НОВОСТИ    КНИГИ    СПРАВОЧНИК    КАРТА САЙТА    ССЫЛКИ


предыдущая главасодержаниеследующая глава

IV часть. Переработка отходов виноделия

Глава 22. Экономическая целесообразность переработки отходов виноделия

Отходы виноделия

При переработке винограда на сусло, брожении сусла, обработке и перегонке виноматериалов образуются отходы, в состав которых входят ценные компоненты: сахар, спирт, виннокислые соединения. Для получения полезных компонентов отходы перерабатывают. Отходы, которые перерабатывают, называют вторичным сырьем (выжимки, дрожжевые и гущевые осадки, коньячная барда).

Переработка отходов позволяет получить ценные продукты, необходимые для ряда отраслей народного хозяйства, такие, как спирт этиловый, кислота винная, масло виноградное; сэкономить для пищевых целей большое количество картофеля и зерна, расходуемых на производство спирта спиртозаводами, растительного масла; предохранить природную среду от загрязнения.

Гребни. Выход гребней составляет от 1,8 до 8,5 %, в среднем 3,6 %. При дроблении ягод гребни смачиваются суслом и в них остаются отдельные ягоды. Гребни прессуют и получают около 0,8-1 дал гребневого сусла на 1 т переработанного винограда. Сахаристость гребневого сусла зависит от сахаристости винограда и степени зрелости гребней. При прессовании зеленых и сочных гребней из них отжимается сок, последний разбавляет гребневое сусло, и сахаристость его снижается. При прессовании гребней из сорта Рислинг с сахаристостью 15,4 г/100 см3 было получено гребневое сусло с сахаристостью 7,5 г/100 см3, из сорта Траминер - соответственно 17,2 и 13. Из сусла, полученного из гребней высокосахаристого и здорового винограда, готовят купажные материалы для крепких вин. Из винограда с низким содержанием сахара и поврежденного полученное гребневое сусло сбраживают и перегоняют на спирт. Гребни после прессования отгружают для приготовления удобрения.

Выжимки. По типу применяемых прессов выжимки делят на две группы: выжимки после прессования на винтовых, гидравлических и ленточных прессах; выжимки после прессования на шнековых прессах.

В настоящее время на винодельческих предприятиях мезгу допрессовывают на шнековых прессах. По данным ВНИИВиПП "Магарач", при переработке винограда на линиях ВПЛ-20 выход сусла увеличился в среднем на 2-6 дал из 1 т винограда по сравнению с переработкой на винтовых и гидравлических прессах. В то же время уменьшился выход выжимок до 8-12% (с 14-20%).

По способу виноделия выжимки делят на три группы: выжимки по белому способу виноделия (сладкие, свежие, не бродившие, сахаросодержащие);

выжимки по красному способу виноделия (сброженные, спиртосодержащие);

выжимки спиртованные, полученные из спиртованной мезги. При приготовлении виноматериалов для десертных и крепких вин с подбраживанием мезги получают выжимки смешанного типа с содержанием спирта и сахара. Выжимки смешанного типа дображивают в хранилищах и перерабатывают как сброженные.

Влажность выжимок с прессов типа ВПО-50 55%. Химический состав выжимок зависит от химического состава винограда, технологии его переработки и степени отжима сусла. Сахара в сладкой выжимке с прессов ВПО содержится 25-30 % его концентрации в сусле. При сахаристости сусла 20 г/100 см3 содержание сахара в выжимке составляет 5-6 % по массе выжимок.

Если бродит мезга, то состав выжимки изменяется. Часть спирта диффундирует в клетки кожицы, и выход спирта из сброженных выжимок больше, чем из сладких, при одной и той же сахаристости сусла.

В результате образования спирта во время брожения мезги растворимость КНС4Н4О6 в сусле снижается и он оседает на кожице. По этой причине содержание винной кислоты в сброженных выжимках выше, чем в сладких. Самая высокая концентрация спирта, сахара и винной кислоты в спиртованной выжимке.

Состав виноградных выжимок без гребней приведен в табл. 41.

Таблица 41. Состав виноградных выжимок без гребней
Таблица 41. Состав виноградных выжимок без гребней

Выжимки перерабатывают на спирт этиловый, ВКИ, энокраситель, семена и кормовую муку.

