Глава 16. РОЗЛИВ ВИНА В БУТЫЛКИ
МОЙКА БУТЫЛОК
Перед наполнением бутылки следует вымыть. Для новых бутылок достаточно простого ополаскивания, для бутылок, бывших в употреблении, необходима более тщательная мойка. Помимо того, что различные загрязнения могут быть причиной ухудшения качества вина, мойка даже новых бутылок предусмотрена официальными технологическими нормами.
Новые бутылки
Общие сведения о производстве бутылок.
В момент наполнения новые бутылки не могут быть ни чистыми, ни стерильными. Для того чтобы лучше представить различные загрязняющие вещества, которые могут встретиться в новых бутылках, авторы считают необходимым дать некоторые общие данные об их производстве.
Главными фазами изготовления бутылок являются следующие.
Плавление стекла в печи при 1500°С. Сырье поступает механически с одной стороны печи, с другой же выходит расплавленное стекло. Оно сразу же идет в машину, вырабатывающую бутылки, по каналам, в которых поддерживается высокая температура. Однородность состава стекла обеспечивается непрерывным размешиванием расплавленной массы. На выходе из каналов стекло стекает через калиброванное отверстие, которое может быть при необходимости плотно закупорено. При этом образуются стеклянные жгуты, которые отделяют путем срезывания. Такая стеклянная масса служит для выработки из нее бутылки строго определенной массы.
Изготовление бутылки.
Превращение сплошной массы стекла в пустотелую бутылку происходит в два этапа. Сначала формуется горлышко и венчик бутылки, затем бутылке придают окончательную форму вдуванием воздуха в отделочную форму. Обе формы охлаждают с помощью вентиляции и циркулирующей воды.
Закалка.
Бутылка выходит из отделочной формы при температуре, близкой к 500°С. Если бутылку оставить остывать при температуре окружающего воздуха, она расколется на множество осколков под действием сил внутреннего натяжения, образующихся при охлаждении стекла. Отжиг устраняет эти напряжения. Операция заключается в нагревании бутылки до такой температуры, которая ее размягчает, но не ведет к деформации. Отжиг производят в туннельной печи.
Для улучшения механической прочности стекла во время отжига применяют различные обработки внешней поверхности бутылок. С целью уменьшения образования царапин повышают коэффициент скольжения распылением из бутылках на выходе из туннельной печи различных продуктов (моностеарата полиоксиэтилена, эмульсий полиэтилена или полипропилена, силиконов). Для повышения прочности стекла также применяют различные способы. Чаще всегда для этой цели сжигают серу в туннельной печи. При этом на поверхности стекла образуется пленка сульфата натрия, которая обладает свойствами смазывающих веществ. Можно также наносить в распыленном виде раствор титана сразу же при выходе бутылок из формы до прохождения через туннельную печь. Во время закалки титан проникает в стекло и усиливает его прочность.
Проверка качества. Контрольные операции имеют очень большое значение и проводятся также в два этапа. Первоначально все бутылки на выходе из туннельной печи подвергают контролю в отношении размеров и тщательному осмотру. Все бутылки, имеющие отклонения размеров от установленных норм или видимые дефекты стекла, могущие отразиться на прочности бутылки, удаляют, затем проводят статистический контроль на сопротивление ударам, давлению и на жаропрочность.
Загрязнение новых бутылок.
На выходе из туннельной печи после отжига бутылки стерильны, но не обязательно чисты. Эта стерильность, впрочем, весьма недолговечна, так как во время различных операций при хранении и перевозках их происходит загрязнение. В исследовании, проведенном с использованием партии бутылок (400), полученных на трех различных стекольных заводах, Пейно установил, что количество загрязненных бутылок составляло от 30 до 42%. Он обнаружил в них дрожжи, бактерии и плесневые грибы.
Таким образом, в момент использования не все бутылки бывают стерильными и не все чистыми. Они могут иметь самые различные загрязнения, количество и характер которых зависят, главным образом, от техники и методов изготовления.
Когда закалку (отжиг) проводят в присутствии серы, новые бутылки имеют на наружной, а иногда и на внутренней поверхности горлышка беловатые следы сульфата натрия, называемые конденсатом туннеля, растворимые в воде и легко удаляемые путем ополаскивания бутылок.
