La microfiltrationtangentielle

et ses applications

Ce guide technique a la volonté de contribuer à la valorisation de vos productions. Nous y avons réuni un certain nombre d’informations favorables à la mise en œuvre de solutions de microfiltration tangentielle. Il ne se substitue en aucun cas à votre savoir-faire et à celui de votre Oenologue Conseil.

La microfiltration tangentielle et ses applications

Evolution de la microfiltration tangentielle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

- Une amélioration constante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

- Le principe général de la MFT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

- Les gammes Flavy FX et Flavy Leestar de Bucher Vaslin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Les multiples atouts de la MFT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

- Une technologie performante et fiable, qui respecte la qualité des vins . . . . . . . . . . . . 8

- La protection de l’environnement et de la santé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

- Une organisation simplifiée en cave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

- Un investissement vite rentabilisé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Les solutions exclusives Bucher Vaslin permettent de multiples applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

- Filtrer les bourbes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

- Bloquer les fermentations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

- Clarifier et stabiliser les vins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

- Coller en ligne à la bentonite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

- Filtrer les vins avec Flavy FX Tandem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

- Filtrer les fonds de cuve, lies de collage, lies de soutirage de rouge et rétentats avec Flavy Leestar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Les bonnes questions à se poser avant un investissement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Pour en savoir plus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

- Glossaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

- Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Sommaire

Une amélioration constante

La microfiltration tangentielle (MFT) est une technologie largement utilisée dans les industries pharmaceutique, chimique et agro-alimentaires et aussi dans le traitement des eaux.

Au début des années 1980, les premiers matériels testés en œnologie sont inadaptés au vin. Pourtant, dès les premiers essais, cette technologie apparait très prometteuse. En effet, le vin trouble est traité en un seul passage, aucun emploi de consommables n’est nécessaire, l’automatisation est possible... Et ce type de filtration offre d’autres applications intéressantes comme l’élimination des micro-organismes du vin, et le mutage des vins sans SO

2.

Dans les années 1990, les travaux de recherche sur la compréhension des phénomènes de colmatage des matériaux, ainsi que l’évolution des composants, ont permis une forte évolution de la microfiltration tangentielle, qui s’est implantée dans la filière vinicole avec des membranes minérales, puis organiques, adaptées au vin.

Dans la dernière décennie, les appareils ont fortement gagné en simplicité d’utilisation et sont aujourd’hui pleinement respectueux de la qualité des vins.

Evolution de la microfiltration tangentielle

Rétentat

Perméat

Le principe général de la MFT

La MFT utilise des membranes microporeuses (diamètre moyen des pores supérieur à 0,1 µm). Le liquide à traiter est mis en circulation en boucle,il passe le long de la membrane de façon tangentielle. Une partie du liquide traverse la membrane sous l’effet d’un gradient de pression (perméat), tandis que les particules retenues en amont se concentrent dans le liquide qui n’a pas traversé la membrane (rétentat). Une contrainte de cisaillement, créée par la circulation tangentielle du fluide, s’oppose au dépôt des particules en surface.

Dans la pratique, les particules s’accumulent beaucoup moins à la surface du media filtrant qu’en filtration frontale. Ainsi, la résistance à l’écoulement et le colmatage des membranes sont minimes par rapport à la filtration frontale.

La MFT permet donc de filtrer en une seule opération, et avec un seuil de coupure très bas, des liquides relativement chargés. Cette technique a aussi pour avantage le maintien d’un niveau de qualité de filtration régulier, tout au long de l’opération.

Modulede filtration

Système derétrofiltration

Vin filtré

Pompe d’alimentation

Préfiltre

Pompe decirculation

Entréedu vin

Membrane asymétrique(Flavy FX)

Membrane symétrique

Les gammes Flavy FX et Flavy Leestar de Bucher Vaslin

Depuis 2005, la gamme Flavy FX de Bucher Vaslin s’est dotée de membranesorganiques aux performances et rendements nettement supérieurs,le process de filtration a été optimisé, les applications se sont élargies et ne sont plus focalisées sur le vin seul.

Depuis 2010, fort d’une expertise de plus de 15 ans, Bucher Vaslin prend le leadership dans le domaine de la MFT avec des innovations qui révolutionnent l’organisation en cave et évitent l’utilisation de terres de filtration. Désormais, la MFT permet de filtrer : le vin (Citation Sitevi 2007 - Flavy Tandem), le vin et les bourbes (Citation Vinitech 2008 - Flavy FX “application 2 en 1”), et les fonds de cuve (Trophée de Bronze Vinitech 2010 - Flavy Leestar). Aujourd’hui, la MFT Bucher Vaslin offre des solutions utilisables toute l’année, économiquement rentables et donc vite amorties.