Сульфитированные осадки. Сульфитированными называют осадки, полученные при осветлении сусла. Такие осадки охлаждают, сульфитируют, обрабатывают бентонитом, флокулянтами и повторно отстаивают или фильтруют на рамных фильтрах. Осветленное сусло направляют на приготовление виноматериалов, а густые осадки сбраживают и учитывают как дрожжевые, но не смешивают с ними, так как в них мало виннокислых соединений и из них извлекают только спирт.

Диоксид углерода (СО2). Образуется при брожении сусла, При сбраживании 1 кг сахара получается около 0,49 кг СО2. Диоксид углерода выделяется из сусла с парами спирта и эфирных масел. В зависимости от температуры брожения, количества сброженного сахара и способа брожения потери спирта с СО2 составляют 0,17-1,5% образовавшегося безводного спирта в сусле. Диоксид углерода и спирт можно улавливать.

Дрожжевые осадки. По типу вырабатываемых виноматериалов дрожжевые осадки делят на две группы. Дрожжевые осадки, полученные при приготовлении сухих виноматериалов, называют сухими; дрожжевые осадки, полученные при приготовлении крепленых виноматериалов, называют креплеными.

По содержанию сухого вещества (в %) различают: жидкие дрожжевые осадки-12, густые-12-30, отжатые (прессованные) - 30-60.

На переработку направляют отжатые дрожжевые осадки. Выход отжатых дрожжевых осадков составляет 3-8 % объема сусла. Состав отжатых дрожжевых осадков зависит от типа вырабатываемых виноматериалов и приведен в табл. 42.

Таблица 42. Состав отжатых дрожжевых осадков зависит от типа вырабатываемых виноматериалов
Осадки Содержание спирта, % Содержание сахара, %
Сухие 6 -
Крепкие 6-12 3,5-8
Десертные 6-8 5-8

Содержание винной кислоты в отжатых дрожжах колеблется от 3 до 6%. При переработке дрожжевых осадков получают спирт, ВКИ и кормовые дрожжи.

Осадки, получаемые при переливке виноматериалов. Такие осадки фильтруют и перерабатывают как дрожжевые. Их отходы, по производственным данным, при уходе за виноматериалами на первом году - 0,2%, на втором году -0,1 и на третьем году - 0,05% при каждой переливке.

Клеевые осадки. Клеевые осадки фильтруют и перегоняют на спирт-сырец, BKK в них мало, поэтому ее не извлекают. Отходы клеевых осадков, по производственным данным, составляют 0,2-0,25 % объема виноматериалов. При обработке виноматериалов бентонитом в сочетании с другими оклеивающими веществами отходы составляют 90% объема 20%-ной водной суспензии.

Осадки цианидов. Осадки цианидов фильтруют и уничтожают из-за опасности образования токсичных веществ при перегонке. В настоящее время Грузинским НИИПП разработана технология переработки осадков цианидов, которая проходит производственную проверку.

Осадки, полученные при обработке виноматериалов и соков холодом. В этих осадках содержатся кристаллы КНС4Н4О6. Осадки фильтруют, промывают холодной водой и сушат. Образовавшийся КНС4Н4О6 - ценное сырье для получения винной кислоты.

Меловые осадки. Меловые осадки получают при обработке виноматериалов и сусла мелом (СаСО3). В составе осадков СаС4Н4О6. Осадки фильтруют, промывают, сушат и применяют для получения виннокаменной кислоты (ВКК).

Сырой винный камень. Сырой винный камень откладывается на внутренней поверхности емкостей. В состав отложений в среднем входят: КНС4Н4О6 - 83 %, СаС4Н4О6 - 5,4 % и примеси - 11,6%. Отложения винного камня собирают как ценное сырье для винной кислоты.

Коньячная барда. При перегонке виноматериалов в барде остаются виннокислые соединения. Выход барды, содержащей виннокислые соединения, зависит от способа перегонки виноматериалов: при двукратной перегонке на ВПКС - 60%, при однократной перегонке на КУ-500 и К-5М - 85% объема виноматериала. Содержание ВКК в барде колеблется от 2 до 5 г/дм3. При содержании ВКК в барде 5 г/дм3 ее перерабатывают на ВКИ.

Продукты, получаемые из отходов виноделия

Спирт-сырец. Выход спирта-сырца (в дал б. с.): из 1 т выжимок от 2,75 до 3,2, из 100 дал дрожжевых осадков от 7 до 8,5. Спирт-сырец, вырабатываемый из отходов виноделия, должен удовлетворять следующим требованиям: внешний вид - прозрачная бесцветная жидкость; запах и вкус - характерные для спирта-сырца, без посторонних запахов и привкусов; содержание этилового спирта не менее 40 % по объему, содержание метилового спирта в пересчете на безводный этиловый спирт не более 0,2 % по объему.

