoio esistente.

Esso inoltre crea delle macro bolle che provocano una rottura e bagnatura del cappello ma anche in questo caso essendo la fuoriuscita delle bolle da 4 o 5 valvole, si formano dei grumi che si rompono dopo diverso tempo di lavorazione circa 7/10 minuti.

Un’ulteriore modalità nota è l’impiego di vasche che utilizzano un sistema denominato commercialmente “Ganimede”.

Queste vasche si compongono di una vasca divisa in due settori e sfrutta l’accumulo di CO2 che si forma, la quale spinge per contropressione il liquido dal settore inferiore a quello superiore. Ad un certo punto si fa fuoriuscire il gas provocando una cascata del liquido che bagna e spacca il cappello di vinacce.

Il sistema “Ganimede” presenta un limite dovuto al fatto che il suo costo è elevato, circa il doppio di quello di una normale vasca di fermentazione.

Inoltre detto sistema non è applicabile a vasche esistenti, ma solo su vasche appositamente create e la spaccatura del cappello non è uniforme. Tra una cascata e l’altra occorre sempre che si riformi abbastanza pressione in vasca da spingere in alto il liquido per riottenere una nuova cascata. Inoltre fa lavorare la vasca sotto pressione.

Uno scopo della presente invenzione è quello di fornire un apparato ed un metodo per la spaccatura e la sgranatura del cappello di vinacce in un serbatoio per il vino che abbia ampia applicabilità, pur mantenendo semplicità e praticità di utilizzo.

Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di ottenere il suddetto risultato in modo razionale ed economico.

BREVE RIASSUNTO DELL'INVENZIONE

La presente invenzione pertanto, si propone di raggiungere gli scopi sopra descritti mediante un apparato per la spaccatura e la sgranatura del cappello di vinacce in un serbatoio per il vino, ove detto apparato comprende una tubazione di mandata inseribile nel suddetto serbatoio ove detta tubazione di mandata è collegabile ad una unità di controllo ad essa associata, caratterizzato dal fatto che detta tubazione di mandata, comandata dall’unità di controllo, è atta ad iniettare il suddetto gas o liquido in prossimità del fondo del suddetto serbatoio formando bolle ad alta prevalenza per causare un forte rimescolamento della parte liquida del vino per sospingerla con moto turbolento contro il suddetto cappello di vinacce e dal fatto che detto apparato comprende ulteriormente una tubazione di aspirazione per consentire il ricircolo del gas o liquido attraverso l’unità di controllo.

Un vantaggio di tale realizzazione è dato dal fatto che l’apparato proposto consente il recupero della CO2 prodotta dalla fermentazione per la spaccatura e la sgranatura del cappello di vinacce senza bisogno di alcuna modifica alla vasca o serbatoio esistente e senza impianti centralizzati.

L’invenzione comprende ulteriormente un metodo per effettuare il batonnage tramite l’iniezione di una piccola quantità di gas (N2) tale da saturare il serbatoio contenente il vino e ricircolarlo sullo stesso in modo da provocare un movimento delle fecce nobili depositate sul fondo tramite emissione di bolle di gas (N2), detto metodo comprendendo inoltre una fase di ricircolo di detto gas o liquido mediante una tubazione di aspirazione.

Ulteriori caratteristiche dell'invenzione sono desumibili dalle rivendicazioni dipendenti.

BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata che segue con l’ausilio della unita tavola di disegno in cui:

- la figura 1 illustra un apparato per la spaccatura e la sgranatura del cappello di vinacce in un serbatoio per il vino secondo la presente invenzione.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DI ALCUNE FORME DI REALIZZAZIONE DELLA PRESENTE INVENZIONE

L’invenzione verrà ora descritta con iniziale riferimento alla figura 1 che illustra un apparato 10 per la spaccatura e la sgranatura del cappello di vinacce in un serbatoio per il vino secondo la presente invenzione, globalmente indicato con il riferimento numerico 10.

Si desidera premettere che l’apparato 10 descritto è particolarmente adatto per la spaccatura e la sgranatura del cappello di vinacce in un serbatoio per il vino ma, con opportuni adattamenti, può essere idoneo a lavorare con altre modalità e con altri liquidi quali succhi di frutta o bevande aromatizzate e alcoliche.

