PROIECT

DEPOLUAREA EFLUENILOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARSTUDENT,

PROFESOR,

BACU, 2015

CurinsI. 1. Produsul,

2

I. 2. Tehnologia,

3

I. 3. Baza de materie prim.

3

II. 1. Schema procesului tehnologic.

4II. 2. Produse secundare. Posibiliti de valorificare, reciclare.

5II. 2.1. Valorificarea tescovinei

7II. 2.2. Valorificarea drojdiei de vin

7II. 2.3. Valorificarea dioxidului de carbon

8II. 2.4. Valorificarea vinurilor calitativ alterate n obinerea oetului8II. 2.5. Obinerea uleiului din seminele de struguri

9

Tema Proiectului: Minimizarea deeurilor i valorificarea subproduselor n producia de vin alb spumantI. Introducere.

I. 1. Produsul,I.1.Vinul spumant a fost inventat de Don Perignon, clugr benedictin la sfritul secolului al VIII-lea. Prototipul vinurilor spumante l constituie vinul Champagne, care a fost obinut la sfritul secolului al XVII-lea, n regiunea Champagne (Frana). n ara noastr prepararea vinului tip Champagne a nceput la sfritul secolului al XIX-lea. [2 ]

Prin vin spumant se nelege butura obinut din vin printr-o a doua fermentare n vase ermetic nchise ( sticle sau rezervoare) i care la temperatura de 20C dezvolt n sticle o presiune de minimum 3,5 atmosfere. [1]

Vinurile spumante sunt vinuri sub presiune (1-5 bar) datorit coninutului ridicat de CO2 (2-10 g/L) care determin proprietile de spumare i perlare, un gust proaspt, neptor i buchet fin, reductiv, caracteristic. [2]

Dup originea dioxidului de carbon n vin, tehnologia de obinere i originea geografic, vinurile spumante se clasific astfel:

ampania. Este un vin spumant, obinut prin a doua fermentare numai n zona viticol Champagne, din soiurile Pinot noir, Pinot Meunier i Chardonnay, vinificate dup o tehnologie special. Prima ampanie a fost obinut n Frana n secolul al XVII-lea. Metoda de preparare a cptat denumirea de metoda Champanoise. Ciclul de fabricare este de minimum 12 luni. [1]

Vinuri spumante obinute dup metoda Champanoise. Sunt vinuri spumante care se obin n afara regiunii Champagne dup aceeai tehnologie. Ciclul de fabricare este de minimum 9 luni. [1]

Vinuri spumante obinute prin fermentaia secundar n rezervoare. Aceste vinuri nu egaleaz, sub aspectul calitii, pe cele obinute prin metoda de ampanizare la sticle. Metoda prezint ns avantajul c este mult mai rapid i permite obinerea unor vinuri la un cost mult mai sczut. Pentru prepararea lor se folosesc rezervoare din oel inoxidabil, cu o capacitatea de 5000l, rezistenete la o presiune de peste 6 kg/cm prevzute cu diverse accesorii. n ultimul timp, metoda a cptat o larg extindere i cunoate numeroase procedee, care se pot grupa n procedee periodice i procedee n flux continuu. [1]

n primul caz, se folosete un singur recipient, care servete concomitent i ca rezervor de fermentare i pentru nclzire i pentru rcire. Licoarea necesar pentru tiraj i expediie se adaug la tiraj o singur dat. n schimb, la procedeele n flux continuu se folosec dou sau trei grupuri de rezervoare cuplate, completate cu instalaiile pentru levuri selecionate i pentru dozarea licorii. ntregul proces de preparare al ampaniei n flux este automatizat. [1]I. 2. Tehnologia preparrii vinurilor spumante la sticle

n tehnologia de preparare a vinului spumant la sticle se disting dou etape i anume: obinerea vinului de baz sau a materiei prime i producerea vinului spumant propriu-zis. n ara noastr se utilizeaz pentru vinurile spumante soiurile Riesling italian, Feteasc alb, Galben de Odobeti etc. Cultivate n podgoriile : Trnave, Arad, Panciu, Odobeti etc. Pentru vinul spumant roz se folosesc soiurile Babeasc, Piont noir, vinificate n rou cu uoar macerare.

Calitatea vinului spumant este determinat n primul rnd de calitatea vinului de baz.