Спирт-сырец подвергают ректификации, а спирт ректификованный виноградный применяют для спиртования ординарных вин.

Виннокислая известь (ВКИ). Выход ВКИ с 1 т выжимок от 7 до 8,5 кг, из 100 дал дрожжевых осадков от 12 до 14 кг в пересчете на 100%-ную винную кислоту.

ВКИ должна быть сухой (с содержанием гигроскопической влаги не более 3%), легко рассыпающейся, с нейтральной или слегка кислой реакцией (рН 6,5-7), без следов плесени и запаха гнили. Качественные показатели ВКИ по сортам показаны в табл. 43.

Таблица 43. Качественные показатели ВКИ по сортам
Таблица 43. Качественные показатели ВКИ по сортам

Винный камень. Винный камень должен быть сухим, с кислой реакцией, без следов плесени и постороннего запаха.

Качественные показатели винного камня по сортам показаны в табл. 44.

Таблица 44. Качественные показатели винного камня по сортам
Таблица 44. Качественные показатели винного камня по сортам

Из ВКИ и винного камня получают химически чистую кислоту и ее соли.

Винная кислота. COOH-СНОН-СНОН-СООН впервые была выделена из винного камня, поэтому ее называют виннокаменной кислотой, сокращенно - BKK.

Винная кислота - твердое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, что видно из данных, приводимых ниже.


Винная кислота, являясь двухосновной, образует два вида солей: кислые и средние. Из солей винной кислоты при переработке отходов виноделия имеют значение четыре: кислый виннокислый калий, виннокислый калий, виннокислый кальций и виннокислый калий-натрий.

1. Кислый виннокислый калий КНС4Н4О6 кристаллизационной воды не содержит. Значительно менее растворим в воде, чем винная кислота:


В водно-спиртовых растворах растворимость его уменьшается с увеличением содержания спирта.

2. Виннокислый калий К2С4Н4О6 в воде хорошо растворяется. Так, при температуре 20 °С растворяется 1550 г/дм3.

3. Виннокислый кальций (ВКИ) СаС4Н4О6 ⋅ 4Н2О кристаллизуется с четырьмя молекулами воды. При температуре 100 °С теряет две молекулы кристаллизационной воды. Растворимость в воде значительно ниже, чем у кислого виннокислого калия; при температуре 25 °С растворяется 0,436 г/дм3, при 100 °С - около 3 г/дм3. Растворимость ВКИ увеличивается с понижением рН.

4. Виннокислый калий-натрий (сегнетова соль) KNaC4H4О6 ⋅ 4Н2О хорошо растворяется в воде: при температуре 100 °С -3000 г/дм3, при 20 °С - 900 г/дм3. В выжимках и дрожжевых осадках винная кислота содержится в форме солей КНС4Н4О6 и СаС4Н4О6 (виннокислые соединения, ВКС).

Винная кислота и ее соли находят широкое применение в промышленности. Из отраслей пищевой промышленности наибольшее количество винной кислоты потребляет кондитерская. В пищевой промышленности винная кислота может быть заменена лимонной и яблочной.

В химической и фармацевтической промышленности, которые в настоящее время являются крупными потребителями винной кислоты, она не может быть заменена другими кислотами.

Винную кислоту применяют и в винодельческой промышленности для подкисления виноматериалов, в виде метавинной кислоты для стабилизации виноматериалов против кристаллических помутнений и в качестве реактива в ряде химических анализов.

Виноградные семена. Сухие виноградные семена должны удовлетворять следующим требованиям: цвет темно-красный или коричневый; запах без посторонних затхлых тонов; наличие поврежденных семян не более 5%, примесей не более 3%, содержание масла при экстракции серным эфиром не менее 10%, влажность не более 7%, кислотное число масла в семенах не более 4,0 мг КОН.

На Старотитаровском винзаводе объединения "Абрау-Дюрсо" во время производственного испытания комплексной переработки виноградных выжимок получен средний выход семян из 1 т 182 кг влажностью 5,8-6,1 % с содержанием масла 17,07 % и примесей 0,5-0,6 %.

