Модернизация фасовочного аппарата

На оборудовании первого  типа вино поступает в тару только под действием сил тяжести  и при нормальном давлении - самотеком. С учетом того, что давление в  расходном резервуаре и в таре одинаковое, такой розлив иногда называют изобарометрическим.

Для вин второго типа предусматривается  фасование под вакуумом (вакуумный  розлив) либо при высоком давлении (сверхбарометрический розлив). Во время  сверхбарометрического розлива  жидкость также поступает в тару под действием силы тяжести, но при  этом и в таре, и в резервуаре розлива создается избыточное давление, которое не позволяет продукту образовывать пену. При вакуумной расфасовке в  таре для розлива создается разрежение, и вино истекает под действием  разности давлений.

Независимо от условий  дозирование напитка можно осуществлять по объему или по уровню. На оборудовании для розлива вина используется главным  образом уровневое дозирование: считается, что так легче предотвратить  потери продукта. Едва ли не главная  задача при розливе вина - точно  отмерить нужное количество жидкости.

Например, при розливе  коньяка в самые большие бутылки (750 мл) допускается отклонение от верхней  плоскости горлышка бутылки не более  чем 4 см - это не более 5 мл. Фасование  шампанского также осуществляется только по уровню, но при этом в бутылке  оставляют чуть больше свободного места: по стандарту расстояние от верхнего края горлышка до уровня вина должно составлять 6-9 см.

Заполнение тары с точки  зрения гидравлики также можно осуществить  по-разному. Для розлива вина оптимальными считаются две схемы.

Наполнение бутылок равномерной  пленкой-шатром обеспечивает наиболее выгодные характеристики, то есть большую  производительность оборудования при  наименьшей скорости потока.

Оборудование для розлива  вина под уровень (утопленной струей) не дает выигрыша в производительности, поскольку розлив сопровождается дополнительными  затратами времени на опускание  разливочной головки. Тем не менее, у такого оборудования есть некоторые технологические преимущества. Так, контактная поверхность (поверхность бутылки, соприкасающаяся с вином в процессе розлива) при работе на нем минимальна. Отсюда - стабильное качество фасования и минимальный контакт вина с кислородом воздуха.

В целом технология фасовки  тихих вин близка к технологии упаковки воды, а оборудование для  розлива шампанского похоже на оборудование для пива. Еще раз хочется подчеркнуть, что технология розлива зависит  от типа вина: не существует какого-то оборудования, подходящего для всех сортов.

Машины могут быть предназначены  для фасования по объему, по уровню и одновременно по объему и уровню.

Фасование по объему – устройство оснащено мерным стаканом.

Фасование по уровню – устройство состоит из одной, двух или трех камер, они могут быть выполнены и в виде сифона. В однокамерных устройствах давление в наджидкостном пространстве в расходном резервуаре и в бутылке перед фасованием одинаково, в двух- и трехкамерных имеет место перепад давлений.

Сифонный метод осуществляется в условиях одинакового давления в бутылке и в расходном  резервуаре. В верхней изогнутой  части сифона создается разрежение. Расход жидкости зависит от напора, определяемого расстоянием от уровня жидкости в расходном резервуаре до выходного отверстия сифонной трубки.

При использовании сифонного  метода розлива практически применяются  приборы для наполнения бутылок  по уровню. Принцип наполнения бутылок по уровню менее точный, чем объемный, и заключается в том, что жидкость поступает в бутылку через прибор непосредственно из расходного резервуара, заполняя ее до определенного уровня.

Так как бутылки по ГОСТу 10117-62 имеют отклонения от их номинального объема в пределах ±10 мл, то изменяется и доза жидкости, залитая в бутылку. Например. в бутылках емкостью 0,5 л может быть доза вина в одном случае 510, а в другом 490 мл. От сюда и возникают недоливы и переливы вина, с которыми часто сталкиваются производители виноградных и плодово-ягодных вин.

По технологическим условиям процесса устройства с мерным стаканом или сифонные обеспечивают барометрическое фасование или фасование с низким вакуумом, однокамерные устройства могут, кроме того, применяться для сверхбарометрического фасования. Двух- и трехкамерные устройства предназначены для вакуумного (с низким или высоким вакуумом) или сверхбарометрического фасования.

Наполнение бутылок с  точки зрения гидравлики (анализ схем проведен Студилиным В. Г.) можно осуществлять несколькими способами:

• Равномерной пленкой-шатром
• Симметрично направленной струей
• Односторонней или прямой струей
• Равномерной струей-зонтиком

Утопленной струей (истечение  происходит из удлиненной трубки, доходящей  почти до дна бутылки, иногда такой  способ фасования называют фасованием «под уровень»).

