Способ производства виннокислой извести и спирта-сырца Советский патент 1982 года по МПК C12G1/02 C12F3/00 C12G3/12 

Изобретение относится к винодельческой промьплленности, конкретно к способам переработки вторичных продуктов виноделия.- Известен способ форментативной обработки выжимок пектолитическим фермен ным препаратом, содержащим в единицах активности на 1 кг выжимок, ед.: пектин эстераза 5-10, эндо-полигалактуре21аза 30-50, экзо-полигалактуроназа 60-80, темицеллюлоза 200-300. Ферментативная обработка направлена на повышение выхода и улучшение качества получаемого из выжимок сусла Наиболее близким к предхшгаемому является способ производства виннокисло извести и спирта-сьфца, предусматривающий залив водой виноградной выжимки, экстракцию из нее Сахаров и виннокисль соединений с получением диффузионного сока, извлечение из нее виннокислой извести, сбраживание и перегонку с получе нием спирта-сьфца. Экстракцию проводят в потоке при продолжительности процесса до 1 ч и гидромодуле (отношение массы воды, используемой для экстра1 иии, к массе исходных выжимок), равном единице. Подкисление воды серной кислотой проводят из расчета 3-4 кг на 1 т выжимок 2 . Недостатком известного способа являе ся неполное извлечение из выжимок сбраживаемых Сахаров (Сахаров в свобод( ной форме) и виннокислых соединений. Кроме того, способ практически не обеспечивает извлечения Сахаров, находящихся в выжимке в связанной форме (целлюлоза, гемнцеллюлоза). Также способ характеризуется недостаточной чистотой полученных виннокислых соединений (изза осаждения непрогидролизованного пектина и связанных с ним нзвестей), ограничением сроков эксплуатации применяемого оборудовгшия (ускоренная коррюзия оборудования кислотой). Цель изобретения - более полная экстракция Сахаров и виннокислых соедине39НИИ и повышение выхода целевых продук тов. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу производства виннокислой извести и спирта-сьфца, преду сматривающему залив водой виноградной выжимки, экстракцию из нее Сахаров и виннокислых соединений с получением диффузионного сока, извлечение из него виннокислой извести, сбраживание и перегонку с получением спирта-сырца, перед заливом виноградной выжимки водой в последнюю вводят пектолитический и целлюлозолитический ферментные препара ты, а экстракцию виноградной выжимки осуществляют в две последовательные стадии с получением после каждойстадии диффузионного сока, при этом извле чение виннокислой извести проводят из диффузионного сока, полученного после первой стадии экстракции, после чего его объединяют с диффузионным соком, полученным после второй стадии экстрак ции, и подвергают смесь сбражива шю с последующей перегонкой. Целесообразно на первой стадии экст ракцию виноградной ВЫЖИМ1СИ осуществлять в противотоке 0,5-2 ч, а на второ в стационарных условиях 2-36 ч, при этом перед каждой стадией вводят целлюлозолитический ферментный препарат соответственно в количестве 0,005-0,2 и 4-5О% к весу выжимки при его актив ности по С -ферменту 100 ед/г, а пек толитический - соответственно по О,ОО5 0,2% к весу выжимки при активности дрожжевой эндо-полигалактураназы 600 ед/г. Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Виноградную выжимку заливают водо с введенными в нее целлюлозолитически ферментным препаратом в количестве О,О05-О,2% к весу выжимки при его активности по С )ерменту 1ОО ед/г и пектолитическим в количестве 0,О050,2% к весу выжимки при активности дрожжевой эндо-лолигалактуроназы 6ОО ед/г. Экстракцию проводят при ЙО в противотоке 0,5-2 ч, полученный диффузионный сок направляют на получение виннокислой извести по известной технологии, а выжимку повторно заливают водой с введенными в нее целлю лозолитическим и пектолитическим ферментными препаратами с той же самой активностью, при этом первый вводят в количестве 4-5О%, а второй - О,О0540,2% к весу выжимки. Экстракцию проводят при 40-60 С в стационарных условиях 2-36 ч. От выжимки отделяют диффузионньй сок, соединяют его с диффузионным соком после вьщеления виннокислой извести, смесь сбраживают и перегоняют с получением спирта-сырца по известной технологии. Пример 1. Экстракцию виноградной выжимки проводят в две стадии. На первой выжимку экстрагируют водой при 50 С и дозе ферментов в процентйх к весу выжимок, %: дрожжевая полигалактуроназа (пектолитический фермент) 0,О1 при активности 6ОО ед/мл и целлоконингин ПЮХ (целлюлозолитический фермент) О,ОЗ при активности по С -ферменту 100 ед/г. Время экстракции 1 ч, после чего выжимку отпрессовывают и экстрагируют вторично. Экстракцию на второй стадии проводят в стационарных условиях, для чего отпрессованную выжимку (после , первой стадии обработки) заливают свежей порцией воды при и настаивают 4 ч с внесением дрожжевой полигалакту- роназы (0,О1% к весу выжимок при активности 6ОО ед/мл) и целлоконингина ПЮХ (20% к весу выжимок при активности 100 ед/г по С )ерменту). Далее выжимку отпрессовывают. Экстракцию на I и II стадиях прово дят при гидромодуле, равном единице. Таким образом, по сумме двух стадий экстракции на 1 т исходной выжимки расходуется 2 т воды. Извлечение виннокислых соединений проводится из диффузионного сока, полученного после первой стадии экстракции (на || заметного извлечения виннокислых соединений не наблюдается). Далее, сок после I и II стадий экстракции объединяют и направляют на сбраживание и перегонку по известной технологии. Процесс, воспроизведенный многократно, характеризуется следующими усредненными данными, приведенньп 1и, в табл. 1, П р и м е р 2. Воспроизводятся все варианты и условия опыта, как в примере 1, при дозе пектолитического препарата (эндо-полигалактуроназа) 0,05% на обоих стадиях и целлюлозолитического препарата (целлоконингин ПЮХ) 0,2% на первой стадии и 50% - на второй. Процесс характеризуется данными, приведенными в табл. 2. Примеры относятся к случаю 4.асовой экстракции выжимки на второй стадии. Опытные данные по исследованию

