Экология/4.Промышленная экология и медицина труда

доц. Семенова О.І.¹, Жилик А.В.¹

¹Національний університет харчових технологій

Використання твердих відходів виноробства як вторинної сировини для отримання нового продукту

Вино є цінним столовим напоєм, що містить цілий ряд вітамінів і мікроелементів. Воно має також лікувальні і дієтичні властивості, антисептичну і бактерицидну дію. Технологія виготовлення вина проста. Сировиною для виробництва вина є виноград (і в деяких випадках різні фрукти). Технологія складається з подрібнення винограду, настоювання мезги, пресування і відстоювання сусла. Це — стадія виготовлення сусла. Друга стадія — бродіння, тобто одержання вина [1].

Відомо, що виноград за вмістом корисних компонентів є найбагатшим представником багаторічних культурних рослин. Вагома частина складових винограду після його промислової переробки залишається у вторинних продуктах – відходах виноробства. Основними відходами виноробної промисловості є гребені, що відокремлюються від грон винограду перед його пресуванням; вичавка, яку одержано після пресування винограду при виготовленні білих і рожевих вин; дріжджові осади, які осідають на дно бочок і резервуарів після бродіння, і осади, що виділяються після спиртування сусла і вина; винний камінь, що відкладається на стінках бочок при бродінні сусла і витримці вина. З них можна і потрібно, як у всіх розвинених виноробних країнах, виробляти затребувані ринком товари.

У результаті промислової переробки винограду залишається значна кількість вторинних продуктів (відходів), які складають від 10 до 20% кількості винограду, що переробляється. Кількість відходів значна, наприклад, в середньому на 100 кг винограду залишається 3,5 кг гребенів, 10 кг солодких вижимок (після пресування винограду), 13 кг вижимок після бродіння мезги, 3 кг насіння. Все це створює серйозні проблеми в відношенні екології [2].

Існує комплексна переробка вторинної сировини виноробства, але вона не вирішує всіх питань екології. Є також комплексна переробка виноградних вижимок і гребенів. Спочатку з вижимок одержують екстракт, який піддають бродінню. Одержану бражку переробляють в спирт-сирець. При цьому залишається барда і виникає проблема її утилізації або ліквідації. Насіння, що вилучають з відходів, застосовують для одержання олії, яку використовують для виробництва мила. Після одержанні олії залишається жмих. На багатьох підприємствах його перетворюють в добриво і тим самим вирішують екологічну проблему.

Вижимки використовують для одержання пектину. Якість цього пектину наближається до якості бурякового або яблучного пектину, але цю технологію застосовують лише деякі заводи.

З вижимок і гребенів готують добриво. Найбільш доцільно виористовувати відходи на корм тваринам.

З виноградного насіння, як з вторинної сировини, добувають олію, еноганін, фурфурол, або використовують як корм тваринам. Виноградне насіння використовується також при виготовленні сурогатів кави.

Вміст олії в насінні коливається від 10 до 18 % в перерахунку на суху речовину в залежності від сорту винограду, екологічних умов вирощування і ступеню стиглості плодів. В недостиглих плодах олійність насіння різко зменшується.

Олію, одержану при переробці свіжого насіння пресовим способом, вико-ристовують в харчових або лікувальних цілях. При екстракційному методі оде-ржують харчову і технічну олію [3].

Значну проблему становлять гущеві і дріжджові осади. Гущеві осади утворюються внаслідок витримування і осадження виноматеріалів, дріжджові осади утворюються після бродіння вина. Ці відходи містять білкові, пектинові та багато інших речовин, розклад яких створює значну загрозу навколишньому середовищу. Гущеві і дріжджові осади містять значну кількість вина (алкоголю), тому їх неможливо використовувати в корм худоби в натуральному вигляді. Скидання цих матеріалів недоцільно, по-перше — в економічному відношенні, по-друге — це значна екологічна загроза. Гущеві осади містять рослинні білки і пектинові речовини, дріжджові осади — це в основному білки. Все це розкладається з утворенням продуктів, які отруюють атмосферу і грунт. Це — летючі речовини — сірководень, меркаптани, розчинні продукти мікробного розкладу білків, органічні кислоти, які утворюються внаслідок розкладу пектинових речовин та вуглеводів [4].

На більшості підприємств виноробства ці відходи піддають переробці. З них вилучають залишкові розчинні продукти, в тому числі вино, переробляють їх на дешеві вина, але після цього залишаються тверді, нерозчинні речовини — клітковина, пектинові речовини, білки. Залишки вина з дріжджових осадів та гущини вилучають шляхом вижимання, після чого в цих продуктах залишається деяка кількість спирту. Його вилучають шляхом перегонки. З дріжджових осадів після перегонки вилучають ще й винну кислоту в вигляді виннокислого вапна (винна кислота накопичується при зброджуванні виноматеріалів в вигляді так званого винного каміння).

Асортимент продуктів, які можна одержати з дріжджових осадів, досить широкий. При переробці дріжджів спирт, що в них міститься, відганяється; з рідини, що залишається після перегонки, вилучаються виннокислі солі, а самі дріжджі піддаються сухій перегонці. Газ, що утворюється при перегонці, може бути використаний як паливо. Винні дріжджі також можна використовувати для отримання автолізату і ферментних препаратів.

Дріжджові осади багаті вітамінами . Особливо великий в них вміст вітамі-ну D, а також вітамінів групи В ( тіаміну, рибофлавіну, нікотинової кислоти). Тому розробка та організація отримання вітамінних препаратів з винних дріжджів цілком доцільні.

Отримання препаратів амінокислот з дріжджових осадів є дуже цінним для фармацевтичної промисловості.

Після вилучення всіх корисних речовин з відходів виноробства залишається рідина (барда), яка містить нерозчинні речовини і розчинні продукти різного походження (жирні кислоти; молочну кислоту, деякі азотові сполуки, розчинну частину пектинових речовин).

Нерозчинну частину, яка містить білки, пектинові речовини, відокремлюють шляхом фільтрування і використовують в корм тваринам. Якщо використання не відбувається, виникає екологічна проблема. Рідка частина відходів після вилучення осаду прямує в каналізацію або в навколишнє середовище, якщо немає каналізації.

Вторинні матеріальні ресурси виноробства за своїм складом є дуже цінними, тому потребують утилізації. Вони використовуються як вторинна сировина для виготовлення вторинних продуктів, але не завжди і не з усіх відходів, тому відходи виноробства потенціально є факторами забруднення навколишнього середовища [2, 4].

Література:

1. Валуйко Г.Г.,.Домарецький В.А, Загоруйко В.О. Технологія вина. — Київ: Центр навчальної літератури, 2003. - 592 с.

2. Запольський А.К., Українець А.І. Екологізація харчових виробництв:. - К.: Вища шк., 2005. - 423 с.

3. Карунский А.И., Дашковская О.П., Иванов А.П. Эффективность использования виноградних выжимок при производстве комбикормов // Наукові праці. Вип. 24. – Одесса, 2003. – С. 193–196.

4. Крусир Г.В., Кирияк А.В., Соколова И.Ф. Экологические аспекты винодельческих предприятий // Екологічна безпека. – 2011. – № 2/2011 (12). –С. 128-132