I.3. Principalele caracteristici ale materiei primeVinul de baz producerea acestuia este reglementat prin normele interne. Se urmrete ca temperatura vinului cupaj, n momentul folosirii la tiraj, s fie egal sau ct mai apropiat de temperatura spaiului n care va avea loc fermentarea n butelii. n acest timp, vinului cupaj i sunt determinate pe lng proprietile fizico-chimice i organoleptice i alte caracteristici cum sunt:

-aciditatea real, numit pH sau aciditate actual numit aciditate tonic exprim concentraia n ioni de hidrogen din vin, influeneaz gustul i nsuirile organoleptice, vinurile cupaj folosite au valori ale pH-lui cuprinse ntre 3,1-3,5;-coninutul n alcool nainte de tiraj este de minim 9,7% vol. alcool. Dac depete 11% vol. alcool, exist marele pericol ca s nu se desvreasc fermentarea zahrului adugat vinului de tiraj i a presiunii dorite n butelie;

-aciditatea total a vinului este de 4,5g acid sulfuric/l, iar aciditatea volatil este de 8g acid sulfuric/l, aceasta dac depete cu 0,5g acid sulfuric/l inhib activitatea drojdiilor i scade calitatea vinului spumant;

-coninutul n zahr rezidual din vinurile folosite la tiraj trebuie s fie de maxim 4 g/l;

-coninutul total n dioxid de sulf este maxim 125mg dioxid de sulf/l, iar coninutul n dioxid de sulf liber este de maxim 25mg dioxid de sulf/l;-coninutul n metale grele, n special de fier, trebuie s fie mic, s nu depeasc 4-5mg/l;

-condiii microbiologice: vinul trebuie s fie sntos, lipsit de microorganisme, se admit celule de Saccharomyces elipsoideus i unele bacterii lactice;II. 1. Schema procesului tehnologic.

II. 2. Produse secundare. Posibiliti de valorificare, reciclare.Valorificarea complex a subproduselor vinicole este determinate de ponderea mare a acestora i a substanelor, principiilor active pe care le conin, utile diferitelor industrii:- Alcoolul etilic obinut prin distilarea tescovinei i a drojdiilor dup rafinare este utilizat n industria vinului sau n alte industrii;- Acidul tartric i tartraii au o lung utilizare n numeroase ramuri industriale: chimic, farmaceutic, radiotehnic, alimentar, textil, poligrafic..etc;- Uleiul de semine se poate utiliza n industria chimic, iar cel rafinat n industria alimentar, fiind recunoscute calitile nutriionale datorit coninutului de acizi grai eseniali;- Enotaninul extras din semine i gsete utilizare n industria vinului la corjirea compoziiei i condiionarea vinului;

- Encolorantul alimentar are o larg utilizare n industria alimentar la colorarea produselor alimentare acide;- roturile rezultate la extracia uleiului i taninului, ca i pieliele epuizate, sunt folosite la obinerea furajelor pentru animale.Se estimeaz c din biomasa celulelor de drojdii pot fi obinute o serie de produse cu ovaloare nutriional ridicat, ca: aminoacizi n stare pur, concentrate de drojdii, preparate enzimatice i vitamine etc.Un alt aspect al valorificrii subporduselor l constituie importana acestei aciuni cu rezultate n depoluarea mediului i determinarea implicaiilor de poluare a mediului n condiiile neprelucrrii lor, apreciindu-se la scar mondial sarcina poluant evaluat la echivalentul unei populaii de 3 4 milioane de locuitori.

Valoarea ridicat a acestor produse i nevoile actuale de a fi introduse n circuitul economic au impus cercetri ample n toate rile cu producie vinicol, cercetri care s-au soldat, cu studii i tehnologii de valorificare n condiii tehnico-ecologice avantajoase.

Din industria vinului rezult o serie de subproduse vinicole, redate n tabelul 1, din care:

- Ciorchinii, care se separ nainte de presare;- Tescovina rezultat la presarea strugurilor i la presarea boinei fermentate (n cazul vinurilor roii)

- Drojdiile care se depun la partea inferioar, la fundul vasului, dup fermentarea vinului

- Sedimentele care se formeaz dup alcoolizarea mustului

- Tirighia care se depune pe pereii vaselor n timpul fermentrii mustului i depozitrii vinului

- Borhotul care rezult de la distilarea vinului n coniac

Tabelul 1Compoziia mecanic i chimic a subproduselor vinicole (%)

Subproduse vinicole%

Struguri:

- Ciorchini

- Semine

- Tescovin dulce:

- pres discontinu

- pres continu

- Tescovin fermentat2,5 ; 8,0 (3,5)1,3 ; 6,0 (4,0)

15 ; 25 (17)

5 ; 11 (9)

7 ; 20 (13,5)

Tescovin (umed, fr ciorchini): - Substan uscat

- cu pres continu

- cu pres discontinu

- Pielie

- Semine

- Alcool total (litri) - Tartrai (acid tartric) - Substane colorante21 ; 32 (27)30 ; 75 (45)63 ; 75 (70)21 ; 38 (25)2 ; 7 (4,5)1,2 ; 6 (3,5)0,1 ; 4 (0,5)