этого параметра в диапазоне 2-36 ч, показали, что его продолжительность должна быть не менее 2 ч (начала заметного действия целлюлозолитического препарата) и не более 36 ч (обуславливается резким спадом скорости накопления сахаров за счет гидролиза).

Таким образом, предлагаемый способ позволяет обеспечить увеличение выхода сбраживаемых сахароз в 2,4 раза, увеличение выхода винной кислоты на 5%, уменьшение вязкости диффузионного сока в 3,7 раза, уменьшение содержания взвесей в диффузионном соке в 2,2 раза.

Уменьшение вязкости диффузионного сока и содержания в нем взвесей облегчает осаждение ВКИ и ее последующее извлечение, способствует получению более чистой виннокислой извести. Одновременно улучшаются условия эксплуатации оборудования .(исключение серной кислоты

для подкисления воды). Дополнительный анализ сброженного диффузионного сока 1оказывает увеличение содержания в нем танола (по эквиваленту используемой выжимки) на 3,25-4 об. %, при содержании метанола в спирте-сырце (крепость 40 об. %) в пределах установленной нормы (5DD-600 мг/я).

Таким образом, предлагаемый способ оптимизирует процесс по вязкости диффузионного сока, эффективности осаждения ВКИ и ее чистоте, выходу сбраживаемья Сахаров и винной кислоты, проценту наброда этанола.

Эффект -от использования предлагаемого способа заключается в совершенствовании технологического цикла винодельческого производства в направлении безотходного производства. Расчетный (предпроектный) экономический эффект составляет 2,93 руб./т виноградных выжимок. Таблица 1.

Диффузионный сок:

вязкость, при скорости истечения

содержание взвесей

Выход из 1 т исходных выжимок:

сбраживаемых Сахаров

осадка виннокислой

извести (ВКИ)

Содержание винной кислоты в осадке ВКИ

Выход из 1 т выжимок

Диффузионный сок:

вязкость, скорость истечения

содержание взвесей

61,4 15

85

9 52,7

Таблица 2

71,4

241,4

с 30 г/л 12

Выход из 1 т исходных выжимок:

сбраживаемых сахагюв осадка ВКИ

Сюдержание винной кисио-гы Б осадке ВКИ

Выход иэ 1 т выжимок

Формула изобретения

1, Способ производства виннокислой извести и спирта-сырца, предусматриваю1Ш;й залив водой виноградной БЬЕКИМКИ, экстракцию из нее Сахаров и: виннокислых соепинений с поггучёнием ди4|фузио1-шого сока, извлечение иа него виннокислой извести, сбрйживанке и перегонку с получением сгшрта-сырца, отличающий с и там, что, с цельк более полной экстракции Сахаров и виннокислых соединений и повышения выхода целевых, прчдуктов, перед заливом виноградной вьшсимки водой в последнюю вводят пек топитический и целлюлозолитическйй ферментные препараты, а экс;тракцию виноградной выжимки осуществляаот в две последовательные стадии: с получеии-ч ем после каждой стадии дифс зузионного сока, при этом извлечение виннокислой извести проводят из диффузионного сока, полугенного после первой стадии экст ракции, после чегчэ объединяют с диффузионн :4м соком, полученным после второй

Продолжение табл. 2 .

37,5

98 11 9,5

42

52

стадии экстракции, и подверг;ают смесь сбраживанию с последующей перегонкой. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на первой стадии экстракцию виноградной выжимки осуществляют в противотоке 0, ч, а на второй - в стационарных условиях в течение 2-36 ч, при этом перед каждой стадией вводят целлюлозолитический ферментный препарат соответственно в количестве 0,005-0,2% и 4-50% к весу выжимки при его активности по С ферменту 100 ед/г, а пектолитический соответственно по 0,005-0,2% к весу выжимки при активности дрожжевой эндо полигалактуроназы 600 ед/г.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Разув ев Н. И. Комплексная переработка вторичных продуктов виноделия. М., Пищепромиздат. 1975.