Ambalaje Utilizate In Industria Alimentara
CAPITOLUL I. AMBALAJE UTILIZATE ÎN INDUSTRIA ALIMENTARĂ
Ambalarea produselor alimentare a evoluat de la un simplu ambalaj ce păstra produsul alimentar la ceva ce astăzi poate juca un rol important în calitatea alimentelor.
Multe dintre ambalaje sunt înca simple recipiente,dar au proprietăți ce au fost dezvoltate pentru a proteja alimentele.Acestea includ bariere împotriva pătrunderii oxigenului, umezelii, și diverselor arome.
Ambalarea activă joacă un rol foarte important în calitatea alimentelor și include ambalarea ce are absorbanți construiți special pentru înlaturarea oxigenului din mediul înconjurator al produsului sau furnizează compuși antimicrobieni suprafeței produselor alimentare. [3]
În ambalarea activă, principiile active sunt incluse în ambalaj sau încorporate în materialul ambalajului. Unele dintre aceste principii sunt ’’modificatorii de atmsoferă’’ cum ar fi : absorbanții de oxigen, absorbanții sau generatorii de dioxid de carbon, absorbanții de etilenă și regulatorii de umiditate. Aceștia sunt de obicei incluși în ambalaj sau ca faze separate ( familiarele pachete de siliciu utilizate ca absorbanți de umiditate). Oxidarea fierului este frecvent utilizată la înlăturarea oxigenului. Înlăturarea etilenei din ambalajele ce conțin fructe și legume proaspete este importantă pentru prevenirea accelerării coacerii. Etilena este adsorbită de carbonul activ sau oxidată de permanganatul de potasiu. Ciclodextrina a fost investigată ca fiind un captator de compuși nedoriți generați în timpul depozitării.
Astfel, princpiul activ ce poate fi un agent de conservare sau un antioxidant, este inclus în procesul de ambalare și, încet, eliberat în atmsofera ambalajului în timpul depozitării.
Un alt tip de ambalare activă este aceea care conține un susceptor de microunde pentru intensificarea încalzirii prin microunde. Acest tip este utilizat pe scară largă la ambalarea pop-cornului pentru cuptorul cu microunde.
Ambalarea inteligentă este un sistem de ambalare ce monitorizează starea produselor alimentare ambalate și oferă informații despre schimbările acestor stări în timpul depozitării.
În mod ideal astfel de sisteme ar trebui să includă indicatoare colorate pentru a fi identificate cu ușurință de către consumator. Variabilele monitorizate (temperatură, compoziția gazelor din ambalaj) pot fi o indicație a contaminării microbiologice, a pH-ului, a scurgerilor. [1]
În figura 1.1 sunt prezentate funcțiile ambalării.
Figura 1.1 Funcțiile ambalării
Se poate observa că ambalarea inteligentă care este o tehnologie în curs de dezvoltare utilizează comunicarea ca funcție a ambalajului, în timp ce ambalarea activă se concentrează pe protecție și vizează extinderea perioadei de valabilitate pentru a menține și a îmbunătăți calitatea produselor alimentare.
Diversificarea și dezvoltarea activităților de ambalare și a producției de ambalaje are loc o dată cu dezvoltarea și diversificarea producției de bunuri, concomitent cu dezvoltarea comerțului. La nivelul întregii planete, se consideră că aproximativ 99% din producția de mărfuri se tranzacționează în stare ambalată.
Ambalajul se poate defini ca un sistem fizico-chimic complex, cu funcții multiple, care asigură menținerea sau, în unele cazuri, ameliorarea calității produsului căruia îi este destinat.
Ambalajul favorizează identificarea produsului și înlesnește atragerea de potențiali cumparatori pe care îi învață cum să folosesască, să păstreze produsul și cum să apere mediul înconjurător de poluarea produsă de ambalajele uzate sau de componenții de descompunere ai acestora.
Conform STAS 5845/1-1986, ambalajul reprezintă un “mijloc” sau ansamblu de mijloace destinat sa învelească un produs sau un ansamblu de produse, pentru a le asigura
protecția temporară, din punct de vedere fizic, chimic, mecanic și biologic în scopul menținerii calității si integrității acestora, în decursul manipulării, transportului, depozitarii si desfacerii până la consumator sau până la expirarea termenului de garanție.
Materialul de ambalare este destinat sa învelească temporar produsul ambalat.
Materialul de ambalaj este folosit pentru confecționarea ambalajelor sau a accesoriilor acestora.
Preambalarea este operația de ambalare a unui produs individual, în absența cumpărătorului, iar cantitatea de produs introdusă în ambalaj este prestabilită și nu poate fi schimbată decât prin deschiderea sau modificarea ambalajului.
Preambalajul înșelator este preambalajul care creează impresia că are o cantitate mai mare decât cantitatea nominală. Se consideră preambalat înșelător dacă peste 30% din volumul ambalajului nu este ocupat cu produs sau în cazul în care în pachet există produs cu mai puțin de 15% decât cantităție prevăzute de lege.
Toate preambalatele fabricate conform instrucțiunilor trebuie sa poarte următoarele inscripții lizibile, care să nu poată fi șterse:
cantitatea nominală;
o marcă sau o inscripție care să permită identificarea ambalatorului sau a importatorului de preambalare;
marca e, de cel puțin 3mm, situată în același câmp vizual cu cantitatea nominală ; aplicarea acestei mărci garantează că preambalatul îndeplinește cerințele prevăzute de instrucțiuni.
Verificarea preambalatelor se face prin eșantionare în două etape:
verificarea conținutului real al fiecărui preambalat din eșantion;
verificarea mediei conținutului real al preambalatului din fiecare eșantion.
Ambalajul poate fi:
ambalaj primar – este ambalajul care intră în contact direct cu produsul (ex. cutii metalice, butelii de sticlă, pungi din polietilenă etc);
ambalaj secundar – este format din unul mai multe ambalaje primare, având rol în transport și distribuție (ex. cutii de carton, navete din material plastic);
ambalaj terțiar – cuprinde mai multe ambalaje secundare (ex. paleta pentru stivuirea cutiilor sau a baxurilor);
ambalaj cuaternar – ușurează manipularea ambalajelor terțiare (ex. containere metalice utilizate în transportul aerian, maritim sau feroviar).
În funcție de utilizare, se disting următoarele tipuri de ambalaje:
ambalaj individual – cuprinde o singură unitate de produs;
ambalaj de desfacere – destinat comercializării produsului și care ajunge la consumator împreună cu produsul;
ambalaj de prezentare – realizează prezentarea produsului dar și la desfacerea produsului alimentar;
ambalaj de transport – folosește la transportul produselor ambalate (ex. unități de transport paletizat sau prin intermediul containerelor);
ambalaj colectiv – cuprinde mai multe unități de produs ambalat (cutii de carton pentru biscuiții ambalați).
Clasificarea ambalajelor și tipuri de ambalaje :
În ultimele decenii ambalajele s-au diversificat mult, atât din punct de vedere al materialelor din care acestea sunt făcute, cât și din punct de vedere funcțional.
Astfel materialele se pot clasifica după materialul folosit la confecționare în ambalaje din hârtie și carton, din sticlă, metal, materiale textile, materiale plastice, lemn, înlocuitori din lemn și împletituri, materiale complexe; după sistemul de confecționare în ambalaje fixe, demontabile, pliabile; după tip în pungi, plicuri, lăzi, flacoane, borcane, plase, cutii; după domeniul de utilizare în ambalaje de transport, de desfacere si prezentare; după specificul produsului ambalat în ambalaje pentru produsele alimentare, nealimentare, periculoase, individuale, colective; după gradul de rigiditate în ambalaje suple, rigide, semirigide; după modul de circulație al ambalajului în ambalaje refolosibile si nerefolosibile; după sistemul de circulație în sistem de restituire și sistem de vânzare – cumpărare a ambalajelor; după căile de transport în ambalaje pentru transport aerian, fluvial – maritim și terestru; după sistemul de confecționare în ambalaje fixe, pliante, demontabile și după destinație în ambalaje pentru piața internă si cea externă. [4]
În figura 1.2 este prezentată ponderea materialelor folosite pentru realizarea ambalajelor.
Fig. 1.2 Ponderea materialelor folosite pentru realizarea ambalajelor
Se poate constata că cele mai utilizate ambalaje sunt cele realizate din materiale plastice și hârtie (70%), în timp ce sticla și metalul nu reprezintă decât 30%. Un argument al acestei ponderi îl reprezinta cel economic, materialele plastice și hârtia fiind caracterizate de costuri mai mici de producție. [5]
În continuare se vor prezenta materialele utilizate ca ambalaje în industria alimentară în funcție de ordinea ponderii lor, de la cel mai puțin folosite materiale la cel mai mult folosite materiale pentru realizarea ambalajelor.
1.1 Materiale vitroase utilizate ca ambalaje în industria alimentară
Sticla este un material plastic anorganic amorf, transparent, casant, insolubil în apă, rezistent la acțiunea acizilor și bazelor, dar fragil la șoc termic sau mecanic și impermeabil la gaze, lichide și arome.
Sticla este utilizată ca material de ambalaj datorită avantajelor sale precum:
este insolubilă în apă și rezistentă la acțiunea acizilor și bazelor;
este transparentă pentru că permite vizualizarea produsului, se poate stabili dacă dozarea este corectă, modificarea culorii și calității produsului;
este rigidă deoarece își păstrează forma, nu contribuie la deteriorarea produsului;
Sticla prezintă următoarele dezavantaje:
este casantă pentru că are rezistență mecanică limitată, nu rezistă la socuri, vibrații, loviri;
este transparentă la produsele sensibile, lumina poate contribui la modificarea calității acestora;
prezintă fragilitate deoarece crapă sub acțiunea șocurilor termice dacă temperatura depășește domeniul t = 30–35 ºC;
Principalele tipuri de ambalaje din sticlă utilizate în industria alimentară sunt: buteliile din sticlă si borcanele din sticlă. [4]
Sticla utilizată la realizarea borcanelor și buteliilor din sticlă folosite la ambalarea alimentelor conține 68-79% SiO2, 12-15% Na2O, 10-13% CaO și alți oxizi în proporții mai mici. [1]
Buteliile de sticlă sunt recipiente cu secțiune transversală a corpului, cilindrică sau de altă formă, cu capacitatea de 25-10000 ml (STAS 5845/6-74). Conform STAS 11598-88 și STAS 5845/9-86 pentru produse alimentare se utilizează butelii din sticlă calcosodică cu capacitate între 100 și 2000 prevăzute cu accesorii de închidere, marcare și sigilare
Conform STAS 11599-88 pentru ambalarea produselor alimentare se folosesc borcane din sticlă cu capacitățile nominale.
Principalele tipuri de borcane sunt:
borcane cu închidere Twist-off cu filet cu patru sau șase începuturi;
borcane cu închidere Omnia;
borcane cu închidere Keller;
borcane cu închidere White-Cap.
Conform STAS 12498-86 pentru ambalarea produselor alimentare conservate prin sterilizare se folosesc borcane de sticlă, produse în trei categorii: obișnuite, înalte,triunghiulare.
Operația de închidere a borcanelor constă în atașarea capacului la gâtul borcanului prin presarea acestuia la anumite intervale pe periferie și ermetizarea închiderii datorită depresiunii ce se creează în interiorul recipientului. O garnitură de cauciuc asigură etanșarea închiderii. Metodele de creare a depresiunii în interiorul recipientului sunt:
în cazul umplerii la rece pentru produsele care nu se sterilizează: depresiunea se realizează prin introducerea de abur în spațiul dintre produs si capac, eliminându-se astfel aerul existent, iar prin condensarea aburului se creează depresiunea necesară fixării capacului la borcan;
în cazul umplerii la cald, depresiunea se realizează prin încălzirea aerului existent între produs și capac , dilatarea și deci eliminarea parțială a lui, iar după răcire se creează depresiunea interioară suficientă pentru a asigura fixarea capacului la borcan;
pentru produsele care se sterilizează, depresiunea se realizează chiar în timpul operației de sterilizare datorită presiunii ridicate din interiorul recipientului, capacul cedează și gazele ies afară.
Ambalajele din sticlă pot fi reutilizate sau reciclate, ceea ce din punct de vedere economic reprezintă un mare avantaj.
Sticla este un material, care în numeroasele ei forme, este reutilizabilă. Sticlele și alte materiale din sticlă trebuie sa-și satisfacă rolul de ambalaj mult timp după ce utilizarea lor originală s-a încheiat. Aceasta a dus la recunoașterea pe plan guvernamental faptul că economisirea energiei și a resurselor poate fi realizată și prin recuperarea și reutilizarea sau reciclarea ambalajelor din sticlă. [6]
1.2 Materiale metalice utilizate ca ambalaje în industria alimentară
Ambalajele din metal oferă ca avantaje: rezistență mecanică superioară, impermeabilitatea transferului de masă și de lumină,conductivitatea termică bună și rezistența la temperaturi relativ mari. [1]
Principalele materiale metalice utilizate în industria alimentară sunt: tabla cositorită, oțelul inoxidabil, aluminiul și staniul.
Tabla cositorită obținută prin acoperirea tablei de oțel moale cu staniu pe ambele fețe este utilizată pentru confecționarea de ambalaje destinate produselor alimentare lichide și păstoase. Operația prin care tabla de oțel este acoperită cu staniu pe ambele fețe poartă denumirea de tablă cositorită. Cositorirea se poate realiza prin urmatărele procedee:
cositorire la cald: constă în introducerea foii de tablă de oțel într–o baie de staniu topit;
cositorire electrolitică: constă în derularea tablei de oțel și a foii de staniu și sudarea lor una de cealaltă la trecerea prin baia electrolitică.
Coroziunea tablei cositorite depinde de mai mulți factori precum: aciditatea, oxigenul sau aerul atomosferic, alți acceleratori ai coroziunii.
Două metale sunt frecvent utilizate ca ambalaje: oțelul și aluminiul.
Oțelul este tradițional folosit pentru cutii și închiderea flacoanelor din sticlă, dar acestea sunt afectate prin coroziune în prezența umezelii din aer, și de aceea sunt mereu protejate de alte materiale.
Oțelul este un material rigid cu proprietăți de barieră microbiană. Deține bariera împotriva pătrunderii aerului și vaporilor de apă și este rezistent la orice temperatură la care ar putea fi supus alimentul. [7]
Oțelul inoxidabil este un aliaj Fe-C și alte elemente de aliere, destul de puțin utilizat la confecționarea ambalajelor, cu toate că în industria alimentară este larg răspândit, fiind metalul de bază din componența utilajelor. Este utilizat la confecționarea de cutii pentru bere, băuturi răcoritoare și alcoolice, a butoaielor de bere (keg-uri) și a butoiașelor (keggy).
Aluminiul este un metal de culoare albă, ușor, moale, plastic, cu temperatura de topire de 658ºC. Pentru ambalaje se utilizează aluminiu cu puritate de 99,5%, având o bună rezistență la coroziune.
Aluminiul fiind mai ușor în greutate este și mai ușor de fabricat. De aceea a devenit alegerea cea mai bună în multe țări. La fel ca și oțelul, aluminiul trebuie protejat împotriva coroziunii cu ajutorul altor materiale.
Aluminiul poate fi rulat în bucăți foarte subțiri pentru a obține folia de aluminiu.
Folia de aluminiu este un material foarte flexibil cu proprietăți de barieră microbiană excelente atunci când este protejată de o folie din plastic. Folia de aluminiu este considerată ca fiind singura barieră flexibilă ’’ perfectă ’’ ca material de ambalare. [7]
Folia de aluminiu este utilizată la ambalarea mai multor produse precum: confecționarea cartoanelor aseptice folosite pentru ambalarea laptelui tratat UHT, sucurilor naturale de fructe, nectarului, pastei de tomate, alimentelor pentru animale de casă; ambalarea prin împachetare a ciocolatei, biscuiților, untului, margarinei; confecționarea pachetelor pliculeț pentru deserturi pudră, cafea, cacao; confecționarea capacelor pentru pahare din materiale plastice.
Tabla de aluminiu se utilizeză la confecționarea cutiilor pentru conserve, cutiilor pentru băuturi, capacelor pentru borcane de sticlă utilizate în industria conservelor; butoaie pentru transportul berii; butoaie pentru păstrare lapte, smântână; bidoane pentru lapte proaspăt.
Staniul are proprietăți asemănătoare cu ale aluminiului. Principalele aplicații ale staniului la confecționarea ambalajelor sunt următoarele:
sub formă de aliaj staniu-plumb, este folosit la lipit în tehnologia confecționării cutiilor de conserve;
sub formă de strat protector al tablei de oțel moale, permite obținerea tablei cositorite folosită la confecționarea cutiilor de conserve;
sub formă de folii de staniu (staniol) cu grosimi variabile pentru ambalarea anumitor produse alimentare (brânzeturi topite, unele mezeluri).
