Вмр виробництва солоду і пива

Зернові відходи утворюються при очищенні ячменю на сепараторах. Використовуються на корм тваринам.

Сплав зерна утворюється при замочуванні ячменю і використовується на корм тваринам.

Солодові ростки містять багато вуглеводів, вітамінів. Застосовуються як добавка в корм (в невеликій кількості, бо містять гіркий алкалоїд - гордеїн (метильований тирамін)). Застосовуються як джерело БАР, для виробництва лікувальних препаратів.

Солодова (пивна) шротина в натуральному або висушеному вигляді використовується в корм тваринам, але при цьому є труднощі: цей продукт швидко псується під впливом м/о, тому шротину висушують або з неї готують силос. Шрот містить багато білків, які гідролізують, а одержаний амінокислотний гідролізат додають в пиво.

Хмелева шротина утворюється з хмелю. Містить дубильні речовини, глюкозиди, гіркі речовини, що заважають застосовувати ці відходи в якості кормових добавок, тому використовуються як добриво.

Білковий відстій утворюється при охолодженні пивного сусла, має високі споживчі цінності, але не використовується в корм тваринам через гіркий смак. Може бути сировиною для біотрансформації, але ще не використовується для цього.

Пивні дріжджі утворюються після бродіння. Частково використовуються для зброджування сусла поряд з чистими культурами. З дріжджів одержують сухі або пресовані побічні продукти, які є сировиною для виготовлення лікувальних і поживних препаратів. Можуть використовуватись в корм тваринам, але для цього дріжджі гідролізують (термоліз, автоліз, плазмоліз), тому що в шлунку тварин вони погано руйнуються за наявністю міцеліальних оболонок. Пивні дріжджі використовують для одержання препаратів інверту, які мають велике значення в кондитерському виробництві. З них одержують препарати БАР, які застосовуються в хлібопекарському виробництві як добавка в харчові продукти для стимулювання процесів бродіння тощо.

Вуглекислий газ використовується так як в спиртовому виробництві.

Різноманітність ціни відходів пивного виробництва дозволяє виробляти комплексні препарати для кормових і інших цілей. Різні відходи використовуються як компоненти комплексних продуктів. Є різні варіанти таких продуктів. В деяких випадках суміш готують як середовище для біотрансформації.

Запитання для самоперевірки та контролю засвоєння

1. Біохімічний склад відходів виробництва солоду та пива.

2. Біохімічний склад відходів пивної шротини.

3. Біохімічна характеристика білкового відстою пивоваренного виробництва

 

ВМР виноробства

Основні відходи, які можуть застосовуватись як вторинна сировина, утворюються в первинному виноробстві. Сюди відносять гребені, вижимки, гущеві та дріжджові осади, коньячну барду, винний камінь, насіння, клеєві осади (після освітлення виноматеріалів клеєм), осади після спиртування.

Який стан на цей час в відношенні вторинної сировини виноробства?

Виноградні гребені використовуються в корм тваринам. Існує комплексна переробка виноградних вичавок і гребенів. З них готують органічні добрива. При цьому використовують вижимки після пресування дробини (яка утворюється після бродіння). Солодкі вижимки, що утворюються після пресування винограду, використовуються для одержання спирту-сирцю, для чого екстракт з вичавок зброджують. Виноградні вижимки використовують для одержання пектину. Солодкі вижимки після пресування винограду використовують для одержання винної кислоти. Для цього вижимки подрібнюють, екстрагують, одержують сік, додають вапно та СаСІ₂ і одержують осад виннокислого вапна, з якого одержують винну кислоту. Рідину (солодку), що залишається після цього, зброджують і одержують спирт. Дріжджові осади використовують на корм. В інших випадках солодкі виноградні вижимки безпосередньо зброджують і одержують спирт.

Насіння, що вилучають з відходів, використовують для одержання олії, яку використовують для виробництва мила.

