Лекция 17. Утилизация отходов плодово-ягодного виноделия

1 Получение пищевых красителей.

2 Утилизация отходов семечковых плодов.

3 Получение сухого пектина.

4 Получение семян.

5 Утилизация дрожжевого осадка, отстоя, сброженной выжимки.

При переработке плодов и ягод получаются различные отходы: некондиционное сырье, выжимка (кожица, семена, косточки, часть мякоти), отстой, осадки и др. Они составляют значительную часть сырья. Например, при производстве соков отходы при сортировке и прессовании достигают 24 - 52% по массе.

Отходы могут быть использованы для получения пищевых красителей; сухого пектина или пектинового концентрата, семян и косточек для питомников или производства масла; для приготовления компостов, используемых как органическое удобрение; на корм скоту.

Кормовая ценность выжимки определяется наличием в ней клетчатки, крахмала, экстрактивных веществ, в том числе минеральных соединений, органических кислот, некоторого количества сахара, витаминов и др.

Активные вещества, содержащиеся в плодах черники, рябины, земляники и других культур, оказывают большое влияние на обмен у животных, способствуют увеличению привеса. Отходы этих культур используют в виде стимулирующих добавок к основному корму. Выжимка содержит большое количество клетчатки и является хорошим «объемным» кормом (выжимка, полученная из подброженной мезги, для кормовых целей непригодна).

При сбраживании сусла и технологической обработке виноматериалов и вин образуются дрожжевые и клеевые осадки, отстой, которые также используют на различные цели. В частности, из дрожжевых осадков и отстоев вырабатывают спирт-сырец; из отдельных некондиционных вин можно получить плодовый уксус и т. д.

Рациональное использование отходов повышает экономическую эффективность перерабатывающих предприятий, создает дополнительные корма для животноводства. Придавая большое значение данному вопросу, ряд научных работников предлагают заменить термин «отходы виноделия» новым термином «вторичные продукты виноделия».

Особенности утилизации отходов переработки плодов и ягод заключаются в том, что дробление, термическая и прочая обработка сырья уменьшают или полностью уничтожают его устойчивость к воздействию микроорганизмов. Отходы быстро загнивают, плесневеют или забраживают. Поэтому для получения дополнительной продукции высокого качества образовавшиеся отходы необходимо быстро использовать.

• Получение пищевых красителей. Пищевые красители (натуральные) широко применяют при производстве кондитерских, ликеро-водочных изделий, пищевых концентратов, киселей, муссов, безалкогольных напитков и т. п. Синтетические красители применяют в ограниченных случаях.

Натуральные пищевые красители содержат не только различные красящие вещества, но и отдельные витамины, органические кислоты, минеральные и ароматические соединения и др. Поэтому они, улучшая цвет продукции, одновременно повышают ее питательную ценность.

Натуральные пищевые красители (красный) в значительных количествах получают из выжимки черной смородины и черноплодной рябины. Для получения красителя высокого качества необходимо использовать свежеотжатую выжимку, однако период поступления такого сырья непродолжителен. Поэтому для получения красителя в более свободный на предприятии период выжимку консервируют.

Для консервирования свежеотжатой выжимки применяют сернистый ангидрид, сорбиновую кислоту или хранение в холодильниках при -10 - -12°С. Выжимку помещают в бочки с полиэтиленовыми вкладышами вместимостью до 100л, заливают 6%-м рабочим раствором сернистого ангидрида с таким расчетом, чтобы в сульфитированной выжимке ангидрида было около 0,1%. Если консервацию проводят 10%-м раствором сорбиновой кислоты, то раствора берут 0,1% от массы выжимки.

Выжимку тщательно перемешивают с консервантом, хорошо уплотняют, туго завязывают полиэтиленовый вкладыш и вставляют дно бочки.

Бочки с консервированной выжимкой хранят при температуре не выше 15°С в сухих, вентилируемых помещениях в течение не более шести месяцев. Срок хранения выжимки в холодильниках в замороженном состоянии около 1 года.

При получении красителя из черной смородины и черноплодной рябины существенное значение имеет замораживание выжимки перед экстрагированием. При замораживании до 40°С происходит разрыв клеток тканей, что увеличивает выход красящих веществ. Кроме того, при замораживании сильно замедляются биохимические процессы, развитие микроорганизмов прекращается.

Замораживанию перед экстрагированием красящих веществ необходимо подвергать все виды выжимки: свежие, консервированные сернистым ангидридом или сорбиновой кислотой, хранящиеся при отрицательной температуре в холодильниках.

Замораживание проводят в морозильных аппаратах различных конструкций при температуре 30-40°С. Продолжительность замораживания 90-30минут, в зависимости от температуры замораживания. Толщина слоя выжимки в морозильных аппаратах должна быть не более 10-12см. После замораживания выжимку направляют на экстрагирование, не допуская предварительного оттаивания (дефростации). В противном случае снижается качество красителя.

Красящие вещества извлекают горячей водой. В экстракторы или двутельные котлы заливают воду (1,5 части на 1 часть выжимки), доводят до кипения, добавляют лимонную кислоту (0,2% массы выжимки) и загружают выжимку.

Экстрагирование ведут при температуре 65-70°С в течение 1 часа при постоянном перемешивании до накопления в экстракте не менее 5% сухих веществ. Затем жидкую фракцию сливают, а твердую прессуют на пакпрессе.

Лучшие результаты дает экстрагирование в две стадии: экстрагирование, прессование и опять экстрагирование, прессование.

Полученные жидкие фракции объединяют и фильтруют на фильтр-прессах или центрифугируют. В таком экстракте обычно содержится 5-1% сухих веществ. Концентрацию сухих веществ повышают увариванием в вакуум-аппаратах при температуре не выше 70°С. Уваривание ведут до накопления в концентрате не менее 40% сухих веществ.

Концентрированный краситель охлаждают до 50-60°С, фасуют в стеклотару (обычно в баллоны вместимостью 3л), укупоривают металлическими крышками и пастеризуют при 85°С в течение 30минут (10минут - нагрев, 10 минут - собственно пастеризация и 10 минут - охлаждение) при давлении в автоклаве 0,12 МПа.

Для получения 1т красителя требуется 3,1т выжимки черноплодной рябины или 4 т выжимки черной смородины и 6 кг лимонной кислоты. Хранят концентрат в темноте, так как свет разрушает красящие вещества, при температуре 0 - 20°С. Срок хранения в этих условиях один год.

По такой же технологии получают пищевые красители из выжимки ежевики, черники, вишни и других ягод.