Ambalarea activă este proiectată pentru a include în mod intenționat componente care ar elibera sau ar absorbi substanțe în sau sub forma de produse alimentare. [2]
Antimicrobienii în ambalarea alimentelor sunt utilizați pentru a asigura calitatea și siguranța prin reducerea suprafeței de contaminare a alimentelor contaminate. Aceștia reduc rata de creștere a microorganismelor prin extinderea ratei de latență a microbilor sau prin inactivarea lor. [8]
Noile tendințe privind realizarea procesului de ambalare activă antimicrobiană utilizează nanoparticule metalice și nanomateriale pe bază de oxizi metalici.
Nanoparticulele de argint, aur și zinc sunt cele mai studiate materiale metalice cu funcție antimicrobiană; în prezent nanoparticulele de argint sunt deja regăsite în câteva dintre aplicațiile comerciale.
Argintul, care are stabilitate termică ridicată si volatibilitate redusă, este cunoscut a fi foarte eficient împotriva fungilor și microbilor, pretinzându-se foarte eficient împotriva a 150 de bacterii diferite. [2]
În figura 1.3 se observă bacteorologitatea nanoparticulelor de argint.
Figura 1.3 Bacteorologitatea nanoparticulelor de argint
Din fotografiile A) și B) observăm că nanoparticulele de argint (AgNPs) sunt letale pentru fiecare bacterie în parte deoarece produc deteriorarea membranelor celulelor.
Fotografia C) arată imagini furnizate de la studii separate demonstrând aderența nanoparticulelor de argint și apariția punctelor de pe suprafața membranei de E. coli.
Luând parte la deteriorarea membranelor celulare, prezența nanoparticulelor de argint reduce creșterea si viabilitatea bacteriilor E. coli. În fotografia D) se arată o creștere de E. Coli pe plăci de LB conținand nanoparticule de argint.Astfel conținutul de E. coli pe prima placă 1) este: de 0 g cm-3, pe a doua: 2) de 10 g cm-3, pe a treia: 3) 20 g cm-3 și pe a patra: 4) de 50 g cm-3. Alți factori care influențează eficiența antimicrobiană a nanoparticulelor de argint includ dimensiunea particulelor, sarcina de suprafață, precum și natura substituenților prezenți pe suprafețele particulelor. [9]
Nanomaterialele oxidice sunt atractive pentru o mare varietate de aplicații. Succesul aplicabilității lor depinde de o sinteză controlată, iar soluțiile – fază tehnice permit un grad mai mare de control asupra produselor. Nanomaterialele oxidice sunt deseori sintetizate prin metoda sol – gel unde reacția este întreruptă înaintea congelării.
Nanomaterialele oxidice cum ar fi dioxidul de titaniu (TiO2), oxidul de zinc (ZnO), și oxidul de mangan (MnO) prezintă activitate antibacteriană. [10]
Oxidul de zinc manifestă activitate antibacteriană care crește odată cu scăderea mărimii particulelelor. Acestei activități nu îi este recomandată prezența radiațiilor UV dar este stimulată de prezența luminii.
Acoperirea învelișului ambalajului cu dioxid de titaniu TiO2 a demonstrat reducerea semnificativă a contaminării cu E coli a suprafeței alimentelor. [11]
În figura 1.4 se obervă o metodă de detecție a scurgerilor de gaze realizată cu ajutorul senzorilor de O2(TiO2 și indicatorul albastru de metil) în interiorul ambalajului, ceea ce duce la contaminarea alimentului.
Figura 1.4 Metodă de detecție a scurgerilor de gaze în interiorul ambalajului
Fotografiile oferă informații despre senzorii de O2 care utilizează nanoparticule de TiO2 activate UV și indicator albastru de metil, unul plasat în interiorul ambalajului produsului alimentar înconjurat de CO2 și unul plasat în afara ambalajului. În imaginea a), pachetul este proaspăt sigilat și ambii indicatori sunt albaștrii. Imaginea b) arată indicatorii imediat dupa activarea cu lumină UVA. După câteva minute, indicatorul din afara ambalajului revine la culoarea albastră, în timp ce indicatorul lipsit de oxigenul din atmosferă rămâne alb, c), pâna la deschiderea pachetului,caz în care fluxul de oxigen ii va cauza virarea culorii înapoi la albastru,(d). Această metodă poate fi utilizată pentru a detecta cu ușurință prezența scurgerilor de gaze imediat dupa producerea acestora. [9]
1.3. Materiale plastice utilizate ca ambalaje în industria alimentară
Materialele plastice organice sunt substanțe organice macromoleculare în stare pură sau sub formă de amestecuri conținând diferite materiale de adaos și umplutură (plastifianți, stabilizatori, coloranți) capabile să treacă prin încălzire în stare plastică și să păstreze după întărire forma dată. O caracteristică generală a materialelor plastice este aceea că prin încălzire se înmoaie treptat și nu deodată în toată masa, ca atare nu au punct de topire fix
Materialele plastice se clasifică astfel:
Dupa comportarea la încălzire materialele plastice se împart în:
produse termoplastice care supuse încălzirii se înmoaie și pot fi prelucrate prin presare, vălțuire etc. După răcire se solidifică, iar printr-o nouă incalzire devin din nou plastice, procesul acesta putând fi repetat;
produse semitermoplastice care supuse încalzirii se înmoaie și se pot prelucra similar cu cele termoplastice, dar care conduc, după răcire, la un produs puțin plastic la cald;
produse monoplaste sau termorigide (termoreactive) care se înmoaie la incălzire putând fi prelucrate ca în cazurile anterioare, dar care, apoi, se întăresc ireversibil.
După metodele de obținere a produselor macromoleculare de bază:
materiale plastice polimerizate: rășini polivinilice, polistirenice, polietilenice;
materiale plastice policondensate: rășini fenolice, aminice;
materiale plastice modificate: rășini de celuloză, rășini proteice.
După comportarea la deformare:
plastomeri și elastomeri
Materiale termoplastice
Poliolefinele sunt un termen colectiv pentru polietilenă și polipropilenă și sunt cele mai utilizate materiale plastice din ambalarea produselor alimentare. Polietilena și polipropilena posedă o combinație de succes a proprietăților lor cum ar fi: flexibilitatea, rezistența, luminozitatea, stabilitatea, umiditatea. [12]
Polietilena (PE) se obține prin reacția de polimerizare a etilenei. Se pot obține mai multe sortimente după cum urmează: polietilenă de joasă densitate (low density polyethylene = LDPE) cu densitatea între 915-939 kg/m3 și polietilenă de înaltă densitate (high density polyethylene = HDPE) cu densitatea ≥ 940 kg/m3.
Este cel mai indicat material pentru confecționarea ambalajelor datorită structurii flexibile, rezistenței la șoc și la umiditate și nu se folosește ca atare, ci în prezența unor plastifianți încorporați în masa polimerului, care au rolul de protecție împotriva radiațiilor UV.
Polipropilena (PP) este o substanță incoloră și inodoră, cu densitate de 900 kg/m3 mai mică decât a polietilenei. Are o rezietență mai bună la căldură, ambalajele din PP putând fi sterilizate la 115 – 120 ºC. Permeabilitatea la vapori de apă este scăzută, iar pearmeabilitatea la gaze este medie. Se foloseste sub formă de granule, pudră sau folie, fiind supusă procesului de extrudare sau injectare, obținându-se tuburi deformabile, cutii, saci impletiți din fire de PP etc.
În figura 1.3 se exemplifică un model de permeabilitate pentru pătrunderea de gaze și vapori prin intermediul unei structuri de ambalaje din plastic.
Figura 1.3. Model de permeabilitate pentru pătrunderea de gaze și vapori prin intermediul unei structuri de ambalaje din plastic [13]
Policlorura de vinil este un material rigid, greoi, amorf, transparent. Este caracterizat de o rezistență excelentă la acțiunea acizilor și bazelor, grăsimilor și uleiurilor, de vâscozitate redusă și proprietăți electrice stabile. Deși PVC a fost utilizat pentru prima oară în aplicațiile medicale și nealimentare, utilizările sale s-au extins și în alte aplicații alimentare incluzând sticlele și învelișurile de ambalare. [12]
Policlorura de vinil PVC se obține prin polimerizarea monomerului clorură de vinil obtinându-se polimeri cu mase moleculare intre 50 000 – 90 000. Se utilizează pentru folii de ambalaj plastifiate sau nu, plăci, cutii subțiri ambutisate sau confecționate sub presiune, flacoane farmaceutice , damigene pentru industria chimica.
Polistirenul PS se obține prin polimerizarea stirenului în prezența căldurii, luminii și a peroxizilor. Polistirenul are o structură moleculară puternică, dar fragilă prin componența materialului. Acesta poate fi monoextrudat și coextrudat cu alte materiale plastice, turnat prin matrițare pentru a produce o gamă variată de produse. [12]
Polistirenul folosit ca material de ambalaj prezină următoarele caracteristici: este cel mai ușor material plastic,are rezistență la șoc și căldură, este opac, transparent sau colorat, se prezintă sub formă de granule care sunt supuse procesului de ambutisare și termoformare.
Poliamidele cunoscute și ca nylon, au utilizări originale în industria textilă. Formate prin condensarea reacțiilor dintre diamină și diacid, poliamidele sunt polimeri în care elementele ce se repetă sunt interprinse cu ajutorul legăturilor amidice. [12]
Poliamidele sunt permeabile la vapori de apă, apa absorbită având un efect de plasticizare care determină o reducere a rezistenței de rupere la tracțiune și o creștere a rezistenței la șoc. Permeabilitatea lor la oxigen și gaze este scăzută. Retenția mirosurilor și aromelor este foarte bună. Ca tipuri de ambalaje regăsim: file poliamidice utilizate pentru ambalarea brânzei proaspăte sau prelucrate, a ambalajelor congelate sub formă de pungi sau ambalaje pungă-în-cutie (bag-in-box).
Polietilen tereftalatul PET se obține prin reacția dintre etilenglicol și acidul terftalic.Se folosește filmul de PET sub formă orientată stabilizată termic și este rezistent la întindere. Este destinat confecționării de ambalaje destinate produselor alimentare congelate care sunt tratate termic în ambalaj (boil-in-the-bag).
Cauciucul natural face parte din categoria elastomerilor fiind extras prin coagularea latexului din anumite specii vegetale și conține diferite ingrediente pentru a ameliora proprietățile și pentru a ușura prelucrarea (plastifianți, antioxidanți, sulf etc.). Se folosește pentru confecționarea diferitelor accesorii: busoane pentru flacoane, damigene, dar si pentru biberoane, tuburi, racorduri, sonde etc.
Materiale semitermoplastice sunt produse rigide care se prelucrează mai dificil decât termoplastele. Dintre acestea amintim:
Poliepoxizii sunt denumiți și rășini epoxidice. Au rezistență mare față de apă, acizi și baze diluate sau concentrate. Utilizarea poliepoxizilor la ambalarea produselor alimentare este limitată. Se folosesc la acoperirea interioară a cutiilor de conserve, recipientelor pentru bere (cutii și butoaie).
Poliesterii sunt caracterizați de o plasticitate mai mult sau mai puțin pronunțată, rezistență la acțiunea apei și acizilor și solubilitatea în solvenți organici. [4]
Polietilen tereftalatul PET, policarbonatul si polietilena naftalată PEN sunt poliesteri ce reprezintă polimeri condensați formați din monomeri esterici rezultați din reacția alcoolului și acidului carbonilic.
Cel mai utilizat poliester pentru ambalarea produselor alimentare este polietilen tereftalatul, la care se mai adaugă polibuten tereftalatul și copolimerul policiclo-hexandimetanol tereftalat.
Polietilen tereftalatul PET format când acidul tereftalic reacționează cu glicolul, conferă o permeabilitate redusă pentru gaze și umiditate. De asemenea, oferă și o rezistență ridicată asupra uleiurilor minerale, solvenților, acizilor dar nu și bazelor.
Policarbonații sunt formați prin polimerizarea clorurii de sodiu a acidului bisfenolic cu diclorat de carbon.
Polietilena naftalată se obține prin condensarea polimerului dintre dimetil-naftaleno-dicarboxilat și glicol. Insă aceasta prezintă dezavantajul costurilor de trei ori mai ridicate decât cele ale polietilen tereftalatului PET. [12]
Dintre elastomeri amintim:cauciucul natural și cauciucul sintetic.
Cauciucul natural are următoarele proprietăți:
elasticitatea depinde de temperatură (la peste 30°C se înmoaie, iar la 0°C devine casant);
"îmbătrânește" sub acțiunea oxigenului, devenind sfărâmicios;
prin vulcanizare se reduce solubilitatea față de unii dizolvanți, iar plasticitatea dispare aproape complet;
Cauciucurile sintetice au următoarele proprietăți:
solubili în solvenții folosiți pentru cauciucul natural;
miros nu prea accentuat, aderență foarte buna la metale;
au rezistență la rupere mai mică și elasticitate mai redusă decât cauciucul
natural;
au o bună rezistență la frig, la apă, și față de acidul acetic și alcoolul etilic;
se umflă ușor în grăsimi și uleiuri vegetale și animale;
Materiale termorigide sunt folosite de mult timp la confecționarea de accesorii pentru ambalaje. Materialele termorigide sunt clasificate în fenoplaste și aminoplaste. [4]
Reciclarea materialelor plastice este diferită de reutilizarea lor, care implică utilizarea unui produs returnat în forma sa originală. Aceasta implică procesarea materialului în noi produse.
Există posibilitatea ca și contaminanții chimici din ambalajele plastice destinate reciclării să ramană în materialul reciclat și să poată migra astfel în alimente.De aceea materialele plastice reciclate trebuie să fie capabile să demonstreze că nivelul de contaminare în plasticul reformat a fost redus suficient de mult pentru a asigura o puritate adecvată utilizării sale. [14]
1.4. Materiale celulozice utilizate ca ambalaje în industria alimentară
Ambalajele din materialele celulozice dețin ponderea principală în totalul ambalajelor. În funcție de perioade și de țări, se înregistrează sensibile fluctuații. Materialele care pot în viitor să ia locul ocupat de materialele celulozice sunt materialele plastice.
Dintre materialele celulozice utilizate pentru confecționarea diferitelor tipuri de ambalaje amintim: lemnul, hârtia, cartonul.
Lemnul este unul dintre cele mai vechi materiale folosite pentru confecționarea ambalajelor dar în prezent utilizarea lui este în descreștere datorită faptului că pe plan mondial a devenit un material deficitar.
În figura 1.5 se observă procesul de producție al pastei celulozice.
Figura 1.5 Producția pastei celulozice
Fibra este derivată direct din lemn printr-un proces de tocare pâna ce se ajunge la consistența unei paste celulozice. Acest lucru se poate face mecanic sau chimic, cu ajutorul unor substanțe chimice care dizolvă majoritatea componentelor non-celulozice din lemn, utilizate ulterior pentru furnizare de energie. Fibrele separate mecanic păstreaza culoarea lemnului dar pot fi deschise la culoare cu ajutorul unui ușor tratament chimic. Fibrele separate chimic sunt de culoare maro dar pot fi albite pentru a îndeparta toate urmele de material non-celulozic pur. Fibrele de celuloză, individual, sunt translucide, dar par să fie de culoare albă când sunt amestecate împreună.
Fibrele de celuloză sunt capabile să dezvolte legături fizico-chimice puternice la punctele lor de contact din cadrul rețele de fibre, formând astfel o foaie. Rezistența foii depinde de originea și tipul de fibre, de cum a fost procesată fibra, de greutatea ei pe unitatea de suprafață și de grosime. [15]
Produsele din hârtie sunt utilizate pe scară largă la ambalarea produselor alimentare. De fapt hârtia într-o forma sau alta, este una dintre cele mai vechi materiale de ambalare a produselor alimentare. Principalele avantaje ale hârtiei ca material de ambalat sunt costurile scăzute ale acesteia, disponibilitatea, greutatea scazută, imprimabilitatea și rezistența mecanică.
Proprietățile hârtiei pot fi modificate prin compoziția ei, prin procesul de fabricare și diversele tratamente la care este supusă suprafața ei. Permeabilitatea sa la umiditate și grăsimi poate fi redusă prin acoperirea cu ceară (hârtie cerată).
Hârtia este o componentă importantă a ambalajelor laminate. Este utilizată ca ambalaj primar (cutii, pungi) și este materialul principal utilizat la ambalarea secundară (cutii de carton). [1]
Hârtia și cartonul sunt aglomerări de fibre celulozice rezultate din prelucrarea materiei prime vegetale: paie de cereale, coceni de porumb, stuf, rafie, lemn de brad, pin, castan, fag, plop, etc. Proprietățile hârtiei și cartonului sunt: greutatea specifică (g/m2), grosimea (μm), microporozitatea, rezistența la întindere (N/m2), alungirea sau întinderea, rezistența la plesnire, rezistența la sfâșiere, rigiditatea, rezistența la îndoiri repetate.
