Memoriu tehnic

Tescovina reprezintă produsul secundar după zdrobirea strugurilor, este importantă valorificarea ei din perspective economice, se obţin cantităţi insemnate de alcool dar şi ecologice, prin valorificarea tescovinei de struguri putem spune că diminuăm cantităţile de reziduri protejând mediul.

Tescovina reprezintă subprodusul cu ponderea cantitativă dominantă existentă în industria vinicolă. Aceasta este constituită din resturile solide separate din: mustuiala nefermentată sau din vin, mustuiala fermentată, respectiv pieliţe, seminţe, resturi de ciorchini şi must.

Tescovina rezultată de la prelucrarea strugurilor poate fi: tescovină dulce şi tescovină fermentată. Prima rezultă de la prelucrarea strugurilor albi, iar a doua de la vinificaţia în roşu. Din prelucrarea completă a tescovinei dulci se pot obţine: alcool din tescovină, seminţe (din care se pot extrage ulei şi tanin), tescovina epuizată şi tartrat de calciu (folosit la obţinerea acidului tartric). Tescovina dulce, rezultată de la prelucrarea strugurilor albi, este constituită din particule solide separate de mustuială prin presare, fiind alcătuită din pieliţe, seminţe, fracţiuni şi resturi ale ţesuturilor miezului.

În principiu, tescovina conţine aceleaşi substanţe chimice ca şi strugurii, însă în proporţii diferite. Tescovina dulce conţine pe lângă pieliţe şi seminţe, şi o anumită cantitate de must, iar tescovina fermentată o cantitate relativ redusă de vin explicat prin procesul aplicat şi precipitatelor formate din tartraţi, polifenoli, proteine, săruri minerale, substanţe pectice etc.

TESCOVINA

Reprezintă subprodusul cu ponderea cea mai mare dintre produsele vinicole secundare, se constituie din resturi solide separate de must (mustuiala nefermentată) sau din vin (mustuiala fermentată), respectiv pieliţe, seminţe, resturi de ciorchini şi must.

În funcţie de tehnologia folosită, tescovina poate fi:

- dulce (nefermentată), rezultată direct de la presarea strugurilor proaspeţi;

- fermentată, rezultată de la presarea boştinei fermentate sau in urma fermentării tescovinei dulci în timpul depozitării.

După natura soiurilor vinificate, întâlnim două feluri de tescovină:

- albă, provenită de la prelucrarea strugurilor albi;

- roşie, de la vinificaţia în roşu.

Compoziţia mecanică şi chimică a tescovinei are legătură strânsă cu natura şi calitatea soiurilor de struguri şi cu modul de obţinere a mustului. Astfel tescovina din zonele calde este totdeauna mai bogată în zaharuri (alcool), şi uneori în tartraţi. De asemenea, cultura

viţei de vie şi vinificaţia fiind extensive, se utilizează pentru obţinerea mustului de înalt randament, din această cauză tescovina rezultată este foarte epuizată în componenţi utili. Pe de altă parte, în unele regiuni vinicole, cu climat temperat, randamentul în tescovină este foarte ridicat din cauza slabei presări necesare obţinerii vinurilor albe de calitate.

În principiu, tescovina conţine aceleaşi substanţe ca şi strugurii, însă în proporţii diferite. Tescovina dulce conţine, pe lângă pieliţe şi seminţe, şi o anumită cantitate de must, iar tescovina fermentată o cantitate relativ redusă de vin şi de precipitate formate din tartraţi, polifenoli, proteine, săruri minerale, substanţe proteice, microorganisme, etc.

În funcţie de modul de presare, mustul din tescovină dulce obţinută la presele discontinue, reprezintă circa 40% din tescovină şi până la 25 – 30% în cazul folosirii preselor continue. În general, datorită filtrabilităţii ridicate a tescovinei fermentate, conţinutul de vin al acesteia este mai redus.

Cantitatea de pieliţe raportată la struguri reprezintă 3 – 10% şi deţine în tescovină ponderea cea mai mare, împreună cu resturile de lichid şi ciorchini, de peste 60%, restul fiind seminţele.

Fracţiunea "pieliţe" este constituită din principalele grupe de substanţe, care fac obiectul valorificării, ca zaharuri (alcool), tartraţi, pigmenţi antocianici (tescovină roşie), celuloză. În compoziţia seminţelor intră lipidele, taninurile, ca substanţe ce pot fi extrase, celuloza şi proteinele sunt substanţe ce le recomandă pentru furajarea animalelor după o prelucrare corespunzătoare.