Пейно обнаружил в новых бутылках частицы стекла. В зависимости от происхождения количество бутылок, имеющих видимые частицы стекла, колеблется от 39 до 60%. К этим видимым частицам следует прибавить еще и частицы микроскопических размеров.
Трудно избежать налета (конденсата) туннеля, следов различных продуктов, придающих бутылке прочность или блеск, частиц стекла, но для удаления их достаточно простого ополаскивания. Зато при производстве бутылок могут появиться дефекты, источником которых является грязь, не удаляемая при ополаскивании (мельчайшие частицы сажи или гудрона, образующиеся вследствие плохого сгорания мазута в топках туннельной печи, а также частицы графитной смазки, применяемой для бутылочных форм).
Наряду с загрязнением, происходящим в процессе изготовления бутылок, в них находят также посторонние вещества, которые проникают внутрь при хранении или перевозке связками (по 18 бутылок) или в ящиках. Это различная пыль, насекомые, капельки воды от дождя или вследствие конденсации.
Бутылкомоечные машины.
Чтобы избежать получения обоснованных рекламаций, следует проводить тщательную чистку бутылок перед наполнением, которая может быть как сухой, так и влажной, т. е. путем мойки.
Сухую чистку проводят с помощью обеспыливающих аппаратов. Эти машины нагнетают в бутылки профильтрованный воздух с помощью более или менее длинных трубок. Пыль и различные обломки выдуваются через горлышко. Удаление пыли можно усилить аспирацией. Этот способ применим только к сухим бутылкам и в большинстве случаев недостаточно эффективен.
Влажную обработку проводят посредством бутылкомоечных машин. В бутылки один или несколько раз впрыскивают воду под давлением. Такие машины снабжены устройством, обеспечивающим подогрев бутылок на выходе во избежание резкого термического удара в случае горячего розлива.
Возвратные бутылки
Бутылки, бывшие в употреблении, загрязнены как снаружи, так и изнутри. Внутри бутылок можно найти остатки жидкости, содержащей плесени, дрожжи, бактерии, главным образом уксуснокислые; тонкую сухую пленку на стенках; различные частицы и пыль.
На наружной поверхности бутылок могут быть этикетки, остатки защитных колпачков, надеваемых на пробку, клей и пыль.
Следовательно, возвратные бутылки требуют очень тщательной мойки. Эта мойка должна, с одной стороны, обеспечить удаление всех видимых частиц внутри и снаружи бутылки, с другой — уничтожить все невидимые глазу загрязнения и микроорганизмы, которые могут нарушить стабильность помещенного в нее вина.
Если мойку производят правильно, возвратная бутылка снова приобретает ту же чистоту и блеск, как и новая. Мойка, проводимая в хороших условиях, позволяет получать высокий уровень стерильности, не оставляющий в вине никаких микроорганизмов, способных к дальнейшему развитию. Хорошо промытые возвратные бутылки микробиологически бывают более чистыми, чем новые.
Способы мойки
Механический способ.
Этот способ основан на моющей и растворяющей способности теплой воды, применяемой под давлением, в сочетании с обработкой щетками. При небольшой производительности (менее 600 бутылок в час) наиболее распространенный способ включает вымачивание в теплой воде, сопровождаемое чисткой щетками и ополаскиванием струей воды под давлением.
Смешанный способ.
При большой производительности проводить мойку механическим способом нецелесообразно. Она требует слишком больших и дорогостоящих машин, кроме того, не обеспечивает получения стерильных бутылок. Для того чтобы обеспечить высокую производительность, механическое действие дополняют химическим и физико-химическим действием различных продуктов, которые увеличивают механический эффект чистки и уничтожают микроорганизмы.
Факторы, обусловливающие процесс мойки
Вода.
Она является основным компонентом всех растворов, используемых для мойки бутылок.
Вода, находящаяся в природных водоемах, очень редко бывает чистой. Она содержит соли кальция и магния, к которым иногда добавляют соли железа, марганца и стронция, ответственные за жесткость воды.
Жесткость воды.