Membrane Bucher Vaslin- Meilleure efficacité des rétrofiltrations

(automatiques, fréquentes, rapides (1 seconde)).- Maîtrise du colmatage en surface.

Membrane asymétrique (Flavy FX) Membrane symétrique

Autre membrane- Rétro-filtrations peu efficaces.- Risques de colmatage en profondeur.

Comparaison membrane asymétrique (Bucher Vaslin) et autre membrane.

Suite à un programme européen (Eureka vinofiltre EU 964 F) auquel a participé Bucher Vaslin, une membrane organique en polyethersulfone (PES),hydrophile, de structure asymétrique avec un diamètre de pores nominalde 0,2 µm - spécifiquement adaptée à la filtration des vins - est développée.Cette dimension de pores garantit une limpidité parfaite et l’obtention d’un vin filtré “pauvre en germes“, tout en réduisant au minimum les colmatages en profondeur et en limitant les rétentions de polyphénols (grâce au caractère hydrophile de la membrane).

0,2 µm 0,2 µm

La gamme Flavy FX pour le vin et les bourbes

Le filtre Flavy FX traite les bourbes pendant les vendanges et le vin le reste de l’année. • Pour le vin toute préfiltration ou centrifugation est inutile. Le vin filtré est

parfaitement brillant, limpide (turbidité < 1NTU) et stable (pauvre en germes : élimination des levures et < 1 UFC/100 ml).*

• Le traitement des bourbes se déroule en 3 étapes :- sédimentation des jus avec des enzymes pectolytiques (pour faciliter le

débourbage),- élimination des éléments grossiers (pépins, pellicules…) par un préfiltre

Flavy D3 ou D10,- filtration proprement dite avec le filtre Flavy FX, équipé de membranes

spécifiques.

Jusqu’à 90 % du volume des bourbes sont ainsi récupérés (soit 99 % du volume de jus de la cuve d’origine). Le jus clair peut être réincorporé dans la cuve de jus déjà débourbé, il contribuera aux qualités sensorielles de gras, de finesse et de fraîcheur aromatique du vin.

Flavy Leestar pour les fonds de cuve

Flavy Leestar permet de filtrer les “fonds de cuve” : lies de collage (tout type de colle), rétentats de filtres tangentiels, boues de centrifugeuses… Cette solution unique remplace avantageusement les filtres rotatifs sous vide.Le filtre tangentiel Flavy Leestar intègre :• une membrane spécifique en acier inoxydable,• un procédé unique.

Le taux de récupération de vin est optimum (jusqu’à 96 % sur des “fonds de cuves” chargés avec jusqu’à 45 % de MES), et d’une qualité accrue, sans perte de degré alcoolique. Le vin filtré est parfaitement brillant, limpide (< 1 NTU) et peut être réincorporé directement au lot filtré sans traitement préalable (collage et filtration).

* UFC : Unité Formant Colonie

Membrane pour la filtration des bourbeset membrane pour la filtration des vins.

Une technologie performante et fiable, qui respecte la qualité des vins

Le maintien des qualités organoleptiques et physico-chimiques du vin est reconnu par les experts. Extrait des publications “Rencontres Œnologiques - Janvier 2011”, Aude Vernhet, experte en MFT à SupAgro Montpellier.“Il est enfin important de souligner que les essais de dégustation et d’analyses sensorielles menés ces dix dernières années dans la filière ne montrent aucun impact négatif de la microfiltration tangentielle sur la qualité organoleptique globale des vins traités.”

Extrait des publications “Rencontres Œnologiques - Janvier 2011”, Sandrine Boesch - Groupe ICV.“Les essais ICV (2009) montrent aussi que, malgré un diamètre de pores nominal de 0,2 µm (filtration pauvre en germes), le filtre tangentiel n’a pas d’impact négatif sur les vins. Par ailleurs, cette filtration ne génère pas de teneur en oxygène dissous.”