Дріжджові осади, які утворюються після зброджування винограду, використовують для одержання спирту шляхом їх перегонки. З барди, що залишилася, одержують винну кислоту, а осад - на корм худобі. В більшості випадків з дріжджових та гущевих осадів вилучають залишки вина шляхом віджимання і потім вилучають залишки спирту перегонкою. З одержаних матеріалів роблять дешеві сорти вин. В усіх різноманітних технологіях виготовлення вторинних і третинних продуктів з ВМР виноробства і біохімічних процесів застосовують лише спиртове бродіння, яке здатне перетворювати лише прості вуглеводи. Але більшість відходів виноробства містять багато складних вуглеводів, білків та інших речовин, які теж можна піддавати біотрансформації.

Запитання для самоперевірки та контролю засвоєння

1. Біохімічний склад вижимом з винограду.

2. Біохімічна характеристика відходів виноробства вижимок

 

ВМР плодоовочевої промисловості

Плодоовочева промисловість включає велику кількість підприємств з виробництва багатьох видів продукції. Відходи цих виробництв різноманітні, але за своїм складом вони мало розрізняються, те ж саме відносно використання як вторинної сировини. В більшості випадків відходи цієї промисловості використовуються безпосередньо в корм тваринам. Ці відходи швидко псуються, тому для їх зберігання застосовуються силосування або сушіння. Це стосується первинної обробки всієї рослинної сировини (ботвиння, очистки овочів і коренеплодів). Інша справа – вижимки. Вони теж використовуються в корм тваринам, але екстракт вичавок переробляється на спирт, оцтову кислоту і навіть пиво (з яблучних відходів). З яблучних вичавок одержують пектинові препарати.

Відстій після сепарування яблучного та інших соків, також використовується в корм тваринам (крім цитрусових – мають гіркий смак)

Томатні вижимки використовуються для одержання концентратів томатоподібних.

Відходи переробки картоплі використовуються для одержання крохмалю, вторинні відходи – на корм тваринам.

Все насіння, що залишається після переробки плодів і ягід, використовується для виробництва олії. Таким чином відходи плодоовочевої промисловості лише в деяких випадках підлягають біотрансформації, в основному ж - одержання спирту, оцтової кислоти (за рахунок простих вуглеводів), більшість складних речовин використовується безпосередньо в корм.

Запитання для самоперевірки та контролю засвоєння

1. Біохімічна характеристика плодоовочевої промисловості.

2. Біохімічний склад яблучних вижимок

 

ВМР хлібопекарського і дріжджового виробництва

В харчовій промисловості вся сировина і матеріали повинні використовуватись для виготовлення продукції, щоб відходів майже не залишалось. Деякі втрати виробництв є, але вони потрапляють в стічні води, які не можна вважати вторинною сировиною. Інша справа – виробництво хлібопекарських дріжджів. Технологія виготовлення дріжджів заснована на перетворенні простих вуглеводів (сахарози) в біомасу дріжджів готової продукції і повністю використовується. Сировиною є меляса. Підготовка меляси до виробництва дріжджів не залишає відходів. Внаслідок виробництва дріжджів залишається дріжджова барда, яку розглядають як стічну воду, але це не так. Дріжджова барда - цінна вторинна сировина для виробництва біологічних і мікробіологічних продуктів, про що буде сказано в подальшому матеріалі.

ВМР м'ясного виробництва

 

М'ясне виробництво - це багатопродуктивне і багатовідхідне виробництво. Певна частка відходів використовується безпосередньо на м'ясо-копченості. В загальній технології м’яса є велика кількість мінітехнологій, які переробляють окремі частки (органи) тварин з одержанням біологічно –активних речовин, лікувальних препаратів тощо. Ці мінівиробництване можна враховувати як вторинні виробництва, які переробляють вторинну сировину. Цю сировину, яку переробляють мінівиробництва, не можна вважати вторинною і навіть побічною сировиною. Це – єдина сировина – тварина з усіма компонентами її організму. Але всі мінітехнології можна віднести до побічних, тому що вони виробляють побічні продукти.

До вторинної сировини м’ясного виробництва можна віднести кістки, сухожилля, хрящі, які застосовують для виготовлення м’ясо-кісткового борошна.