Жесткость или титр воды соответствует сумме показателей концентрации катионов, за исключением концентраций щелочных металлов и водородного иона. Жесткость также называют кальциевой или магниевой. Она выражается в миллиэквивалентах кальция или градусах. Градус (Ή или °F) представляет жесткость раствора, содержащего 10 мг/л карбоната кальция или 4 мг кальция, т. е. 1/5 миллиэквивалента. И наоборот, 1 миллиэквивалент Са равен 5°Н (или 5°F). Следует подчеркнуть, что градус жесткости воды не имеет одного и того же значения во всех странах, так как его выражают в разных единицах.
В воде следует различать прежде всего: общую жесткость или титр TH, который выражает сумму концентраций кальция и магния;
карбонатную жесткость или общую щелочность воды (при pH 4,0) ТАС, которая выражает сумму карбонизированной и бикарбонизированной щелочности;
общую щелочность ТА, которая соответствует только карбонатам;
постоянную или некарбонатную жестокость Р (Р = ТН—ТАС), которая соответствует сульфатам кальция и магния;
временную жесткость, которая представляет собой разность между общей и постоянной жесткостью (TH—Р). В работе Родье (1971) изложены аналитические методы проведения этих определений.
Образование камня.
Камнем называют соли кальция и магния, которые делают воду «жесткой» и вызывают образование отложений на стенках емкостей.
В моечных машинах камень вызывает постепенное сужение просвета в трубопроводах и соплах инжекторов, в результате чего уменьшается количество моечных растворов и промывной воды для ополаскивания. Слой камня на движущихся частях машин увеличивает трение, вызывает быстрый износ деталей и повышенный расход энергии. Отложение камня сопровождается более или менее значительной коррозией металлических частей.
Камень образуется из различных солей, растворенных в воде.
Бикарбонаты воды нестабильны; 2Са(НСO3)↔СO2+H2О+СаСO3.
Углекислота имеет тенденцию выделяться, а карбонат кальция — осаждаться. Все факторы, которые способствуют выделению углекислого газа, уменьшению первоначального давления, повышению температуры, ускоряют разложение бикарбоната. Для данного содержания бикарбоната существует определенное количество углекислоты, которое ингибирует процесс разложения. Это количество называют уравновешивающим угольным ангидридом. Когда содержание свободного угольного ангидрида меньше теоретического уравновешивающего количества СO2, происходит осаждение карбоната. При большем содержании в воде угольного ангидрида его избыток представляет собой агрессивный углекислый газ, способный вступать в соединения с металлами.
В моечной машине сульфаты и хлориды кальция и магния воды находятся в контакте с моющими средствами, содержащими соду. Они вступают в реакции, дающие растворимые соли и карбонат кальция, который осаждается. Это осаждение происходит тем значительнее, чем больше значение pH раствора приближается к 11,4. При pH выше 11,4 карбонаты переходят в форму гидроокиси, которая при осаждении теряет свойство адгезии и легко удаляется.
С точки зрения практики, если промывные воды имеют pH, близкий к 11,4, на бутылке образуется известковая пленка. Во избежание отложения солей (накипи) в резервуарах, содержащих детергенты, нужно поддерживать pH на уровне выше 11,4.
Образование накипи в зонах промывки теплыми жидкостями ограничивают или путем удаления щелочности, или использованием воды, pH которой доводят до такого значения, которое будет достаточно высоким, чтобы предотвратить образование камня, или добавлением в моющие растворы агента, образующего внутрикомплексные элементоорганические соединения с кальцием. Преимущества и недостатки этих и других способов описал Карон (1967).
Требования к воде для мойки бутылок.
Вода для ополаскивания бутылок должна быть пригодной для питья. Она не должна содержать ни болезнетворных бактерий, ни микроорганизмов, способных развиваться в вине. По мнению Карона (1967), вода должна быть свободна от болезнетворных бактерий и содержать не более 1000 простейших микроорганизмов на 1 см3. Желательно возможно чаще проводить микробиологический контроль всего комплекса оборудования для мойки бутылок.
Моющие средства.
Средства, применяемые для мойки бутылок и вообще всех емкостей, предназначенных для пищевых продуктов перечислены в постановлении Министерства сельского хозяйства (Франция) от 27 октября 1975 г. Не все эти средства используются в виноделии, поэтому ниже будет дан перечень тех, которые применяются наиболее часто.
