Промышленные отходы

Отходы пивоварения - хороший, но небольшой источник углеводов: пив­ная дробина, солодовые ростки, отходы подработки несоложеного ячменя. Дли получения кормовых дрожжей эти отходы гидролизуют и вводят в среду в соот­ношении 8: 0, 2: 0, 5 (дробина: ростки: отходы ячменя)

К отходам картофелекрахмального производства, использующимся в качестве сырья для выращивания микроорганизмов, относят клеточный сок кар­тофеля и соковые воды, промывные воды после гидросмыва крахмала и мезга.

Клеточный сок картофеля содержит 6% сухих веществ, его объем дохо­дит до 50% к массе перерабатываемого картофеля и составляет около 1, 3 млн. п год. Клеточный сок картофеля содержит аминокислоты, оксид калия, фосфорную кислоту, соединения кальция и магния. Уровень использования клеточного сои картофеля в настоящее время составляет около 33%.

Картофельная мезга содержит (в % к массе сухих веществ): крахмал 50, клетчатку 25. Растворимые углеводы 2, 5, минеральные вещества 6, 2, сырой про­теин 6 и прочие вещества 10, 3. Влаги в мезге 86-87%, что делает ее малотранспортабельной. Концентрация клетчатки и крахмала в этом виде сырья низка, гид­ролиз его экономически не оправдан. На этом сырье культивируют микроорга­низмы, обладающие гидролитическим комплексом ферментов и использующие при росте биополимеры. Отходы, не требующие специальных методов обработки. К ним относятся меласса, последрожжевая барда спиртовых заводов, молочная сыворотка. Свекловичная меласса - отход производства сахара из свеклы (выход 3, 5-5% к массе свеклы), богата органическими и минеральными веществами, необхо­димыми для развития микроорганизмов. Она содержит 45-50% сахарозы, 0, 25-2, 0 - инвертного сахара, 0, 2-3, 0% рафинозы. Из азотистых веществ в мелассе содер­жатся бетаин, пирролидонкарбоновая, глутаминовая, аспарагиновая кислоты, лейцин, изолейцин, аланин, валин, из органических кислот - молочная, муравьи­ная, уксусная, масляная, лимонная. В малых количествах в ней содержатся ко­бальт, железо, свинец, бор, цинк, кремний, серебро, йод, марганец, молибден. Свекловичная меласса представляет собой дорогое и дефицитное сырье и в про­изводстве кормовых дрожжей используется редко.

Мелассная барда является отходом производства этанола на мелассе и со­держит 6-12% сухих веществ. Это полноцепное сырье для производства кормо­вых дрожжей. В настоящее время для производства кормовых дрожжей исполь­зуется более 70% первичной послеспиртовой мелассной барды.

Зерновая и картофельная барда - отход спиртового производства. Состав зерновой и картофельной барды различен. Зерновая барда содержит 3, 2-4, 1% су­хих веществ, картофельная - 6, 7-8%. В сухих веществах картофельной барды меньше протеина, чем в зерновой (18, 7-19, 5% против 26, 8-27, 5), меньше жиров (3, 1% против 5, 9-7, 5). Картофельная барда богаче зерновой по содержанию угле­водов (56, 2-58, 5 % против 40-41, 8). Больше в ней и минеральных веществ. Для получения кормовых дрожжей используется 14, 6% получаемой в настоящее вре­мя зернокартофельной барды.

Барда ацетоно-бутилового производства содержит до 0, 7-1, 0% РВ, азо­тистые вещества, минеральные соли и стимуляторы роста. В ней присутствует немного (0, 07-0, 30 г/л) бутанола, что требует адаптации к нему микроорганизмов.

Молочная сыворотка - сырье для получения белковых препаратов. В сы­воротке содержатся (в % СВ): лактоза 70-80, белковые вещества 7-15, жир 2-8, минеральные соли 8-10. Кроме того, молочная сыворотка имеет в своем составе значительное количество витаминов, гормонов, органических кислот, микро- и ультрамикроэлементов.