Există mai multe sortimente de hârtie și anume:
hârtia kraft este aspră, deosebit de rezistentă, albă, naturală sau colorată; se folosește la confecționarea de pungi și saci, la împachetarea alimentelor sau la fabricarea cartonului
hârtia albă (albită) poate fi obținută din hârtia kraft, are suprafața albă, lucioasă, pe care se poate imprima foarte ușor; este permeabilă la lichide și grăsimi; se folosește pentru confecționarea de saci mici, pungi, plicuri, hârtie cerată, etichete și foiță laminată.
hârtia pergament este translucidă și hidratată pentru a fi rezistentă la uleiuri și grăsimi; se folosește la ambalarea untului, a produselor coapte și a altor produse cu conținut ridicat de grăsime.
hârtia transparentă/pergaminată se obține din hârtie rezistentă la uleiuri, grăsimi ,are suprafața netedă și lucioasă și este transparentă în limite variabile; este impermeabilă la apă iar pentru a deveni mai dură se plastifiază; se folosește ca barieră față de substanțele odorante în confecționarea sacilor, pungilor, cutiilor etc. și pentru ambalarea alimentelor cu conținut de grăsime.
hârtia sulfurizată (pergament vegetal) este impermeabilă la apă și la grăsimi timp îndelungat; se folosește la ambalarea și conservarea produselor cu conținut de umiditate și materii grase (unt, margarină, carne, biscuiți), ca strat intermediar între feliile de carne sau bucățile de aluat, la acoperirea interioară a pungilor pentru ambalarea cafelei și pentru confecționarea etichetelor din interiorul ambalajului produselor cu conținut de grăsime.
hârtia parafinată se obține prin acoperire cu o peliculă de parafină hidrofobă, impermeabilă la apă și la vaporii de apă; are dezavantajul că la temperaturi coborâte parafina este foarte fragilă și stratul se rupe la plierea hârtiei.se folosește la ambalarea pâinii, brânzeturilor, ciocolatei, bomboanelor.
Materialul cel mai ieftin este cartonul. Ulterior s-a trecut la utilizarea LDPE care poate fi distribuită pe suprafața cartonului într-o peliculă subțire, continuă și elastică, asigurând termosudabilitatea și impermeabilitatea necesară stratului de carton. Recent s-au introdus și alte materiale plastice pentru dublarea cartonului acestor recipinte ca: latex de PVC care este termosudabil, rezistent la grăsimi, are suprafața netedă, strălucitoare și nu se murdărește.
Specificul ambalajelor aseptice este prezența în structura materialului complex a unui strat de folie de aluminiu, ceea ce face posibilă sterilizarea suprafeței interioare a materialului de ambalaj și asigură ambalajului un efect sporit al efectului barieră față de lumină și oxigen, făcând posibilă, astfel, mărimea termenului de valabilitate al produselor ambalate aseptic.
Cartoanele aseptice sunt formate din următoarele straturi: strat exterior de polietilenă, strat pentru imprimare, strat de hârtie albă, strat de hârtie nealbită, kraft (sau albă/albită), strat de polietilenă, folie de aluminiu și două straturi interioare de polietilenă.
a) cartoane confecționate continuu. Cele mai frecvente sunt:
• Cartoane de formă tetraedrică: cartoane [NUME_REDACTAT] destinate în special ambalării laptelui de consum pasteurizat, băuturilor pe bază de sucuri de fructe; cartoane [NUME_REDACTAT] Aseptic destinate ambalării laptelui tratat UHT, smântânii pentru cafea, înghețatei, sucurilor de fructe;
• cartoane de formă paralelipipedică: cartoane [NUME_REDACTAT] destinate ambalării produselor alimentare lichide, în special a laptelui de consum pasteurizat; cartoane [NUME_REDACTAT] Aseptic destinate ambalării aseptice a unei game variate de produse: lapte sterilizat UHT, smântână sterilizată, sucuri de fructe ambalate aseptic, brânză Feta;
• cartoane cu forme derivate: cartoane [NUME_REDACTAT] destinate în special ambalării laptelui și produselor lactate fermentate: iaurt, sana, kefir obținute prin aplicarea unui capac din material plastic cu margini ovalizate, ceea ce elimină formarea muchiilor verticale; cartoane [NUME_REDACTAT] Aseptic și [NUME_REDACTAT] Aseptic destinate ambalării laptelui, sucurilor de fructe și a unor băuturi pe bază de sucuri de fructe; cartoane CombiShape destinate ambalării aseptice a produselor alimentare lichide, în special lapte și sucuri de fructe.
b) cartoane preconfecționate. Cele mai frecvente cartoane preconfecționate sunt:
• cartoane paralelipipedice Combibloc, care au formă asemănătoare cu cartoanele [NUME_REDACTAT], dar diferă prin modul de îmbinare a părților laterale pentru realizarea bazei ambalajului;
• cartoane paralelipipedice cu partea superioară în formă de prismă triunghiulară regulată sau neregulată: cartoane [NUME_REDACTAT] și [NUME_REDACTAT]; cartoane [NUME_REDACTAT] și cartoane Evergreen; cartoane [NUME_REDACTAT];
• cartoane de formă specială, derivată de la forma paralelipipedică: CombiFit. [4]
În figura 1.6 se observă procesul de recuperare și reciclare al deșeurilor celulozice
Figura 1.6 Recuperarea și reciclarea deșeurilor din hârtie și carto
Un avantaj major al hârtiei și cartonului este acela că poate fi reciclat ca fibre și folosit pentru a face noi materiale din hîrtie și carton. Recuperarea celulozei din deșeuri de hîrtie și carton este un exemplu de reciclare de material, în Europa și America de Nord recuperandu-se între 40 – 60 % din aceasta
În concluzie, hârtia și cartonul sunt produse natural din surse regenerabile ce nu poluează mediul încojurător în timpul fabricației și utilizării lor. Sunt reciclablile ca material și energie, iar în cazul în care nu sunt niciuna dintre acestea, sunt biodegradabile.[15]
CAPITOLUL II. AMBALAJE DIN STICLĂ UTILIZATE PENTRU PĂSTRAREA BĂUTURILOR ALCOOLICE
2.1 Sticla. Definire.Compoziție.[NUME_REDACTAT] sunt solide necristaline,obținute prin subrăcirea topiturilor, indiferent de domeniul de temperaturi la care are loc rigidizarea și de compoziția lor chimică.
Sticlele dobândesc proprietățile mecanice ale corpurilor solide datorită creșterii treptate a vâscozității.Procesul de trecere din stare lichidă în stare vitroasă trebuie să fie reversibil.
În definirea sticlei, principalul criteriu, îl constituie metoda de obținere și anume subrăcirea topiturilor. Sticlele pot avea compoziții foarte diferite și variate. În ultimii ani, aria compozițiilor sticlelor s-a extins, introducându-se o nouă categorie de sticle ce se bucură de multă atenție, și anume cele metalice.
După cum am mai spus sticla este un corp amorf,solid ce se obține prin subrăcirea unor topituri cu compoziții chimice variabile care la intervale diferite de temperatură devin rigide datorită faptului că se produce o creștere treptatată a vâscozității.
Din topitură începe procesul de structurare al sticlei. Acolo se găsesc agregate de particule a căror stabilitate variază odată cu temperatura.Modificarea structurii, a dimensiunilor și formei acestor agregate se produc la răcire. Din cauza vitezei cu care variază temperatura și a vâscozității ridicate acestea nu ajung mereu la echilibru.Posibilitatea de a subrăci topitura de sticlă fără a cristaliza se explică prin faptul că în topitură se întâlnesc diferite agregate de particule corespunzătoare diferitelor temperaturi.
Pe masură ce vâscozitatea crește și viteza scade, modificările de structură continuă să se producă și in topitura subrăcită. Aceste modificări structurale influențează proprietățile sticlei până la o anumită temperatură, ce delimitează intervalul de rigiditate căruia îi corespunde o anumită valoare a vâscozității. [16 – 18]
Compoziția chimică a sticlei este foarte variată și determină proprietățile ei.
Din punct de vedere chimic sticla este un amestec complex de silicați și borosilicați de sodiu,calciu,aluminiu,potasiu,plumb și ai altor metale alcalino-pământoase și grele.
Principalii componenți ai sticlei, ce se exprimă sub formă de oxizi, se grupează în 3 categorii:
Oxizi bazici ():
oxidul de sodiu ()
oxidul de potasiu ()
oxidul de litiu ()
Oxizi acizi (RO2):
bioxid de siliciu (SIO2)
anhidridă borică ( B2O3)
anhidridă fosforică (P2O5)
Oxizi ai metalelor alcalino-pământoase și ai metalelor grele (RO):
oxidul de calciu (CaO)
oxidul de magneziu (MgO)
oxidul de zinc (ZnO)
oxidul de plumb (PbO)
Compoziția chimică a sticlei se poate exprima astfel:
xRO2 • yR2O • z RO
în care: R = radicalul oxizilor acizi, bazici și ai metalelor alcalino-pământoase și grele;
x, y, z = proporțiile fiecărei categorii de oxizi
Tipurile de sticlă se diferențiază după compoziția chimică, proprietățile fizico-chimice, modul de prelucrare și destinație.
Principalele tipuri de sticlă sunt :
sticla silicată a cărei principală componentă este bioxidul de siliciu (nisipul);
sticla boratică este sticla a cărei conținut este bogat în compuși ai borului;
sticla fosfatică folosește ca vitrifiant principal fosfații;
sticla borosilicată: vitrifianții utilizați sunt formați din amestec de bioxid de siliciu, borax și compuși ai borului;
sticla alumino–borosilicată: aceasta folosește ca vitrifiant un amestec de dioxid siliciu și compuși ai borului.
După compoziția chimică se disting următoarele tipuri de sticlă:
sticle unitare, care conțin un singur tip de oxizi ca vitrifianți – de exemplu sticla de cuarț care conține aproape 98% dioxid de siliciu;
sticle binare, care conțin două tipuri de oxizi formatori de rețea – de exemplu sticla silico-sodică;
sticle ternare care conțin trei tipuri de oxizi formatori de rețea – de exemplu silico-calco-sodică; silico-plumbo-potasică);
sticle polinare care conțin mai mult de trei oxizi formatori;
După proprietățile fizico – chimice și domeniile de utilizare există următoarele tipuri de sticlă:
sticla comună (silico-calco-sodică și silico-calco-potasică) utilizată pentru articole de menaj și ambalaje poate fi: colorată, incoloră, transparentă, translucidă sau opacă.
sticla cristal (silico-plumbo-potasică) se utilizează pentru articole de menaj de calitate superioară și pentru obiecte decorative și de podoabă și poate fi:
ușoară, cu 9 –18 %PbO și indice de refracție 1,530–1,540;
semigrea, cu 18 – 30 % PbO și indice de refracție 1,540–1,545;
grea, cu peste 30 % PbO și indice de refracție de peste 1,545;
semicristal sau cristal fără plumb cu BaO, K2O sau ZnO, cu indice de refracție 1,535–1,530.
sticla optică are un conținut foarte redus de oxizi de fier și este foarte omogenă; se folosește pentru lentile de ochelari, pentru aparate optice; sticla optică poate fi:
-tip crown (cu dispersie mare )
-tip flint (cu dispersie redusă)
sticla specială este rezistentă la șoc termic și este utilizată pentru articolele electrotehnice; sticla specială poate fi :
rezistentă chimic și termic, utilizată pentru sticlăria de laborator;
optică și cu absorbție selectivă;
pentru electronică și electrotehnică;
pentru tehnica nucleară; [16 – 18 ]
2.2 Materii prime folosite la obținerea sticlei
La obținerea sticlei sunt utilizate materii prime principale în rândul cărora intră: vitrifianții, fondanții și stabilizanții și materii prime secundare în rândul cărora intră afinanții, decoloranții, coloranții și opacizanții.
2.2.1 Materii prime principale
Materiile prime principale, se pot clasifica în funcție de numărul oxizilor componenți în materii prime simple(ce conțin un singur oxid util)și materii simple complexe( ce conțin doi sau mai mulți oxizi utili). După rolul pe care îl au în formarea proprietăților sticlei, acestea sunt: vitrifianții, fondanții și stabilizanții.
a) Vitrifianții( formatorii de rețea – oxizi acizi)
Vitrifianții intră în cantitatea cea mai mare în amestecul de materii prime, având rolul principal în formarea sticlei, întrucât prin topire și răcire îi conferă sticlei starea vitroasă specifică acesteia (corp solid transparent). Oxizii acizi cei mai utilizați la fabricarea sticlei sunt:
– dioxidul de siliciu SiO2 (nisip, cuarț, cristal de stâncă) :
– este elementul de bază în obținerea sticlei
– de puritatea lui depinde calitatea tipurilor de sticlă
– trioxidul de bor ( anhidrida borică) B2O3 :
– se introduce sub forma de acid boric sau borax
– se utilizează la sticla specială (de laborator) deoarece conferă stabilitate termică și chimică
– pentoxidul de fosfor P2O5 :
– se introduce sub formă de acid fosforic și unii fosfați
– trioxidul de aluminiu Al2O3(amfoter)
b) Fondanții (modificatori de rețea-oxizi bazici)
Fondanții au rolul principal de a coborî temperatura de topire a vitrifianților (sub 1500°C), înlesnind înglobarea integrală a silicei (SiO2) în masa topită. În acest scop, cei mai importanți fondanți folosiți sunt oxizii metalelor alcaline:
-oxidul de sodiu (introdus în sticlele industriale sub formă de carbonat de sodiu Na2CO3;
-oxidul de potasiu (introdus sub formă de carbonatul de potasiu K2CO3);
– oxidul de litiu
c) [NUME_REDACTAT] au rolul de a mări stabilitatea chimică și de a îmbunătății proprietățile mecanice, termice și electrice ale sticlei.
Fiecare din oxizii stabilizanți conferă sticlei anumite proprietăți și determină obținerea unui anumit tip de sticlă cu destinație precisă. Astfel:
oxidul de calciu (CaO) împreună cu dioxidul de siliciu (SiO2) și oxidul de sodiu () sunt componenți în majoritatea tipurilor de sticlă. Sticla este denumită sticlă obișnuită (comună);
oxidul de bariu (BaO) îmbunătățește proprietățile optice și stabilitatea termică;
oxidul de plumb (PbO) mărește indicele de refracție, îmbunătățește mult luciul sticlei, mărește densitatea. Sticla cu oxid de plumb se numește sticla cristal;
oxidul de zinc (ZnO) îmbunătățește stabilitatea termică și chimică; este prezent în sticla de laborator, în sticla opal. [ 16 – 18]
2.2.2 Materiile prime secundare
Materiile prime secundare sunt substanțe care se introduc în sticle în cantități mici, cu rolul de a influența desfășurarea procesului de topire,imprimând sticlei proprietăți precum culoarea sau opacitatea.După rolul pe care îl au sunt: afinanții, opacizanții, decoloranții și coloranții.
a) [NUME_REDACTAT] au rolul de a limpezi masa sticloasă topită, dând omogenitate sticlei prin eliminarea bulelor de gaze rezultate în procesul de topire.
În acest scop se folosesc: trioxidul de arsen, azotatul de sodiu sau potasiu (salpetru), sulfatul de sodiu sau calciu, clorura de sodiu.
b) [NUME_REDACTAT] se introduc cu scopul înlăturării culorilor datorate impurităților din materia primă principală (de ex. oxizii de fier dau o nuanță galben-verzuie). Decolorarea sticlei se poate face pe cale chimică, prin oxidarea oxidului feros (FeO) în oxid feric () ce are o acțiune colorantă mai slabă, sau pe cale fizică, care se bazează pe principiul formării culorilor complementare.
Ca decoloranți se folosesc:trioxidul de arsen, dioxidul de mangan, oxidul de nichel, azotatul de sodiu și alții (de ex. seleniul dă o culoare roșie care este complementară culorii verzi și, prin suprapunerea lor, sticla devine incoloră).
c) [NUME_REDACTAT] sunt oxizi sau săruri metalice cu rolul de a colora masa sticloasă.