Семена отгружают на маслоэкстракционные заводы, где из них извлекают масло. Масло применяется в пищевой, олифоваренной и лакокрасочной промышленностях, в парфюмерии и медицине.

Кормовая мука. Кормовая мука должна иметь коричневый цвет, приятный запах выжимок, влажность до 6 % и содержать в пересчете на сухое вещество (в %): протеинов не менее 10, жиров не менее 2, сырой клетчатки не более 30, БЭВ 50-60, золы не более 9, рН не менее 4,5. В 100 кг кормовой муки должно содержаться 35-50 кормовых единиц. Средний выход кормовой муки из 1 т выжимок 270 кг.

Белковый корм (дрожжи). Высушенные дрожжи должны содержать влаги не более 12%, протеина не менее 25, золы не более 14 %, рН не менее 4.

Пищевой виноградный краситель. Из выжимок красных сортов винограда получают экстракт, который в дальнейшем выпаривают на вакуум-аппаратах и получают концентрат.

Концентрат - прозрачная жидкость, интенсивно окрашенная, темно-гранатового цвета, с ароматом вина и терпким, солоновато-кислым вкусом, с содержанием сухих веществ не менее 30%, красящих веществ не менее 50 г/дм3, золы не более 7% и рН 3%-ного раствора 2,2-2,5.

Пищевой виноградный краситель применяют в кондитерской промышленности, в газированных напитках.

Выход экстракта с 1 т выжимок 100 дал с содержанием красящих веществ 19-20 г/дм3. Отходы виноделия в СССР перерабатывают комплексно с получением спирта, ВКИ, семян, виноградного красителя, кормовой муки, белкового корма.

Из отходов, получаемых при переработке одной тонны винограда, средний выход составляет: спирта-сырца 0,65 дал. б. с.; виннокислой извести 0,8 кг в пересчете на 100%-ную ВКИ; семян 15 кг; 22 кг кормовой муки. Экономический эффект 2,5 руб. на каждую тонну переработанного винограда.

Перерабатывают отходы в специализированных цехах и в кустовых заводах.

На винодельческих предприятиях в настоящее время применяют безотходную технологию переработки винограда (рис.73).

Рис. 73. Схема бозотходной переработки винограда: 1 - бункер; 2 - дробилка-гребнеотделитель; 3 - мезгонасос; 4 - стекатель; 5, 7 - суслосборники; 6, 20, 22 - прессы; 8, 9, 11, 13, 15, 21, 24, 25, 31, 33, 35, 37, 40, 43 - насосы; 10 - отстойные емкости; 12 - бродильные емкости; 14 - бункер-дозатор; 16, 19, 23 - сборники; 17 - экстрактор; 18 - измельчитель гребней; 26 - питатель; 27 - фильтр-пресс; 28 - сушильный агрегат; 29 - отделитель семян; 30, 42 - сборники с мешалкой; 32 - отстойно-бродильные резервуары; 34 - аппарат для приготовления раствора реактива; 36 - реактор-нейтрализатор; 38 - воронка; 39 - центрифуга; 41 - брагоперегонный аппарат; 44 - очиститель семян; 45 - сушилка ВКИ
Рис. 73. Схема бозотходной переработки винограда: 1 - бункер; 2 - дробилка-гребнеотделитель; 3 - мезгонасос; 4 - стекатель; 5, 7 - суслосборники; 6, 20, 22 - прессы; 8, 9, 11, 13, 15, 21, 24, 25, 31, 33, 35, 37, 40, 43 - насосы; 10 - отстойные емкости; 12 - бродильные емкости; 14 - бункер-дозатор; 16, 19, 23 - сборники; 17 - экстрактор; 18 - измельчитель гребней; 26 - питатель; 27 - фильтр-пресс; 28 - сушильный агрегат; 29 - отделитель семян; 30, 42 - сборники с мешалкой; 32 - отстойно-бродильные резервуары; 34 - аппарат для приготовления раствора реактива; 36 - реактор-нейтрализатор; 38 - воронка; 39 - центрифуга; 41 - брагоперегонный аппарат; 44 - очиститель семян; 45 - сушилка ВКИ

предыдущая главасодержаниеследующая глава





ПОИСК:





© WINE.HISTORIC.RU, 2001-2021
При использовании материалов сайта активная ссылка обязательна:
http://wine.historic.ru/ 'Виноделие как искусство'
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной
1500+ квалифицированных специалистов готовы вам помочь