VALORIFICAREA TESCOVINEI

Prin tescovină se înţelege subprodusul rezultat de la presarea strugurilor şi a mustuielii dulci sau fermentate. În constituţia sa intră ciorchinii, pieliţele, seminţele şi resturile de must sau vin neextrase la presare. Datorită componenţilor ei valoroşi, glucide, alcool etilic, săruri tartrice şi ulei de seminţe, tescovina poate fi valorificată obţinându-se furaje proteice, acid tartric, alcool, ulei alimentar, ulei tehnic, tanin. Astfel, din 100 kg tescovină se pot obţine circa 3 litri alcool etilic pur, 3 kg acid tartric, 4 kg ulei, 1,5 kg tanin, iar reziduul rămas poate constitui un material valoros pentru furajarea animalelor.

Din tescovina proaspătă, nefermentată rezultată de la presarea strugurilor roşii, intens coloraţi, se pot extrage substanţe colorante prin difuziune, iar soluţia obţinută este concentrată şi apoi folosită drept colorant alimentar.

Actualmente, în ţara noastră tescovina se valorifică în vederea recuperării alcoolului şi într-o proporţie foarte mică pentru obţinerea tartraţilor şi uleiului.

Pentru obţinerea rachiului de tescovină se folosesc instalaţii discontinue încălzite la foc direct (tescovină imersată) sau indirect (tescovină neimersată) sau încălzite cu abur direct sau indirect. Cele mai răspândite în ţara noastră sunt instalaţiile cu 2, 3 sau 4 blaze încălzite cu abur direct şi prevăzute cu deflegmator ce realizează distilate cu concentraţia alcoolică de 50 - 80% vol., însă o productivitate redusă, de circa 5 t/24 ore. La cramele de

capacitate medie şi mari şi la unităţile de prelucrare complexă a tescovinei se utilizează instalaţii de distilare continuă, verticale, ce funcţionează pe principiul contracurentului (tescovina circulă de sus în jos, iar aburul se barbotează la partea inferioară a instalaţiei). Aceste instalaţii asigură un grad ridicat de mecanizare şi automatizare şi productivitate mărită, circa 50 t/24 h, însă se obţine un distilat brut cu circa 25% vol. alcool care trebuie supus operaţiei de redistilare-rafinare şi eventual de demetanolare.

La procedeele moderne de prelucrare a tescovinei intervin următoarele operaţii:

• extracţia zaharurilor (alcoolului) şi a tartraţilor;

• precipitarea tartraţilor sub formă de tartrat de calciu;

• separarea şi uscarea tartratului de calciu;

• fermentarea soluţiei de zaharuri, în cazul tescovinei dulci;

• recuperarea alcoolului;

• uscarea tescovinei utilizate;

• separarea seminţelor şi a pieliţelor.

Extracţia substanţelor solubile din tescovină se realizează în extractoare continue de tipul celor utilizate în industriile extractive, însă construite din materiale antiacide, iar în cazul prelucrării tescovinei fermentate trebuie să fie şi etanşe pentru a preveni pierderile de alcool. Ca solvenţi se folosesc:

• apă demineralizată, cu temperatura de circa 600C sau supraîncălzită la circa 1100C, care este ieftină şi necorozivă, însă nu solubilizează tartratul de calciu;

• soluţie de HCl (pH circa 3) preparată cu apă demineralizată. Deşi este mai scump ca acidul sulfuric, prezintă următoarele avantaje: la neutralizare se formează CaCl2 solubilă, ce nu impurifică tartratul de calciu;

• soluţie de H2SO4, care nu necesită la preparare apă demineralizată şi este mai ieftină, însă la neutralizare formează CaSO4 care impurifică tartratul de calciu;

• soluţiile alcaline, mai puţin corozive, care sunt mai scumpe ca soluţiile acide şi pH-ul ridicat favorizează infecţiile microbiene şi impurificarea tartratului de calciu cu săruri minerale şi coloizi.

Din literatura de specialitate se desprind următoarele condiţii optime la extracţia tescovinei:

• prelucrarea imediată a tescovinei după operaţia de presare a boştinei;

• afânarea tescovinei, astfel ca particulele să aibă dimensiunile de 3 - 7 mm;

• apa de extracţie trebuie acidulată cu H2SO4 la pH de circa 3 şi încălzită la temperatura de 75 - 800C; în extractor temperatura se va menţine la circa 600C;

• durata procesului de extracţie 40 - 50 minute;

• numărul treptelor de extracţie să nu fie mai mic de patru;

• viteza de spălare a tescovinei într-un strat de circa 150 mm, care va fi de 0,001 - 0,0016 m3/s·m2 şi hidromodul între 0,7 - 1;

• tescovina epuizată trebuie să conţină maximum 0,7% zaharuri, 0,4% alcool şi 0,15% tartraţi;

• în cazul tescovinei dulci, sucul de difuziune trebuie imediat prelucrat după una din schemele: precipitare acid tartric – fermentare – distilare sau fermentare – distilare – precipitare acid tartric.