Extrait de publication “La filtration tangentielle fait ses preuves”- La Vigne, Octobre 2007, Cécile Vuchot.“L’étude Inter Rhône 2007 a comparé trois principes de filtration : la MFT, la filtration Kieselgühr et la filtration sur plaques. La MFT est la technique qui améliore le plus la filtrabilité des vins. Cette étude d’Inter Rhône montre en effet que la filtration tangentielle est respectueuse du vin, y compris des grands crus. Un an après traitement, aucune différence significative n’apparaît entre vin brut et vin issu du filtre tangentiel pour la majorité des paramètres œnologiques. Dans ces essais, la MFT n’a pas affecté les polysaccharides, ni les polyphénols ou le SO

2.

Au bout d’un an, elle n’entraîne qu’une très faible baisse de l’intensité colorante (-2,8 %), alors que la filtration sur plaques en perd le double. La chute de SO

2 libre

est conséquente dans les lots filtrés sur terre (-23 % un mois après) tandis qu’elle est stable dans les lots filtrés tangentiellement, même un an plus tard. Or, la couverture en SO

2 participe à la qualité aromatique des vins. D’ailleurs, les analyses

sensorielles d’Inter Rhône, en test à l’aveugle un an après filtration, révèlent que la MFT préserve la qualité sensorielle des vins rouges, avec un maintien du fruité et une réduction des notes animales.”

Les multiples atouts de la MFT

Les exclusivités Bucher Vaslin

Bucher Vaslin a mis au point un procédé unique de régulation du débit du vin filtré, couplé à la nouvelle membrane en polyethersulfone (PES), qui offre des performances et des rendements nettement supérieurs à ceux obtenus jusque là.

Le caractère hydrophile de la membrane organique en PES joue un rôle positif dans la maîtrise des phénomènes d’adsorption des polyphénols et polysaccharides. Afin d’en tirer le meilleur parti, Bucher Vaslin a développé en parallèle une pompe d’alimentation volumétrique à vitesse variable. Elle permet à la pression transmembranaire d’être maîtrisée et régulée tout au long de la filtration, en fonction du vin à filtrer. Elle assure un débit d’alimentation du filtre égal au débit de sortie du perméat (temps de séjour du vin dans la boucle limité).Ce couplage permet d’améliorer très sensiblement le débit et la régularité de la filtration par rapport aux autres technologies de MFT.

Cette maîtrise technique du filtre Bucher Flavy FX permet de garantir : - une qualité de vin ou de moût optimale et constante,- des débits de filtration stables,- et des indices de colmatage faibles.

Bucher Vaslin propose ainsi une solution efficace pour les vins réputés “difficiles à filtrer”, très chargés en colloïdes : vins rouges primeurs, vins troubles (800-1000 NTU), vins rouges issus de thermovinification, vins moelleux (jusqu’à 450 g/l de sucre)...

La MFT Bucher Vaslin n’entraine aucune décoloration du vin. De plus, pour éviter d’éventuelles oxydations du vin, Bucher Vaslin propose d’inerter le filtre avec du gaz neutre.

Membrane Bucher Vaslin, organique, hydrophile et asymétrique.

La protection de l’environnement et de la santé

La MFT est un mode de filtration plus écologique et plus respectueux de la santé des opérateurs que la filtration sur terre.• Réduction des volumes d’effluents (par l’absence de terre).• Absence de risque pour la santé des opérateurs :

- pas de terres, dont l’emploi est remis en question car les fines particules de silice cristalline qu’elles contiennent génèrent des poussières “alvéolaires” susceptibles de migrer jusqu’aux poumons,

- la MFT est la technique physique la plus efficace pour réduire l‘emploi de SO2

de façon significative, tout en préservant les qualités aromatiques du vin (étude IFV-Orwine 2009).

• Réduction des déchets biodégradables : le rétentat de filtration constitue des lies valorisables.

• Faible rejet d’effluents : nécessite très peu d’eau de lavage.

Les exclusivités Bucher Vaslin

La MFT applicable au vin, aux bourbes et aux fonds de cuve permet de réduire considérablement le volume de terres de filtration à manipuler par les opérateurs.Avantages du filtre Flavy FX équipé de membranes organiques par rapport à un filtre de taille équivalente muni de membranes minérales : 2 fois moins d’eau pour le rinçage, jusqu’à 5 fois moins de produits de lavage.

Flavy FX 3 Flavy FX 6

Une organisation simplifiée en cave

Il suffit d’une seule et unique opération (sans préfiltration ni centrifugation) pour obtenir un vin parfaitement limpide et brillant. On passe directement d’un vin brut à un vin prêt à la mise.

Le personnel bénéficie du confort lié aux automatismes :• Un fonctionnement sûr : après avoir branché et programmé l’appareil, le filtre

est entièrement automatique, une simple surveillance suffit. • L’opérateur peut conduire d’autres tâches, l’esprit tranquille, le caviste n’a pas à

se soucier des intrants ou du traitement des terres usagées.