In particolare, l’apparato 10 comprende una tubazione di mandata 20 inseribile nel suddetto serbatoio ove detta tubazione di mandata 20 è collegabile ad una unità di controllo 30 ad essa associata ed è ulteriormente collegabile ad una tubazione di aspirazione di gas o liquido presente nel serbatoio.

La tubazione di mandata 20, comandata dall’unità di controllo 30, è atta ad iniettare il suddetto gas o liquido in prossimità del fondo del suddetto serbatoio formando bolle ad alta prevalenza per causare un forte rimescolamento della parte liquida del vino per sospingerla con moto turbolento contro il suddetto cappello di vinacce.

Inoltre, l’apparato 10 comprende ulteriormente un gruppo di aspirazione, globalmente indicato con il riferimento numerico 40, che presenta una tubazione di aspirazione 42 per consentire il ricircolo del gas o liquido attraverso l’unità di controllo 30.

La tubazione di aspirazione 42 comprende a sua volta un filtro 41 per il blocco del particolato trasportato a seguito dell’aspirazione del gas o liquido presente nel serbatoio e si connette alla tubazione che porta l’aspirazione alla unità di controllo 30 mediante attacchi enologici standard DIN o Garolla, o altro. La tubazione di aspirazione è composta da un classico tubo enologico di apposito diametro.

La tubazione di mandata 20 è composta da una pluralità di elementi componibili 24,25,26,27 il cui numero e la cui altezza sono scelti in funzione della profondità del serbatoio del vino.

In particolare, tali elementi vengono inseriti in funzione dell’altezza della vasca o serbatoio in cui si deve effettuare la lavorazione in modo da adattare il sistema in modo che l’uscita si trovi immersa nel liquido in caso di soffiaggio di gas o sia sopra al cappello di vinacce per l’uso con liquido.

Inoltre la tubazione di mandata 20 termina con un elemento finale 27 che consente la fuoriuscita del gas o del liquido e che è associato ad un gomito ad angolo variabile 28 per l’aggiustamento dell’angolo di gettata gas o liquido nel serbatoio.

In particolare, la tubazione di mandata 20 può essere composta da un classico tubo enologico di apposito diametro.

La tubazione di mandata 20 può essere provvista di mezzi per essere posta in rotazione attorno al proprio asse verticale con velocità regolabile.

Tali mezzi comprendono un motore 22 a bassa tensione (24 VDC) il quale consente tramite connessione (cinghia o ingranaggio) la rotazione di un rotore 23.

Il rotore 23 consente la rotazione di un albero centrifugo al quale sono connessi eventuali pezzi successivi. Il rotore 23 ed il motore 22 sono fissati su un supporto inox di protezione stagno.

La variazione dell’angolo della parte o gomito 28 viene effettuata meccanicamente ad ogni giro in modo tale da spingere il gas su tutta la superficie del cappello.

I suddetti mezzi per la rotazione della tubazione di mandata 20 sono comandati dall’unità di controllo 30.

In particolare, l’unità di controllo 30 comprende un inverter 32 configurato per regolare la velocità di rotazione della tubazione di mandata 20.

L’inverter 32 è inoltre configurato per operare su una soffiante 33 per aspirare gas o liquido presente nel serbatoio e reiniettare gas o liquido nel serbatoio.

Inoltre, l’unità di controllo 30 comprende una valvola 35 per la regolazione della percentuale di miscelazione tra CO2 e aria esterna o altri prodotti da iniettare nel vino trattato.

La valvola 35 può essere di tipo elettronico o manuale.

La valvola 35 è connessa a tubazioni inox 36 di limitata lunghezza, presenti nell’unità di controllo 30, alle quali si connettono attraverso attacchi standard DIN o Garolla, o altro, le tubazioni di collegamento con il serbatoio.

L’unità di controllo 30 comprende un quadro di controllo 34 munito di un PC e di un PLC e relativo software di controllo delle ricette di lavoro ed è preferibilmente montata, insieme ad altri componenti quali l’inverter 32 e la soffiante 33, su un carrello inox 31 dotato di ruote piroettanti piroettanti e frenanti 50 per agevolarne lo spostamento interno ed il blocco in funzionamento.