Рисунок 1 – Схема наполнения бутылок

а – равномерной пленкой (шатер); б - симметрично направленной струей; в - односторонней или прямой струей;  г – равномерной струей (зонтик); д - утопленной струей

Фасовочные машины также  различают по способу регулирования  уровня жидкости в резервуаре (с  поплавковыми, золотниковыми, пневматическими  или электрическими устройствами), по способу взаимодействия устройства и бутылки (с подъемом бутылки  под фасовочное устройство или опусканием фасовочного устройства на бутылку).

1.3 Классификация  фасовочных аппаратов

Фасовочный автомат Maxima RP-24, установленный на ООО «Тейси», по принципу наполнения является вакуумным. На этом же автомате может производиться розлив шампанских вин.

Отечественные производители  выпускают следующие марки фасовочных автоматов: А3-ВАР.05, ЛПМ3.1-12, Б3-ВРГ-6, ЛПМ3-6, Д9-ВРЕ6, АРЛ8-8Т, ВДР-3, ВДР-5, ЭЛ.З, «Дозатор».

За рубежом выпускают  фасовочные автоматы марок: ZBEF, GFP-12,24,32 (Китай), Melegari Manghi FillJetWine (Италия) и др.

 

Барометрические и вакуумные фасовочные машины

Наиболее известны машины следующих марок: ВАР – 3 и ВАР  – 6 (устаревшие конструкции), ВРА -6А  и ее модернизированный вариант  ВР – 2А – 6, ВРЩ ее модернизированный  вариант ВР – 2Щ, выпускаемый для  фасования вин в горячем состоянии  по уровню под вакуумом. ВРМ – 6  и ВР2М – 6 и выпускаемая на базе их ВРЕ – 6, а также ВРА. Для фасования вина в сувенирную тару разработаны машины ВФП/я, ВФП/2. Все эти машины автоматического действия карусельного типа, в основном фасующие вино по объему, кроме машины ВРЩ и ВР – 2Щ, номинальной производительностью 6000 бут/ч.

Фасовочная машина ВР – 2Щ (рисунок 2, а) предназначена для фасования вин и соков в горячем состоянии по уровню под вакуумом. Машина выпускается в исполнениях ВР – 2Щ (для бутылок вместимостью 0,7 л) и ВР – 2Щ – 01 (для бутылок вместимостью 0,5 л).

Машина состоит из станины  с размещенным в ней приводом, вакуум-насоса, конвейера для бутылок, трубки для отвода воздуха, делительной, загрузочной и разгрузочной звездочек, шкафа управления.

Продукт поступает в резервуар 7 машины по верхней трубке 6 через  клапан поплавкового устройства, которое  при повышении уровня жидкости по сравнению с номинальным закрывает поступление ее из трубопровода, а при понижении открывает его. Разряжение в резервуаре создается через верхний патрубок 5, присоединенный к вакуумной магистрали 4, обеспечивается вакуум-насосом ВВН-1.51м 2 при номинальной производительности 1.5 м³/ч. Пустые бутылки подводятся к машине пластинчатым конвейером 3 и с помощью длительной и загрузочной звездочек подаются на подъемные столики (последние – механические с подъемом и опусканием от копира с амортизационной пружиной). Столик поднимает бутылку, она центрируется колокольчиком фасовочного устройства 4 и наполнятся до заданного уровня.

Заканчивая один оборот вращения карусели, подъемный столик с бутылкой по копиру опускается в исходное положение. Наполненные бутылки выводятся звездочкой на транспортер. При негерметичности  из-за нарушения уплотнения с конусом или повреждения стенок в бутылке в ней не создается вакуум, и она не наполняется до заданного уровня.

Кинематическая схема  машины ВР – 2Щ показана на рисунке  2, б.

Фасовочное устройство машины ВР-2Щ (рисунок 2, в) несколько сложнее, что вызвано его универсальностью, хотя в принципе оно работает также, как и другие. На рисунке 2, в показан вариант устройства при фасовании по уровню (исходное положение – бутылка отсутствует), на рисунке 1, г – то же в момент наполнения бутылки.

Сливной клапан выполнен на конце наконечника. Открытие его  осуществляется при поднятии  колокольчика 1 по штангам 5 от бутылки, а закрытие – за счет эластичного резинового клапана (диафрагмы) 11. Вино, попавшее в  наконечник 2, отсасывается по центральной  трубке 6 в резервуар.