Les exclusivités Bucher Vaslin

• Une programmation simple, conviviale et intuitive.• Un seul appareil pour filtrer à la fois les vins et les bourbes.

La filtration des bourbes est traitée par lots : l’opérateur peut s’organiser cuve par cuve, éviter les mélanges et ainsi mieux valoriser ses bourbes, tout en gardant une traçabilité des lots filtrés.

“Evidemment, chacun de mes clients souhaite traiter ses lots de façon unitaire mais l’usage d’un filtre rotatif sous vide implique de grouper les lots de bourbes et le jus filtré est réparti au prorata.” Témoignage de filtration des bourbes de Winemaking Tasmania, revue WBM- Novembre 2010.

• L’option “gestion de cuves” sur la gamme Flavy FX permet d’enchaîner automatiquement des séquences de filtration de vin de cuve en cuve et rend le filtre encore plus autonome.

Pupitre de commande

Un investissement vite rentabilisé

• Dans le cas général, l’investissement dépend de la surface de filtration et du niveau d’automatisation.

• En termes de retour sur investissement, la MFT permet de réaliser d’importantes économies sur le coût de fonctionnement annuel (de 50 à 60 % selon Inter Rhône, 2007 : - pas de consommable comme les terres de filtrations, - très peu de main d’œuvre (automatisation, un seul passage nécessaire), - faibles pertes de vin (0,5 % à 2 % selon les vins) et de moût (environ 1 %). Le coût de fonctionnement est évalué entre 10 et 80 centimes d’euros par hectolitre (IFV, Itinéraires n° 19).

Outre les coûts de fonctionnement, la MFT permet aussi des économies sur les “coûts cachés” :• Economie en consommables : terres et plaques de filtration.• Economie de cartouches à la mise en bouteille (environ de 30 %) : meilleur

indice de colmatage que le vin filtré sur terre.• Réduction des coûts de traitement des effluents.• Faibles pertes en vin.• Présence réduite de l’opérateur (simple surveillance).• Economie de l’aspirateur de fines particules, imposé par l’inspection du

travail sur chaque filtre à terre : 10 à 15 000 € par filtre.

Les exclusivités Bucher Vaslin

Avec la solution Flavy FX “2 applications en 1 filtre”, permettant de filtrer vins et bourbes, le retour sur investissement est très rapide. Les pertes de vins peuvent être négligeables : de 0,1 à 0,5 % des volumes filtrés. Le retour sur investissement est d’autant plus rapide que les prix de vente des vins et les volumes filtrés sont élevés.

Exemple de cas avec un retour sur investissement rapide : “Notre cave a réalisé d’importantes économies : en frais de réfrigération puisque les jus sont traités à moins basse température et pendant un temps plus court que dans le passé (avec le filtre rotatif sous vide), par l’obtention de meilleurs rendements de jus de qualité Premium, par l’élimination de terre de filtration et par le gain de temps lors de l’installation et le nettoyage.”Filtration des bourbes- Témoignage de Winemaking Tasmania, WBM - Novembre 2010.

Les bilans indiquent que la MFT Bucher Vaslin est une solution économique.

+

Grâce à toutes ces applications aujourd’hui disponibles sur les filtres Flavy FX et Flavy Leestar (pour les fonds de cuve), les caves se libèrent petit à petit de l’usage de terres de filtration tout au long de l’année.

Les solutions exclusives Bucher Vaslin permettentde multiples applications

Filtrer les bourbes

L’objectif est de récupérer un maximum de jus qualitatif, riche en acide gras et en précurseurs d’arômes.

Les performances : débit de l’ordre de 35 l/h.m² pour les bourbes de décantation, de l’ordre de 26 l/h.m² pour les bourbes de flottation. Réduction du taux d’oxydation par rapport aux techniques traditionnelles. Filtration lot par lot. Peu de mobilisation de personnel. Sécurité des opérateurs (pas de manipulation de terres de filtration). Les pertes en moûts sur bourbes sont limitées.

Fermentation alcoolique

Enzymes

90 hl 9 hl

90 hl+ 9 hl

90 hl

10 hl

100 hl Perméat 9 hl(< 1NTU)

Rétentat 1 hl(soit 1 % volume initial)MES = 65 %

Filtration des bourbesFlavy FX

Homogénéisation

Sédimentation à froid à 8 °Cpendant 12/24 hFlottationMES initiale = 10 %

Principe : filtrer les bourbes.

