CC BY
458
бб4.8.004.8:б58.5б7
ПЕРЕРАБОТКА ВИНОГРАДНЫХ ВЫЖИМОК И ВИНОГРАДНЫХ СЕМЯН С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЖИДКОГО ДИОКСИДА УГЛЕРОДА
П.Р. ТАГИРОВА, Д.Г. КАСЬЯНОВ
Кубанский государственный технологический университет,
350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; факс: (861) 259-65-92, e-mail: kasvanov@kubstu.ru
Описан высокорентабельный и быстроокупаемый способ производства СО2-экстрактов из виноградных косточек и выжимок, которые являются отходами винодельческих и соковых производств.
Ключевые слова: виноград, виноградные семена, виноградные выжимки, СО2-экстракты.
В Российской Федерации при среднегодовой переработке 250 тыс. т винограда имеется сырьевая база для производства до 1000 т виноградного масла.
При промышленной переработке винограда образуется значительное количество вторичных ресурсов, основную массу которых составляют выжимки с косточками [1]. Средний состав виноградной ягоды: кожица -6-10%, мякоть - 87-91%, семена 2-5%. Среднее содержание семян в выжимках - 20-25% по массе. Из выжимок можно получать винную кислоту, виннокислую известь, виноградное масло, энокраситель, кормовую муку, пектин. Помимо виноградного масла, можно организовать также производство пищевого и кормового белка. В таблице приведены данные по выходу различных продуктов из вторичных ресурсов виноделия.
Таблица
Наименование продукта Из 1 т сладкой выжимки Из 1 т сброженной выжимки Из 100 дал дрожжей (прессов.) Из 100 дал сульфити-рованных осадков
Спирт-сырец, дал б/с 2,89 5,02 9,б9 7,8б
Виноградные семена влажностью 7%, кг 137 137 - -
Кормовая мука влаж-
ностью б%, кг 311 311 - -
Белковый корм влаж-
ностью б%, кг - - 325 -
Энантовый эфир, кг - - 0,3 -
Энокраситель (30%
сухих веществ), дал 15 - - -
Однако, виноградные выжимки с косточками на большинстве перерабатывающих предприятий используют на корм скоту или в качестве органического удобрения.
Технология переработки выжимок в разных странах отличается незначительно. Переработка выжимок на спирт в зависимости от масштабов производства той или иной страны колеблется в пределах от 50 до 85 %. Значительно ниже процент использования выжимок для получения из семян виноградного масла. Конкурентоспособность виноградного масла, полученного с использованием органических растворителей, по сравнению с другими растительными маслами как на внутреннем рынке, так и на международном сравнительно низкая.
С помощью способа холодной экструзии можно получать масло, пригодное для использования в фармацевтической и косметической промышленности, причем из 1 т сухих семян получают 110 кг масла. Выход масла можно увеличить до 140-150 кг, если проводить их переработку экстракционным способом. Экстрагирование производят экстракционным бензином или гексаном. Метод позволяет извлечь 80% масла и увеличить его выход по сравнению с прессовым на 30%. Виноградное масло, полученное экстрагированием, после рафинации может использоваться в пищевой промышленности.
Наиболее перспективной технологией переработки виноградных выжимок и семян считается газожидкостная обработка сырья с использованием в качестве растворителя жидкого диоксида углерода в температурном диапазоне от 18 до 25°С и давлении от 4 до 7 МПа.
Ддя получения высококачественного СО2-экстрак-та необходимы свежие, хорошо сохранившиеся семена из несброженных выжимок.
На рис. 1 представлена технологическая схема переработки винограда методом газожидкостной детар-трации и СО2-экстракции: 1 - моечная машина; 2 - инспекционный транспортер; 3 - мялка; 4 - пресс; 5 -бункер для гребней и выжимок; 6, 13 - насосы; 7, 14 -сборники; 8 - дозатор, 9 - фильтр перлитовый; 10 -фильтр тонкой очистки; 11 -декантер; 12 - СО2-детар-
Рис. 1
Сухие виноградные семена
I
Извлечение растворителем (жидкий диоксид углерода)
✓
СОг -экстракт СРг-игрот из семян
I I
▼ Получение белка
Разделение
/ч Брикетирование
Х I
Виноградное Паста у
масло (мыла, жирные кислоты) Корма для животных
Рис. 2
тратор; 15 - СО2-концентратор; 16 - пастеризатор; 17 -наполнитель; 18 - закаточная машина.
