Переработка вторичного сырья - Комплексная переработка дрожжевых осадков

Жидкие дрожжевые и сусловые осадки остаются на дне резервуаров после переливок вин и соков. В результате отпрессовывания или центрифугирования сухой остаток в дрожжах повышается до 30...40%. Количество дрожжевых осадков зависит не только от сорта винограда, способа переработки, видов оборудования (табл. 19), но и от расы дрожжей.

19. Зависимость среднего выхода дрожжевых осадков (% к объему сусла) от виноматериала и типа пресса

На 1000 дал вина в среднем приходится: жидких осадков 50 дал; гущи 15 дал; прессованных дрожжей 200 кг. Наравне с белковыми веществами осадки содержат: спирта 5...10% об., винной кислоты З...6%. Количество спирта в дрожжевых осадках из-под крепленых вин составляет до 13% об., сахара 5... 8%, винно-кислых соединений 4...8%. Дрожжевые и гущевые осадки хранят так же, как и вино: в заполненных резервуарах при постоянной доливке.

Рис. 45. Схема линии прессования дрожжей:
1, 2 — насос; 3 — сигнализатор; 4 — компенсатор; 5 — трехходовой кран; 6 —  фильтр-пресс; 7 — поддон; 8 — разгрузочный шнек; I — дрожжи; II — виноматериал на купаж; III — дрожжи на второй фильтр-пресс; IV — отходы на утилизацию.

Прессование дрожжей.

Комплексную переработку дрожжевых осадков начинают с отжима на рамных фильтр-прессах (для максимального отделения высококачественного вина). Дрожжевое вино используют в купажах вместо автолизатов (ферментный концентрат).
Линия прессования дрожжей включает мезговой насос 2 (рис. 45) для подачи дрожжей 1 в компенсатор 4 давления (ресивер), оборудованный автоматическим сильфонным сигнализатором 3 давления. Сигнализатор подключен к магнитному пускателю насоса 1. Из компенсатора дрожжи (барда) поступают на два фильтра-пресса 6. Трехходовым краном 5 их попеременно отключают и разгружают. Фильтры оборудованы поддонами 7, наклоненными в сторону разгрузочного шнека 8. Последний расположен между двумя параллельными фильтрами. На винзаводах чаще применяют фильтры-прессы ПГ 40-800/45, ПМ 40-820/45; ПГ 56-820/45.
Для фильтрации в качестве перегородки используют бязь, равентух, лавсан или фильтр-диагональ. Их устанавливают между плитами и рамами. Производительность насоса для подачи осадков больше фильтрующей способности фильтра-пресса, поэтому в компенсаторе создается избыточное давление. Воздушная подушка сглаживает толчки поршневого насоса, давление нарастает плавно.
Дрожжевые и клеевые осадки прессуют также в автоматическом камерном фильтре-прессе ФПАКМ-25. Фильтр работает в нескольких режимах: фильтрация — отжим; промывка — отжим. Осадок, выносимый с межплитного пространства, снимают ножами. Производительность фильтра по дрожжевым осадкам 100...125 дал/ч.

Извлечение спирта-сырца.

Отжатые дрожжи по шнековому транспортеру направляют в резервуар с мешалкой для разбавления водой (1:1) или со слабым спиртом, собранным от предыдущих отгонок. Предварительно сбраживают только дрожжи из-под крепленых вин. Затем насосом их подают в перегонные аппараты для отгонки спирта-сырца. При использовании периодически действующих перегонных аппаратов спирт- сырец крепостью ниже 20% об. (в конце перекурки) собирают отдельно. Его применяют для разведения дрожжей или укрепляют повторной перегонкой. В специальных брагоперегонных аппаратах с устройством для отбора сивушного масла выделяют с промывкой водой высшие спирты (0,25...0,35% к выходу спирта-сырца).
Спирт-сырец хранят в вертикальных цилиндрических стальных резервуарах с плоским днищем без покрытия, снабженных верхним и нижним люками, дыхательным клапаном, огневым предохранителем и хлопушкой против утечки. Его передают на заводы, оборудованные ректификационными аппаратами, где получают спирт-ректификат крепостью не менее 95,8% об. Спирт из дрожжей, особенно хранившийся недолго (максимум до 1 мая), значительно лучше, чем спирт из выжимок. Поэтому спирты собирают отдельно.

Получение энантового эфира.

Из 1 т дрожжей получают 400 г энантового эфира, используемого в пищевой и парфюмерной промышленности. Его отгоняют в специальной установке. От шлема перегонного куба отводят трубу к холодильнику. В конце перегонки отключают дефлегматор и укрепляющую колонку. Водяные пары с частицами энантового эфира отбирают 2 ч. В холодильнике они конденсируются. В приемнике энантовый эфир всплывает в виде маслянистой жидкости, его отделяют при помощи делительной воронки.

Извлечение ВКИ.