 

Рисунок 2 - Фасовочная машина ВР – 2Щ а – общий вид (1 – станина, 2 –  вакуум – насос; 3 – конвейер для  бутылок; 4 – фасовочное устройство; 5 –воздушная трубка; 6 – трубя для  подачи вина; 7 – расходный резервуар) б – кинематическая схема (1 – электродвигатель; 2,5 – шкивы; 3 –клиноременная передача; 4 – редуктор; 6 – конвейер; 7 –  оборотный копир; 8 – механизм подъема  расходного резервуара; 9 – коллектор; 10 – расходный резервуар; 11 –  поплавок; 12 – фасовочное устройство; 13 – верхний копир; 14 – карусель; 15 – подъемный столик; 16 – нижний копир; 17 – выгрузочная звездочка; 18 – загрузочная; 19 – шагомер)

 

 

Рисунок 2 (продолжение) –  Фасовочная машина ВР – 2Щ

в, г – фасовочные устройства в  варианте для фасования по уровню, д – то же в варианте для фасования по объему (1, 25 колокольчики; 2 – наконечники; 3,15,24 – воздухоотводящие трубки; 4 –пружина; 5 – штанга; 6 – центральная трубка; 7 -  уплотнительный конус; 8 – втулка; 9,22 – сливные конусы; 10 – гайка накидная; 11 – клапан (диафрагма); 12 – корпус клапана; 13 – втулка; 14 – мерный стакан; 16 – вытеснитель; 17 – фиксатор; 18 – клапан; 19,21,23  - прокладки; 20 – ролик)

 

При фасовании  вина по объему детали колокольчика 1, сливного конуса 9 и наконечника 2 заменяются. Бутылка при этом наполняется через сливной клапан между диафрагмой 11 и седлом клапана наконечника и далее через сливной конус 22 шатровым методом по стенкам бутылки. Это показано на рисунке 1, д. Открытие наполнительного клапана осуществляется от верхнего копира в передней зоне машины.

Машины ВРЗЩ и ВР4Щ представляют собой разновидности известной  фасовочной машины ВРЩ. Отличие состоит  в том, что ВР3Щ осуществляет фасование  под вакуумом по уровню (с точностью  дозирования ±4 см3 и глубиной вакуума 0,02-0,04 МПа). Количество фасовочных устройств -12.

Из зарубежных фасовочных машин для тихих вин наиболее известны машины фирм «SEN», «Holsten und Kappert» (ФРГ), «Girondine», «Chetle - Gerodolle» (Франция), «Cobert » (Италия). Некоторые из них предлагают заполнение бутылки воздухом или азотом, диоксидом углерода и инертными газами (например, в машинах «Extacta» фирмы «Cobert» или в некоторых машинах фирмы «SEN»), в конструкциях других найдены оригинальные решения ряда элементов.

1.4 Розлив вина в бутылки

Марочные вина, достигшие розливозрелого состояния, и ординарные, прошедшие соответствующую обработку и выдержавшие испытание на стойкость против помутнений (воздухостойкость), разливают в бутылки.

Испытание состоит в том, что бутылки с вином, запечатанные пробкой, выдерживают 15 дней в горизонтальном положении при 15°.

Мальцевой предложен экспресс-метод  для установления розливозрелости виноградных вин. Метод основан на исследовании устойчивости вин против помутнений при повышении и понижении температуры.

Изменение прозрачности (исследование производится в пробирках) вина через 3—4 минуты при нагревании до 65—70° и через 10—15 минут при охлаждении до —5° говорит о нестойкости вин против помутнений.

Для розлива вина, шампанского  и коньяка необходимо применять  специальные бутылки, форма и емкость которых установлена многолетней практикой многих винодельческих стран:

а) бутылка цилиндрическая из темно-зеленого стекла, с крутыми плечиками (для розлива столовых, крепких и  десертных вин), емкостью 0,75 и 0,375 л;

б) бутылка коническая из темно-зеленого стекла (для розлива шампанского), емкостью 0,8 и 0,4 л;

в) бутылка цилиндрическая из полубелого стекла, с круты­ми плечиками (для розлива коньяка), емкостью 0,5 и 0,25 л.

Бутылки, идущие для розлива вина, должны быть прочными, а по химическому составу стекла — устойчивыми против растворения его слабокислотной жидкостью, какой является вино. Поэтому особенно нежелательна излишняя щелочность стекла, которая может обусловить реакции с кислотами и вызвать помутнение вина вследствие выпадения в осадок винно­кислых солей калия, кальция и алюминия.

Дать определенные нормы  химического состава бутылочного  стекла невозможно, так как в зависимости  от сырья, из которого тот или иной завод изготовляет бутылки, химический состав стекла сильно меняется.