Годунова Ирина, кандидат биологических наук, Почетный член ССЭР.
Розлив вина в алюминиевые банки и бутылки - модная тема: меньше углеродный след при производстве, они легче стекла, поэтому дешевле перевозить, можно пускать во вторичную переработку, удобный клубный вариант, можно брать с собой на пляж и в другие места, где стеклянную посуду лучше не использовать или где нет бокалов.
Это плюсы, но есть и минусы. О них нужно знать, чтобы слепо не поддаться моде и заранее учесть возможные "подводные камни".
Алюминий и вино. Металл и спиртово-кислотно-серная среда.
Насколько они совместимы?
Исследования на эту тему ведутся давно, но особенно они активизировались последние 10 лет, потому что количество вина, разлитого в алюминиевые ёмкости растет заметными темпами.
Риски и последствия
Как оказалось, вина, которые принято разливать в стекло, могут не соответствовать параметрам, необходимым для бутилирования в металлические банки или бутылки.
В этом случае, они довольно быстро приобретают дефекты, характерные для баночных вин: редукционные запахи, потеря ароматики, в тяжелых случаях возможен алюминиевый касс – образуется осадок и/или теряется прозрачность.
Принципиально технология производства вин для розлива в стеклянные бутылки и алюминиевые ёмкости не отличается, но особенности все же существуют и риски нужно учитывать.
Поэтому и ведутся исследования, посвящённые особенностям взаимодействия вина, алюминия и внутреннего покрытия алюминиевых банок и бутылок.
Редукционные запахи
Основные риски связаны с образованием редукционных ароматов - запахов резины, лука и чеснока, в самом худшем случае запаха тухлых яиц.
Редукция - обычное явление в виноделии. Она возникает тогда, когда в вине формируется «восстановительная» среда - нет кислорода, нет активных окислителей. В таких условиях у серы есть возможность перейти из окисленного в восстановленное состояние (Н2S). Любые соединения серы в восстановленном состоянии будут иметь неприятные запахи.
Это случается при выдержке вина в бочках и в бутылках. Поэтому, если вино проходит «воспитание» в бочках, необходимы периодические переливки - аэрация. При этом образовавшиеся «восстановленные» серные соединения окисляются и становятся не пахучими.
Если переливку не сделать вовремя, сероводород образует соединения со спиртами - тиолы (или старое название - меркаптаны). Это уже гораздо серьёзнее - эти вещества очень стойкие и не удаляются аэрацией.
Считается, что банка лучше всего защищает вино от проникновения кислорода. К тому же, при розливе могут использовать приёмы по его удалению с помощью СО2 или инертного азота.
Но важна золотая середина!
Большое количество кислорода вызовет, со временем, окисление вина. Мизерное - в герметично запаянных банках неизбежно приведёт к образованию редукционных тонов.
И алюминий здесь совсем не при чем! Тот же процесс идёт в стеклянных бутылках.
Но, как выяснилось, именно алюминий может быть дополнительной причиной повышенного образования Н2S - главной причины редукции и, как следствие, целой россыпи неприятных запахов.
Химические свойства алюминия
Алюминий, в отличии от стекла, активный металл, и его химическая природа позволяет взаимодействовать с окислителями, типа кислорода, реагировать с кислотами и с серными соединениями. Поэтому, вино как раз та жидкость, которая вызовет химический интерес у алюминия.
При контакте с кислородом металлический алюминий покрывается оксидной плёнкой. Оксиды алюминия довольно стабильны при рН от 4.5 до 8,5. Но кислотность вина гораздо ниже - от 2,8 до 4,0.
При таких условиях металлический алюминий и его пассивный оксидный слой могут вступать в реакции и отрицательно влиять на качество напитка.
Самое неприятное - взаимодействие алюминия с серными соединениями и прежде всего с SO2, который присутствуют в вине в качестве антиоксиданта и бактерицидного средства.
Низкий рН (высокая кислотность), с одной стороны, способствует поддержанию более высокой концентрации молекулярной серы (SO2) - активной составляющей «свободной серы».
С другой стороны, обеспечивает достаточную концентрацию протонов водорода (Н+), которые участвуют в химической реакции между соединениями серы и алюминием.
Это несколько вольная запись химической реакции, но она дает понимание процесса, происходящего в стенке алюминиевой банки.
Чтобы избежать подобных химических превращений, производители алюминиевых банок и бутылок должны выстроить барьер между вином и металлом. Таким барьером могут быть специфические полимерные плёнки.
Полимерная защита
Наиболее распространённые варианты внутренних покрытий пищевых емкостей производятся с использованием эпоксидных смол. В их состав может входить бисфенол А (BPA, CAS 80-05-7) и его производные.
Эти вещества уже давно вызывают глубокую озабоченность у врачей всего мира и так как, вино очень проблемный продукт, состав полимерной пленки должен специально исследоваться, чтобы не нанести вред здоровью потребителей.
Плёнки внутреннего покрытия очень тонкие: от 1 до 10 мкм.
Толщина имеет значения - она должна быть оптимальной для конкретного типа жидкости. Слишком тонкое будет пористым и наверняка образует дефекты защиты. Слишком толстое тоже плохо - могут образоваться пузыри, которые вызовут отслоение лака, к тому же, они могут набухать при длительном контакте с вином.
В идеале, этот лаковый слой должен предотвращать взаимодействие алюминия с вином и при этом быть инертным.
В идеале…
Но на деле полимерная пленка может:
- адсорбировать неполярные ароматические соединения, нарушая ароматику (это было отмечено в «баночном» пиве);
- впитывать влагу;
- пропускать (диффузия) небольшие молекулы газов, например, двуокись
серы (SO2).
- иметь дефекты, которые способствуют контакту алюминия с вином.
