XII Congreso Nacional de Enólogos

Santa Cruz de Tenerife del 5 al 7 de mayo de 2006

Comunicación Libre Premiada

ESTUDIO COMPARATIVO DE LOS PROCESOS DE DESTILACIÓN DISCONTINUOS EN ALAMBIQUE CHARENTAIS Y EN COLUMNA DE PLATOS PARA LA OBTENCIÓN DE AGUARDIENTES DE VINO DESTINADOS A LA ELABORACIÓN DE BRANDY DE JEREZ

Trillo, L.M.; Pinedo, J.M.; Arnedo, R.; Casas, J.A.; Sanz, J. (*)
Roselló, A.; Cota, J.; Carrillo, F. (**)
(*) C.I.D.I.M.A González Byass S.A. Jerez de la Frontera (Cádiz)
(**) Departamento Ingeniería Química. Universidad de Sevilla
ltrillo@gonzalezbyass.es

Palabras clave: Vino, destilación, aguardiente, alambique, columna de platos.

Resumen:

En el presente trabajo se plantea la comparación de los procesos de destilación de vinos en un alambique Charentais a escala de prototipo con los de una planta piloto de platos de burbujeo. Ambos separadores operan en régimen discontinuo (destilación abierta). La diferencia esencial se encontrará en la capacidad de separación de los equipos. También el material de éstos es diferente, lo que tendría consecuencias si el cobre del alambique catalizara reacciones significativas.

Se busca: a) Comparar el cambio con el tiempo de la graduación alcohólica de los destilados de vinos elaborados sin adición de anhídrido sulfuroso y con fermentación controlada. b) Estudiar la evolución de la concentración de diversos compuestos volátiles claves para la calidad de la holanda que dará origen al Brandy de Jerez una vez transcurrido su envejecimiento en madera de roble.

Se encuentra que el porcentaje de etanol extraído en los diferentes destiladores varía con el tiempo de forma similar. Sin embargo la mayor capacidad de separación de la columna de platos permite agotar más rápidamente el etanol, obteniéndose destilados de mayor graduación alcohólica. También los congéneres se separan antes en la columna de platos, pero la evolución con el tiempo de sus concentraciones es muy parecida en los distintos equipos. Una excepción relevante se da para el metanol: en la columna de platos los destilados con más graduación son los menos ricos en metanol, al contrario de lo que ocurre con los destilados procedentes del alambique.

Keywords: Wine, Distillation, Wine-spirits, Pot still, Plate column.

Abstract:

Distillations of wines by different methods are compared in order to relate the congeners distribution to the separation capacity of the device. Batch operations are carried out in a demonstration pot still (with and without rectification of distillates) and a pilot plate column (with fifteen stages). Alcoholic titre of the spirits varies in the same way for both equipments, but composition of distillates can be different making account of congeners. Variations of acetal and ethyl acetate concentrations are similar when different distillation methods are employed. For higher alcohols and ethyl lactate, changes in concentration have the same shape. On the contrary, there are two different shapes for methanol.

Introducción:

La destilación de vinos constituye la etapa decisiva en la producción de los aguardientes vínicos. Según sea la manera de operar, el dispositivo industrial utilizado o la forma de condensar los vapores alcohólicos pueden obtenerse diferentes destilados de vino. Por ello la calidad de los alcoholes obtenidos, condicionada por la calidad de la materia prima a destilar, depende sobre todo del proceso de destilación practicado. Su objetivo es separar del medio fermentado, el vino, aquellos compuestos volátiles que proporcionan a los alcoholes el sabor y aroma agradable típicos.

La destilación de vinos se realiza según dos procedimientos técnicos. El método tradicional es la destilación simple en alambique Charentais, proceso que transcurre en dos etapas. En la primera se obtiene un aguardiente de bajo grado, “brouillis” con una riqueza alcohólica entorno a 28-33 % vol. En la segunda etapa se destilan los brouillis separándose tres fracciones: Cabezas, muy ricas en alcohol (85 % vol.), la Holanda con una graduación alcohólica entre 65 y 72 %vol. y que finalmente dará origen al Brandy de Jerez después de su envejecimiento en madera. Y una última fracción de destilado, las segundas ó colas, con un grado próximo a 25 %vol. Tanto cabezas como colas de destilación serán mezcladas con el vino ó con los brouillis, de operaciones posteriores. Los vapores efluentes del alambique pueden condensarse o rectificarse.

El otro sistema de destilación de vinos es la rectificación en columna de platos, con alimentación continua del vino y reflujo de parte del vapor condensado. Estos aparatos permiten separar por desflemación en cabeza de columna o en los destilados el anhídrido sulfuroso contenido en el vino.