L’apparato 10 può essere utilizzato per attuare un metodo per la spaccatura e la sgranatura del cappello di vinacce in un serbatoio per il vino.

In particolare, il funzionamento dell’apparato 10 prevede l’aspirazione della CO2 prodotta dalla fermentazione delle uve tramite la soffiante 33 e la sua espulsione, che avviene a portata e pressione regolabili in base alle necessità, comunque tale da essere iniettata tramite la tubazione di mandata 20 al fondo della vasca o serbatoio, formando quindi grandi bolle ad alta prevalenza consente un forte rimescolamento della parte liquida che viene sospinta con moto turbolento contro il cappello di vinacce compatto formatosi.

Questo sistema fa sì che dopo pochi istanti si inneschi una demolizione del cappello di vinacce che ne provoca la disgregazione fine e il rimescolamento con tutto il liquido in vasca.

Tale operazione si esegue in pochi minuti di lavoro (da 3 a 7) e consente una perfetta estrazione di aroma e colore senza ulteriori aromi non voluti (verde o componenti acidi in eccesso).

L’inverter 32 è in grado di regolare perfettamente la corretta portata di gas così da avere un elevato impatto iniziale con frammentazione rapida del cappello e un successivo rimescolamento in modo più soft delle bucce ormai disgregate.

E’ inoltre possibile a seconda della fase di avanzamento della fermentazione effettuare il lavoro con aria anziché con CO2 in modo da fornire ossigeno ai lieviti e consentirne il corretto lavoro.

La tubazione di mandata 20 ruotando e oscillando in modo comandato dal quadro di controllo 34 consente di sparare il gas/liquido su tutto il cappello di vinacce così da non avere punti non toccati con una conseguente disgregazione totale del cappello senza rimanenza di blocchi ancora compatti.

Il sistema può essere applicato anche su vini finiti in invecchiamento, con chips o su feccia nobile consentendo il rimescolamento delle masse per una estrazione totale di aromi e una migliore pastosità finale del vino.

Si possono prevedere diverse modalità di funzionamento.

In una prima modalità si posiziona il gruppo filtrante 40 su un’apertura della vasca o serbatoio, in genere il chiusino, comunque fuori dalla parte liquida o solida a distanza appena sufficiente a non aspirare pezzi o il liquido stesso.

Si procede quindi all’installazione degli elementi componenti la tubazione di mandata 20 all’interno del serbatoio e quindi a connettere tubi, generalmente corrugati leggeri ad uso enologico, tra i punti di aspirazione 42 e 36, (le tubazioni inox 36 consistono di un ingresso e un uscita sempre posti sulla soffiante 33) 36 e 21.

Fatto questo, si avvia l’apparato 10 e si impostano i tempi di lavorazione, i quali sono poi gestiti dagli elementi presenti all’interno del quadro 34 di controllo.

In una seconda modalità, si può attaccare la tubazione di mandato (dall’elemento 21 a quello 27) ad una eventuale pompa di rimontaggio (non rappresentata per semplicità) presente all’interno del carrello 31 ed effettuare un normale rimontaggio come sopra descritto.

I metodi di funzionamento sopra indicati sono solo esplicativi ma non limitativi, in quanto il sistema descritto può essere configurato per lavorare a postazione fissa con un impianto di asservimento o in modo completamente manuale senza quadro di controllo automatico e senza il motore 22, mosso quindi da un operatore per il tempo necessario.

L’apparato 10 è facilmente integrabile con altri sistemi di controllo processo e può funzionare sia in fase fermentativa che in invecchiamento o stoccaggio in vasca del vino finito.

L’apparato 10 è utilizzabile in modo automatico con impianto fisso o mobile con carrello ed è utilizzabile con eventuale iniezione di gas (CO2 – AZOTO – ARGON – ecc.) su vasca chiusa in modo da lavorare sempre in ambiente protetto da ossigeno, qualora non vi fosse produzione automatica di CO2. Se usato con azoto consente lo strippaggio di ossigeno e di CO2 disciolte nel vino.

L’invenzione consente inoltre di effettuare con lo stesso principio di iniezione del gas anche l’operazione detta batonnage, ossia rimettere in circolazione le fecce nobili che si depositano sul fondo a vino finito.