Дефекты появляются вследствие химической коррозии или механического воздействия.
Эпоксидное покрытие может получить повреждение еще при изготовлении банки:
- лак предварительно наносится на лист, потом лист изгибается;
- в местах прикрепления донышка и крышки могут остаться микрозазоры;
- банка довольно мягкая и при надавливании поверхность может деформироваться, что повлечёт за собой повреждение защитного слоя.
Поэтому, химическое взаимодействие металла и компонентов вина становится вполне вероятными.
Алюминий + вино
Даже если полимерное покрытие не пострадало, со временем маленькие молекулы SO2 способны диффундировать через лак и достигать алюминиевого слоя. В итоге, образуется сероводород, который надувает пузыри, нарушая тем самым внутреннее покрытие и запуская необратимый процесс коррозии.
Чем дальше идёт процесс разрушения, тем больше в вине скапливается продуктов реакции: сероводорода (Н2S) и его производных.
Ароматика приобретает редукционные ароматы: от легких, которые удаляются при аэрации, до тяжелых, включая "тухлые яйца".
В этом случае, первые признаки редукции появляются уже через месяц после розлива вина, а через 3-4 месяца симптомы приобретают вполне выраженный узнаваемый характер.
Высокая температура хранения способствует ускорению процесса. Поэтому, производители тары рекомендуют хранить вино при температуре ниже 20 С и сокращать сроки хранения - не больше года.
В вине при этом нарастает концентрация алюминия. Чем дальше, тем больше. В запущенной форме, редко, но регистрируется появление алюминиевого касса. Вино насыщается сероводородом, при этом теряется прозрачность и образуется хлопьевидный осадок.
Предшественники сероводорода в баночном вине.
Образование H2S напрямую зависит от концентрации серных соединений в вине.
Учёные проводили эксперимент: в банку закатывали вино с добавкой SO2 и без серы.
В первом случае уже после первого месяца хранения был обнаружен сероводород. В банке с бессерным вином он так и не появился, даже на более поздних сроках хранения. Так что, чем выше концентрация соединений серы в вине, тем больше при хранении образуется пахучего сероводорода.
Производители банок рекомендуют виноделам не превышать порог «свободной» серы в 30 - 35 мг/л.
Это довольно высокий уровень, который вполне можно снизить, если виноград здоровый, кислотность не потеряна, а санитарные условия на производстве не вызывают нареканий.
Например, если рН вина низкий (высокая активная кислотность), то возрастает содержание реакционноспособной молекулярной серы и защита вина обеспечивается меньшими уровнями сульфитации.
Действительно, вынужденное добавление повышенных концентраций серы может стать проблемой.
Вряд ли виноделы захотят разливать в банки премиальное вино. Скорее всего, это будет вино с низким уровнем антиоксидантной и бактериальной защиты: если для производства использовался незрелый виноград без полной полифенольной зрелости (ранняя уборка, высокая урожайность), больной виноград, или ягоды, долго пролежали на жаре до переработки, виноград с потерянной кислотностью. В этом случае виноделы вынуждены будут сульфитировать вино повышенными дозами серы. А это прямой путь к патологическим редукционным запахам.
Медь и хлор - провокаторы появления редукционных запахов.
Учёные отмечают еще один фактор, способствующий цепной реакции образования сероводорода. Наличие меди и соединений хлора могут способствовать образованию Н2S.
Медь попадает в чан с виноградников - ее используют как фунгицид, или она входит в состав энологических препаратов для борьбы с редукционными запахами.
Раньше считалось, что в этом случае образуются нерастворимые соединения, которые удаляются фильтрацией. Но теперь стало ясно, что частично эти вещества остаются в растворе и могут стать прекурсорами Н2S. Этот процесс особенно выражен при отсутствии кислорода.
Поэтому, виноделам рекомендуется обращать внимание на содержание меди и всячески ограничивать ее присутствие.
Хлор, в свою очередь, сильный окислитель и может способствовать коррозии. Не часто, но повышенные концентрации хлора могут обнаруживаться в вине.
В итоге:
Виноделы должны учитывать рекомендации производителей алюминиевых ёмкостей. В этой таблице указаны среднестатистические параметры вин, которые с меньшим риском можно поместить в металлическую банку.
Виноделы вправе требовать от производителей тары результаты исследований на совместимость вина и конкретной партии банок.
Эффективнее всего, когда проводятся совместные исследования с виноделами. При этом вино проходит периодические химические и органолептические проверки от 4 месяцев до года, причём при повышенных температурах.
К сожалению, не все виноделы идут на это - препятствием служат время и дополнительные средства на исследования.
Вино в алюминиевых ёмкостях не рекомендуют хранить больше года - слишком много факторов, которые могут повлиять на качество вина:
виноделы могут не выполнить требования производителей к химическим параметрам «баночного» вина, производители не выдержат параметры эпоксидного покрытия, а перевозчики не обеспечат должной защиты контейнеров и банки получат механические повреждения.
В итоге, потребитель может столкнуться с патологическими нежелательными ароматами, что пагубным образом скажется на самой идее бутилирования вина в алюминиевые банки и бутылки, и нанесёт репутационный вред растущей отрасли.
Будем следить за коэволюцией вина и алюминиевых банок/ бутылок.
Прогресс не стоит на месте, и винная индустрия требует нестандартных решений по упаковке вина.
Лёгкое, слабоспиртуозное, понятное фруктово-цветочное вино, возможно, с лёгкой газированностью, вполне может найти положительный отклик у молодёжи, ведущей здоровый и активный образ жизни.
Кроме вина, сидр - один из главных претендентов на бутилирование в банки.
Вполне вероятно, что со временем это направление займёт свою нишу на бескрайнем и таком разнообразном винном рынке.