Bourbes Filtre Rotatif Sous Vide - 10 m² FX 10 - 60 m²

Produits de lavageElectricitéEau (chaude)Main d’œuvreTerres de filtrationEliminations/Traitements

0,0370,0750,0050,1372,1380,535

0,0570,2960,0250,0360,0000,136

TOTAL en €/hl 2,927 0,550

Avec le filtre rotatif sous vide (FRSV), 55 % du volume total de bourbes est récupéré, soit 5060 hl vinifiés en qualité standard à 60 €/hl

303 600 €

Avec le filtre tangentiel Flavy FX 10, 88 % du volume totalde bourbes est récupéré, soit 8096 hl vinifiés en qualitésupérieure à 75 €/hl

607 200 €

Comparatif opérationnel

Cas d’application. Une cave au Chili filtre 9200 hl/an de bourbes et 220 000 hl/an de vins. Les tableaux présentent les gains économiques et la valorisation des moûts liés à la filtration des bourbes avec Flavy FX.

Gains économiques pour Flavy FX

Le filtre tangentiel rend possible la filtration lot par lot ce qui permet une meilleure valorisation du moût. Pour la cave, cette solution a permis un gain économique de 325 470 € par rapport au filtre rotatif sous vide (FRSV).

Valorisation des moûts

Pour 9200 hl/an, le gain économique pour la filtration des bourbes avec le FX 10 est de 21 870 €/an.

La quantité et la qualité extraites ont permis un gain de : 303 600 €.

Bourbes initiales

Rétentat finalMoût filtré

Exemple d’installation de filtration des bourbes.

Débits observés l/h.m²

Vin blanc sec colléVin rosé sec brutVin rouge presse (600 - 800 NTU)Vin rouge brut issu de thermovinification*

Vin rouge traditionnel brut

100702535

40 - 55

• Débits stables même sur cycles longs (> 15-20 h).• Volumes de rejets < 1 % en moyenne. • Faible consommation en eau : de 0,7 litre à 1,4 litre par hl filtré.• Faible consommation en produits de lavage.

* Vin rouge issu de thermovinification : La structure asymétrique de la membrane favorise l’efficacité de la rétrofiltration, ce qui contribue à conserver un débit de filtration constant. Les paramètres du process (débit de gavage, Pression TransMembranaire…) sont adaptés de manière à maitriser la filtration sur de longs cycles.

Bloquer les fermentations

La microfiltration tangentielle permet de filtrer un vin en cours de fermentation, très chargé en micro-organismes. Le diamètre nominal des pores étant de 0,2 µm, elle permet d’éliminer la biomasse microbienne et d’obtenir un vin pauvre en germes. L’avantage : la MFT consomme moins de SO

2 qu’un mutage traditionnel

(froid + soutirage).“La stabilité microbiologique est obtenue plus tôt qu’avec un mutage traditionnel. Pour une même teneur en SO

2 libre recherchée, l’élimination de la totalité de la

biomasse entraîne une moindre combinaison du SO2 par les vins. Les vins microfiltrés

nécessitent moins de réajustements en cours d’élevage. Par rapport au mutage traditionnel, l’économie de SO

2 total en fin d’élevage peut être de 6 à 30 %.”

(IFV Blanquefort 2001 - Itinéraires techniques N°19 - IFV)

Principe avec Flavy FX. Lorsque le point d’équilibre sucre / alcool souhaité est atteint : refroidissement de la cuve pour réduire l’activité fermentaire, puis filtration de la cuve avec Flavy FX, élimination des levures (concentrées dans le rétentat) et ajustement du SO

2 pour conservation du produit. Avec un débit de

40 à 55 l/h.m² selon la teneur en sucre résiduel, ce traitement permet une réduction jusqu’à 30 % des doses de SO

2 employées pour une même teneur

en SO2 libre.

Clarifier et stabiliser les vins

Performances de Flavy FX

Coller en ligne à la bentonite

L’objectif est de clarifier et stabiliser les vins blancs et rosés en une seule opération, pour raccourcir les temps de préparation des vins.

Utilisation d’une bentonite UF très pure (exempte de silice) non abrasive etdont la granulométrie est adaptée à la taille des pores des membranes pour éviter tout colmatage.

Le procédé gère automatiquement l’injection en ligne de la bentonite, en fonction du débit de filtration, ce qui garantit un dosage précis. La pompe doseuse est intégrée au filtre. L’opérateur renseigne le dosage souhaité sur l’automate du filtre et la concentration de la solution de bentonite.