В ходе процесса СО 2-обработки кроме виноградного сока можно получить целый ряд побочных продуктов - витамин Б, танин, фурфурол, а также белковые корма, содержащие до 40% незаменимых аминокислот, и удобрения для сельского хозяйства. Это свидетельствует о возможности реализации безотходных технологий.
На рис. 2 приведена схема переработки виноградных семян.
Как следует из рис. 2, из виноградных семян получают масло, которое используется как в пищевой промышленности, так и в технических целях, а жмых находит применение в животноводстве.
В последнее время спрос на масло из виноградных семян сильно возрос, так как благодаря содержанию в нем ненасыщенных жирных кислот (около 1,85%) его рекомендуют для потребления в лечебных целях. Особенностью масла является также высокое содержание в нем линолиевой кислоты - 55-65%.
Производство СО2-экстрактов из виноградных косточек, после отделения их от выжимок, является высокорентабельным и быстро окупаемым. Виноградное масло является ценным пищевым продуктом, близким по своему жирнокислотному составу оливковому маслу.
В настоящее время с участием авторов разработана технология с принципиально новым газожидкостным способом воздействия на сырье. Установлено, что наиболее эффективно извлекать антиоксиданты из виноградных косточек можно с помощью сверхкритическо-го диоксида углерода [2].
На рис. 3 приведена схема модернизированной СО2-установки, прошедшей опытно-промышленную апробацию в цехе экстракции ООО «Компания Караван».
Работа на экстракционной установке осуществляется следующим образом. Сухие виноградные выжимки или очищенные семена после экструзионной обработки загружаются в экстракторы 4, заливаются жидким СО2 из сборника 3. Процесс извлечения экстрактивных веществ из сырья проводится вначале настаиванием, а затем проточным способом. СО2-мисцелла направляется в испаритель 8, обогреваемый теплой водой. Содержащийся в мисцелле СО2 мгновенно вскипает и до 70% растворителя конденсируется в аппарате
Рис. 3
2. Оставшаяся часть газообразного СО2 направляется в газгольдер 1. Собравшийся в сборнике 7 СО2-экстракт фильтруют и фасуют в тару.
Отличительной чертой приведенной схемы является предварительная экструзионная обработка сырья перед экстрагированием.
СО2-технология производства виноградного масла позволяет сохранить в нем все необходимые биологически активные вещества, определяющие его полезные свойства: цитопротекторные, антиоксидантные и регенерирующие.
Получаемо е из виноградных ко сточек масло дешевле облепихового. Оно находит широкое применение в фармацевтической промышленности, консервной, кулинары отдают ему предпочтение при изготовлении многих блюд. Его используют также в технических целях при производстве олифы для мебельной промышленности.
СО 2-экстракт из виноградных косточек представляет собой сложную смесь, характеризующуюся высоким содержанием полифенольных веществ. Концентрация их варьируется в зависимости от сьтрья и способа получения в пределах 65-95% от сухого веса экстрактов.
Проантоцианидины, основные полифенолы
СО2-экстракта, проявляют высокую антирадикальную активность, в особенности связывание супероксид и гидроксил радикалов, вследствие чего они представляют значительный интерес для медицины и фармации. Кроме того, введение полифенольных концентратов в пищевые продукты позволяет предотвратить окисление ряда физиологически значимых природных веществ, таких как витамины С и Е.
Физико-химические характеристики СО2-экстрак-та: относительная плотность (15°С) 909-956 кг/м3; показатель преломления (20°С) 1,470-1,480; кислотное число макс. 8 мг КОН; йодное число 134-144, 115-160; число омыления 188-194; цветное число 100. В нем содержатся также моно- и полиненасыщенные жирные кислоты, витамины А, В, С и Е, минеральные вещества и протеины. Жирнокислотный состав, %: олеиновая кислота - 12-28; линолевая кислота - 58-78; пальмитиновая кислота - 5-10; стеариновая кислота - 3-6;
пальмитолеиновая кислота - менее 1,2; линоленовая кислота - 5-10; арахидоновая кислота - менее 1.