Precipitarea tartraţilor din soluţia de difuziune se face după filtrarea acesteia (filtre cu site de pânză), cu ajutorul laptelui de var (8%) sau a carbonatului de calciu, la temperatura de circa 600C, în reactoare prevăzute cu pH-metre. Când la extracţie se utilizează apă dedurizată este necesară tratarea în prealabil a soluţiei cu clorură de calciu (0,2 - 0,3%); se formează, pe lângă tartrat de calciu, acid tartric ce se precipită cu lapte de var până la pH = 5,5; neutilizarea clorurii de calciu conduce la micşorarea randamentului cu circa 40%, deoarece se formează tartratul neutru de potasiu care rămâne în soluţie.

Soluţia neutralizată se supune operaţiei de separare şi spălare a cristalelor de tartrat de calciu cu ajutorul hidrocicloanelor şi centrifugelor continue. În continuare, cristalele se usucă la maximum 3% umiditate în instalaţii clasice de uscare, încălzite cu gaze de ardere sau calorifere.

Fermentarea soluţiei de difuzie cu un conţinut de 6 - 8% zaharuri se realizează prin procedee continue sau discontinue, la temperatura de circa 280C, însămânţarea cu maia de drojdie în proporţie de 10% şi o durată de circa 48 de ore.

Distilarea soluţiei se efectuează, de regulă, cu instalaţii continue cu una sau două coloane de distilare. Tescovina epuizată este dirijată la instalaţia de uscare tip tobă, folosită la uscarea cerealelor şi plantelor furajere, ce cuprind două pneumocicloane care separă seminţele şi pieliţele. Curăţirea finală a seminţelor se face cu ajutorul trioarelor. În cazul în care nu se urmăreşte valorificarea pieliţelor, tescovina epuizată şi presată este supusă operaţiei de afânare şi separare a seminţelor umede, după care urmează uscarea acestora.

Seminţele, în mod obişnuit, sunt separate ca mai sus, însă calitatea şi cantitatea uleiului şi a taninului se reduc simţitor. Pentru obţinerea uleiului şi taninului de calitate se recomandă următoarele:

• separarea seminţelor să se efectueze din tescovina dulce, proaspătă;

• uscarea seminţelor să se facă la o temperatură de maximum 1100C;

• umiditatea, pe toată durata conservării, să fie de 11 - 12%;

• dezvoltarea bacteriilor acetice şi a mucegaiurilor conduce la degradarea substanţelor extractibile.

Pentru obţinerea uleiului alimentar, caracterizat ca ulei dietetic datorită conţinutului ridicat de acizi esenţiali, se aplică schemele cunoscute din industria uleiurilor vegetale, cu următoarele particularităţi: mărunţirea seminţelor să asigure particule de circa 1 mm, temperatura de extracţie să fie în jur de 350C; solventul optim este amestecul benzină de extracţie - acetonă (3:2); decolorarea şi purificarea se fac cu cărbune activat adăugat chiar la extracţie (0,25% faţă de măcinătură) pentru a evita oxidarea grăsimilor.

Uleiul de seminţe poate fi folosit în: industria de lacuri şi vopsele (ulei semisicativ); parfumerie; industria farmaceutică şi la fabricarea săpunurilor.

Turtele rezultate după eliminarea solventului sunt supuse extracţiei cu alcool etilic de concentraţie 40 - 60% vol., la temperatura de 700C, minimum 3 ore. Soluţia taninică se distilă pentru recuperarea alcoolului, se concentrează la consistenţă păstoasă, se usucă şi se macină, obţinându-se enotanin pulbere. Turtele epuizate în grăsimi şi taninuri sunt supuse prăjirii, mărunţirii şi eliminării fibrelor, obţinându-se un furaj bogat în proteine (circa 26%).

Obţinerea enocolorantului din tescovina de struguri negri se bazează pe solubilitatea substanţelor colorante, în special antociani, în mediu acid, alcoolic şi sulfitic. Pentru extracţia substanţelor colorante se utilizează, de regulă, soluţii sulfitice care conţin 0,2% SO2, având următoarele avantaje: protejează antocianii de oxidare, este ieftin, se elimină uşor din enocolorant, este un aditiv alimentar acceptat de toate legislaţiile ţărilor vitivinicole. Dioxidul de sulf, pe de altă parte, reclamă instalaţii etanşe, construite din oţel inox, iar extractele de antociani sunt în mare măsură impurificate cu substanţe necolorante.

Ca materie primă pentru obţinerea enocolorantului se foloseşte tescovina roşie fermentată, cu un conţinut de minimum de 1,5 g/kg antociani, şi tescovină roşie dulce, obţinută de la vinificarea în alb a strugurilor negri. Pentru a evita oxidarea şi polimerizarea antocianilor, tescovina trebuie prelucrată imediat după presare, eventual depozitarea să nu depăşească 2 luni, tescovina fiind imersată în soluţie de SO2 0,2%.