Cei mai utilizați sunt: oxizii de fier pentru verde-albăstrui (FeO), sau galben-verzui oxidul de cobalt pentru albastru, oxizi de mangan pentru roz-gălbui, oxizi de nichel pentru violet, oxidul de crom pentru verde, etc.
d) [NUME_REDACTAT] au rolul de a conferi sticlei aspect translucid sau opalescent. Opacizanții, având o viteză mare de cristalizare, se separă în sticlă sub forma unor microcristale albe, care dau un aspect opalescent sticlei. Se folosesc în acest scop: criolit Na3AlF3 ,fluorina (CaF2), dioxidul de staniu (SnO2).
e) Acceleratorii de topire accelerează topirea silicei în masa de sticlă topită, intensifică reacțiile în faza solidă și scade temperatura de apariție a fazei lichide. Ca acceleratori se utilizează: fluorura de calciu CaF2, clorura de sodiu NaCl și hexafluorosilicatul de sodiu Na2SiF6.
f) Oxidanții sunt introduși în amestecul de materii prime atunci când este necesară crearea unui mediu oxidant în sticla topită.De obicei, această acțiune este exercitată de afinanți și de coloranți.
g) Reducătorii sunt introduși în amestecul de materii prime atunci când în sticla topită este necesar un mediu reducător.Astfel se utilizează sulfatul de sodiu Na2SO4 sau pulberile metalice (Sn,Al,Mg). [16 – 18 ]
2.3 Proprietățile sticlei
Compoziția și modul de obținere al sticlelor determină proprietățile generale ale acestora.
Proprietățile superficiale prezintă importanță în procesul de prelucrare.Acestea sunt:
a) vâscozitatea este influențată de compoziția chimică a sticlei și de temperatura ridicată (1200- 1500°C); vâscozitatea crește treptat până la solidificare pe măsură ce sticla se răcește.
b) tensiunea superficială este forța de contracție care acționează asupra unei lungimi egale cu unitatea pe suprafața fluidului; aceasta este modificată în mică măsură de compziția chimică și de temperatură.
c) capacitatea de cristalizare reprezintă procesul de separare a unor cristale în masa sticloasă în cazul răcirii lente al topiturii; acesta este un fenomen negativ ce influențează prelucrarea produselor finite
d) capacitatea de umectare se determină prin raportul dintre energiile libere superficiale ale fazelor care se află în contact.
Proprietățile mecanice ale sticlei sunt:
a) duritatea este importantă în procesul șlefuirii, influențând rezistența sticlei la zgâriere în timpul utilizării; scade creșterea temperaturii și poate fi mărită prin schimb ionic și prin depunerea pe suprafața sticlei a unor pelicule oxidice sau metalice
b) fragilitatea sau rezistența la șoc mecanic este o proprietate ce îi limitează utilizările sticlei, influențându-i negativ calitatea; la aceasta contribuie prezența unor tensiuni interne cât și compoziția chimică și se poate ameliora prin tratamente termice.; prin călire se mărește rezistența la tracțiune de 3-4 ori față de cea a sticlei recaptă normal, iar sticla călită și racită brusc are o rezistență la șoc mecanic mai mare de 5-8 ori față de sticla obișnuită.
c) rezistența la compresiune este mult mai mare decât a alor materiale ( cuprinsă în intervalul 500-2000 N/mm2; crește odată cu creșterea conținutului oxizilor formatori din sticlă datorită structurii compacte pe care o realizează.
Proprietățile termice ale sticlei sunt:
a) conductibilitatea termică este redusă ( sticla –izolator termic); crește odata cu creșterea conținutului în SiO2, Fe2O3, MgO, Al2O3;
b) dilatarea termică este redusă (coeficientul de dilatare este mai mic decât cel al metalelor); mărimea coeficientului de dilatare termică este influențat de compziția chimică; cu cât coeficientul de dilatare este mai redus , cu atât rezistența sticlei la șocul termic este mai mare;
c) stabilitatea termică (rezistența la șoc termic) reprezintă capacitatea sticlei de a rezista la variații mari și rapide de temperatură, fără a se distruge; valoarea stabilității termice a sticlei este invers proporțională cu dilatarea și căldura specifică și direct proporțională cu conductibilitatea;
Proprietățile optice ale sticlei sunt:
a) transmisia luminii se exprimă prin coeficientul de transmisie T ce reprezintă raportul dintre fluxul luminos transmis și fluxul luminos incident; acesta crește cu cât transparența sticlei este mai bună;
b) absorbția luminii se exprimă prin coeficientul de absorbție A ce reprezintă raportul dintre fluxul luminos absorbit și fluxul luminos incident; este invers proporțională cu transmisia;
c) indicele de refracție este raportul dintre viteza de deplasare a unei oscilații electromagnetice de o anumită lungime de undă, în aer și în sticlă; acesta are o deosebită importanță pentru sticla optică și este de 2 feluri:
sticlă flint cu un conținut mare de PbO( coeficient de dispersie mic și indice de refracție mai mare)
sticlă crown sau silico-calco-sodică cu adaosuri de diferiți oxizi( coeficient de dispersie mare și indice de dispersie mic);
d) reflexia luminii exprimată prin coeficientul de refracție r, reprezintă raportul dintre fluxul luminos reflectat și fluxul luminos incident;
Proprietățile electrice sunt:
a) conductivitatea electrică este determinată de comportarea sticlei într-un câmp electric și are o valoare mică la temperatura mediului ambiant; sticla se încadreză în cateogria izolatorilor electrici; aceasta se mărește odata cu creșterea conținutului de oxizi alcalini în timp ce, ceilalți oxizi din compoziția sticlei o reduc; valoare conductivității electrice mai este influențată și de tratamentul termic la care este supusă sticla pe parcursul procesului tehnologic; sticla călită conduce curentul de 2-3 ori mai bine decât scticla recoaptă;
b) proprietățile dielectrice sunt caracterizate prin următoarele mărimi:
permitivitatea dielectrică variază mult cu compoziția sticlei și depinde de frecvența câmpului electric;
cantitatea de enrgie absolută reprezintă pierderile dielectrice ce variază în funcție de temperatură
rezistența dielectrică se caracterizrază prin tensiunea câmpului electric la care se produce străpungerea izolatorului
Proprietățile chimice ale sticlelor interesează din punct de vedere al reacțiilor chimice atunci când produsele din sticlă vin în contact cu diferite substanțe în industrie, laboratoare și ca ambalaje și obiecte de uz comun.
Sticla, cunoscută ca un material deosebit de rezistent chimic îi permite utilizarea în diverse domenii: industria chimică, farmaceutică, alimentară. Totuși, după lungi utilizări, pot apărea interacțiuni de mică intensitate ce pot determina efecte nedorite.
Proprietățile chimice ale sticlelor depind în mod esențial de structura suprafeței. Grupările silanol de pe suprafața sticlei permit efectuarea unor reacții de adiție și de substituție cu o mare varietate de substanțe organice și anorganice. În straturile vecine suprafeței cât și la nivelul acestor grupări, sunt posibile procese de schimb ionic. Structura suprafeței sticlei condiționează comportarea obiectelor din sticlă, față de apă și alți reactivi.
Proprietățile chimice se referă la comportarea sticlei la acțiunea distructivă a apei, a acizilor, a bazelor, a sărurilor și a gazelor din atmosferă.
a) acțiunea apei asupra sticlei se desfășoară în 3 etape: începe prin adsorbție, urmată de schimbul ionic difuzional și apoi de hidroliza silicaților și a altor compuși din compoziția sticlei; acțiunea prelungită a apei determină deci, formarea pe suprafața sticlei a unui strat de hidroxizi alcalini, datorită combinării componenților bazici ai sticlei (oxizii alcalini cu apa). Acest strat este higroscopic, continua să absoarbă apa din atmosferă producând treptat degradarea sticlei.
b) adiția unor oxizi (Al2O3 , CaO) poate contribui la îmbunătățirea durabilității sale chimice
c) atacul acizilor asupra sticlei are ca efect principal scoaterea acidului silicic din combinațiile sale și formarea gelului de silice, protector, cu o grosime de câteva sute de nm. Acidul fluorhidric HF dizolvă ușor sticlele silicatice, ca urmare a formării în soluție a silicofluorurilor complexe, fiind singurul dintre acizii minerali ( cu acțiune asemănătoare a apei) care atacă sticla.
d) acțiunea bazelor este diferită datorită capacității lor de a dizolva SiO2 împiedicând formarea gelului protector de silice; dacă în compoziția sticlei este introdus oxid de zirconiu ZrO2 rezistența la acțiunea bazelor va crește. După o anumită perioadă de timp, sticla își pierde transparența în urma atacului bazelor solubile.
e) acțiunea sărurilor acide este asemănătoare cu cea a acizilor și cea a sărurilor neutre este asemănătoare cu cea a apei.
Sticlele cele mai stabile din punct de vedere chimic ( la acizi) și termic sunt cele de tip borosilicatic( Jena, Pyrex). Cele care prezintă o mare rezistență la apă, acizi și șoc termic sunt sticlele înalt silicioase de tipul cele de cuarț( silice) sau Vycor. [16 – 18]
2.4 Caracteristici impuse ambalajelor din sticlă. Forme și dimensiuni.
Ambalajele din sticlă se clasifică în funcție de profilul gurii și după modul de închidere. Buteliile din sticlă trebuie să satisfacă o serie de cerințe pentru a putea fi utilizate în industrie. Se disting cerințe privitoare la capacitate, formă, dimensiuni, materialul din care sunt confecționate, în funcție de destinația acestora. Stabilitatea și rezistența sunt influențate de acești factori care devin astfel condiții esențiale pentru utilizarea buteliilor din sticlă în producție de serie mare. Prin standartizare distingem mai multe tipuri de butelii de sticlă și accesorii specifice.
În figura 2.1 este prezentată forma gâtului pentru butelii închise cu dopuri de plută sau din plastic (figura 2.1a) și capsule metalice nervurate (figura 2.1b), precum și dimensiunile caracteristice ale acestora.
Figura 2.1 Forma gâtului pentru butelii închise cu dopuri de plută (a) si capsule metalice nervurate (b)
În figura 2.2 este prezentată forma gâtului pentru butelii de sticlă închise cu capsule de rupere din aluminiu sau material plastic.
Figura 2.2 Forma gâtului pentru butelii de sticlă închise cu capsule de rupere
În figura 2.3 a),b),d),e),f) sunt prezentate forme ale gâtului pentru butelii închise cu capsule filetate (diverse variante), iar in figura 2.3c) este prezentată forma gâtului pentru butelii închise cu dopuri metalice.
Figura 2.3. Forma gâtului pentru butelii de sticlă închise cu capsule filetate a),b),d),e),f) și cu dopuri mecanice c).
Închiderea buteliilor din sticlă se poate efectua prin mai multe moduri: cu dop de plută, cu capsule metalice tip coroană, cu capsule de rupere din aluminiu, cu capsule filetate, cu dop mecanic, etc.
Închiderea buteliilor cu dop de plută (figura 2.4) se utilizează, de obicei, la închiderea buteliilor umplute cu vin. Dopurile de plută au formă cilindrică, sunt usoare, elastice și au o compresibilitate excelentă. Ele au început să fie înlocuite, însă, cu alte sisteme de închidere. Din plută se mai confecționează inele de garnitură pentru unele tipuri de capsule metalice (exemplu: capsule de rupere din aluminiu).
Figura 2.4 Reprezentarea grafică a formei gîtului pentru butelii din sticlă închise cu dop de plută. [16 – 18]
CAPITOLUL III. PROCESUL DE ÎMBUTELIERE ȘI MATERIALE FOLOSITE LA ÎMBUTELIEREA VINURILOR ROȘII
3.1. Îmbutelierea vinului
Necesitatea îmbutelierii vinului.
Multă vreme vinul a fost comercializat, preponderent, în "stare vărsată" la butoi și ulterior în cisterne metalice. În prezent vinul se comercializează în proporție de peste 80% în "stare îmbuteliată". Vinurile de calitate cu denumire de origine și vinurile speciale, nu pot fi puse în consum decât sub formă îmbuteliată (Legea viei și vinului). Aceasta, pentru păstrarea însușirilor organoleptice de calitate și garantarea autenticității lor. Și la vinurile de masă, chiar dacă nu există această obligativitate, îmbutelierea este necesară pentru că facilitează comercializarea și sporește încrederea consumatorilor asupra calității produsului pe care îl consumă.
Spațiile pentru îmbuteliere.
Îmbutelierea este o activitate tehnologică specifică și care trebuie separată de vinificarea primară. Actualele "Complexe de vinificație" în care sunt incluse și spațiile de îmbuteliere, nu reprezintă o soluție tehnică corespunzătoare, cheltuielile de investiții sunt mari și nu se pot menție normele de igienă sanitară, absolut necesare, în spațiile în care se îmbuteliază vinul. Îmbutelierea necesită mult spațiu construit și dotări auxiliare (alimentare cu apă, canalizare, epurarea apelor uzate, alimentare cu energie electrică etc.). Spațiile minime necesare ce trebuie asigurate, sunt următoarele:
• spațiul pentru amplasarea utiliajelor care alcătuiesc linia de îmbuteliere;
• spațiul de stocare a vinului pregătit pentru îmbuteliere; • spațiul pentru stocarea vinului îmbuteliat;
• spațiul pentru recepția și expediția produselor îmbuteliate, inclusiv rampa de încărcare;
• spațiul pentru depozitarea materialelor necesare procesului tehnologic de îmbuteliere.
Construcția (localul) trebuie să asigure o temperatură constantă, între 16 și 20°c și o iluminare cât mai bună. Trebuie evitată higroscopicitatea ridicată a aerului, provocată de mașinile de spălat butelii, care favorizează dezvoltarea mucegaiurilor. Pentru economia de spațiu și asigurarea calității operației de îmbuteliere se recomandă: așezarea liniară a utilajelor care alcătuiesc linia de îmbuteliere, cu accese bine degajate la mașinile respective; depozitarea separată a materialelor consumabile la îmbuteliere; asigurarea condițiilor pentru menținerea curățeniei în spațiile de îmbuteliere, atenție acordându-se pardoselilor, rigolelor, pereților, sistemelor de ventilație.
Măsurile tehnologice la îmbuteliere.
Îmbutelierea vinului necesită măsuri tehnologice suplimentare cu privire la controlul calității vinului, folosirea materialelor în procesul de îmbuteliere (sticle, dopuri, etichete), verificarea calității operației de îmbuteliere.
Controlul calității vinului.
Vinul care se îmbuteliază trebuie să fie limpede, stabil fizico-chimic și biologic, sănătos. Controlul calității vinului se face înainte de îmbuteliere, prin analiza organoleptică și analiza de laborator.
Analiza organoleptică trebuie să evidențieze absența defectelor (mirosuri și gusturi străine), să reliefeze însușirile olfacto-gustative corespunzătoare tipului de vin, în special aromele de soi și buchetul de maturare/învechire ca element al evoluției calitative a vinului. Controlul microbiologic este de mare importanță. Vinul trebuie să fie lipsit de bacteriile acetice și propionice, de ciupercile care produc floarea vinului și sporii de mucegaiun. Încărcătura de germeni activi (levuri, bacterii lactice), trebuie să fie cât mai redusă.
Stabilirea momentului de îmbuteliere.
În principiu, se urmărește ca vinurile să fie puse în consum (îmbuteliate) în primul an de la producerea lor. Tehnologiile actuale de condiționare a vinului, oferă producătorilor această posibilitate. Numai o parte din vinurile de calitate (DOC) sunt trecute la păstrare, pentru maturare/învechire. Păstrarea vinului timp îndelungat (2-3 ani sau mai mult), a devenit o tehnologie neeconomică pentru producători. Momentul de îmbuteliere a vinului este condiționat, în primul rând, de categoria de calitate:
a) Vinurile de masă, se îmbuteliază în timpul cel mai scurt după condiționare (tragerea de pe drojdie, centrifugare, bentonizare, filtrare tangențială). La aceste vinuri, calitatea este dată de aromele primare din struguri și aromele de fermentație care le conferă însușirile organoleptice de prospețime și vinozitate. Ori, aceste însușiri se pierd în urma păstrării îndelungate a vinurilor de masă.
b) Vinurile de calitate superioară (albe sau roșii), trebuie îmbuteliate în anul în care au fost obținute. După primele 5-6 luni, timp în care s-au aplicat lucrările de condiționare (cleire, stabilizare tartrică, filtrare sterilă, pasteurizare, testarea stabilității proteice și biologice), se poate trece la îmbutelierea lor. Nu se justifică păstrarea acestor vinuri mai mult de un an, deoarece nu câștigă în calitate, ci din contră sunt amenințate de fenomenele de depreciere calitativă.
c) Vinurile de calitate cu denumire de origine controlată (DOC) și cele cu trepte de calitate, care se ameliorează prin păstrarea îndelungată, se îmbuteliază numai după ce au parcurs o anumită perioadă de maturare/învechire:
• vinurile DOC, minim 1 an de păstrare, din care 6 luni de maturare la vas;
• vinurile DOC-CMD, minimum 2 ani, din care cel puțin 1 an de maturare la vas; • vinurile DOC-CT și DOC-CÎB, minim 3 ani, din care cel puțin 2 ani maturare la vas.
Pentru aceste vinuri este necesară și învechirea la sticle, după cum urmează:
– minim 6 luni pentru DOC;
– 12 luni pentru DOC-CMD;
– 24 de luni pentru DOC-CÎB.
