Актуальные проблемы рационального использования отходов виноделия

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голоса)

Актуальные проблемы рационального использования отходов виноделия (в биохимических процессах).

Перспективной формой утилизации виноградных выжимок является переработка их на пищевой этиловый спирт, технический спирт (биотопливо), кормовую муку и микробиологическая трансформация лигноцеллюлозного материала выжимок в направлении обогащения его белками кормового и пищевого назначения, а также получение органических удобрений.

Довольно актуальным вопросом является переработка прессовых фракций сусла на виноградный не ректифицирований спирт, который можно использовать при производстве крепленых вин.

Спирт этиловый пищевой и технический можно вырабатывать из спиртовой бражки, полученной в результате биохимических процессов брожения с углеводосодержащего сырья – отходов виноделия и спиртосодержащих побочных продуктов брагоректификации.

На рисунке приведенная схема брагоректификационной установки, которая предусматривает совместное производство пищевого и спирта этилового технического категории Б і В. Спиртосодержащие фракции обогащены головными примесями и отбираются путем регулирования затраты охлаждающей воды на соответствующие дефлегматоры. Отбор фракций, обогащенных высшими спиртами (зона сивушного масла) и промежуточными эфирами (зона сивушного спирта) отбираются из ректификационной колонны регулированием соответствующей запорной арматуры.

схема брагоректификационной установки

Соответствующие фракции вместе с конденсатами из спиртоуловителей поступают в общий коллектор 20, откуда в виде спирта этилового технического отводятся из установки. Технический спирт категории Б і В отбирается в количестве до 15 % от абсолютного алкоголя бражки.

Для производства спирта этилового технического (СЕТ) категории Б і В в проблемной лаборатории НУХТ под руководством доктора технических наук, проф. Шияна П. Л. разработана энергосберегающая брагоректификационная установка, аппаратурно-технологическая схема которой приведена на рисунке. Установка работает по принципу прямого действия. Затраты пара на производство 1 дал спирта составляют 25...28 кг, что в 1,5 раза ниже, чем на установках непрямого действия.

 энергосберегающая брагоректификационная установка

Ученым и виноделам особое внимание следует обратить на исследование и разработку энергосберегающей технологии виноградных спиртов, используемых в производстве коньяков, крепких и десертных вин. Эта технология характеризуется разделением водно-спиртовой смеси после бражной колонны с помощью молекулярных фильтров на спирт и воду. Необходимо определить способ разрыва електонно-магнітних связей между молекулами воды и спирта. Такие связи может разорвать высокая температура, высокое давление или вакуум, магнитное поле или биохимическое влияние и др.

Таким образом, на сегодняшний день научно-технический прогресс в винодельческой промышленности определяет такое направление, которое способствует сохранению или улучшению вина и спирта, ресурсо-энергосбереганию и снижению себестоимости конечных продуктов. К новому способу разделения компонентов и их концентрированию относится мембранная технология, которая в последние годы получила признание в разных областях пищевой промышленности. В винодельческой промышленности мембранная технология частично используется при водоподготовке, создании газовой среды (в основном азотного) при хранении винограда, управлении при культивировании микроорганизмов, концентрировании ферментных препаратов, очистке сточных вод и др.

Мембранная технология в винодельческой промышленности может иметь следующие области применения:

-  хранение винограда и отходов его переработки в газовой среде;

-  создание аэробных условий при биохимическом процессе брожения и биохимической очистке сточных вод;

-  при разделении водно-спиртовой смеси на спирт, эфиро-альдегидную фракцию, сивушное масло и воду (производство коньячного спирта, спирта пищевого и технического).

К продуктам, которые можно вырабатывать из отходов виноделия относится глицерин, нашедший широкое применение в разных областях промышленности и медицины и является незаменимым сырьем при химическом синтезе полимеров, в частности целлофана. Глицерин используется в фармацевтической, косметической, пищевой промышленности, а также в сельском хозяйстве. А потому промышленное производство глицерина налажено в большинстве стран мира.

Сегодня большое внимание заслуживают такие технологии как ферментативный гидролиз целлюлозы и крахмала, ферментация мелясы и культивирование некоторых штаммов микроводорослей – биосинтетиков глицерина. Недозрелый виноград и отходы винодельческой промышленности могут быть замечательным сырьем для производства естественного глицерина. Нужно лишь провести биохимические исследования и полученные результаты реализовать на практике.