Pentru obţinerea enocolorantului brut se utilizează procedeul Carpantieri (Italia) - Sefcal (Franţa) care constă în următoarele:

• separarea sau nu a seminţelor;

• extracţia prin difuziune cu soluţie de 0,2% SO2 la 600C;

• desulfitarea sucului sub vid la 40 - 450C;

• fermentarea sucului dulce şi limpezire;

• concentrarea sub vid, la 30 - 40% s.u., cu recuperarea sau nu a alcoolului;

• centrifugarea pentru separarea tartraţilor.

Se obţine un enocolorant brut, cu un conţinut de antociani ce variază în limite largi (câteva grame - 50 g/kg), funcţie de conţinutul de antociani al materiei prime. Enocoloranţii se utilizează în colorarea produselor alimentare acide, în industria farmaceutică şi cosmetică, înlocuind coloranţii roşii de sinteză. Un produs asemănător enocolorantului brut se poate obţine din tescovina nefermentată din struguri albi, denumit concentrat de tescovină, ce poate fi utilizat la corijarea culorii galbene şi la bonificarea băuturilor răcoritoare şi a băuturilor alcoolice.

Tehnologia fabricării rachiului de tescovină

Rachiul este o băutură alcoolică obţinută prin distilarea tescovinei, la care se adaogă apă şi maiaua de drojdii. Tescovina rezultată de la prelucrarea strugurilor poate fi tescovină dulce şi tescovină fermentată. Prima rezultă de la prelucrarea strugurilor albi, iar a doua de la vinificaţia în roşu. Din prelucrarea completă a tescovinei dulci se pot obţine: rachiu de tescovină, seminţe (din care se pot extrage ulei şi tanin), tescovina epuizată şi tartrat de calciu (folosit la obţinerea acidului tartric). În prezenta lucrare s-a folosit tescovina rezultată de la prelucrarea strugurilor albi. Tescovina dulce este constituită din părţi solide separate de mustuială prin presare, fiind alcătuită din pieliţe, seminţe, fracţiuni şi resturi ale ţesuturilor miezului. În funcţie de tipul de presă folosit la prelucrarea strugurilor, conţinutul în must al tescovinei variază de la cca.30%, în cazul preselor continue cu şnec, până la 50%, în cazul teascurilor clasice.

Distilarea, ca metodă de obţinere a alcoolului etilic trebuie să se realizeze lent pentru a se obţine un rachiu mai fin decât cel obţinut în urma distilării rapide, distilare care poate conduce la arderea tescovinei, la gusturi şi mirosuri neplăcute ale rachiului. Arta distilatorului constă în modul cum ştie să conducă distilarea, să separe la timp frunţile şi cozile, alegând "corpul" sau "inima distilatului", care reprezintă rachiul de tescovină de cea mai bună calitate şi conţinând substanţe care îi dau buchetul caracteristic.

Rachiurile obţinute din materii prime alcoolice deţin ponderea cea mai mare în ţările vitivinicole, fiind produse obţinute în urma valorificării subproduselor vinicole, ca tescovină şi drojdie de vin.

Rachiurile naturale obţinute din subprodusele rezultate de la vinificaţie sunt:

- rachiul de tescovină;

- rachiul de drojdie şi spumă de drojdie;

- rachiul de vin.

Din punct de vedere chimic şi al originii alcoolului din băutură, în această grupă intră coniacurile, însă acestea se diferenţiază net de alte rachiuri printr-o serie de particularităţi a tehnologiei de preparare şi caracteristici organoleptice.

Prevenirea şi tratarea unor defecte care pot apărea în distilate

Prin defecte se înţeleg modificările anormale în compoziţia distilatelor ca urmare a unor transformări de natură biofizică-chimică, fără acţiunea directă a microorganismelor patogene. La producerea lor nu iau parte direct microorganisme, din cauza conţinutului ridicat de alcool.

Cauze care produc defecte

• calitatea materiei prime

- se referă la folosirea tescovinei provenite de la struguri mucegăiţi, suprasulfitaţi la vinificaţie, dar şi la gustul de putred al materiei prime, care poate proveni atunci când căciula sau podul format la suprafaţa recipientului în timpul fermentaţiei nu este scufundat în lichid, ci rămân în contact cu aerul. Când tescovina a fermentat în bune condiţii, ea are o culoare mai deschisă, cât mai apropiată de cea a tescovinei proaspete, cu miros plăcut specific de alcool şi nu de acid acetic, neplăcut, precum în cazul celor defecte.

b) conducerea defectuoasă a distilării

- stiut fiind faptul că alcoolul etilic are punctul de fierbere mai mic decât al apei, încălzirea tescovinei trebuie să se facă treptat şi cu multă grijă, pentru a se face o separare cât mai bună a alcoolului şi să se evite arderea tescovinei.

c) schimbarea regimului termic

- din punct de vedere fizic, rachiul este o soluţie hidroalcoolică (apă şi alcool) în care alcoolul se află în cantităţi diferite, ceea ce face ca limitele de solubilitate să se schimbe.

d) păstrarea distilatelor în vase necorespunzătoare

e) intrarea în contact a rachiului cu unele substanţe urât mirositoare.