Această estapă de învechire la sticle, deși necesară este facultativă pentru producători, deoarece este dictată de condițiile economice.
Calitatea materialelor folosite la îmbutelierea vinurilor, are mare importanță.
În primul rând, ele trebuie să fie lipsite de microorganisme și substanțe care pot contamina vinul, fără mirosuri străine. Trebuie de avut în vedere faptul că, materialele folosite la îmbuteliere (sticlele, etichetele, dopurile, capsulele) reprezintă elementele de marketing, care contribuie în mare măsură la valorificarea vinurilor. Producătorii care sunt interesați să câștige piața cu vinurile lor, trebuie să acorde mare atenție materialelor pe care le folosesc la îmbuteliere. Ele trebuie să fie în deplină concordanță cu categoria de calitate a vinurilor, deoarece "ambalajul prezintă vinul".
Verificarea operației de îmbuteliere, atât în timpul derulării ei, cât și în faza finală.
Câteva măsuri tehnice se impun a fi luate:
• Filtrarea sterilizantă a vinului, care se face prin plăci filtrante sau prin membrane. În primul caz, presiunea de filtrare are mare importanță; ea trebuie să fie constantă, variațiile de presiune să nu depășească 0,5 bari. Între filtrul steril și mașina de turnare a vinului în butelii, să existe un vas tampon pentru sincronizarea debitelor celor două aparate. În cazul filtrelor cu membrană, presiunea nu influențează calitatea îmbutelierii.
• Filtrele, pompele de regularizare a presiunii, conductele de vehiculare a vinului, trebuie să fie sterilizate. Sterilizarea filtrelor se face cu aburi fierbinți sau apă fierbinte. Presiunea aburului la intrare, între 0,2 bari (105°C) și 0,5 bari (111°C); durata de acțiune a aburului 30 min. După terminarea sterilizării, toate intrările și ieșirile filtrului se închid, iar filtrul se ține închis până la punerea în funcțiune.
Sterilizarea cu apă fierbinte la 90°C se face prin circulația apei la presiunea de 0,2 bari, corespunzător unei viteze de curgere de cca. 500 litri/oră/nr'. Durata sterilizării este de 30 minute, timp în care apa este recirculată. La sfârșit, filtrul se închide.
Când instalația de filtrare rămâne nefolosită o perioadă mai îndelungată (2- 3 săptămâni), se conservă prin încărcare cu o soluție apoasă de S02 concentrație 2%. Se previne astfel dezvoltarea bacteriilor.
Întreruperea lucrului mai mult de o oră, impune schimbarea plăcilor filtrante, dezinfectarea mașinilor de turnare și de dopuit. Filtrele cu cartușe filtrante se spală cu apă caldă, în contra-curent.
La câteva butelii se face controlul microbilogic al vinului, conținutul în S02 liber și controlul organoleptic. Dacă se constată variații asupra parametrilor respectivi, se analizează cauzele și se iau măsurile de îmbunătățire a operației de îmbuteliere. [19]
3.2. Tehnologia de îmbuteliere a vinului
Îmbutelierea vinului se execută manual la nivelul micilor producători și mecanizat în unitățile mari de producție viti-vinicolă. Sunt folosite linii tehnologice de îmbuteliere semimecanizate sau complet automatizate electronic.
Linia tehnologică de îmbuteliere.
Este alcătuită din totalitatea mașinilor și dispozitivelor care execută în flux continuu operațiile prin care se realizează îmbutelierea vinului, în următoarea succesiune: depaletizarea buteliilor goale, spălarea și dezinfectarea buteliilor, umplerea buteliilor cu vin (turnarea vinului), astuparea buteliilor (dopuirea sau capsularea), etichetarea și toaletarea buteliilor, aplicarea timbrului fiscal, ambalarea și paletizarea buteliilor cu vin.
Depaletizarea buteliilor.
Buteliile noi sunt transportate în ”paleți” din lemn înfașurați cu folie din polietilena (europaleți),unde sunt așezate în poziție verticală pe 5 rânduri.În cazul buteliilor reciclate,acestea sunt transportate în navete PVC cu o capacitate de 10-20 sticle sau din lemn cu o capacitate de 10-24 sticle.Paletizarea lor este mult mai eficientă.
Pentru manipularea paleților și navetelor cu butelii se folosesc electrostivuitoare si motostivuitoare.Navetele cu butelii sunt preluate de banda transportoare (productivitate 700 navete/oră) pentru a fi introduse în sala de spălare.
Pentru scosul buteliilor din paleți se utilizeaza dispozitivele automate de depaletizare,iar pentru scosul buteliilor din navete există dispozitive automate cu cap de prehensiune.
Spălarea și dezinfectarea buteliilor.
Buteliile noi care vin paletizate în folie de polietilenă, sunt curate și sterile, operația fiind garantată de firma furnizoare. Uneori se impune clătirea lor cu apă caldă și rece, utilizându-se mașinile automate de spălat buteliile.
Buteliile reciclate trebuie curățate și spălate. Curățarea este operați~ prealabilă spălării și se execută manual; se înlătură eventualele resturi de dopuri ȘI materii organice din interiorul buteliilor, resturile de la capsulele metalice rămase pe gâtul buteliilor. Se înlătură buteliile cu defecte (ciobite, crăpate).
Sterilizarea buteliilor.
După curățare și spălare, buteliile sunt sterilizate în interior. Se folosesc mai multe procedee:
• insuflarea în interiorul buteliei de aer steril, trecut printr-un filtru cu debitul de 5m3/oră și presiunemaximă de 6 bari;
• insuflare de S02 gazos cu ajutorul mașinii de sterilizat butelii;
• trecerea buteliilor printr-un tunel cu flacără și radiații ultraviolete (UV), folosind ca agent termic gazele naturale;
• utilizarea ozonului, care este un agent sterilizant superior clorului și radiațiilor UV; se injectează în butelii, distrugând complet bacteriile, levurile, sporii ciupercilor și suprimând materiile organice prin oxidare; după sterilizare, ozonul trece în starea de oxigen, fără să lase reziduuri toxice.
Controlul microbiologic.
Buteliile spălate și sterilizate sunt supuse controlului microbiologic, care se poate efectua în două moduri:
• Se clătește butelia cu 100mL apă bidistilată (sterilă), după care apa se trece printr-o membrană filtrantă cu porii de 0,2 μm care reține celulele de levuri și bacterii. După incubarea membranelor în etuva termostat, pe un mediu gelozat, se examinează la microscop coloniile de microorganisme formate;
• Se introduc în butelie 50 mL mediu nutritiv gelozat, concentrație 20 g/L, la temperatura de circa 45°C. Butelia în poziție orizontală se rulează, pentru formarea unei pelicule fine pe întreaga suprafață internă a buteliei. Se fixează dopul și se plasează butelia într-o etuvă termostat, pentru incubarea microorganismelor. După câteva zile se examinează dacă s-au format coloniile de microorganisme.
Umplerea buteliilor.
Vinul pregătit pentru îmbuteliere este adus într-un rezervor tampon din inox, capacitate 5-6 mii litri. Înainte de a intra în mașina de turnare, vinul trece printr-un filtru cu membrane filtrante sterilizante.Umplerea buteliilor este de mai multe tipuri si anume:
Umplerea la nivel constant se realizează cu ajutorul unu ștuțuri;
Umplerea izobarometrică se realizează cu mașini ce acționeză sub vacuum ușor;
Umplerea volumetrică se folosește la turnarea vinului în recipienții nerecuperabili (buteliile din plastic, cutiile din carton stratificat), care fiind ușor deformabile prezintă dificultăți de umplere și nu pot fi folosite mașinile de turnare la nivel constant.;
Umplerea ponderală; astfel de mașini de turnare a vinului, au fost concepute în ultima vreme; vinul care se introduce în fiecare butelie se măsoară gravimetric, printr-un sistem de balanțe hidrostatice; sunt mașini de turnare rotative, cu productivitate scăzută de cca. 400-500 butelii/oră și lucrează în condiții aseptice.
Inertarea buteliilor constă în injectarea de azot lichid în buteliile sterilizate,înainte de umplerea lor cu vin.
Nivelul de umplere a buteliilor.
Teoretic, în fiecare butelie trebuie să se introducă un volum de vin egal cu capacitatea nominală a buteliei. Între capacitatea efectivă a buteliilor și cea nominală se admit diferențe (abateri) de ± l0-20 mL. Acestea datorită faptului că nu toate buteliile dintr-un lot au exact aceeași capacitate efectivă prevăzută în standardele de fabricație. Prin folosirea la îmbuteliere a mașinilor de umplere la nivel constant, nu toate buteliile vor prezenta același grad de umplere. Neuniformitatea nivelului de umplere la butelii, poate constitui un criteriu inacceptabil pentru comercializarea vinului și o suspiciune a consumatorului că poate fi înșelat. Nivelul de umplere se măsoară de la partea superioară a gâtului buteliei și până la suprafața vinului, la temperatura de 20°C,valoarea exprimându-se în mm. Dacă temperatura vinului în momentul îmbutelierii este diferită de 20°C nivelul de umplere trebuie reglat: mai mic la vinul rece și mai mare la vinul cald, ținându-se seamă că la temperatură ridicată vinul se dilată (volumul crește). Variațiile de volum cauzate de temperatură sunt dependente și de conținutul vinului în alcool și zaharuri; vinurile mai bogate în alcool și în zaharuri se dilată mai mult decât cele slab alcoolice și cele seci.
Limitarea pătrunderii aerului în vin.
În timpul îmbutelierii, aerul pătrunde în vin datorită turbulenței și emulsionării cu vinul. Are loc o îmbogățire bruscă a vinului în oxigen, cantitate de 0,2-1,5 mg/L, în funcție de presiunea cu care vinul intră în butelie. Atunci când îmbutelierea se face cu aspirația aerului din butelie, cantitatea de oxigen dizolvat în vin este de numai 0,080 –
0,70 mg/I. În timpul umplerii, vinul trebuie să curgă pe pereții buteliei, pentru a se diminua turbulența și emulsionarea cu aerul; dacă vinul se introduce în butelie sub formă de jet gros, crește gradul de turbulență și emulsionare.
Pentru a preveni pătrunderea aerului în vin, mai ales la vinurile care se dau în consum imediat după îmbuteliere, este necesar ca vinul să fie sulfitat cu doze de 25-30 mg/L S02 liber și de adăugat acid ascorbic în vin.
Capsularea buteliilor.
Pentru închiderea buteliilor cu capsule metalice tip coroană sau cu filet, se folosesc mașinile la care capurile sunt prevăzute:
– fie cu dispozitive pentru presarea capsulelor pe gura buteliei și strângerea circulară a franjurilor (cazul capsulelor tip coroană);
– fie cu dispozitive pentru mularea și înfiletarea capsulelor metalice în gâtul buteliilor.
După capsulare se impune controlul buteliilor: aspectul general al capsulelor, absența rupturilor, deteriorarea decorului capsulei.
Etichetarea și decorarea buteliilor.
Aplicarea etichetelor pe butelii se realizează manual și cu ajutorul mașinilor automate de etichetat. Se folosesc mașinile de etichetat rotative, care aplică eticheta principală și contraeticheta, fluturașul sau bulina, în cazul când buteliile se decorează și cu accesorii.
Decorarea gâtului buteliilor se face cu capsule (capișoane) din aluminiu, polilaminate, material sintetic (PVC) și din staniu-plumb. Capsulele din foiță de aluminiu sunt ieftine. Dezavantajul lor constă în imposibilitatea de a realiza o suprafață netedă în urma procesului de gofrare. Capsulele din staniu-plumb sunt scumpe și se folosesc numai la îmbutelierea vinurilor de înaltă calitate.
Pentru prevenirea evaziunii fiscale în rândul comercianților de băuturi alcoolice, Statul a introdus obligativitatea aplicării timbrului fiscal la îmbutelierea băuturilor alcoolice. Aplicarea timbrului fiscal se face manual sau cu ajutorul mașinilor speciale de timbrat care necesită verificarea automată a înalțimii buteliilor. [19]
3.2. Materialele folosite la îmbuteliere
Gama materialelor folosite la îmbutelierea vinurilor s-a diversificat foarte mult; de la buteliile din sticlă, s-a trecut la cele din plastic și din carton; de la dopurile din plută, la cele din materiale plastice și capsulele metalice; de la etichetele simple din hârtie, la etichetele colante și la buteliile serigrafiate.
3.2.1. Buteliile din sticlă
La fabricarea sticlei pentru butelii (sticla sodică), materiile prime sunt următoarele: nisipul de cuarț, calcarul și carbonatul de sodiu calcinat, la care se adaugă o serie de oxizi metalici. Adausul de oxizi de plumb, conferă sticlei claritate și strălucire.
Topirea se face în cuptoare speciale la temperatura de cca. 1500°C, iar modelarea sticlei are loc la 1200°C prin suflarea de aer comprimat.
Culoarea sticlei se obține prin adausul de oxizi metalici, în special cei de fier: sticla de culoare albă conține numai 0,08-1,15% Fe203, cea de culoare verde deschis 0,8-1,2% Fe203, iar cea de culoare verde închis (pentru șampanie) 2,0- 2,5% Fe203. Proprietăți. Sticla întrunește proprietăți optice și mecanice valoroase.
Optice: absorbție mare în domeniul vizibil, 92% din lumina incidentă; absorbție în ultraviolet (UV) slabă și se reduce prin adaosul de oxid de cadmiu sau sulfat de cadmiu la fabricație; absorbția razelor X este mai mare la sticla care conține oxizi de Pb și de Ba.
Mecanice: conductivitate termică bună, rezistența la șocul termic fiind de 40°C.
Avantaje. Sticla este inertă chimic și nu reține mirosurile; impermeabilă pentru gaze, vapori și lichide. Se spală ușor și poate fi reciclată I00%. Se poate obține în forme și culori diverse.
Dezavantaje. Este fragilă, înregistrându-se spargeri mari la manipulare și transport; îmbătrânește sub acțiunea agenților atmosferici, cu formarea unor depuneri albicioase (se poate regenera prin clătirea buteliilor cu o soluție de acid clorhidric 1-2% acid clorhidric); se trasportă și se depozitează dificil. Actualmente, transportul și manipularea buteliilor se face prin paletizare.
Condițiile de calitate pentru butelii.
Sticlele folosite la îmbutelierea vinului, trebuie să îndeplinească anumite condiții de calitate, reglementate prin standardele de stat și standardele profesionale de firmă. Aceste condiții se referă la: forma geometrică a buteliei, capacitate, grosimea pereților, forma fundului, suprafața de etanșare a gurii, culoare, transparență, rezistența la presiunea internă, rezistența la șocul termic.
Sunt preferate buteliile cu greutate cât mai mică, fără ca durabilitatea lor să scadă. Așezată în poziție verticală, pe o suprafață de sprijin plană, butelia trebuie să aibă o stabilitate bună, unghiul de abatere față de verticală să nu depășescă l,5°. Paralelismul planului gurii cu planul fundului, exprimat prin diferența de înălțime, să nu depășească l mm; altfel, spargerile la îmbutelierea mecanizată sunt mari.
Pereții buteliilor să nu prezinte tensiuni interne rămase din fabricație (goluri sub formă de bășici și variații de culoare), deoarece scade rezistența la șocurile mecanice și șocurile termice.
Gâtul buteliei să fie cilindric pe toată lungimea de etanșare a dopului (30 mm).
Tipurile de butelii.
Butelia este ambalajul vinului și reprezintă elementul de marketing cel mai important la prezentarea produsului. Contribuie în mare măsură, la personalizarea vinului. De aici și preocupările vinificatorilor de a avea tipurile de butelii, care să exprime cel mai bine vinurile pe care le produc în podgoriile lor.
Tipul buteliei este dat de forma, capacitatea, tenta de culoare și aspectul ei general. Pentru vinurile liniștite, tipurile de butelii care au consacrat marile podgorii și-au făcut apariția La începutul sec. al XIX-iea. Exemplu tipurile: Bordeaux, Porto, Chianti, Rhein, Tokay etc.
Trei tente de culoare se folosesc la buteliile pentru vin: culoarea albă, pentru vinurile licoroase și roba vinurilor roze; albă cu tentă gălbuie, pentru vinurile albe și roșii-rubinii de tipul Pinot noir; verde, pentru vinurile roșii-albăstrui de tipul [NUME_REDACTAT] și vinurile spumante (șampanie). Tenta de culoare mai închisă (antică), rezistenă la razele UV în special între 360-440 nm se folosește la buteliile pentru vinurile de înaltă calitate și se extinde și la vinurile albe și cele efervescente.
Capacitatea buteliilor.
