Les fiches pratiques

La filtration ou microfiltration tangentielle des vins

Contrainte environnementale liée à la gestion des terres de filtration, la filtration tangentielle suscite de plus en plus d'intérêts tant auprès des oenologues que des industriels.

Quel est le principe de la filtration ou microfiltration tangentielle ?

filtration tangentielleLa filtration ou microfiltration tangentielle consiste à faire circuler le liquide à filtrer parallèlement à une membrane poreuse. Sous l'action d'un gradient de pression, le liquide passe au travers de la membrane et se clarifie. Le flux tangentiel crée des turbulences, des contraintes de cisaillement qui limitent l'accumulation de particules à la surface de la membrane, et retarde son colmatage. Malgré le flux tangentiel, il se produit un colmatage progressif des membranes. Pour limiter ce phénomène, des rétro-filtrations (back-pulses) ou inversions de flux doivent être réalisées à intervalles réguliers, en général toutes les 2 ou 3 minutes.

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Quels sont les avantages de la filtration ou microfiltration tangentielle ?

  • environnemental : la filtration ou microfiltration tangentielle ne requiert pas d'adjuvants de filtration et ne produit pas de déchets solides
  • d'emploi : la microfiltration tangentielle est automatique et le filtre facile d'utilisation
  • en terme de sécurité alimentaire : la microfiltration tangentielle permet l'éliminination de certains micro-organismes, dont les levures, et peut donc permettre, comme dans le cas du mutage des vins doux ou liquoreux, de diminuer les doses de soufre utilisées
  • conservation des caractéristiques organoleptiques (potentiel aromatique et polyphénolique) par rapport à des filtration sur terres
  • clarification en une seule séquence de filtration avec une turbidité finale inférieure à 1 NTU, et ce même pour des liquides chargés
  • gain de main d'oeuvre non négligeable

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Et ses inconvénients ?

  • le prix d'achat d'un filtre tangentiel est élevé par rapport à un filtre frontal (4 à 5 fois supérieur). L'investissement varie de 40 000 € à des centaines de milliers d'euros. En prestation de service, la filtration tangentielle est proposée à environ 3 €/hl
  • consommation énergétique importante
  • importante consommation d'eau nécessaire pour le lavage et la regénération des membranes. Ces quantités sont très variables selon les matériels et les conditions d'utilisation (de quelques litres à plus de 20 litres par hl filtré)
  • la microfiltration tangentielle est complètement automatique. On ne peut pas choisir un niveau de turbidité finale, ce qui parfois est susceptible de géner l'utilisateur

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Quelles sont les membranes utilisées ?

Les membranes sont caractérisées par leur porosité (ou pourcentage de vide), leur perméabilité, le diamètre moyen des pores et la répartition des diamètres autour de cette moyenne. En oenologie, des diamètres moyens de 0,2 µm sont actuellement les plus utilisés. Elles sont constituées d'une couche support et d'une couche filtrante de très faible épaisseur et peuvent être organiques, élaborées à partir de polymères de synthèse ou minérales, constituées de couches de céramique poreuse. Les premières membranes testées en oenologie ont été des membranes minérales mais ont rapidement été accusées de retenir trop de macromolécules. Elles ont été remplacées par des membranes organiques. Des nouvelles membranes minérales, adaptées au vin et résistantes aux hautes températures, aux produits chimiques et aux hautes pressions ont été développées récemment par l'INRA en collaboration avec un industriel.

membranes filtration tangentielle

 

 

 

 

Coupe transversale des différents profils de membranes céramiques en fonction du produit à filtrer (source SIVA)

 

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Quelles sont en oenologie les applications de la filtration ou microfiltration tangentielle ?

La microfiltration tangentielle peut intervenir aux différents stades de l'élaboration et de stabilisation des vins :

  • mutage des vins doux ou liquoreux par élimination de la biomasse levurienne
  • stabilisation microbiologique précoce des vins où le risque de déviation est important (Brettanomyces). Dans ce cas précis, la filtration tangentielle constitue une alternative aux technologies curatives généralement utilisées comme la flash-pasteurisation ou le sulfitage massif
  • filtration des vins avant embouteillage en alternative à la filtration par alluvionnage, suivie d'une filtration finale sur plaques ou cartouche. C'est l'application la plus courante de la filtration tangentielle

Avec le développement de filtres tangentiels polyvalents moûts-vins, la filtration tangentielle pourrait connaître un avenir pour la clarification des moûts blancs et rosés avant fermentation alcoolique et être utilisée à la place du débourbage statique, de la centrifugation ou de la flotation. Les autres grands enjeux sont la clarification des bourbes de moûts blancs, et celle des moûts rouges très chargés issus de chaînes de traitement thermique de la vendange. Les débits obtenus actuellement sont encore trop faibles mais cette thématique fait l'objet de nombreuses recherches.

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En savoir plus sur la filtration tangentielle des vins
 
 
V’Innopôle - BP 22 Brame-Aïgues - 81310 Lisle sur Tarn - Tél : 05.63.33.62.62 - fax : 05.63.33.62.60 - liliane.fonvieille@vignevin.com
 
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Tél : 05.63.33.62.62 - fax : 05.63.33.62.60 - liliane.fonvieille@vignevin.com