Cas d’application : Négoce Bordelais, utilisation d’un Flavy Tandem FX 6/FX 2LWLdepuis octobre 2011, filtration de 450 hl de vin blanc à 5NTU, dosage de bentonite UF : 40 g/hl.Résultats : débit stable de 35 hl/h (90 % du débit maximal), faible volume de rejet de 90 litres (soit 0,2 %).Bénéfices :- 2 opérations en ligne en un seul passage (stabilité protéique et filtration),- réduction du temps de traitement,- moins de transvasement de vin,- moins de manipulation de vin,- simplification de la gestion de la cuverie.

Rejets < 1 %

Vin stableet filtré

Vin instableet non filtré

Cuve mère Cuve vin filtréSolution

de Bentonite UF(agitation)

Pompedoseuse

Principe : coller en ligne à la bentonite.

Filtrer les vins avec Flavy FX Tandem

Flavy FX Tandem repose sur l’association de deux machines dédiées qui fonctionnent simultanément et de façon différente : filtration des vins bruts pour l’une et concentration des rétentats du premier filtre pour l’autre. Chaque filtre du concept Flavy FX Tandem a ainsi sa propre application, détient ses propres paramètres de fonctionnement et utilise des membranes spécifiques adaptées.

Ses atouts sont multiples :• Un concept spécialement adapté à la filtration de lots importants de vins.• Une augmentation de la productivité et une diminution significative des pertes

en vins. En effet, le traitement des rétentats en ligne permet de maîtriser les colmatages sur l’unité principale et de diminuer significativement les pertes en vin en fin de lot (de 0,1 % à 0,05 % suivant la taille des lots).

• Une organisation optimisée : Flavy FX Tandem permet de respecter les lots de vin filtrés et améliore l’organisation de la cave.

• Des opérations totalement automatisées.• Un archivage des données par clé USB.

Flavy FX Tandem

Filtrer les fonds de cuve, lies de collage, lies de soutirage de rouge et rétentats avec Flavy Leestar

Les fonds de cuve représentent 2 à 3 % du volume de vin en cave. Leur filtration permet d’en récupérer les trois quarts.

Les membranes tubulaires en acier inoxydable ont fait leurs preuves depuis plus de 20 ans dans la division Suisse de Bucher Industries pour la filtration des jus de fruits. Très résistantes et d’une très grande longévité, elles sont adaptées aux constituants grossiers des lies, aux fluides visqueux, abrasifs comme la bentonite, le charbon actif…

Membrane en TiO2 sur support Inox 316 L fritté

Flavy Leestar 6

Après filtration : l’intensité colorante et le degré alcoolique sont conservés. Le vin filtré a les qualités requises pour une mise en bouteille (assemblé au produit fini).

Avant filtration(fonds de cuve)

Après filtration :le perméat (vin)

Après filtration : le rétentat (lies de filtration)

Fonds de cuve Filtre RotatifSous Vide - 6 m2 Flavy Leestar 3 Flavy Leestar 6

Terres de filtrationProduits de lavageElectricitéMain d’œuvreEau

1,7720

0,2061,9530,106

00,9581,0460,1290,124

00,6150,5230,0640,087

TOTAL en €/hl 4,037 2,257 1,289

Avec le filtre rotatif sous vide (FRSV), 74 % du volume total de fonds de cuve est récupéré, soit 4440 hl valorisés à 170 €/hl (produit à refiltrer).

754 800 €

Avec le filtre tangentiel Flavy Leestar, 80 % du volume total de fonds de cuve est récupéré, soit 4800 hl valorisés à 188 €/hl(prêt à être assemblé au produit fini).

902 400 €

Comparatif opérationnel

Cas d’application. Une cave au Portugal produit 6000 hl de fonds de cuve par an. Les tableaux présentent les gains économiques et la valorisation du produit filtré liés à la filtration des fonds de cuve avec Flavy Leestar.

Gains économiques pour Flavy Leestar

Valorisation du produit filtré

Pour 6000 hl/an de fonds de cuve filtrés avec Flavy Leestar, le gain économique est de :• 10 680 €/an pour le Flavy Leestar 3, • 16 488 €/an pour le Flavy Leestar 6.

La quantité et la qualité extraites ont permis un gain de 147 600 €.