Principalele defecte şi modul lor de prevenire

Defectele care apar la rachiuri pot să aibă multiple cauze care de multe ori sunt greu de depistat. Ca regulă generală prevenirea defectelor este mai uşor de realizat decât tratarea lor. În acelaşi timp, rachiurile cu defecte tratate nu egalează calitatea avută înaintea apariţiei defectului.

Majoritatea defectelor se pot recunoaşte prin cercetarea aspectului depozitului, culorii rachiului, prin încercarea rezistenţei la aer şi prin analize fizico-chimice. Unele substanţe

care provoacă tulbureală dau un depozit şi aspect caracteristic şi sunt mai uşor de determinat. Alteori, tulbureala este provocată de mai multe substanţe la care se asociază şi alţi factori, ceea ce face mai grea recunoaşterea.

Tulbureala provocată de excesul de fier

Apare atunci când sărurile de fier depăşesc un anumit conţinut. Rachiul se tulbură, devine mai închis la culoare şi capătă o nuanţă mai întâi galben-portocalie, după care devine brună închis mai intens. Deferizarea cu ferocianură de potasiu nu dă aceleaşi rezultate ca în cazul vinului. Flacoanele care se formează în urma tratamentului se depun foarte greu.

Tulbureala provocată de cupru

Aceasta se datorează excesului de cupru provenit de la instalaţiile de distilare în cazul unei materii prime defectuos conservate. În faza incipientă rachiul se poate trata printr-o cleiere cu tanin şi gelatină sau cu bentonină, cantităţile fiind stabilite prin microprobe.

Tulbureli cauzate de depunerea sărurilor tartrice

Defectul se manifestă prin formarea unei uşoare tulbureli ce se depune la fundul buteliilor sub forma unui sediment de culoare deschisă, cu aspect cristalin, odată cu temperaturile scăzute de la începutul iernii. Pentru prevenirea acestui defect, înainte de îmbuteliere, rachiurile trebuie răcite la -5ºC şi menţinute la această temperatură cel puţin o săptămână după care se face filtrarea izotermă.

Tulbureli datorate durităţii apei

Apa este o materie primă auxiliară, cu o largă utilizare în producerea rachiurilor, de aceea apa folosită în procesele tehnologice trebuie să corespundă parametrilor de calitate, adică să fie fără miros, incoloră, fără gust străin, fără particule în suspensie, pH = 7 – 8, maximum 20 duritate totală, maxim 20 germeni/ml şi maxim 3 bacili coli/ litru.

Mirosul de SO2

Apare la rachiul din tescovină provenită din recolte suprasulfitate, miros care trece în distilat la distilare. Se poate preveni printr-o sulfitare corespunzătoare a materiei prime la vinificare. O uşoară remediere a defectului se poate obţine printr-o aerisire puternică cât şi prin tratarea cu cărbune animal (150 – 200 g/hl).

Innegrirea rachiului

Defectul este datorat prezenţei metalelor grele provenite în urma contactului rachiului cu recipiente metalice folosite la producerea şi manipularea acestuia. Se recunosc uşor datorită schimbării culorii, de la cea normală la o culoare vineţie sau neagră. Predispuse sunt rachiurile provenite din materii prime oţetite. Se tratează prin administrarea unor doze de tanin de 5-10 g/hl, urmat de o cleiere cu gelatina şi o filtrare.

Ca defecte de ordin accidental se mai pot întâlni: mirosul de drojdii, de petrol, gust de doagă, gust de cocleală, de fum etc.

Proprietăţile rachiului de tescovină

Rachiul de tescovină are o concentraţie alcoolică cuprinsă între 35 - 40% vol, gust şi miros specifice de tescovină care prin învechire capătă un buchet plăcut, dintre alcooli ponderea cea mai mare având-o alcoolul etilic, iar în cantităţi mai mici fiind identificaţi alcoolul izopropilic, alcoolul metilic şi alcoolul propilic.

Alcoolul etilic, numit şi etanol, este produsul principal al fermentaţiei alcoolice a glucidelor din tescovină şi componentul de bază al rachiului ca produs finit. Proporţia de alcool etilic din rachiu, exprimată în grade alcoolice, reprezintă criteriul de bază pentru clasificarea băuturilor pe categorii de calitate. Gradul alcoolic sau tăria unui rachiu se exprimă în g/l şi în grade sau volume la 100 volume de rachiu, ambele volume fiind măsurate la 20ºC. Pentru mulţi consumatori, gradul alcoolic este cel mai important parametru care determină calitatea băuturilor şi în unele cazuri, comercializarea se face chiar pe baza continutului lor în alcool.