Ovviamente all’invenzione così come descritta potranno essere apportate modifiche o migliorie dettate da motivazioni contingenti o particolari, senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione come sotto rivendicata.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato (10) per la spaccatura e la sgranatura del cappello di vinacce in un serbatoio per il vino, ove detto apparato (10) comprende una tubazione di mandata (20) inseribile nel suddetto serbatoio ove detta tubazione di mandata (20) è collegabile ad una unità di controllo (30) ad essa associata, caratterizzato dal fatto che detta tubazione di mandata (20), comandata dall’unità di controllo (30), è atta ad iniettare il suddetto gas o liquido in prossimità del fondo del suddetto serbatoio formando bolle ad alta prevalenza per causare un forte rimescolamento della parte liquida del vino per sospingerla con moto turbolento contro il suddetto cappello di vinacce e dal fatto che detto apparato (10) comprende ulteriormente una tubazione di aspirazione (42) per consentire il ricircolo del gas o liquido attraverso l’unità di controllo (30).
2. 2. Apparato (10) come alla rivendicazione 1, in cui detta tubazione di mandata (20) è composta da una pluralità di elementi componibili (24,25,26,27) il cui numero e la cui altezza sono scelti in funzione della profondità del serbatoio del vino, detta tubazione di mandata (20) terminando con un elemento finale (27) che consente la fuoriuscita del gas o del liquido, detto elemento finale (27) essendo associabile ad un gomito ad angolo variabile (28) per l’aggiustamento dell’angolo di gettata gas o liquido nel serbatoio.
3. 3. Apparato (10) come alla rivendicazione 1 o 2, in cui detta tubazione di mandata (20) è provvista di mezzi per essere posta in rotazione attorno ad un proprio asse verticale con velocità regolabile.
4. 4. Apparato (10) come alla rivendicazione 1, in cui detta unità di controllo (30) comprende un inverter (32) configurato per regolare la velocità di rotazione della tubazione di mandata (20) e per operare su una soffiante (33) configurata per aspirare gas o liquido presente nel serbatoio e reiniettare gas o liquido nel serbatoio.
5. 5. Apparato (10) come alla rivendicazione 1, in cui detta unità di controllo (30) comprende una valvola (35) per la regolazione della percentuale di miscelazione tra CO2 e aria esterna o altri prodotti da iniettare nel vino trattato.
6. 6. Apparato (10) come alla rivendicazione 1, in cui alla suddetta tubazione di aspirazione (42) è associabile un filtro (41) per il blocco del particolato trasportato a seguito dell’aspirazione del gas o liquido presente nel serbatoio.
7. 7. Apparato (10) come alla rivendicazione 1, in cui detta unità di controllo (30) comprende un quadro di controllo (34) munito di un PC e di un PLC e relativo software di controllo delle ricette di lavoro.
8. 8. Metodo per la spaccatura e la sgranatura del cappello di vinacce in un serbatoio per il vino, utilizzando l’apparato delle rivendicazioni precedenti, ove gas o liquido viene immesso nel serbatoio mediante la tubazione di mandata (20) inseribile nel suddetto serbatoio in modo controllato dalla unità di controllo (30) ad essa associata e dove detto gas o liquido è iniettato in prossimità del fondo del suddetto serbatoio formando bolle ad alta prevalenza per causare un forte rimescolamento della parte liquida del vino per sospingerla con moto turbolento contro il suddetto cappello di vinacce, detto metodo comprendendo inoltre un fase di ricircolo di detto gas o liquido mediante la tubazione di aspirazione (42).
9. 9. Metodo come alla rivendicazione 8, in cui il gas o liquido presente nel serbatoio ed aspirato può comprendere CO2 formatasi dalla fermentazione delle uve.
10. 10. Metodo per effettuare il batonnage 8 utilizzando l’apparato delle rivendicazioni dalla 1 alla 7, detto metodo essendo effettuato tramite l’iniezione di una piccola quantità di gas (N2) tale da saturare il serbatoio contenente il vino e ricircolarlo sullo stesso in modo da provocare un movimento delle fecce nobili depositate sul fondo tramite emissione di bolle di gas (N2), detto metodo comprendendo inoltre una fase di ricircolo di detto gas o liquido mediante la tubazione di aspirazione (42).