Таким образом, технология переработки виноградных выжимок и виноградных семян с использованием диоксида углерода в до- и сверхкритическом состоянии является перспективной, экологически безопасной и экономически выгодной.
ЛИТЕРАТУРА
1. Разуваев Н .И. Комплексная переработка вторичных продуктов виноделия. - М.: Пищевая пром-сть, 1995. - 121 с.
2. Стасьева О.Н., Латин Н.Н., Касьянов Г.И. СО2-экс -тракты Компании Караван - новый класс натуральных пищевых добавок. - Краснодар: КНИИХП, 2008. - 324 с.
Поступила 25.12.09 г.
PROCESSING OF GRAPE HUSKS AND STONES WITH USAGE OF LIQUEFIED CARBON DIOXIDE
PR. TAGIROVA, D.G. KASYANOV
Kuban State Technological University,
2, Moskovskaya st., Krasnodar, 350072; fax: (861) 259-65-92, e-mail: kasyanov@kubstu.ru
The high profitable and quick expense covering method of CQ - extracts production from grape stones and husks, which are the wastes of vine and juice manufactures is described.
Key words: grape, grape stones, rape husks, CQ-extracts.
бб1.15
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПОВЫШЕНИЯ ОДНОРОДНОСТИ КОМБИКОРМОВЫХ РАЦИОНОВ ПО СОДЕРЖАНИЮ БАВ
А.А. ШЕВЦОВ, Ю.М. КОЛПАКОВ, ЕС. ШЕНЦОВА, АС. ЛЕСНЫХ
Воронежская государственная технологическая академия,
394000, г. Воронеж, пр-т Революции, 19; тел. : (4732) 55-35-00, факс: (4732) 55-42-67, электронная почта: post@vgta.comch.ru
Исследовано влияние технологических факторов на вариации содержания биологически активных веществ премиксов в комбикормах суточных рационов сельскохозяйственных животных и птицы.
Ключевые слова: комбикормовые рационы, смешивание компонентов, премикс.
Идеальная кормовая смесь, составляющая суточный рацион кормления животных и птицы, должна содержать все питательные и биологически активные вещества (БАВ) в соответствии с рецептом. Носителями БАВ являются сырьевые компоненты премиксов [1]. Премиксы представляют собой однородную смесь микрокомпонентов и наполнителя и предназначены для обогащения комбикормов. В качестве микрокомпонентов используются витамины, микроэлементы, лекарственные препараты, аминокислоты, антиоксиданты, ферменты и др.
Сырьевые компоненты в составе комбикормов и премиксов находятся в виде частиц различного размера. После смешивания комбикорма в суточных рационах, взятых из изготовляемой партии, наблюдаются вариации количества частиц всех сырьевых компонентов [2]. Они определяются законами распределения вероятностей дискретных величин. Таким образом, рассмотрение технологических приемов, повышающих однородность комбикормов, является актуальным.
Масса суточных рационов для животных и птицы охватывает широкий диапазон: от 10 г для цыплят в первые дни жизни до 10 кг для крупного рогатого скота. Количества частиц сырьевых компонентов, присутствующих в рационах равной массы, являются дискретными случайными величинами. Они могут рас-
пределяться по закону Пуассона или биномиальному, что определяется отношением среднего количества частиц любого сырьевого компонента к общему количеству частиц сырьевых компонентов в рационе. Если отношение среднего количества частиц Р, /-го компонента N в рационах массой Мр к общему количеству частиц N не превышает величины 0,1, т. е. Р, < 0,1, то распределение частиц /-го компонента подчиняется закону Пуассона. При отношении Р, > 0,1 распределение частиц /-го компонента в рационах подчиняется биномиальному закону. Наименьшее количество частиц всех сырьевых компонентов комбикорма и премикса соответствует массе рациона для цыплят, равного 10 г. Как показывает расчет, общее количество частиц сырьевых компонентов в таком рационе превышает 500 тыс. Отношение количества частиц, содержащих микрокомпонент премикса, к общему количеству частиц в рационе для цыплят менее 0,1. Для частиц, содержащих питательные вещества, оно может быть более 0,1 [3].
Оценкой вариации содержания БАВ в рационах равной массы является степень неоднородности г, и коэффициент неоднородности (вариации) Я/ [4]. Данные показатели определяются по формулам