Din punct de vedere organoleptic, alcoolul etilic dă băuturii puterea, căldura şi dulceaţa. Soluţiile alcoolice la concentraţii slabe au gustul dulce, la concentraţii puternice acesta fiind arzător. Etanolul, peste anumite limite este toxic pentru om, acţionează asupra celulelor nervoase şi a celor hepatice (doza letală prin îngerare este de 1,4 g/Kg corp). Alcoolul din rachiul consumat trece în sânge. Conţinutul sângelui în alcool exprimat în g/l se numeşte alcoolemie, aceasta atinge valoarea maximă la mai puţin de o oră de la consumarea băuturii.

Alcoolul metilic sau metanolul rezultă în principal din hidroliza enzimatică a pectinei existentă în sâmburi, prin metoxilarea acizilor în timpul fermentării tescovinei. El nu are influenţă organoleptică, însă poate avea efecte nedorite asupra organismului uman. Prin ingerare, el se oxidează până la aldehida formică şi acid formic, ambii compuşi toxici pentru sistemul nervos central. În plus, aldehida formică şi acidul formic acţionează la început asupra nervului optic, provocând orbirea, deoarece acidul formic blochează enzimele ferice existente în cantitate mare la nivelul ochiului. Toxicitatea alcoolului metilic este amplificată şi de faptul că organismul uman metabolizează foarte încet produşii de oxidare ai metanolului. Pentru om doza toxică este de 10 – 15 ml iar doza letală este de 50 ml. Ca antidot în intoxicaţiile cu alcool metilic se foloseşte alcool etilic.

Distilatele obţinute în urma fermentării tescovinei şi a distilării plămezii au o compoziţie chimică mult mai complexă decât materia primă din care au provenit. Progresele înregistrate în ultimul timp în tehnica analitică şi dotarea laboratoarelor au permis o mai bună cunoaştere a constituenţilor rachiurilor naturale.

Analiza compoziţiei chimice a distilatelor se realizează în prezent prin metode moderne: cromatografia în fază gazoasă şi spectrometria de masă. Cu ajutorul acestor metode de analiză au fost identificaţi şi cuantificaţi principalii componenţi din distilatul obţinut din tescovină.

Rachiul din tescovină este produs pentru comercializare şi consum, fiind o băutură apreciată pentru tăria alcoolică ridicată şi buchetul caracteristic de tescovină. Pentru un consum civilizat şi în condiţii igienico-sanitare mult îmbunătăţite, se recomandă comercializarea în butelii de sticlă. Pe lângă considerentele de ordin estetic, băuturile îmbuteliate garantează naturaleţe, autenticitate şi previn falsificarea lor în sfera comercială.

Schema tehnologica

Recepţie cantitativă şi calitativă

Depozitare

Prelucrare tescovină

Difuzie

Presare

Însămânţare – fermentare

Distilare – preîncălzire

Condensare - răcire

Bilanţul de materiale

Recepţie cantitativă şi calitativă

TE0 = TE1 + P1

P1 = 1%

4000 kg = TE1 + P1

P1 = 40 kg

TE1 = 3960 kg

Depozitare

TE1 = TE2 + P2

P2 = 1%

3960 kg = TE2 + P2

P2 = 39,60 kg

TE1 = 3920,4 kg

Prelucrare tescovină – mărunţire

TE2 = TE3 + P3

P3 = 1%

3920,4 kg = TE3 + P3

P3 = 39,204 kg

TE2 = 3881,96 kg

Difuzie

TE3 = W – (SD4 + TEepuizată) + P4

P4 = 5%

3881,96 = 4000 – SD + P4

P4 = 394 kg

(SD4 + TEepuizată) = 7881,96 kg

Pierderi în zahăr:

- cantitatea totală de zaharuri existentă înainte de difuzie este de 322,20 kg, reprezentând 8,3% din cantitatea totală de tescovină;

- pierderile în zaharuri sunt: 38,82 kg, reprezentând 1% din cantitatea de zaharuri existentă îniţial;

3881,96 ·Z3 = 3962,76 · Z4 + 7881,96 · Pz1

Pz1 = 0,5%

Z3 = 8,3%

Z4 = 7,1%

Presare

(SD4 + TEepuizată) = TEepuizată 5 + SD5 + P5

P5 = 2%

TEepuizată 5 = TE3 · 104%

P5 = 74,88 kg

TEepuizat 5 = 4037,24 kg

SD5 = 3342.08 kg soluţie bogată în glucide cu 7,1% zaharuri

Fermentarea

SD + Md = Mf + MCO2 + Mapă + Malc + P [kg/şarjă]