Este diferită: 100 cL, 75 cL, 70 cL, 50 cL, și "magnum" de 200 cL. Au crescut în mod constant preferințele consumatorilor pentru buteliile de trei sferturi (75 cL), în detrimentul celor de un litru (100 cL). Aceasta ca urmare a faptului că s-a trecut de la "vinul de băut" la "vinul de plăcere" care este un vin de calitate, ce se consumă în cantitate mai mică.
Butelia de capacitate mare (magnum), simbol de sărbătoare, generozitate și petrecere, prezintă interes numai pentru celebrarea unor evenimente. Tendința este pentru butelia de 50 cL (jumătate de litru) care odată destupată, vinul se consumă în totalitate.
Se are în vedere și monogamia în rândul familiilor, care a crescut în ultima vreme. Butelia de un litru. Cunoscută la noi ca tipul de butelie "Borviz", folosită cândva la îmbutelierea apelor minerale. Are formă cilindrică și se îngustează repede la partea superioară terminându-se cu un gât scurt. Înălțimea buteliei 280 ± 2 .
Butelie de culoare albă sau verzuie, capacitatea măsurată la 60 mm de la planul gurii 1000 ± 20 mL, masa cca. 590 g (STAS 1334-79). Se poate închide cu dopurile din plută, material plastic sau cu capsule tip "coroană". În cazul capsulelor, gura buteliilor are profilul modificat cu un inel adâncit, pentru fixarea capsulei.
Butelia de un litru.
Cunoscută la noi ca tipul de butelie "Borviz", folosită cândva la îmbutelierea apelor minerale. Are formă cilindrică și se îngustează repede la partea superioară terminându-se cu un gât scurt. Conform STAS 1334-79, înălțimea buteliei este de 280 ± 2 cm (figura 3.2.1.1). Se poate închide cu dopurile din plută, material plastic sau cu capsule tip "coroană"
Butelia de 1 litru se folosește numai la îmbutelierea vinurilor de masă (albe și roșii) și a vinului pelin, acestea fiind vinuri anonime.
Butelia de tip Bordeaux.
Este leader în topul buteliilor pentru vin, folosită în întreaga lume. O butelie de bun gust, care se remarcă prin forma cilindricăzveltă, gâtul scurt tradițional, umerii bombați pentru a-i da o oarecare amploare, prezența inelului de formă pătrată la gură, ca simbol al autenticității. Înălțimea buteliei 290 ± 3 mm, culoarea verzuie, pentru a proteja vinul de acțiunea luminii, corpul drept, fundul semibombat către interior pentru a mări rezistența buteliei la presiunea interioară a gazelor (C02), capacitatea 750 ± 10 mL, masa cca. 500 g. (fig. 11. 1). Se folosește pentru îmbutelierea vinurilor roșii de calitate, dar și la îmbutelierea vinurilor albe.
O variantă a buteliei de tipul Bordeaux este cea de tip Bourgogne, care se deosebește prin aceea că este mai largă în partea superioară și are gâtul lung. Se folosește pentru îmbutelierea vinurilor roșii de Pinot noir în regiunea viticolă Bourgogne-Franța. La noi acest tip de butelie se utilizează mai puțin.
Butelia de tip Rhein.
Este cea mai reprezentativă butelie, pentru vinurile albe de calitate. Se distinge prin corpul cilindric-alungit, gâtul în prelungirea buteliei, terminat cu un inel ceva mai lat. Înălțimea buteliei 310±2 mm, capacitate 750 ± 10 mL, masa cca. 520 g. Este o butelie viguroasă (masivă), de culoare verzuie, pentru a proteja vinurile albe de influența directă a luminii.
Butelia de tip Jidvei.
Folosită în exclusivitate pentru îmbutelierea vinurilor albe de Sauvignon și tipul de vin "Premiat", care se obțin în podgoria Tâmave.Ca tip de butelie se aseamănă cu cea de Bordeaux, de care se deosebește prin faptul că este mai înaltă (303 ± 3 mm), gâtul buteliei ceva mai lung (70 mm) pentru a permite închiderea cu dopuri de plută pe o adâncime de 30 mm. Capacitatea buteliei 750 ± 10 mL, masa 550 g, culoarea albă care să pună în evidență nuanța alb-verzuie a vinurilor de Târnave.
Butelia de tip Murfatlar.
A fost concepută pentru vinurile dulci naturale, care se obțin în această podgorie. Se remarcă prin eleganța ei: corpul cilindric care se alungește treptat (înălțimea 310 ± 2 mm), gâtul prelung și terminat cu un inel dreptunghiular. Suprafața de sprijin (fundul sticlei) este crenelată. Capacitatea 750 ± 1OmL, culoare albă. Acest tip de butelie se folosește și la vinurile dulci din podgoria Cotnari.
Buteliile serigrafiate.
Serigrafia reprezintă un mod de decorare a buteliilor, pentru marcarea evenimentelor festive sau lansarea unui anumit produs. Există două posibilități de serigrafie a buteliilor:
• prin depunerea pe sticlă a unui strat de email termofuzibil la 70°C, care se solidifică în contact cu sticla. [NUME_REDACTAT] 600°C, emailul se vitrifiază;
• depunerea emailului la rece și decorarea buteliei folosind tușuri sau cemeluri speciale. Pe email se imprimă prin policromie, emblema producătorului, teme votive legate de cultura viței de vie și vinificarea strugurilor, anii care marchează evenimente festive. [19]
3.2.2. Buteliile din plastic
Sunt folosite tot mai mult la îmbutelierea produselor alimentare lichide (apă minerală, ulei, sucuri din fructe etc). Avantajele pe care le oferă, în comparație cu buteliile din sticlă, sunt următoarele:
greutate foarte mică, o butelie de 70 cL capacitate are masa de numai 50 g, față de 520 g cât cântărește butelia din sticlă;
se transportă, manipulează și depozitează foarte ușor;
au elasticitate și rezistență la variațiile de presiune interioară, datorate gazelor din interiorul lichidelor.
ln ultima vreme, buteliile din plastic se folosesc și la îmbutelierea vinului.
Dezavantaje. Multiple:
materialele plastice nu sunt absolut inerte chimic, deoarece sub acțiunea alcoolului o parte din substanțele auxiliare folosite în procesul de polimerizare trec în vin;
sunt permeabile pentru oxigenul din aer și nu asigură vinului o protecție antioxidantă totală;
nu permit închiderea cu dopuri din plută și deci nu se face o etanșare perfectă, iar vinul îmbuteliat după cca. 6 luni capătă un caracter pronunțat de oxidat.
Buteliile din plastic nu sunt reciclabile, reprezentând o sursă majoră de poluare a mediului, deoarece nu sunt biodegradabile decât după un număr mare de ani.
Polietilena. Este materialul plastic cel mai folosit la fabricarea buteliilor. Este un polimer sintetic obținut prin polimerizarea etenei (-CH2+CH2)n în diferite condiții, masa moleculară 10000-80000 Da. Substanță solidă de culoare albă transparentă, cu densitatea de 820-950 kg/m3, punct de înmuiere l10-150°C, stabilitate chimică ridicată, insolubilă în toți dizolvanții.
Sunt mai multe tipuri de polietilenă (PE), în funcție de condițiile de obținere:
• polietilenă de înaltă presiune (1000-2000 atm.), cu densitate mică, de tipul LDPE ([NUME_REDACTAT] Polyethylene). Are densitatea 930-940 kg/m3 și rezistență la întindere mare 21 MPa;
• polietilenă de presiune joasă (2-3 atm) cu densitate mare, de tipul HDPE ([NUME_REDACTAT] Polyethylene). Masa moleculară mare ( > 80000), densitate ridicată 940-950 kg/cm3,rezistență la întindere 28 MPa.
Pentru confecționarea buteliilor din plastic se folosește polietilena de tipul HDPE, care întrunește următoarele însușiri valoroase:
este inertă chimic față de majoritatea reactivilor până la temperatura de 60°C, peste care devine sensibilă;
rezistentă la întindere, spargere, casare, până la -60°C;
rezistența la șoc foarte bună; permeabilă față de lichide și gaze.
Buteliile de PE au formă cilindrică, cu gâtul scurt, pereții netezi pentru a putea fi etichetate, fundul gros care conferă rezistență la presiunea interioară și o mai bună stabilitate. Capacitatea buteliilor este, în general, de 1 litru. In unele țări se folosește modelul de butelie "cubitainer" tot din polietilenă de înaltă densitate (HDPE), de formă cubică și capacitate mai mare (2-5 litri).
Polietilenă tereftalat (PET). Tereftalatul de polietilenă este un material sintetic mai ieftin și cu calități estetice superioare PE. Are masa moleculară în jur de 20000 Da și temperatura de topire mai ridicată 267°C. Sub formă cristalină este un produs alb opac, foarte strălucitor, iar sub formă amorfă un produs clar și lipsit de duritate. Buteliile din PET se caracterizează prin următoarele însușiri:
inerție chimică foarte bună;
stabilitate într-un domeniu larg de temperatură -60 / +220°C;
rezistență mare la întindere.
Pentru vin, se folosesc buteliile de 1 litru și de 2 litri capacitate. Datorită însușirilor valoroase, buteliile din PET capătă o mai largă utilizare față de cele din PE. Buteliile din plastic se folosesc numai pentru îmbutelierea vinurilor de masă, care au un circuit comercial scurt (maximum 6 luni). [17]
3.2.3. Buteliile sau cutiile din carton
Cartonul reprezintă aglomerări de fibre celulozice, cu materiale de umplutură (talc, caolin, oxid de titan, săruri insolubile de Al, Mg, Ca, Na) și substanțe cleitoare (amidon, cazeină, manogalactani). La acestea se adaugă agenți de dispersie și acceleratori de deshidratare (alchilsulfonați și alchilarilsulfonați, maximum 3%).
Buteliile (cutiile) din carton s-au introdus inițial, la îmbutelierea sucurilor din fructe. Ele s-au dovedit apte și pentru vin, cel puțin pe o durată de 6 luni. Se folosește așa numitul ambalaj "tetra-brique" (în formă de cărămidă), format din mai multe straturi de materiale (carton, polietilenă, aluminiu). Primul strat de polietilenă (PE1), protejează cutia la exterior. Al doilea strat (PE2) este liantul dintre carton și folia de aluminiu. Al treilea strat (PE3) face legătura dintre folia de aluminiu și ultimul strat de polietilenă (PE4)care izolează de cartonul cutiei.
Cartonul dă rigiditatea ambalajului, polietilena conferă inerția chimică, iar stratul de aluminiu limitează variația de temperatură. Forma paralelipipedică a cutiilor, ușurează transportul produsului și distribuirea la consumatori. Astfel de butelii (cutii) se folosesc în Italia, pentru vinurile de masă. [19]
CAPITOLUL IV.PROCESUL TEHNOLOGIC DE OBȚINERE AL VINURILOR ROȘII
4.1. Tehnologia de obținere a vinurilor roșii
Vinurile roșii au o compoziție mult mai complexă decât vinurile albe.Pe langă alcooli, acizi organici, compuși azotați, săruri minerale, mai conțin cantități importante de molecule fenolice necoloidale( antociani, acizi fenolici) sau aflate la limita coloizilor( taninuri condensate, complecși antociani-taninuri).Acest ansamblu de compuși fenolici provine din părțile solide ale strugurilor și sunt extrași prin procesul de macerare- fermentare pe boștină.
Vinurile roșii se obțin în podgoriile cu resurse heliotermice ridicate, unde strugurii acumulează cantități mai mari de polifenoli ( antociani, taninuri), dar și zaharuri.
Gama vinurilor roșii este destul de largă:vinuri roșii de masă seci; vinuri roșii de calitatea, seci,demiseci și demidulci, cu denumire de origine controlată (DOC) și trepte de calitate.
Fluxul tehnologic
Etapa tehnologică cea mai importantă este macerarea-fermentarea mustului pe boștină, prin care se realizează extracția din struguri a compușilor polifenolici (antociani, taninuri).Fluxul tehnologic al materiei prime, în procesul de elaborare a vinurilor roșii este prezentat în figura 4.1
Principiile care trebuie respectate în tehnologia de producere a vinurilor roșii sunt următoarele: recoltarea strugurilor la maturarea fenolică; desciochinarea obligatorie a strugurilor; extracția polifenolilor din struguri prin procedee tehnologice adecvate; protecția antocianilor de oxidare, prin folosirea anhidridei sulfuroase în doze moderate; păstrarea aromelor primare din struguri; declanșarea fermentației malolactice, la scurt timp după terminarea fermentației alcoolice. [19]
4.2. Schema tehnologică pentru producerea vinurilor roșii
Tehnologia de producere a vinurilor roșii prezintă trei etape distincte:
1. Etapa de recepție și prelucrare a strugurilor, care se finalizează prin obținerea mustuielii desciorchinate;
2. Etapa de macerare-fermentare pe boștină, pentru extracția polifenolilor și aromelor primare din struguri;
3. Etapa de desăvârșire a fermentației alcoolice, eventual a fermentației malolactice, cu obținerea vinului roșu ca produs finit.
În figura 4.1. este exemplificată schema de fluxul tehnologic pentru obținerea vinurilor roșii
Figura 4.1. Fluxul tehnologic al obținerii vinurilor roșii
Liniile tehnologice pentru vinificația în roșu, pot fi organizate în mai multe variante (fig 4.2):
prin macerare -fermentare în recipienți statici( căzi, cisterne);
prin macerare- fermentare în recipienți dinamici(rotovinificatoare)
prin macerație carbonică, în cisterne ermetic închise;
prin macerație la cald( termomacerație);
prin macerare-fermentare în flux continuu ( autovinificatoare);
În alcătuirea liniilor tehnologice , intră următoarele utilaje și recipienți:buncărul de recepție al strugurilor, cu șnec alimentator; zdrobitorul- desciorchinător cu pompă; transportul pentru evacuarea ciorchinilor; recipienții de macerare-fermentare pe boștină; instalațiile pentru termostatare; transportul elicoidal pentru alimentarea preselor cu boștină; presele pentru extracția mustului din boștină; transportul pentru evacuarea tescovinei; cisternele pentru colectarea mustului ravac; pompele pentru vehicularea mustului ravac și mustului de la prese; recipienți pentru fermentarea mustului( desăvârșirea fermentației alcolice a vinului).
1. Stabilirea momentului de recoltare a strugurilor. Strugurii negri se recoltează la maturarea fenolică, atunci când au acumulat în pielițele boabelor cantitățile cele mai mari de antociani.Antocianii se acumulează în cantități mari, în ultima perioadă a procesului de maturare și chiar în primele zile după maturarea deplină a strugurilor.Totuși, strugurii nu trebuie lăsați să depășească prea mult faza de supramaturare, deoarece antocianii sunt distruși în parte prin oxidare de către enzime. Strugurii sunt transpotați întrgi la cramă,în bene de transport ,remorici basculante, coșuri, ladițe etc.
2. Desciorchinarea și zdrobirea strugurilor. Prin zdorbirea boabelor se ușureză trecerea polifenolilor din pielițe în must, în timpul macerării-fermentării pe boștină.Desciorchinarea strugurilor este obligatorie, deoarece prezența ciorchinilor în mustuială influențează negativ calitatea vinurilor roșii.
3. Sulfitarea mustuielii. Pe măsura introducerii mustuielii în recipienții de macerare-fermentare, se face sulfitarea cu doze cuprinse intre 10 și 15 g de mustuială.Conform lui [NUME_REDACTAT] și Colab, aceste doze de SO2 măresc extragerea antocianilor din pielițele boabelor cu 29-35%.[1]. Sulfitarea se face în mai multe etape, pe măsura umplerii recipienților cu mustuială.După fiecare adăugare de SO2, mustuiala se amestecă pentru omogenizarea dioxidului de sulf.
4. Însămânțarea cu levuri selecționate. Sunt folosite sușele de levuri sulfitice, rezistente la SO2. Se folosesc maielile de levuri selecționate în doze de 3-5 % sau levurile uscate active, în doze de . Însămânțarea cu levuri selecționate nu se face imediat după sulfitare, ci la câteva ore după ultima administrare a SO2 și omogenizarea mustuielii.
5. Însămânțarea cu bacterii malolactice. Deoarece la vinurile roșii, fermentația alcoolică se finalizează în mod obișnuit și cu fermentația malolactică, este recomandată însămânțarea cu sușe de bacterii malolactice.Însămânțarea cu bacterii malolactice se face la tragerea mustului în fermentare de pe boștină (separarea fazelor), când fermentația alcoolică nu este încă terminată.
6. Macerarea – fermentarea pe boștină.Macerarea este un proces de natură fizică( extracție, difuzie,adsorbție), în principal difuzie, și în mai mică măsură de natură chimică prin care se realizează extracția fracționată a compușilor polifenolici și aromelor primare din struguri, în timpul contactului prelungit al mustului cu boștina.Ca urmare a acestui proces, vinurile roșii capată cele patru caracteristici de bază:culoare, tanin, extract și arome primare din struguri(arome varietale). Macerarea și fermentarea se desfășoară simultan.Prin măsuri tehnologice adecvate se poate decala macerarea de fermentare, în funcție de potențialul antocianic al strugurilor.