Le filtre tangentiel rend possible la filtration lot par lot ce qui permet une meilleure valorisation du vin. Pour la cave, cette solution permet un gain économique total de :• 158 280 € pour Flavy Leestar 3, soit un retour sur investissement sur 12 mois environ,ou• 164 088 € pour Flavy Leestar 6, soit un retour sur investissement inférieur à 18 mois.

“La taille de ma cave justifie-t-elle l’achat d’un filtre tangentiel ? J’ai une petite propriété… La filtration tangentielle n’est adaptée qu’aux grosses caves ?”Non, la MFT est adaptée à tout type de cave ! Peu encombrante, la conduite est simple et conviviale, rapide, il n’est pas nécessaire d’être un expert pour l’utiliser, l’automatisme est total sur toute la gamme Flavy FX (filtration, décolmatage, rinçage, lavage), la sécurité est optimale grâce aux autocontrôles permanents. D’autre part, la filtration “2 en 1”, bourbes et vin, permet de filtrer toute l’année, donc de bénéficier d’un gain économique indéniable et de gagner en efficacité.

“Mes clients m’imposent des cahiers des charges de plus en plus contraignants (niveau de turbidité, stabilité microbiologique…) ?”Si c’est le cas, il est recommandé d’investir dans un filtre tangentiel.

“La MFT est-elle applicable à mes vins bios ?”Effectivement, il n’y a aucune contre-indication. De fait, cette technique est très respectueuse de la qualité des vins.

“Est-ce possible d’avoir un filtre mobile, pour un achat en Cuma ?”Oui, Bucher Vaslin a de nombreuses références de filtres installés sur remorque pour une utilisation en Cuma y compris en prestations de services.

“Peut-on traiter des vins issus de thermotraitement ?” Oui. Les vins issus de thermovinification possèdent une forte turbidité, d’autant plus que la tendance est à une filtration de plus en plus précoce. Leur richesse en polyphénols en fait des vins à profil colmatant qui nécessitent une solution de filtration adéquate. Grâce à la membrane organique, hydrophile et à structure asymétrique, les filtres Flavy FX répondent efficacement à la problématique des vins rouges issus de thermovinification.

“Peut-on filtrer des vins traités à la bentonite ?”Oui, tout type de vin traité avec de la bentonite UF en injection en ligne (en option sur la gamme Flavy FX) peut être filtré.

Les bonnes questions à se poser avant un investissement

“Peut-on descendre le niveau de turbidité jusqu’à 1 NTU ?”Oui, après filtration tangentielle, la turbidité des vins est en général inférieure à 1 NTU, ce qui correspond à des vins brillants. Ces niveaux de clarification sont obtenus quelle que soit la préparation des vins avant filtration, et en un seul traitement.

“Une filtration avec une taille de pores de 0,2 µm risque-t-elle de dépouiller mes vins haut de gamme ?” Non, la MFT a été reconnue respectueuse de la qualité des vins par de multiples essais indépendants (IFV, Inter Rhône…). Le caractère hydrophile de la membrane organique de Bucher Vaslin en polyethersulfone (PES) joue un rôle positif dans la maitrise des phénomènes d’adsorption des polyphénols et des polysaccharides.

“Un gros volume d’eau est-il nécessaire pour laver les filtres tangentiels ?”Non, une étude Bucher Vaslin a comparé le lavage d’un filtre Flavy FX 6 (membranes organiques PES) et d’un filtre équipé de membranes en céramique de taille équivalente : la consommation d’eau est réduite par 2 avec le filtre Bucher Vaslin (950 l/lavage), et le coût de 12000 €/an (5 fois moins de produits de lavage).

“La consommation en eau est-elle plus importante pour la filtration tangentielle en comparaison avec la filtration Kieselguhr ?” Non. Plusieurs utilisateurs de Flavy FX témoignent d’une consommation en eau divisée par 3 après 2 à 3 ans de recul.

“Peut-on embouteiller après la MFT ?” Oui, dans le cas d’une recherche de limpidité du vin. Non, dans le cas d’une recherche de stérilité du vin, où une filtration finale sur cartouche reste nécessaire avant embouteillage.

“Les risques microbiologiques vont-ils être réduits ?” Oui, la MFT Bucher Vaslin permet l’obtention de vins pauvres en germes.

“Peut-on filtrer des fonds de cuve bruts chargés, contenant des cristaux de tartre ou du charbon actif ou des produits de collage ?”Oui, le nouveau filtre Flavy Leestar est conçu pour résister à l’abrasion, au colmatage et aux contraintes mécaniques.