Качество моющих средств. Согласно работам Сюдро (1971) моющее средство должно отвечать следующим требованиям: быть эффективным, т. е. способным очищать оборудование от загрязнений, должно оставить живыми лишь минимальное количество микроорганизмов. Все болезнетворные бактерии должны быть уничтожены. Нужно также отметить, что бактерицидное действие может быть эффективным только на хорошо очищенных поверхностях;
легко поддаваться дренажу и полностью удаляться обильным ополаскиванием питьевой водой, чтобы исключить всякую опасность химического заражения;
следы вещества, применяемого для чистки, которые могут оставаться на оборудовании и перейти в пищевые продукты, не должны быть вредными для здоровья. В связи с возможностью недостаточно тщательного ополаскивания должен быть составлен перечень веществ, допущенных к использованию;
иметь такие свойства, чтобы его нельзя было использовать для фальсификации пищевых продуктов. Многие моющие вещества не удовлетворяют этому требованию. Очевидно, что карбонаты натрия и калия, перекись водорода, полифосфаты и натриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты могут служить средством для подделок вин, поскольку их использование для чистки разрешено законом. Это положение тем более сложно, что в некоторых случаях (карбонат калия или перекись водорода) очень трудно, если невозможно, выявить добавление этих продуктов путем анализа;
наконец, не загрязнять окружающую среду, так как в самое последнее время проблемы загрязнения рек непосредственно связаны с биоразложимостью продуктов очистки, т. е. с возможностью расщепления, не говоря уже об уничтожении молекул детергентов под действием микроорганизмов (или солнечного излучения).
Карон (1967) определил качества, которыми должно обладать моющее средство, чтобы быть эффективным. По мнению этого автора, оно должно быть смачивающим, дренирующим и иметь достаточно выраженные способности к дисперсии, суспензии, пептизации и растворению. Кроме того, моющие вещества должны легко и полностью растворяться, не вызывать коррозии на очищаемых поверхностях, должны быть экономичными в применении.
Классификация моющих средств. Сюдро (1971) подразделяет все средства для чистки на пять категорий: 1) детергенты; 2) минеральные соединения; 3) соединения, связывающие ион металла в хелатный комплекс (секвестранты); 4) дезинфектанты; 5) другие средства.
Детергенты, или моющие средства, — это вещества, молекула которых включает липофильную часть для растворения жиров и гидрофильную часть, обеспечивающую их растворение в воде. Различают анионные детергенты (алкилсульфаты, алкилсульфонаты и алкиларилсульфонаты), неионные детергенты (полиоксиэтиленовые производные спиртов или жирных кислот) и амфотерные детергенты (алкиламиноуксусные кислоты).
Минеральные соединения используют из-за легкой моющей способности их, синергического действия по отношению к детергентам и растворяющим свойствам их. При этом различают растворимые минеральные соли, основания, кислоты и нерастворимые добавки.
Агенты, образующие внутрикомплексные элементоорганические соединения (секвестранты), препятствуют осаждению нерастворимых солей, способных образовывать осадок, главным образом солей кальция. Основными секвестрантами, применяемыми на производстве, являются щелочные полифосфаты (пирофосфат, триполифосфат и гексаметафосфат натрия), натриевые соли этилендиаминтетрауксусной кислоты, глюконат и глюкогептонат кальция.
Дезинфектанты — это антисептики, применяемые для более или менее полной стерилизации оборудования. Помимо некоторых уже упоминавшихся средств (например, четвертичные соли аммония), обладающих некоторой дезинфицирующей способностью, главными представителями этой категории являются перекись водорода, щелочные или щелочно-земельные гипохлориты, формалин, щелочные бисульфиты и в последнее время йодофоры. Для того чтобы сузить возможности фальсификации вин, эти продукты разрешены в ограниченном количестве.
Другие средства включают главным образом антипенные препараты (метилполисилоксаны), антимоттанты, противодействующие образованию комков (силикоалюминаты натрия) и оптические (флуоресцирующие) отбеливатели, используемые для стирки белья и мойки посуды.
Наконец, нужно отметить, что для облегчения стекания при ополаскивании к питьевой воде можно добавить вещества, получающиеся в результате конденсации окиси этилена на пропиленгликоле, этиловом спирте и изопропиловом спирте или кислотах (уксусной, молочной, лимонной).