Ambos procesos de destilación proporcionan aguardientes de vino de calidad para la elaboración de Brandy de Jerez.

Objetivo:

Se plantea la comparación de los resultados obtenidos en un alambique Charentais a escala prototipo con los de una planta piloto con columna de platos de rectificación, estudiando dos aspectos:

1. La variación con el tiempo de la graduación alcohólica de los destilados de vino.
2. La evolución de la concentración de los compuestos químicos volátiles más significativos para la calidad de las holandas que darán origen al Brandy de Jerez.

Condiciones experimentales:

Figura 2. Cromatograma de la Holanda de Jerez.

1. Se encuentra que en los procesos de destilación estudiados la evolución del porcentaje de etanol recuperado con el tiempo de operación es similar para ambos equipos (Figura 3). Sin embargo la mayor capacidad de separación de la columna de platos permite obtener destilados de vino con una graduación alcohólica mayor (Figura 4).
2. El comportamiento en el transcurso de la destilación de los congéneres estudiados es variable. En las figuras 5 y 6 se presentan las concentraciones del acetal y acetato de etilo en los destilados. Se observa que la variación de la concentración para estos congéneres es independiente de la capacidad de separación de los equipos utilizados.
3. Por el contrario, para la fracción de alcoholes superiores (suma de n-propanol, iso-butanol, 2-metil-butanol-1 y 3-metil-butanol-1; figura 8), el lactato de etilo (Figura 9) y especialmente para el metanol (Figura 7) la capacidad de separación influye sobre la variación de concentración.

Comentarios y conclusiones:

1. Los resultados obtenidos pueden explicarse considerando que la destilación de vinos es una separación con dos componentes mayoritarios, etanol (volátil) y agua (fijo). En proporciones mucho menores están presentes aquellos congéneres volátiles que caracterizan el aroma y sabor de las holandas. Estos congéneres se comportan durante la destilación de acuerdo con unas volatilidades claramente no ideales y que dependen en general de la composición del sistema.
2. La volatilidad relativa efectiva (con respecto al etanol) tanto del acetal como del acetato de etilo son siempre muy altas. Ello explica que la concentración de ambos compuestos químicos es máxima en la fracción destilada más rica de etanol que pueda obtenerse en el alambique ó en la columna. En el caso de los alcoholes superiores la volatilidad relativa es menor. De ahí que el máximo se desplace hacia graduaciones intermedias.
3. El metanol se comporta como un componente menos volátil que los alcoholes superiores. En la columna de platos se observa que su concentración decrece al aumentar la graduación alcohólica.
4. El lactato de etilo posee una volatilidad relativa muy baja, por lo que el contenido de este compuesto químico en los destilados disminuye al hacerlo la graduación alcohólica del aguardiente.

Bibliografía:

(1) Recueil des méthodes internationales d´analyse des boissons spiritueuses des alcools et de la fraction aromatique des boissons. Ed. Office International de la Vigne et du Vin. (1994).

(2) Roselló, A; Trillo, L.M. Volatilidades relativas aparentes en destilación vínica. Vol. 3, IX Congreso Nacional de Química, 159-165 (1993).

(3) Cantagrel, R; Lurton, L; Vidal, J.P.: Galy, B. La distillation Charentais pour l´obtention des eaux-de-vie de Cognac. 1º Symp. International sur les eaux –de-vie traditionnelles d´origine viticole. Bordeaux. Lavoisier-Tec&Doc. 60-70 (1990).

(4) Trillo, L.M. Formación de acetales en destilación vínica. Tesis Doctoral. Universidad de Sevilla (2001).

(5) Alvarez, M.A. y col. Evolución de algunos compuestos volátiles durante el proceso de destilación para la obtención de aguardientes de bajo grado (Holandas). Encuentros de Primavera de, sesión III-8. Universidad de Cádiz (1997).

(6) Roselló, A; Trillo, L.M.; Alvarez, M.A. Equilibrio líquido-vapor en destilación vínica. Determinación de volatilidades relativas aparentes. Comunicación al IV Congreso Nacional de Enólogos. Jerez de la Fra. (Cádiz). (2000).

(7) Alvarez, M.A. y col. Influencia de la temperatura de fermentación y el contenido de anhídrido sulfuroso en la elaboración de vinos de “La Mancha” destinados a la obtención de aguardientes de bajo grado (Holandas). Comunicación al IV Congreso Nacional de Enólogos. Jerez de la Fra. (Cádiz). (2000).