Вторинною сировиною м’ясної промисловості є кератинові відходи – роги, копита, вовна, щетина, пір’я. Ці відходи містять до 90% білка. Це є сировина для виробництва різних продуктів, в тому числі для мікробної промисловості. Але надзвичайна міцність кератину, яка обумовлена наявністю S-S- зв’язків, ускладнює використання цих відходів для ферментативної деструкції і трансформації. Кератинова сировина використовується для одержання рогового борошна, клею, аліфатичних кислот (препарат комплексамід). Існує кислотний і лужний способи гідролізу кератину. Вони мають недоліки. При кислотному гідролізі одержують гідролізат аліфатичних кислот (амінокислот), який майже не містить рацематів (d-амінокислот), але при цьому руйнується триптофан і частково серин, треонін, цистеїн. В лужному середовищі відбувається часткова рацемізація амінокислот, але зберігається триптофан і треонін. Руйнується цистеїн.

Кислотний гідроліз здійснюється соляною кислотою при високому тиску і температурі 150^оС. Гідролізат висушують і одержують комплексамід(порошок). Його використовують як добавки в харчові продукти і в корм тварин.

Лужний гідроліз здійснюється аміаком або сечовиною. Гідроліз продовжується декілька годин при температурі 130^оС. Готова продукція використовується як кормовий препарат.

Частку кератинової сировини використовують як добавку до м’ясо-кісткового борошна після теплової обробки під тиском і подальшим подрібненням.

У м’ясному виробництві є ряд відходів, які не використовують для виготовлення вторинної продукції, а вони в дійсності являють собою вторинну сировину. До таких відходів можна віднести канигу, білкові осади первинного відстою і СВ.

Канига в наш час використовується як добавка в корм тварин у висушеному, силосованому або натуральному вигляді.

З каниги можна одержати продукцію, збагачену повноцінним мікробіологічним білком. Вона придатна для споживання мікроорганізмів, тому що містить продукти напіврозкладеної клітковини, геміцелюлози та інші речовини рослинного походження.

Дуже придатною вторинною сировиною для вирощування мікроорганізмів є білковий осад первинного відстою, але в наш час він не використовується.

Доведено, що великі можливості для одержання біогазу та мікробіотину мають СВ м'ясокомбінатів, але до цього часу вони не використовуються як вторинна сировина.

 

ВМР молочної промисловості

Уявлення про ВР або «відходи» в молочній промисловості вельми відносне. Виробництво незбираної молочної продукції (пастеризоване молоко, топлене, кефір тощо) не залишає ніяких відходів (крім СВ). При виробництві масла, сиру, твердих сирів, навпаки, з молока вилучають нелику частку речовини молока, яка майже повністю переходить у відходи – сироватку. Вона містить лактат, амінокислоти, залишкові білки, вітаміни. Це - вторинна сировина, якщо її застосовувати для переробки за допомогою біотехнологій. Але її використовують для одержання лактози та білків. Це - не є вторинна продукція і це такі ж компоненти молока, як і масло. Тому технологія виробництва продукції з сиром не є вторинною технологією, це - частина комплексної технології переробки молока.

В наш час набуває все більшого значення мікробіологічна переробка сироватки як вторинної сировини, але в більшості випадків залишаються інші шляхи її використання.

Найбільш часто із сироватки вилучається залишковий жир та білки. Залишки казеїну після одержання сиру називаються казеїновим пилом (до 0,5 % СВ). Майже стільки ж в сироватці залишається жиру. Ці компоненти вилучають і використовують в харчовій промисловості. Для цього застосовують механічні та фізико-хімічні методи: відстоювання, сепарацію (при зміні рН), теплову денатурацію.

Одержану продукцію використовують для виготовлення плавлених сирів; жир, що вилучають із сироватки, використовують для одержання підсирного масла.

Білки, що виділяються з молочної сироватки, одержують у вигляді альбумінів молока (5 -10 % СР), білковоїмаси (до 20 % СР), альбумінів сиру(> 20 % СР).

Альбумін молока використовують при виготовленні замінників жіночого молока. З нього готують різні кисломолочні продукти і напої. З альбумінів сиру готують “Альбумінові сирки”, “Альбуміновий мус” тощо.

З сироватки (після звільнення від казеїнового пилу та жиру) готують різні концентрати, які використовують для виробництва безалкогольних напоїв.