Gradul de ionizare a antocianilor în vin crește, pe măsura prelungirii duratei de macerare. Participarea pigmenților roșii la culoarea vinurilor sporește substanțial pe toată durata macerării și este condiționată de viteza de extracție a compușilor fenolici din pielițele boabelor.
7. Recipienții de macerare –fermentare. Pentru realizarea contactului prelungit al mustului cu boștina, se folosesc următoarele tipuri de recipienți: căzile din lemn (închise sau deschise); cisternele din beton sau metalice, cu posibilități de remontare a mustului; rotovinificatoarele; cisternele speciale, echipate cu instalații pentru recircularea mustului (autovinificatoarele).
Este unanim admis că, volumele mai mici de mustuială în recipienți largi de macerare, asigură un proces de difuzie / extracție a antocianilor mai lent și mai ușor de condus. Recipienții înguști și înalți (autovinificatoarele), datorită grosimii mari a stratului de boștină, necesită intevenții mecanice puternice pentru omogenizarea mustuielii.
8. Durata de macerare-fermentare pe boștină. Prin macerare-fermentare nu se poate extrage întreaga cantitate de antociani, ci doar 25-40% din potențialul antocianic al strugurilor: 25-35% la soiurile cu strugurii intens colorați și 30-40% la cele cu strugurii mai slab colorați.În primele 2-3 zile se constată o extracția rapidă a antocianilor și creșterea intensității culorii vinului; după a șasea zi se înregistrează o diminuare a intensității culorii, datorită adsorbției antocianilor în boștină și oxidării lor de către enzime.
Prelungirea macerării după terminarea fermentației alcoolice, duce la modificări importante în structura vinurilor roșii: scade conținutul în antociani totali și intensitatea culorii vinului; crește conținutul în polifenoli totali, proantocianidine totale, antociani combinați și se modifică indicii care caracterizează complexul fenolic din vin.
9. Separarea mustului pe boștină( separarea fazelor). Mustul în fermentare este separat de boștină, prin următoarele procedee tehnologice:
– scurgerea gravitațională a ravacului, din recipienții de macerare-fermentare;
– presarea boștinei cu presele discontinui (orizontale și verticale), presele continui ameliorate sau scurgătoarele-compresoare ameliorate.
Momentul ales pentru separarea fazelor, în cazul macerării-fermentării în căzi este atunci când s-au acumulat 6-9% vol. alcool și densitatea mustului în fermentare a ajuns la 1,00-1,010; în cazul folosirii cisternelor rotative, densitatea mustului este mai mare 1,015-1,020.
10. Corecțiile de compoziție. Cu ocazia asamblării mustului, se fac eventualele corecții de compoziție: adausul de acid tartric în limita maximă de 2,5 g/L, dacă aciditatea mustului este <4 g/L H2S04; adausul de zahăr în limita maximă de 35 g/L, în anii cu condiții nefavorabile pentru maturarea strugurilor. Pentru vinurile roșii de calitate cu denumire de origine controlată (DOC), adausul de zahăr în must este interzis. 407
11. Asamblarea mustului. Mustul ravac separat pe cale gravitațională, se amestecă cu mustul extras din boștină prin presare. Fracțiunile de must se reunesc în aceeași cisternă, în funcție de categoria de calitate a vinurilor care trebuie obținute: vinuri roșii de masă sau vinuri roșii de calitate superioară.
Asamblarea se realizează în momentul tragerii mustului în recipienții de fermentare, după cum urmează:
– pentru vinurile roșii de masă: – mustul ravac + mustul de la presele discontinui;
– mustul ravac + mustul de la ștuțurile 1 și 2 de la presa continuă;
– pentru vinurile roșii de calitate superioară: – mustul ravac + mustul de la presarea I și a II-a la presele discontinui;
– mustul ravac + mustul de la ștuțul 1 obținut la scurgătorul compresor sau presa continuă.
12. Fementația alcoolică suplimentară. Mustul în fermentare, separat de boștină, este tras în cisterne sau budane pentru desăvârșirea fermentației. Conducerea fermentației se realizează prin controlul temperaturii,care nu trebuie să depășească 25°C. Fermentația alcoolică se finalizează în următoarele 48 de ore de la tragerea mustului de pe boștină. Pentru obținerea vinurilor roșii cu rest de zahăr (demiseci, demidulci sau dulci) este necesară sistarea fermentației alcoolice, prin aceleași procedee ca și la vinurile albe.
13. Realizarea fermentației malolactice. Vinurile roșii fac mai ușor fermentația malolactică, decât vinurile albe. Fermentația malolactică se declanșează la sfârșitul fermentației alcoolice, când vinul este cald (l8-20°C) și populația de levuri se află în scădere. Procesul este benefic pentru vinurile roșii de masă care se comercializează ca vinuri tinere, deoarece le asigură suplețea, stabilitatea culorii și stabilizarea biologică. [17]
4.3. CALCULUL BILANȚULUI DE MATERIALE
Bilanțul de materiale se face în vederea determinării cantității de produse intermediare și în final, a cantității de produs finit, pentru stabilirea randamentelor de fabricație și a consumurilor specifice pentru realizarea produsului finit. Se face pentru fiecare operație din fluxul tehnologic.
Zdrobire – desciorchinare
S P1
Mst C
Ecuația de bilanț este:
S = Mst + C + P1
Unde :
S – cantitatea de struguri, kg/zi.
Mst- cantitatea de mustuială, kg/zi.
C – cantitatea de ciorchini, kg/zi.
P1 – pierderi, kg/zi.
Calculăm cantitatea de struguri prelucrată zilnic știind că durata campaniei este de 7 zile, iar cantitatea totală de struguri este de 1000 tone/sezon.
Pentru soiul [NUME_REDACTAT] strugurii au în medie următoarea compoziție mecanică:
Conținut în zahăr: 200g/l
Ciorchini: 2,5 %
Semințe: 3,0 %
Pielițe + rest de miez: 25 %
Calculăm pierderile știind că ele reprezintă 0,1% din cantitatea de struguri
prelucrată.
Sulfitare mustuială
SO2
[NUME_REDACTAT]
Ecuația de bilanț este:
Mst + SO2 = [NUME_REDACTAT] :
Mst – cantitatea de mustuială kg/zi;
SO2 – cantitatea de soluție de SO2 cu concentrația de 6%;
Msts – cantitatea de mustuială sulfitată kg/zi.
Aleg o concentrație de 80 mg SO2/l mustuială după sulfitare.
100 Kg sol …….. 6 kg SO2
x Kg ………………. 80 10-6 107000 kg/zi
Macerare – fermentare
[NUME_REDACTAT] Mstf
MCO2d [NUME_REDACTAT] de bilanț este:
Msts + Mdj = Mstf + MCO2d + [NUME_REDACTAT] :
Msts – cantitatea de mustuială sulfitată, kg/zi;
Mdj – cantitatea de maia de drojdie, kg/zi;
Mstf – cantitatea de mustuială fermentată, kg/zi; MCO2 d – cantitatea de CO2 degajată, kg/zi;
Pt – pierderi în apă și alcool, kg/zi.
Bilanțul de materiale se va calcula ținând cont de faptul că macerarea fermentarea are loc până la un grad final de fermentare 3% volume alcool se poate determina cantitatea de zahăr fermentescibilă.
Cantitatea de zahăr din mustuială este de 250 g/l.
1° …………… 17,5 g zahăr
3° ……………. x
x= 52,5 g zahăr
ZF = zMsts
ZF = 0,176107142,66 kg
Cantitatea de zahăr consumată la fermentație:
Zf = x [NUME_REDACTAT] = 51107142,66 5464275,66 kg
La fermentație:
C6H1206 2 C2H5OH + 2 CO2 + 23,5 kcal
180 kg zahăr……………246 kg…….244 kg
18857,108 kg………………………………….x
CO2 se repartizează astfel:
30% rămâne dizolvat în vin
70% se degajă (se pierde)
Pierderile prin evaporare sunt cu alcoolul etilic pentru vapori și cu dioxidul de carbon pentru faza de gaz.
Calculăm fracția de vapori – conținutul maxim de umezeală a CO2.
Unde :
xs – cantitatea de vapori (alcool + apă) antrenați de CO2;
Mvap – masa moleculară a amestecului alcool-apă;
ps – presiunea de saturație a vaporilor din amestec.
Mvap = [NUME_REDACTAT] + [NUME_REDACTAT]
Unde:
Xapa = 1 – Xalc = 0,992
Mvap = [NUME_REDACTAT] + [NUME_REDACTAT]
=0,0046 46 + 0,992 18 = 0,2116 + 17,856 = 18,06 kg/kmol
Ps = presiunea de saturație a amestecului alcool-apă :
Ps = [NUME_REDACTAT] + [NUME_REDACTAT]
Conform diagramelor liniilor Duhring exprimate la temperatura de fermentare 22 °C :
Psalc = 0,69934 104 N/m2
Psapa = 0,23373 104 N/m2
ps = 0,0046 0,69934 104 + 0,992 0,23373 104 =32,16+2318,6=2350,76 Pa
ps=2350,76 Pa
p = 9,81104 [NUME_REDACTAT] evaporat conține 70% apă și 30% alcool.
Palc = 30% xs MCO2d = 0,3 0,386 6453,321 = 747,29 kg/zi
Papa = 70% xs MCO2d = 0,7 0,386 6453.321 = 174,.68 kg/zi
Maiaua de drojdie reprezintă 3% din cantitatea de mustuială sulfitată
Separare vin vrac
[NUME_REDACTAT]
Bs P4
Ecuația de bilanț este:
Mstf = Mr + Bs + P4
Unde :
Mstf – cantitatea de mustuială fermentată, kg/zi;
Vr – cantitatea de vin ravac, kg/zi;
Bs – cantitatea de boștină scursă, kg/zi;
P4 – pierderi, kg/zi.
Randamentul de prelucrare este de 83,5%, calculăm cantitatea de must rezultată în urma prelucrării.
Vinul ravac reprezintă 55% din mustul obținut în urma prelucrării.
Pierderile reprezintă 0,1% din cantitatea de mustuială fermentată supusă
scurgerii.
Presare discontinuă
[NUME_REDACTAT]
T P5
Ecuația de bilanț este:
Bs = Vp + T + P5
Unde :
Bs – cantitatea de boștină scursă, kg/zi.
Vp – cantitatea de presă discontinuă, kg/zi.
T – cantitatea de tescovină, kg/zi.
P5 – pierderi, kg/zi. V
Pierderile reprezintă 0,1% din cantitatea de boștină scursă
Vinul de presă se obține sub formă de fracțiuni:
Asamblare vin
[NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT] de bilanț este:
Vfrl + Vr = [NUME_REDACTAT] :
Vfr, – cantitatea de vin de presă fracțiunea I,kg/zi;
Vr – cantitatea de vin ravac, kg/zi;
Vas – cantitatea de vin asamblat, kg/zi;
Vas = Vtrl+Vr=63249,99+26609,57=89859,56
Perfectarea fermentației alcoolice
[NUME_REDACTAT]
MCO2d [NUME_REDACTAT] de bilanț este:
Vas = Vf + MCO2d+ [NUME_REDACTAT]=Vas-MCO2d-Pt = 89859,56 – 6453,321 – 2490,97 = 80915,269
Unde :
Vas – cantitatea de vin asamblat, kg/zi;
Vf – cantitatea de vin fermentat, kg/zi;
MCO2d – cantitatea de CO2 degajată, kg/zi;
Pt – pierderi în apă și alcool, kg/zi.
Cantitatea de zahăr din mustuială este : zl = 0,25 kg/l
Cantitatea de zahăr consumată la macerare – fermentare este : zf = 0,0525 kg/l
cantitatea de zahăr rămasă este : zr = 0,1975 kg/l
Cantitatea de zahăr care se consumă la perfectarea fermentației alcoolice este : zpf = 0,148 kg/l
Cantitatea de zahăr din vinul asamblat este :
Z = ZF – Zf = 18857,108 – 546,427 = 18310,681
Cantitatea de zahăr fermentescibil este :
1°…………………………17,5 g zahăr
8,5°…………………………x = 0,148 g zahăr
Cantitatea de zahăr consumată la fermentație este :
Zf = ZF =0,148 Vas = 0,148 89859,56 = 13299,61 kg zahăr/zi
La fermentație:
C6H1206 2 C2H5OH + 2 CO2 + 23,5 kcal
180 kg zahăr……………246 kg………244 kg
18857,108 kg………………………………….x
CO2 se repartizează astfel:
30% rămâne dizolvat în vin
70% se degajă (se pierde)
MCO2d=0,7 9219,03 = 6453,321 kg/zi
Pierderile prin evaporare sunt cu alcoolul etilic pentru vapori și cu dioxidul de carbon pentru faza de gaz.
Calculăm fracția de vapori-conținutul maxim de umezeală a CO2.
Unde:
xs – cantitatea de vapori (alcool + apă) antrenați de CO2
Mvap – masa moleculară a amestecului alcool-apă;
Ps – presiunea de saturație a vaporilor din amestec.
Mvap = xalc Malc + xapa [NUME_REDACTAT] :
Galc – potențialul alcooligen
xapa = 1 – xalc = 0,992
Mvap = 0,83 + 17,856 = 18,686 kg/kmol
Presiunea de saturație a amestecului alcool – apă :
Ps = xalc psalc + xapa psapa
Conform diagramelor liniilor Duhring exprimate la temperatura de fermentare 22°C
psalc = 0,69934104 N/m2
psapa = 0,23373 104 N/m2
ps = 2422,3 Pa
p = 9,81 104 Pa
kg (alcool + apă)/kg CO2
Amestecul evaporat conține 70% apă și 30% alcool.
Palc = 30% xs MCO2d= 0,3 0,0105 6453,321 = 20,327 kg/zi
Papa = 70% xs Mco2d = 0,7 0,0105 6453,321 = 47,431 kg/zi
Vf = Vas – MCO2d – Pt = 89859,56 – 6453,321 – 67,758 = 15648,239 kg/zi
Sistarea fermentației alcoolice
SO2
Vf B
[NUME_REDACTAT] de bilanț este:
Vf + SO2 + B = [NUME_REDACTAT] :
Vf- cantitatea de vin fermentat kg/zi;
SO2 – cantitatea de soluție de S02 cu concentrația de 8%;
B – cantitatea de bentonită, kg/zi
Vb – cantitatea de vin brut, kg/zi.
Sistarea fermentației alcoolice constă în sulfitarea vinului aflat în fermentație alcoolică cu o doză de 200 mg/l soluție de S02 de concentrație 8% și o bentonizare cu o doză de 1 g/l.
Calculăm cantitatea de soluție 8% necesară :
MSO2 = m so2 Vf =104,67 10-6 80915,269 = 14,94 kg/zi
Sol.8%SO2 = 14,94/6 100 = 249 kg /zi
Calculul cantității de bentonită :
B = 1 10-3 Vf = 1 10-3 80915,269 = 80915 kg/zi
Vb = Vf + SO2 + B = 80915,269 + 249 + 80,915 = 81245,184 kg/zi
Tragerea vinului de pe drojdie
[NUME_REDACTAT]
Djl P10
Ecuația de bilanț este:
Vb = Vt+Djl + P10
Unde :
Vb – cantitatea de vin brut, kg/zi;
Vn – cantitatea de vin nou, kg/zi;
Djl – cantitatea de drojdie separată, kg/zi.;
P10 – pierderi, kg/zi.
Drojdia reprezintă 5% din cantitatea de vin brut.
Pierderile reprezinta 0,07% din cantitatea de vin brut.
P10 = 0,0007 Vb
P10 = 0,0007 81245,184 = 56,871 kg/zi
Vn sup = Vb – Djl – P10 = 81245,184 – 4062,25 – 56,871 = 77126,063 kg/zi
Dj1 = 0.05 81245,184 = 4062,25
Bilanțul de materiale pentru vinul de consum curent
Perfectarea fermentației alcoolice
Vfrll V’f
MCO2d [NUME_REDACTAT] de bilanț este:
Vfrll = V'f + MCO2d+ [NUME_REDACTAT] :
Vfrll – cantitatea de vin fracțiunea II, kg/zi;
V'f – cantitatea de vin fermentat, kg/zi;
MCO2d – cantitatea de CO2 degajată, kg/zi;
Pt – pierderi în apă și alcool, kg/zi.