Отходы консервной промышленности. В нашей стране ежегодно в консервы перерабатывается 4 млн. т овощей и плодов. При этом образуется 700-800 тыс. т отходов и вторичных продуктов, ко­торые могут использоваться в качестве сырья при приготовлении питательных сред для производства кормовых дрожжей. Отходы отличаются по химическому составу не только в зависимости от вида сырья, но и от степени зрелости, усло­вий хранения, вида изготовляемой продукции.

Томаты в основном идут на производство концентрированных томатопродуктов и томатного сока. В первом случае общее количество отходов составляет 4-5% к массе сырья. Количество пульпы в отходах составляет 51-78%, семян - 6-14, кожицы - 6-13, сосудистых волокон - 1-3, связанной воды - 8-15%.

При производстве томатного сока отжимают около 65% сока и мякоти к массе сырья. Остальные 35%, идущие в отходы, состоят на 88% из мякоти и сока и на 12% из кожицы и семян. На растворимую часть в отходах приходится 2, 5-5%. Рациональным способом хранения и использования отходов томатного про­изводства является их высушивание и получение из них муки.

Отходы переработки зеленого горошка - это ботва и створки. Выход зерен горошка составляет 15-20% скошенной массы. Отходы содержат до 40% безазо­тистых экстрактивных веществ, до 11% минеральных веществ и другие соедине­ния Отходы могут использоваться для получения микробных белковых препара­тов.

Отходы переработки капусты, моркови, свеклы и других овощей - эта ботва, очистки, испорченные овощи и т.п. Ежегодно этих отходов получают око­ло 100 тыс. т. Отходы составляют от массы перерабатываемых овощей (в %): ка­пуста 22, 5, морковь 17-20, свекла 24-29 и т.д. Эти отходы используются для по­лучения микробных белковых препаратов.

Отходы овощесушильного производства подразделяют на твердые и жидкие. К твердым относят мелкие некондиционные клубни картофеля, снятую при очистке кожицу, глазки, мелкие частицы, получаемые при сушке, инспекции и фасовке, к жидким - промывные воды, получаемые при бланшировании, варке и других операциях, а также мезгу. Отходы при переработке картофеля состав­ляют 25-45% всех отходов овощесушильного производства. Это прекрасное сы­рье для производства белковых препаратов и крахмала.

Отходы переработки плодов состоят из выжимок, получаемых при прес­совании, остающихся при варке компотов варенья, джемов и т.д. Эти отходы являются полноценной средой для выращивания микроорганизмов. При переработке яблок отходы составляют около 30-34%. При приготовлении сока ю винограда образуется до 18% виноградных выжимок, состоящих на 43-45% и кожицы с остатками мякоти, на 22-32% из семян и на 24-26% из гребней. Вы­жимки содержат примерно 5% сахара и используются как компонент питатель­ной среды при производстве кормовых дрожжей.

При выработке соков и компотов из цитрусовых образуется около 60% от­ходов к общей массе плодов. В них содержится ряд ценных веществ: эфирное масло (1, 2%), пектиновых веществ (1, 5-2%) и гесперидин (1, 2-1, 5%).

В США из отходов производства соков из цитрусовых получают эфирные масла и гесперидин. Оставшиеся выжимки измельчают, обрабатывают известью до рН 6, затем аммиаком и прессуют. Фильтрат используют в качестве питатель­ной среды для дрожжей.

Отходы винодельческой промышленности - это гребни, виноградные выжимки, семена, дрожжевые осадки. Смоченные суслом гребни содержат 1-1, 5% сахара, до 2, 54% минеральных веществ, азотистые вещества.

Виноградные выжимки содержат 4-10% сахара, азотистые, пектиновые, дубильные вещества, жиры, клетчатку, до 1, 2-3, 6% минеральных веществ и могут использоваться в составе сред для выращивания дрожжей. Ежегодный объем ви­ноградных выжимок в стране около 2, 6 млн. т.

Дрожжевой осадок составляет 3-8% объема вина и содержит (в % на сухое вещество): минеральные вещества 5-10, углеводы 25-50, азот 5-17, белковые вещества 30-75 и жиры 2-5. Из дрожжевого осадка получают этанол, высшие спир­ты, альдегиды и кормовые дрожжи.