Semine: - Substan uscat - Grsimi

- Tanin38 ; 5 (45)

13 ;18 (14,5)

3 ; 7 (5)

Drojdii lichide: (% vol): - la primul pritoc

- la pritocurile urmtoare

- turte de la filtrare (kg)6 ; 14 (10)

1,4 ; 1,8 (1,5)

0,3 ; 3,5 (2)

Tirighie (la 100 L vin / an): - THK

- TH=Ca0,1 ; 0,3 (0,15)45 ; 80 (60)

1,5 ; 5,4 (3,5)

Vinasa: - tartrai (acid tartric)1,5 ; 4,5 (3,0)

II. 2,1. Valorificarea tescovinei

Tescovina reprezint subprodusul rezultat de la presarea strugurilor i a mustuielii dulci sau fermentate; n compoziie se gsesc: cirochini, piele, semine i resturi de must sau vin neextrase la presare. Datorit componenilor lor valoroi: glucide, alcool etilic, sruri tartrice i ulei de semine, tescovina poate fi valorificat obinndu-se furaje proteice, acid tartric, alcool etilic, ulei alimentar, ulei tehnic, tanin. Astfel din 100 kg tescovin se pot obine circa 3 litri alcool, 1.5 kg tanin, iar reziduul poate constitui un material valoros pentru furajarea animalelor.

Actualmente n ara noastr tescovina se valorific n vederea recuperrii alcoolului etilic i ntr-o proporie foarte redus tartrailor i uleiurilor de semine de struguri.Rachiul de tescovin este o butur alcoolic obinut prin distilarea tescovinei dup faza de fermentaie.II. 2.2. Valorificarea drojdiei de vin:Drojdiile separate prin pitrocire conin cantiti importante de vin, care se extrag prin filtrare. Cantitatea de drojdie ce se obine din vinificaie este funcie de calitatea strugurilor i modul de obinere a mustului prin presare. Astfel, n condiii normale, drojdia reprezint ntre 5 - 8% i poate ajunge la 12 15% cnd se folosete procesul continuu de presare.

Dup uscare, drojdia are urmtoarea compoziie:

- Umiditate, max 12%

- pH min 4.0 soluie cu 10% drojdie

- proteine max 25%

- cenu max 14 %

Complexul enzimatic celular obinut prin majorarea celulelor de drojdie este constituit din 15 enzime cu aciune catalitic n etapele reaciei de oxido-reducere a glucidelor fermentescibile i n final formarea produsului principal, alcoolul etilic.

Enzimele cu aciune intensiv sunt din grupa dehidrogenazelor: glicerat-dehidrogenaz, aluve-dehidrogenaz care au drept enzim NAD* cu rol de transfer de hidrogen n reaciile de catabolism.Din drojdia de vin se pot obine: vin de drojdie, rachiu de drojdie, acid tartric, furaj proteic.II. 2.3. Valorificarea dioxidului de carbon:Dioxidul de carbon produs ce se degaj la fermentare, reprezin produsul secundar cel mai important, ns cu o recuperare sporadic sau experimental. Pentru captarea dioxidului de carbon este necesar ca fermentarea vinului s se realizeze n rezervoare nchise, de unde gazul s fie stocat n rezervoare de gas iar mai apoi s fie comprimat.

Dioxidul de carbon comprimat poate fi folosit n industria vinului pentru conservarea acestuia sub pern de dioxid de carbon sau pentru fabricarea vinurilo spumante.

n timpul fermentaiei circa 45% din zahrul fermentat se transform n dioxid de carbon.

Dificultile mari legate de recuperare sunt legate de timpul relativ scurt al campaniei de vinificaie, ceea ce ar necesita capaciti mari de depozitare i prelucrare a dioxidului de carbon, care n-ar funciona dect o lun pe an. Dat fiind importana acestei substane la condiionarea, conservarea i mbutelierea vinurilor n combinatele vinicole, se poate realiza o linie de recuperare a dioxidului de carbon asemntoare cu cele existente la fabricile de bere i spirt.n timpul fermentaiei, odat cu degajarea de dioxid de carbon se antreneaz i vapori de alcool. Recuperarea alcoolului antrenat de dioxid de carbon se realizeaz prin splarea gazului cu ap n condensatoare peliculare sau coloane de adsorbie umplute cu materiale care ofer o mare suprafa de adsorbie. Aceste dispozitive se ataeaz la vasele de fermentare, asigurnd i nchiderea septic a vaselor. Alcoolul este recuperat sub form de soluie slab alcoolic, de concentraie 58% vol. Alcool care urmeaz a fi distilat.