В усіх випадках використовують згущену, упарену сироватку, з якої готують також сироваткові пасти, сироватково-білково-овочеві ковбаси і навіть сурогат меду.

Концентрати і суху сироватку використовують в харчовій промисловості (поряд з натуральною сироваткою).

В усіх вказаних продуктах із сироватки головне значення мають білки сироватки. Але сироватка містить другий важливий компонент – лактозу. Вона використовується в різних напрямках, у тому числі для біотрансформації. Про це будемо говорити в подальшому матеріалі. Тут наведемо шляхи використання лактози сироватки, що грунтуються на фізико-хімічних методах.

З лактози сироватки одержують галактозу. Для цього лактозу гідролізують сірчаною кислотою, одержують інвертний цукор, його упарюють, в наслідок чого викристалізовується галактоза, яка виділяється у чистому вигляді.

З лактози сироватки одержують її аналог - лактулозу, яку широко застосовують в харчовій промисловості. Структура її не відома, але всі властивості добре вивчені. Вважають, що глюкоза лактози перетворюється у фруктозу. Це дійсно буває в лужному середовищі. Але є інші шляхи перетворення лактози в лактулозу. Хімізм цього не відомий.

Одержання лактулози має велике значення, тому що вона добре засвоюється організмом дорослої людини. Відомо, що лактоза нормально засвоюється лише тоді, коли дитина потребує молока матері. З віком організм втрачає здатність до утворення ферменту лактази. Це велика проблема, яка перешкоджає споживанню продуктів з незбираного молока. Для вирішення цієї проблеми виробляють фермент лактазу і додають його до молочних продуктів. Можливо, що лактулоза розщеплюється в організмі іншими ферментами.

ВМР цукрового виробництва

В цукровому виробництві, як і в молочному, є продукт – меляса, який формально являє собою відхід, але не може бути в дійсності таким, оскільки це – найважливіша сировина для багатьох галузей харчової та мікробіологічної промисловості.

Мелясу не можна віднести і до вторинної сировини, тому що в умовах цукрового виробництва вона не використовується взагалі, а там, де вона використовується, вона являє собою основну, первинну сировину. Якщо говорити про шляхи переробки меляси як вторинної сировини, треба віднести велику кількість виробництв до категорії вторинних виробництв.

Але якщо розглядати це в глобальному масштабі, то меляса є величезним ресурсом вторинної сировини харчового та інших виробництв, так як цей ресурс існує, поки існує виробництво цукру. В конкретних умовах окремого виробництва спеціалісти правильно вважали мелясу побічним продуктом виробництва. В цю категорію вони включили жом, рафінадну патоку. Щодо жому це, мабуть, не зовсім правильно. Відходами цукрового виробництва вважають частки буряку, що виникають внаслідок механічного руйнування (буряковий бій), хвостики, які не використовують для одержання цукру і.т.д. Все це не використовується як вторинна сировина, але можливість цього треба досліджувати. Фактично, в цукровому виробництві, крім меляси, нічого не використовують як вторинну сировину, хоча можливість для цього є.

Всі відходи попередньої обробки буряку та жом використовують у тваринництві. Тут, як і в інших виробництвах, що переробляють рослинну сировину, є проблеми транспортування, зберігання, які вирішуються за допомогою сушіння, силосування тощо. Ступінь засвоєння цих відходів твариною невисока, тому що вони містять клітковину, геміцелюлозу, пектинові речовини. Ці речовини не засвоюються тваринами, але їх споживають мікроорганізми і перетворюють на повноцінний білок (білкові речовини в цих відходах також неповноцінні).

В подальшому ці відходи можуть стати вторинною сировиною для виробництва мікробіологічної продукції. Це стосується насамперед жому. До цього можна віднести жомопресову воду, яка потрапляє в значній кількості у загальний стік (СВ ІІІ категорії).

На цукрових заводах накопичується велика кількість осаду у відстійниках, куди потрапляє велика кількість рідких відходів (СВ).

Їх вважали лише як забруднювачі, але вони містять багато органічних речовин, які можуть підлягати біотрансформації.