“La MFT permet-elle de traiter les phénols volatils ?” La MFT permet d’éliminer du vin les Brettanomyces, responsables de la production de phénols volatils (goûts phénolés). De taille d’environ 1 à 2 µm, les levures Brettanomyces sont éliminées lors de la filtration grâce aux pores de 0,2 µm des membranes organiques Bucher Vaslin. Cependant, les phénols volatils qui ont pu être produits avant filtration ne sont pas éliminés par la MFT. Pour retirer ces goûts phénolés, Bucher Vaslin a développé un nouveau procédé (en cours d’examen à l’OIV) basé sur un couplage membrane de nanofiltration/absorbeur.

Pour en savoir plus

Glossaire

Microfiltration tangentielle (MFT) : clarification d’un liquide par son passage au travers d’une paroi poreuse, avec un diamètre des pores de l’ordre de 0,1 à environ 10 microns. Le liquide à clarifier circule parallèlement à la surface filtrante.

Perméat : moût ou vin filtré, ayant traversé la membrane (appelé aussi filtrat).

Rétentat : fluide contenant les particules ou macromolécules retenues par la membrane (appelé aussi le concentrat).

Pression transmembranaire (PTM) : différence entre la pression du coté du retentât et la pression du côté du perméat de la membrane.

NTU (Nephelometric Turbidity Unit) : mesure optique de teneur en matières responsables du trouble du vin.

MES : Matières humides En Suspension en % Vol/Vol. Cette valeur est obtenue après centrifugation à 4000 t/mn pendant 30 mn. Elles correspondent à la fraction non soluble (feuilles, pellicules, pépins, terres de filtration…).

Colmatage : ensemble des phénomènes qui produisent une diminution des flux de perméation en fonction du temps.

Densité de flux de perméation (ou “débit” de perméation, ou perméabilité) :volume de liquide traversant la membrane par unité de surface et de temps (généralement exprimé en l/h.m2 soit en LMH).

Rinçage : lavage des membranes à l’eau.

Régénération : nettoyage in situ des membranes à l’aide de produits chimiques dans l’objectif de rétablir leur perméabilité initiale (appelé aussi NEP - Nettoyage en Place).

Rétro-filtration, rétro-lavage, back-pulse, back-wash : procédé de décolmatage des membranes en cours de filtration par inversion de flux de perméation.

Facteur de concentration volumique (FCV) : rapport entre le volume initial et le volume du rétentat (concentration du rétentat).

Bibliographie

Itinéraires techniques n° 19, 2009, Institut Français de la Vigne et du Vin “Microfiltration tangentielle - Mises en œuvre en œnologie”.

Rencontres œnologiques- Janvier 2011, “Filtration des vins, s’éclaircir les idées”.

Bien choisir et bien gérer sa filtration, G. Reynou-Gravier, R.M. Canals-Llaubères, Rencontres œnologiques - Janvier 2011 - “Filtration des vins : s’éclaircir les idées”.

Impact de la filtration sur les vins : gains et conséquences, Sandrine Boesch, Groupe ICV, Rencontres œnologiques - Janvier 2011 - “Filtration des vins : s’éclaircir les idées”.

Microfiltration tangentielle : application au cas de la clarification et de la stabilisation microbiologique des vins, Aude Vernhet, Rencontres Œnologiques - Janvier 2011 - “Filtration des vins : s’éclaircir les idées”.

La filtration des vins, synthèse bibliographique : enjeux et nouvelles pratiques, Maud-Isabeau Furet, Jean Christophe Crachereau, www.matevi-france.com, Lettre actualités n° 54 - Novembre 2011.

Qualité et stabilité des vins, Préjugés et vérités sur la filtration tangentielle des vins - Revue Viti - Janvier 2008 N°336, p. 40-43, Sophie Simonin.

La filtration tangentielle fait ses preuves - Revue La Vigne - Octobre 2007 n° 191, p. 60, Cécile Vuchot.

La filtration tangentielle des bourbes à la propriété, solution proposée par Bucher Vaslin, Bernard Gautier - Revue des Œnologues n° 140 - Juillet 2011.

Filtration of grape juice sediments : a new application for cross-flow filters, Patrick Schonenberger, Davide De Giorgi, Julien Ducruet - Wine & Viticulture Journal - March/April 2012.

Cross-Flow: the future of filtration, Grapegrower & Winemaker, Australia - November 2011 n° 574, p. 100.

Alternative to Earth Filtration, WBM “Wine Business Magazine”, Australia - November 2010, p. 68.

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2017