SD = 3342,08 [kg/şarjă] – cantitate iniţială

Md = · SD = · 3342,08 [kg/şarjă]

Md = 100,30 [kg/şarjă] – cantitatea de maia de drojdie selectată

P = 0,1%SD = · 3342,08 = 33,42 [kg/şarjă]

SD – cantitatea de soluţie de difuzie supusă fermentării;

Md – cantitatea de maia de drojdii selecţionată, necesară fermentării dirijate;

Mf – cantitatea de soluţie fermentată;

MCO2 – cantitatea de dioxid de carbon degajată în timpul fermentării;

Mapă – cantitatea de umiditate pierdută odată cu dioxidul de carbon degajat;

M alc – cantitatea de alcool etilic pierdută odată cu dioxidul de carbon degajat;

P – pierderile tehnologice.

Cantitatea de CO2 degajată se calculează în funcţie de modul în care este consumat substratul fermentescibil în timpul fermentaţiei.

Considerăm că tescovina iniţială conţine 0,5 g CO2, iar substratul fermentescibil se consumă astfel:

- 92% pentru fermentaţia alcoolică;

- 1% pentru respiraţie;

- 2% pentru formare de biomasă;

- 5% pentru formare de produşi secundari.

Reacţiile globale pentru fermentaţia alcoolică şi pentru respiraţie sunt:

C6H12O6 2CH3-CH2-OH + 2CO2 + 25,4 kcal

180 g glucoză 2 · 46 g alcool + 2 · 44 g CO2 + 106,4 kj

1 kg glucoză 0,511 kg alcool + 0,488 kg CO2 + q = 591,11 kj

Prin transformarea unei molecule de hexoză în alcool şi CO2 se eliberează 40 kcal şi rămân la dispoziţia drojdiilor 14,6 kcal, deci sub formă de căldură se degajă 40 – 14,6 = 25,4 kcal.

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 408,6 kcal

180 g glucoză → 6 · 44 g alcool + 6 · 18 g CO2 + 1712 kj

1 kg glucoză → 1,47 kg CO2 + 0,6 kg apă + qr = 9511,11 kj

Prin transformarea unei molecule de hexoză în CO2 şi apă se eliberează 686 kcal şi rămân la dispoziţia drojdiilor 277,7 kcal, deci sub formă de căldură se degajă 686 – 277,4 = 408,6 kj.

Cantitatea totală de zahăr care se consumă din soluţia de glucide fermentascibile, considerând cantitatea de zahăr remanent, nefermentat de 0,01 %, este:

ztot = (zt - zf) · SD = () · 3342,08 [kg/şarjă] = 236,95 [kg/şarjă]

Din aceasta, pentru fermentaţie se consumă:

zf = · SD = · 236,95 [kg/şarjă] = 218 [kg/şarjă]

iar pentru respiraţie:

zr = · ztot = 0,01 · 236,95 [kg/şarjă] = 2,36 [kg/şarjă]

Cantitatea de CO2 care se degajă este:

MCO2 = 0,488 · 218 + 1,47 · 2,36 – 0,5 · 103 · 1000 [kg/şarjă] =

= 106,38 + 3,47 – 0,5 =

= 109,35 [kg/şarjă]

Cantitatea de alcool şi de apă antrenate sub formă de vapori de către CO2 care se calculează considerând că amestecul conţine 30 % alcool etilic şi 70 % apă.

Masa moleculară medie a vaporilor este:

Mv = · Malc + · Mapa = · 46 + · 18 = 26,4 [kg/şarjă]

Conţinutul maxim de umezeală din gaz este:

xj = · = · = 0,0288 [hg/kg]

Cantitatea de alcool antrenată este:

Malc = · xj · MCO2 = 0,3 · 0,0288 · 109,35 = 0,94 [kg/şarjă]

Cantitatea de apă antrenată este:

Mapă = · xj · MCO2 = 0,7 · 0,0288 · 109,35 = 2,20 [kg/şarjă]

Cantitatea de amestec supusă distilării este:

Mf = SD + Md – MCO2 – Mapă – Malc – P

Mf = 3342,08 + 100,30 – 33,42 – 109,35 – 0,94 – 2,20 = 3296,47 [kg/şarjă]

3078,67 kg sol difuzie...........................110,458 kg alcool

3,6 % alcool

Distilare

Operaţia de distilare se realizează în coloane de distilare. Acestea sunt preferate deoarece au o productivitate mult mai ridicată, lucrează în regim continuu, iar gradul de recuperare a alcoolului din distilat este mult mai ridicat.

Deşi procesul de fermentare este unul discontinuu, iar restul operaţiilor sunt la fel, operaţia de distilare poate fi realizată într-un anumit interval de timp, în care instalaţia de distilare lucrează în regim continuu.