Моющие растворы и их приготовление.
Эф фективность мойки в большой мере зависит от состава воды, ее жесткости. Но нужно также учитывать присутствие загрязнений в бутылке [остатков жидкости, микроорганизмов, пыли и различных посторонних предметов (этикеток, колпачков и т. п.)]. Каждый вид загрязнения требует для удаления его специального детергента. Подобрать детергент, пригодный для всех случаев, трудно. Средство для чистки должно быть смесью детергентов, которые будут действовать одновременно, но каждый по- разному.
Как отмечал Карон (1967), на практике не бывает, чтобы тот, кто пользуется моющими средствами, приготовлял в течение длительного времени раствор одного и того же качества или химического состава в строго определенных количествах. Работник производства должен применять смеси, приготовленные специализированными изготовителями. По этому поводу Карон высказал такую мысль: «Промышленные детергенты имеют такое же значение для мойки бутылок, какое патентованные средства имеют для здоровья. Они поступают в готовом виде в. полном соответствии с формулами. Если они и не избавляют от забот о правильной мойке, то, во всяком случае, снимают ответственность...»
Бутылкомоечные машины
Эти машины обеспечивают автоматическую обработку бутылки моющим раствором, предварительно подогретым для большей эффективности смачивания, отделения и удаления загрязнений, затем ополаскивание ее шприцеванием водой при постепенно снижающихся температурах. Чтобы избежать тепловых ударов, способных повлечь разрушение бутылки, разность температур между двумя зонами мойки не должна превышать 35°С.
Карон (1967) разделяет бутылкомоечные машины в зависимости от процесса на две группы: шприцевальные машины и машины с отмачиванием и шприцеванием.
Шприцевальные машины.
Бутылки помещают горлышком вниз в гнезда, имеющие инжекторы. Каждая бутылка подвергается при мойке многократному шприцеванию внутри, мойка же наружной поверхности производится опрыскиванием. Мойка включает шесть операций: предварительное ополаскивание, шприцевание моющим раствором с постепенно повышающейся температурой, которая затем снижается до теплой, ополаскивание при постепенно понижающейся температуре раствора. Такне машины работают в полуавтоматическом или автоматическом режиме.
В машинах, где бутылки могут циркулировать на вращающемся столе или на цепном транспортере с горизонтальным пробегом, вымытую бутылку снимают рукой и на ее место ставят грязную. Бутылкомоечные машины такого типа считаются полуавтоматическими. Известны также бутылкомоечные машины, в которых бутылки помещаются рядами на ленточном транспортере. В этом случае грязные бутылки ставят на одном конце машины и снимают на другом. Бутылкомоечные машины этого типа могут быть полуавтоматическими и автоматическими, если загрузка и разгрузка производятся механически.
Производительность полуавтоматических шприцевальных машин может достигать 4000— 5000 бутылок в час.
Машины с отмачиванием и шприцеванием.
Эти машины имеют отмочные ванны, через которые пропускают бутылки перед шприцеванием внутри и опрыскиванием снаружи. Они позволяют получать очень высокую почасовую производительность. Все они имеют автоматическую разгрузку, большая часть из них включает автоматическую загрузку посредством стола- накопителя. Некоторые заводы предлагают также машины с полуавтоматическим выполнением операций по отмачиванию.
Устройство для предварительного ополаскивания.
Для увеличения продолжительности использования промывных ванн и в целях экономии моющих средств желательно, чтобы все бутылкомоечные машины снабжались устройствами для предварительного ополаскивания. Эта операция заключается в первой мойке бутылок водой для удаления основной части загрязнений, в частности остатков жидкости и пыли.
Предварительное ополаскивание проводят теплой водой для того, чтобы небольшое подогревание бутылки перед введением ее в промывную ванну с горячей водой смягчало термический удар и уменьшало количество боя бутылок
Приспособление для удаления этикеток.
Для получения хорошей мойки необходимо, чтобы бутылкомоечная машина была снабжена специальным приспособлением для снятия этикеток. При этом этикетки могут опускаться на дно ванны и образовывать пастообразный слой, если они не разлагаются. Кроме того, клей, чернила и лак реагируют с детергентами и понижают их эффективность.