Из дрожжевой барды, образовавшейся в результате перегонки, получают ВКИ. В горячем виде барду подают в реакторы, где обрабатывают кислотным или щелочным способами, добиваясь растворения винно-кислых солей. При температуре 65 °C барду обрабатывают серной кислотой, сильно размешивая. Расход кислот определяют рН-метром (pH 2,6... 2.8) или синей метилфиолетовой бумажкой. При щелочном способе добавляют 20%-й раствор кальцинированной соды. Его подают тонкой струей при температуре не менее 75 °C, пока лакмусовая бумажка не покажет, что реакция среды слегка щелочная.
Затем барду разбавляют горячей водой, фильтруют или отстаивают 8...12 ч. Осаждают ВКИ 10%-м раствором известкового молока и 20%-м раствором хлористого кальция. После нейтрализации жидкость отстаивают 4 ч. Осадок сливают, ВКИ центрифугируют, сушат и фасуют.

Получение белкового корма.

Оставшийся дрожжевой осадок прямо на фильтре-прессе промывают для удаления остатков серной кислоты (до pH 5). Отжатый осадок измельчают и сушат в шнековой сушилке или в агрегате АВМ-0,4 при температуре 60...70 °C до влажности не более 6%. Белковый корм измельчают, укладывают в мешки и направляют на фермы. Дрожжевой белковый корм должен содержать перевариваемого белка не менее 20% (в пересчете на сухое вещество), pH 5...7.

На мелких винпунктах дрожжи перерабатывают по более простой схеме. Их сушат в установке ВС-2, двухсекционной шнековой сушилке, в агрегате типа АВМ при температуре 150 °C.
Влажность сушеных дрожжей должна составлять не более 3%, содержание винной кислоты не менее 24, нерастворимых примесей не более 55%.

§ 8. Сбор винного камня

Хранение молодых вин при низкой температуре и повышенной концентрации спирта сопровождается, как правило, образованием на дне и стенках резервуаров осадка винного камня. Это главный полуфабрикат для получения чистой винной кислоты, по качеству он намного выше ВКИ.
Винный камень состоит из винно-кислого калия (битартрата) с примесями кальциевых солей, красящих веществ, дрожжей и т. д. Чем больше битартрата калия в винном камне, тем выше в нем наличие чистой винной кислоты (65... 70%). В резервуарах из-под белых вин он чище и содержит больше винной кислоты, чем после красных. Собирают сырой винный камень в период мойки или ремонта резервуаров. Извлекают винный камень последовательно механическим и химическим способами. Со стенок бочек кристаллы отбивают острыми молотками, буты и цистерны обогревают паяльной лампой. Сырой винный камень промывают холодной водой. После декантации сушат в сушилках.
Затем для полного извлечения продукта резервуары обрабатывают содовым раствором (250 г на 1 дал воды) или 2%-м раствором серной кислоты. Из горячего раствора 20%-м хлористым кальцием осаждают ВКИ. Полученный осадок промывают, сушат и фасуют отдельно.
Винный камень должен быть сухим, без следов плесени и постороннего запаха (табл. 20). Его укладывают в мешки и хранят в темных, сухих и прохладных помещениях.

20. Химические показатели (%) винного камня

В соковом производстве и при приготовлении вакуум-сусла также собирают сырой винный камень и ВКИ. Из 100 дал виноградного сока осаждается до 2...3 кг ВКИ. При производстве вакуум-сусла титруемые кислоты снижают суспензией мела до 2...2,5 г/дм³. Через 12 ч проводят декантацию. Осадок ВКИ собирают, промывают и сушат. Содержание винной кислоты в нем составляет 40%.

Вопросы и задания для самоконтроля. 1. Назовите химический состав сладких выжимок и отходов дрожжей. 2. В каких отраслях народного хозяйства применяют продукты, полученные из отходов? 3. Как получают диффузионный сок из выжимок? 4. Напишите химическую реакцию осаждения винно-кислой извести из диффузионного сока. 5. Перечислите качественные показатели ВКИ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Развитие соково-винодельческой отрасли во многом определяется достижениями фундаментальных наук. Арсенал технологических приемов обработки сырья, которыми владеет специалист, достаточно широк, однако даже самые прогрессивные приемы со временем стареют, на смену приходят новые, так как нарастает поток информации и объем накопленных знаний. Тенденции развития отрасли заложены в сегодняшних исследованиях. Их цель — создать сорта винограда, устойчивые против болезней и вредителей, новые линии переработки на основе малоотходных технологий, разнообразные высококалорийные продукты для использования круглый год, современные способы обработки и автоматического контроля производства продуктов питания. Необходимо повышать эффективность предприятий путем их модернизации и реконструкции, широко использовать достижения науки и техники. Внедрение автоматических систем, роботизация и компьютеризация существенно изменяют условия труда и технологический режим производства.
В этой связи возросло значение проблемы подготовленности кадров, повышения их ответственности в работе. Современный специалист должен обеспечивать высокую производительность труда, экономию материалов, повышать качество продукции и умело применять новые формы управления и организации труда.
Интенсивное развитие предполагает решение производственных задач в результате комплексного использования материально-технических, биологических и социально-экономических факторов. В этом отношении повышение уровня использования фондов и производственных мощностей по переработке виноградного сырья позволило повысить производительность труда, фондоотдачу, выход сусла из I т винограда и снизить материалоемкость продукции.
Техническое перевооружение винодельческих предприятий линиями по переработке винограда, фасованию и упаковыванию продукции высвобождает значительное количество рабочих. Применение в процессе осветления сусла и соков флокулянтов, бентонита, ферментных препаратов, а также сепараторов и рекуперирующихся фильтров сокращает технологический цикл работы. Аналогично можно интенсифицировать и другие процессы.