Cantitateade zahăr din mustuială este zl = 0,25 kg/l
Cantitatea de zahăr consumată la macerare – fermentare este zf = 0,0525 kg/l
Cantitatea de zahăr rămasă este zr = 0,1975 kg/l
Cantitatea de zahăr consumată la fermentație:
ZF = [NUME_REDACTAT] = 0,1975 11404,1025 = 2252,31 kg zahăr/zi
Z = 0,92 2191,33 = 2016,48
Cantitatea de zahăr fermentescibil
La fermentație:
C6H12O6 ► 2 C2H5OH + 2 CO2 + 23,5 kcal
180 kg zahăr ……….. 246 kg ……… 244 kg
2016,48 kg ………………………………… x
x = 88 2016,48
x = 177450,24 / 180 = 985,83 kg/zi CO2
CO2 se repartizează astfel:
30% rămâne dizolvat în vin
70% se degajă (se pierde)
Pierderile prin evaporare sunt cu alcoolul etilic pentru vapori și cu dioxidul de carbon pentru faza de gaz.
Calculăm fracția de vapori-conținutul maxim de umezeală a CO2.
Unde :
xs – cantitatea de vapori (alcool + apă) antrenați de CO2;
Mvap – masa moleculară a amestecului alcool-apă;
ps – presiunea de saturație a vaporilor din amestec.
Mvap = xalc Malc + xapa [NUME_REDACTAT] = 1 – Xalc = 0,986
Unde :
Galc – potențialul alcooligen
Mvap = 0,014 46 + 0,986 18 = 0,644 + 17,748 = 18,392 kg/kmol
Presiunea de saturație a amestecului alcool – apă :
Ps = xalc psalc + xapa psapa = 97,90 + 2272,31 = 2370,21
P = 9,81 104 Pa = 98100
Conform diagramelor liniilor Duhring exprimate la temperatura de fermentare 22 °C :
psalc = 0,69934 104 N/m2
psapa = 0,23373 104 N/m2
ps = 2402 Pa
p = 9,81 104 Pa
xS = 0,418 0.066 = 0,027 kg CO2
Amestecul evaporat conține 70% apă și 30% alcool.
Palc = 30% xs MCO2d = 0,3 0,027 690,081 = 5,589 kg/zi
Papa = 70% xs MCO2d = 0,7 0,027 690.081 = 13,04 kg/zi
Vf = Vas – MCO2d – Pt = 89859,56 – 690,081 – 18,6 = 89150,85 kg/zi
La fermentație:
C6H1206 2 C2H5OH + 2 C02 + 23,5 kcal
180 kg zahăr …………… 246 kg …….. 244 kg
Vf = 18857,108 kg………………………………..x
x = 9219,03 kg/zi CO2
CO2 se repartizează astfel:
30% rămâne dizolvat în vin
70% se degajă (se pierde)
MCO2d = 0,79219,03 = 6453,321 kg/zi
Pierderile prin evaporare sunt cu alcoolul etilic pentru vapori și cu dioxidul de carbon pentru faza de gaz.
Calculăm fracția de vapori-conținutul maxim de umezeală a CO2.
Unde :
xs – cantitatea de vapori (alcool + apă) antrenați de CO2;
Mvap – masa moleculară a amestecului alcool-apă;
ps – presiunea de saturație a vaporilor din amestec.
Mvap = xalc Malc + xapa [NUME_REDACTAT] :
Galc – potențialul alcooligen
xapa = 1 – xalc = 1-0,18 = 0,982
Mvap = 0,008 46 + 0,992 18 = 0,828 + 17,676 = 18,504 kg/kmol
Presiunea de saturație a amestecului alcool – apă, ps;
Ps = xalc psalc + xapa psapa = 0,018 6993,4 + 0,982 2337,3 = 125,8812 + 2295,22
= 2421,10
Conform diagramelor liniilor Duhring exprimate la temperatura de fermentare 22°C
psalc = 0,69934 104 N/m2
psapa = 0,23373 104 N/m2
ps = 2421,10 Pa
p = 9,81 104 Pa
xS = 0,42 0,025 = 0,0105 kg (alcool + apă)/kg CO2
Amestecul evaporat conține 70% apă și 30% alcool.
Palc = 30% xs MCO2d = 0,3 0,0105 6453,321 = 20,327 kg/zi
Papa = 70% xs MCO2d = 0,7 0,0105 6453,321 = 47,43 kg/zi
Pt = 20,327 + 47,430 = 67,752
Vf = Vfrll – MCO2d – Pt = 11404,1025 – 6453,321 – 67,752 = 4883,02 kg/zi
Tragerea vinului de pe drojdie
V’f V’n
Djll P12
Ecuația de bilanț este:
V'f = V't + Djll + P12
Unde :
V'f – cantitatea de vin fermentat, kg/zi;
V'n – cantitatea de vin nou, kg/zi;
Djll – cantitatea de drojdie separată, kg/zi.;
P12 – pierderi, kg/zi.
Drojdia reprezintă 5% din cantitatea de vin brut.
Djll = 0.05 4883,02 = 244,15 kg/zi
Pierderile reprezintă 0,07% din cantitatea de vin brut.
P12 = 0,0007 4886,02 = 3,41 kg/zi
V'n cc = V'b – Djll – P12 = 4883,02 – 244,15 – 3,41 = 4635,46 kg/zi
Presare drojdie
[NUME_REDACTAT]
Djp P13
Ecuația de bilanț este:
Djtot = Vdj + Djp + P15
Unde :
Djtot – cantitatea de drojdie, kg/zi.
Vdj – cantitatea de vin de drojdie, kg/zi.
Djp – cantitatea de drojdie presată, kg/zi.
P13 – pierderi, kg/zi.
Djtot = Djl + Djll = 4062,25 + 244,15 = 4306,4 kg/zi
Pierderile reprezintă 0,1% din cantitatea de drojdie.
P15= 0,1 % Djtot = 0,001 4306,4 = 4,3 kg/zi
Drojdia presată este 50% din cantitatea de drojdie totală.
Djp = 0,5 Djtot = 2153,2 kg/zi
Vdj = Djtot – Djp – P12 = 4306,4 – 2153,2 – 4,3 = 2148,9 kg/zi
CAPITOLUL V. NORME DE PROTECȚIA MUNCII ȘI ASPECTE ECOLOGICE PRIVIND MANAGEMENTUL AMBALAJELOR ȘI DEȘEURILOR DE AMBALAJE
Protecția muncii este parte integrantă din procesul de muncă și are ca scop asigurarea celor mai bune condiții de muncă, prevenirea accidentelor de muncă și a îmbolnăvirilor profesionale. Obligația și răspunderea pentru realizarea deplină a măsurilor de protecția muncii o au cei ce organizează, controlează și conduc procesul de muncă.
5.1. Norme de protecția muncii
5.1.1. Norme de protecția muncii în timpul vinificației primare
Pentru deservirea mașinilor,utilajelor, si aparatelor, se vor folosi numai muncitori calificați și instruiți în vederea executării acestor munci,dupa ce li s-au întocmit fișele de instructaj.
Zdrobitoarele, presele și alte utilaje, vor fi montate în ordinea procesului tehnologic și vor avea distanțele de lucru între ele de cel puțin 1 m, pentru a putea permite trecerea fără pericol de accidentare a muncitorilor.
Muncitorii nu vor trece pe lângă mașini și aparate cu haltele și imbracamintea descheiate, pentru a evita accidentele ce se pot provoca prin prindere sau agățare.
Sălile de fermentare vor fi construite la suprafața solului și prevăzute cu instalație de ventilație pentru eliminarea gazelor nocive ce se degajă în încăpere.
Strugurii destinați alimentării mașinilor trebuie să fie controlați pentru a nu conține în masa lor pietre, bucăți de fier sau alte corpuri tari, care prin introducerea în mașini ar putea provoca deteriorarea acestora si accidentarea muncitorilor.
În timpul fermentației se vor astupa toate deschiderile care au eventual legătura cu alte incăperi, pentru evitarea infiltrațiilor de dioxid de carbon.
Vasele cu must in fermentație nu vor fi astupate cu dopuri pentru a se evita formarea presiuni interioare și eventuala plesnire a cercurilor.Se vor întrebuința în acest scop pâlnii de fermentare în permanență umplute cu apă, care se vor schimba zilnic.
Pentru a se putea face îndepărtarea dioxidului de carbon, cisternele vor fi prevăzute cu clape pentru golire și vizitare în partea de jos,iar în partea de sus cu gura de incărcare.
După golirea cisternelor și budanelor este obligatoriu să se deschidă gura de alimentare și clapa de jos pentru eliminarea vaporilor de alcool formați în interiorul lor.
După aerisire se vor spăla intens pereții budanelor si cisternelor cu ajutorul unui furtun cu apă rece și numai după aceasta se permite intrarea muncitorilor în interiorul lor, în prezența unui șef de echipă.
Verificarea pereților interiori ai budanelor si cisternelor se va face folosind lămpi electrice la tensiunea de 12V.
Se interzice folosirea flăcărilor deschise la turnarea vinurilor în budane și cisterne pentru urmărirea umplerii. În acest scop se folosesc numai lămpi portative la tensiunea de 12V.
Se interzice cu desăvârșire ca la prepararea soluției să se toarne apă în acid, la folosirea acidului sulfuric pentru tratarea vaselor. Se va turna acidul sulfuric în apă, în cantități mici, agitând permanent pentru a se evita arsurile prin stropirea cu acid.
Cand se lucrează la suflitarea mai multor vase, este necesar să se lucrze cu întreruperi pentru aerisire, în scopul evitării intoxicării muncitorilor.
Instalarea butoaielor si budanelor direct pe dușumele este interzisă. Butoaiele așezate culcat vor fi prevăzute cu pene pentru evitarea rostogolirii.
5.1.2. Norme de protecția muncii la îmbutelierea vinului
Se interzice așezarea sticlelor goale în stive mai înalte de 1,70 m.
La căzile de spălare sau la băile de înmuiere, unde se folosește apă caldă și rece, umplerea se face prin două robinete separate, sau un robinet cu două căi.Pentru a evita producerea aburilor la umplerea căzilor cu apă, este necesar să se introducă mai întâi apa rece și numai după aceea, când nivelul apei reci ajunge la un sfert din înălțimea căzii sau bazinului, se introduce apă caldă, astfel ca temperatura amestecului să fie de circa 40°C.
Sălile de spălare in care se adună aburul vor fi prevăzute cu instalații de ventilație, pentru eliminarea vaporilor și schimbarea aerului.
Înainte de a se trece sticlele la spălare, acestea se vor sorta, eliminându-se cele sparte sau ciocnite,pentru a se evita accidentele în timpul spălării.
Lângă vasele și mașinile din sălile de turnare și etichetare, se vor așeza grătare din lemn pe care vor sta muncitorii.
5.2. Aspecte ecologice privind managementul ambalajelor și deșeurilor de ambalaje
Ambalajele produselor alimentare utilizate constituie o proporție considerabilă și in continuă creștere a deșeurilor urbane solide. Cu fiecare creștere a costului de eliminare a deșeurilor solide și conștiinței publice cu privire la calitatea mediului, această tendință este un motiv major de îngrijorare atât pentru industrie cât și pentru organele de conducere.
În multe țări industria este direct răspunzătoare pentru această problemă și este obligată să participe la sarcina de eliminare a deșeurilor.
Reciclarea este una dintre cele mai preferate abordări ale eliminării deșeurilor. Sticla, metalul (în principal aluminiul) și anumite tipuri de ambalaje din hârtie sunt reciclate cu succes. În cazul structurilor polimerice flexibile se fac încercări de creștere a degradabilității lor în natură.
Una dintre promițătoarele direcții de cercetare activă este dezvoltarea de polimeri degradabili prin acțiunea microorganismelor (biodegradabile) cum ar fi polimerii pe bază de amidon. Posibilitatea de a produce materiale polimerice comestibile va evita, desigur, problema de eliminare a deșeurilor.
În țara noastră, regimul ambalajelor si deșeurilor de ambalaje a fost reglementat prin legislație adecvată care să permită integrarea europeană, revenindu-ne obligația de a monitoriza conformitatea acțiunilor ce se întreprind de către agenții economici,consiliile locale și mai ales de către populație, în prevederile legale
Conform hotărârii de Guvern nr. 349/2002 privind gestionarea ambalajelor și deșeurilor de ambalaje se definesc astfel următorii termeni specifici : deșeuri de ambalaje, reciclarea deșeurilor de ambalaje, valorificare, colector și valorificator.
Deșeurile de ambalaje sunt ambalajele sau materialele de ambalare care nu mai satisfac cerințele și scopul pentru care au fost proiectate și fabricate și care ramân după ce a fost utilizat produsul ambalat.
Reciclarea deșeurilor de ambalaje este operațiunea de reprelucrare într-un proces de producție a deșeurilor de ambalaje pentru a fi reutilizate în scopul inițial sau pentru alte scopuri.
Valorificarea este orice operațiune de dezmembrare, sortare, reciclare, tăiere, presare, mărunțire, balotare, pretratare, topire – turnare, amestec sau altă operațiune care determină schimbarea naturii sau compoziției, efectuată asupra unui deșeu industrial prin procedee industriale in vederea reutilizării.
Colectorul reprezintă orice agent economic autorizat care desfășoară activități de colectare a deșeurilor, respectiv valorificatorul, fiind acel agent economic autorizat care realizează operațiuni de valorificare.
Cerințele esențiale privind ambalajele se referă la admiterea introducerii pe piață numai a ambalajelor care îndeplinesc cerințe de fabricație și compoziție, de reutilizare și de recuperare pentru a preveni poluarea mediului și a sănătății populației.
Cerințele esențiale specifice care privesc fabricarea și compoziția ambalajului se referă la asigurarea nivelului cerut de siguranță, igienă și acceptabilitate; reducerea la minim a conținutului de substanțe și materiale toxice și de alte substanțe periculoase din materialul de ambalare ce se pot regăsi în emisii sau cenușă dupa eliminarea prin incinerare; permiterea reutilizării sau recuperării, inclusiv reciclării și reducerea la minim a impactului negativ asupra mediului.
Cerințele esențiale specifice care privesc caracterul reutilizabil al unui ambalaj sunt acelea de ai permite mai multe rotații în utilzare; de ai satisface exigențele de securitate și sănătate și de a deveni dupa ce nu mai poate fi reutilizat deșeu de ambalaj recuperabil. Cerințele esențiale specifice privind caracterul recuperabil al unui ambalaj sunt cele ce ii permit atunci când devine deșeu de ambalaj, ca un procent din materialele folosite să fie reciclat; să fie suficient de biodegradabil atunci când deșeurile se elimină prin compostare și să permită la descompunerea fizică, chimică, termică sau biologică a deșeului de ambalaj, transformarea în CO2, H2O și biomasă.
Principiile specifice activității de gestionare a deșeurilor de ambalaje sunt: prevenirea producerii de deșeuri de ambalaje, reutilizarea ambalajelor, reciclarea deșeurilor de ambalaje, alte forme de valorificare a deșeurilor de ambalaje care să conducă și reducerea cantităților eliminare prin depozitare finală, utilizarea numai a acelor procedee de gestionare a deșeurilor reciclabile care nu constituie un risc pentru sănătatea populației și pentru mediul inconjurător, poluatorul plătește, responsabilitatea producătorului și utilizarea celor mai bune tehnici disponibile, fara antrenarea unor costuri excesive.
Legislația națională în domeniu stabilește că principiile privind gestionarea ambalajelor și a deșeurilor de ambalaje sunt valabile pentru toate ambalajele introduse pe piață, indiferent de materialul din care au fost realizate și de modul lor de utilizare în activitățile economice, comerciale, în gospodăriile populației.
Obligațiile stabilite ce revin agenților economici, consiliilor locale pentru managementul ambalajelor și deșeurilor din ambalaje conform H.G. nr.349/2002 aplică principiile enumerate anterior. Aceste obligații sunt: conformarea in standardele europene armonziate ori standardele naționale, limitarea concentrației de plumb, cadmiu, mercur și crom hexavalent prezente în ambalaje în vederea îmbunătățirii activităților de recuperare și reciclare a deșeurilor de ambalaje, etichetarea cu sintagma ’’ ambalaj reutilizabil ’’, ambalarea să corespundă unor utilizări multiple, primirea ambalajelor la schimb sau returnarea cumpărătorului a valorii acestuia când utilizează sistemul depozit.
La nivel local consiliile trebuie să asigure spații de amplasare a containerelor speciale de colectare selectivă a deșeurilor de ambalaje recuperabile și spații pentru depozite de colectare a deșeurilor de ambalaje de la populație.
Un rol foarte important pentru o mai bună preocupare managerială în domeniul gestiunii ambalajelor și deșeurilor de ambalaje îl are aplicarea principiilor ’’ poluantul plătește ’’ și ’’ responsabilității producătorului ’’.
O activitate managerială bună în domeniul gestionării ambalajelor și deșeurilor de ambalaje se reflectă în starea calității mediului.
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Ambalaje Utilizate In Industria Alimentara (ID: 1142)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.