Se supune distilării un amestec apă – vapori, cu o concentraţie alcoolică de 3,6 %, amestecul supus distilării având masa de 3078,67 kg. Considerăm că operaţia de distilare se realizează în a doua oră a programului de lucru de 8 ore, deci debitul supus distilării va fi:

mF = [kg/sec] = 0,860 [kg/sec]

Se calculează Rmin:

Rmin = = = 0,43

Se alege R = 1 => a = = 2,33

Bilanţul de materiale pentru coloana de rectificare este:

mF= mD + mw

mF · = mD · + mw · Uxw

, , Uxw – concentraţia în componentul volatil, fracţii de masă. Indicii F, D, W se referă la lichidul de alimentare distilat şi reziduu conform notaţiilor

Obţinem:

Deci în 60 minute vom obţine o cantitate de 201,60 kg alcool etilic de 40 %, % masice, ceea ce corespunde unei cantităţi de 215,61 litri.

Debitul de vapori în coloană este:

mV = mD · (R + 1) = 0,056 · (1 + 1) = 0,1112

mL = 0,056 · 1 = 0,056

Pierderile de materiale la distilare sunt formate din frunţile şi cozile care se elimină, prima deoarece conţine o cantitate mare de alcool metilic iar ultima nu corespunde din punct de vedere al alcoolului etilic. Pe ansamblu, frunţile şi cozile reprezintă 5 % din cantitatea totală de alcool şi 40 % procente masice obţinută.

Deci cantitatea totală de alcool de 40 % obţinută în urma distilării este de: 191,52 kg, ceea ce corespunde unui volum de 205 litri.

Al7 = 191,24 kg

P7 = 10,36 kg

W7 = 2877,07

Condensare-răcire

Al7 = Al8 + P8

P8 = 0,1 %

191,24 = Al8 + P8

P8 = 0,2 kg

Al8 = 191,04 kg

Al8 = 204,5 litri alcool de 40 % masice/oră.

BIBLIOGRAFIE

Ana, Al., 1987 – Valorificarea superioară şi complexă a produselor secundare din industria vinului. Cursuri postuniversitare, Universitatea din Galaţi

• Ana, Al., 1990 – Tehnologia vinurilor şi a băuturilor alcoolice distilate. Îndrumar de laborator, Universitatea din Galaţi

• Banu, C., 1998 – Manualul inginerului de industrie alimantară, vol. I, Editura Tehnică, Bucureşti

• Banu, C., 1998 – Manualul inginerului de industrie alimantară, vol. II, Editura Tehnică, Bucureşti

• Cotea, V.D., 1985 – Tratat de enologie, vol. I, Editura Ceres, Bucureşti

• Dabija, A., - Tehnologii şi utilaje în industria fermentativă, Editura Alma Mater, Bacău, 2002

• Dan, Valentina – Controlul microbiologic al produselor alimentare, Universitatea Galaţi, 1991

• Gavrilă, L., - Fenomene de transfer, vol I, Ed. Alma Mater, Bacău, 2000

• Gavrilă, L., - Fenomene de transfer, vol II, Ed. Alma Mater, Bacău, 2000

• Gavrilă, L., - Transportul lichidelor, Ed. Tehnică Info, Chişinău, 2002

• Gheorghiţă, M., 1997 – Tehnologii, procedee şi utilaje în industria vinicolă, Universitatea din Craiova

• Leonte, M., - Minimizarea scăzămintelor tehnologice în industria alimentară prin valorificarea subproduselor şi deşeurilor, Editura Alma Mater, 2007

• Macovei, V.M., - Caracteristici termofizice pentru biotehnologie şi industria alimentară, tabele şi diagrame, Editura Alma, Galaţi 2000

• Macovei, V.M., - Calcule de operaţii şi utilaje pentru procesarea termică şi biochimică în biotehnologii, tabele şi diagrame, Editura Alma, Galaţi 2001

• Popa, A., 1985 – Producerea şi învechirea distilatelor din vin, Editura Scrisul Românesc, Craiova

• Pomohaci, N., 2002 – Ţuica şi rachiurile naturale, Editura Ceres Bucureşti

UNIVERSITATEA „AUREL VLAICU” DIN ARAD

FACULTATEA DE INGINERIE ALIMENTARĂ, TURISM ŞI

PROTECŢIA MEDIULUI

DOMENIUL: INGINERIA PRODUSELOR ALIMENTARE

PROIECT

TEHNOLOGII GENERALE IN INDUSTRIA CONSERVELOR

COORDONATOR:

Prof. univ. dr. Monica Zdremţan

ABSOLVENT

:

Pupăză Ioana

Tema proiectului

Proiectarea unei sectii de obtinere a rachiului de tescovina,cu o capacitate de 4000 kg

materii/zi.