II. 2.4. Valorificarea vinurilor calitativ alterate n obinerea oetului:Oetul este o soluie de acid acetic diluat n ap, cunoscut i ca oet de fermentaie, care se obine din lichide cu coninut de alcool, prin supunerea acestora la fermentaia acetic.Este cunoscut faptul c oetul din vin este cel mai vechi folosit i cel mai apreciat, pentru fabricarea oetulu din vin se pot ntrebuina att vinurile lbe ct i cele roii.

Din cauza preului de vnzare redus, la producerea oetului nu se utilizeaz vinuri de calitate superioar i se valorific vinurile alterate calitativ, dar nu toate vinurile alterate se preteaz la fabricarea oetului, sunt admise vinurile care au un nceput de oetire sau care ncep s se ntind, ns vinurile amare nu pot fi folosite deoarece gustul amar se poate transmite n oet.

Coninutul n alcool nu trebuie s fie pre ridicat, cel mai bun oet se obine din vinurile care au o concentraie de 8-9% alcool. Vinurile slab alcolice produc un oet slab, greu de conservat.Pentru obinerea oetului vinurile trebuie s fie limpezi, filtrarea constituie una dintre operaiile cele mai importante ale fabricrii oetului. n caz contrar, bacteriile acetice acioneaz foarte greu, iar fermentul se dizolv sub form vscoas n interior fr s produc o acidifiere uniform.

Calitatea oetului din vin este reprezentat prin: 15-18 g/L extract; 5-8 g/L zaharuri; 12g/L acid tartric; 2-4 g/L sruri minerale; 0,8-1,2 g/L alcool etilic; 50-80 g/L acid acetic;

Concentraia total reprezint concentraia maxima de acid acetic care s-ar putea obine prin transformarea total a alcoolului din mediu de reactive, calcul utilizat n practica industrial, are la baz urmtoarea coresponden (pentru 100 mL);4,6 g etanol -> 5.8 mL etanol -> 5.9 mL acid acetic

II. 2.5. Obinerea uleiului din seminele de struguri:

Uleiul se poate extrage din semine prin presare sau cu ajutorul cu ajutorul dizolvanilor. nainte de presare, seminele uscate se macin i se supun presrii la prese hidraulice. Uleiul obinut are culoare galben deschis.Extracia uleiului prin presare este folosit n instalaii artizanale, ns instalaiile industriale folosesc extracia cu solveni utiliznd urmtoarea tehnologie:

naintea extraciei, seminele se mrunesc n valurile zdrobitoarelor, dup care se supun extraciei prin presare i solveni. S-a constatat c gradul optim de mrunire este de 0,5 1,5 mm. Dintre solvenii utilizai la extracia uleiurilor, benzina de extracie n amestec cu 40% aceton s-a dovedit cel mai bun solvent pentru uleiul din seminele de struguri, care pe lang gradul de extracie avansat, este uor de purificat i are sensibilitate sczut la variaia umiditii din semine.Unul din factorii determinani ai extraciei este temperatura. Extracia uleiului se realizeaz la temperatura ambiant sau la o uoar nclzire, deoarece creterea temperaturii la extracie conduce la impurificarea miscelelor cu substane nesaponificabile i creterea vitezei de oxidare i policondensare a grsimilor sub influena catalitic a ionilor metalelor grele.

Extracia polifenolilor este favorizat dac temperatura este de 70-75 grade C, n cazul n care se utilizeaz ca solvent alcool etilic.[3]

Bibliografie

[1] Cotea V., Pomohaci N., Gheorghi M., Tratat de Oenologie, Ed. Didactic i pedagogic, Bucureti 1982;

[2] Dabija A., Biotehnologii n industria alimentar fermentativ, Ed. Ohm, Iai 2010;

[3] Coordonator: Matei Macoveanu, Minimizarea sczmintelor tehnologice n industria alimentar prin valorificarea subproduselor i deeurilor vol I, Seria. Managementul mediului n industria alimentar. 2005Drojdie

Licuare de tiraj

Licuare de expediie

Tirajul:

- mbuteliere

- dopuire

- agrafare

Prepararea amestecului de tiraj

Remuaj

Fermentare

VIN DE BAZ

Tanin

Bentonit

Gelatin

Alginat

Recepie

Filtrare grosier

Cupajare

Tratament de limpezire i stabilizare a vinului

Degorjare

Dozare licoare de expediie

- dopuire

- aplicare coulee

- splare la exterior a sticlelor

Omogenizare

Etichetare

Ambalare

VIN SPUMANT

1