ВМР крохмалепатокового виробництва

 Крохмалепатокове виробництво об’єднує декілька виробництв: картопляно-крохмальне, кукурудзяно-крохмальне, глюкозно-патокове та інші. Одним з основних відходів цих виробництв є картопляна мезга. Вона використовується на корм тваринам. Тут існують всі проблеми, про які говорилося вище. Вирішення цих проблем ті ж: сушіння, силосування, пресування тощо. Те ж саме можна сказати про картопляну мезгу відносно біотрансформації. Другий відхід - клітинний сік. Він містить більше поживних речовин для мікроорганізмів, ніж багато з інших відходів переробки рослинної сировини. В багатьох країнах він використовується як вторинна сировина для мікробіологічного синтезу. В нашій країні існує підприємство по виготовленню клітинного соку у вигляді упареного концентрованого або сухого препарату. Але таких підприємств небагато. Важливим відходом є кукурудзяний ензим, що одержують з рідини після замочування кукурудзи. Він виробляється в упареному і висушеному вигляді. Використовують в мікробіологічній промисловості як стимулятор росту мікроорганізмів у виробництві ферментів, амінокислот, вітамінів, антибіотиків. При переробці кукурудзи утворюється відхід – кукурудзяний затор. Він використовується для виробництва кукурудзяної олії. У виробництві крохмалю з кукурудзи утворюється відхід - глютен. При замочуванні багато білків (альбумін, глобулін, глютенін) переходять в кукурудзяний екстракт. Але основний білок – зеїн залишається і переходить в осад після розділення крохмале-білкової суміші. Цей осад називають глютеном, мабуть тому, що він містить багато глютенової кислоти, яку і одержують з глютену. З глютену одержують також зеїн, який використовують як піноутворювач замість яєчного білка в кондитерській промисловості (зефір, …). При виробництві крохмальної патоки утворюється фільтрувальний осад, що містить фільтрувальні матеріали – диатоміт, перліт та залишки органічної речовини. Аналогічний осад утворюється при виробництві глютену. Ці відходи використовують в кормах тварин. Вони мають велику кількість вуглеводів і можуть бути використані як вторинна сировина для вирощування мікроорганізмів, але це поки не здійснюється. Те ж саме можна сказати відносно відходів виробництва мальтози-мальтози (жмиха). Цінним відходом крохмалепатокового виробництва є гідрол, який утворюється при виробництві глюкози внаслідок центрифугування утфелю (відокремлення кристалічних глюкозидів від домішок, наближених до меляси та рафінадної патоки). Використовується як позитивний додаток.

 ВМР олійножирової промисловості

Ця промисловість об’єднує групу виробництв: рослинної олії, маргарину, мила та інших мийних засобів, гліцерину. Сировина – насіння олійних рослин. Основні відходи – лузга, жмих (після пресування олії) або шрот (після екстракції). Ці відходи називають побічними продуктами. При подальшому обробленні олії утворюються відходи – госипол (при очищенні бавовняної олії), соапсток (при лужній рафінації олії). Різні відходи утворюються при перетворенні жирів у гліцерин та жирні кислоти, наприклад, гудрон (внаслідок перегонки продуктів гідролізу). Однією з найважливіших проблем переробки вторинної сировини в олійножировій промисловості є використання соняшникової лузги та бавовняної лушпини. Наявність в оболонках насіння лігніну та целюлози перешкоджає безпосередньому використанню цих відходів у тваринництві. Найпростіший спосіб використання – спалювання. Але спалювання вуглеводів недоцільно. В наш час широкого розвитку набуває виробництво кормових дріжджів на гідролізаті лузги та лушпиння. Певна кількість соняшникової лузги використовується для виготовлення комбікормів для тварин (лузга містить 2,5-5,0 % олії). Бавовняне лушпиння використовують частково в кормовому тваринництві та для виробництва фурфуролу, лігніну, ксилози, спирту. Жмих і шрот містить протеїн, жир, тому використовується в кормовому тваринництві. Госипол – це пігмент, який міститься в насінні. Існують норми вмісту його в кормових продуктах. З олії його видаляють антраніловою кислотою (причому одержують антранілат госиполу, який використовують як антиоксидант у нафтовій промисловості). Соапсток – суміш милоподібної речовини – застосовується для боротьби з утворенням піни в мікробіологічному виробництві. Гудрон – не є вторинною сировиною. Він застосовується у будівництві (доріг) як поверхнево-активна речовина, для флотації руд, при бурінні свердловин.

 ІІІ.Вторинна сировина для біотрансформації

Уявлення про те, що є вторинною сировиною в харчовій промисловості, залежить від стану розвитку виробництва всієї продукції, що в свою чергу залежить від можливості технології, яка застосовується для переробки відходів. Щодо рідких відходів (СВ), наприклад, склалось враження, що всі вони не можуть бути вторинною сировиною, а є лише джерелом забруднення, яке треба знищувати, тобто всі рідкі відходи (СВ) є неминучі втрати виробництва… Але це не так. До неминучих втрат можна віднести тільки малоконцентровані рідкі відходи (СВ). Щодо багатьох інших відходів харчової промисловості уявлення про спосіб їх переробки потребує змін. Вони давно використовуються як вторинна сировина виробництва вторинної продукції або як корм тваринам, але уявлення про те, які відходи треба переробляти за допомогою біотрансформації не відповідають дійсності. Проблема утилізації відходів з’явилась з самого початку розвитку харчової промисловості - було ясно, що в процесі переробки сировини використовуються лише окремі компоненти, більшість органічних речовин переходять у відходи. Переробка відходів більш інтенсивно починається в спиртових виробництвах, у молочній промисловості (утилізація молочної сироватки). В подальшому розвивались вторинні виробництва і на підставі відходів інших виробництв. Але в більшості випадків вторинна технологія лише частково вирішує проблеми утилізації відходів. Проте, відходи ряду виробництв можна піддавати неодноразовій переробці, хоч це не просто. Інтенсивний розвиток біотехнологій дає можливість зміни уявлень про використання відходів як вторинної сировини для біотрансформації. Доведено, що сильно концентровані по ХСК рідкі відходи (СВ) можна піддавати біохімічній очистці з одночасним одержанням вторинної продукції – біогазу та мікробіологічних білків – біомаси. В харчовій промисловості є проблема мікробіологічного перетворення відходів, що містять ЦЛ-субстрат, інші полісахариди, пектинові речовини., кератини. Біотехнології переробки цих відходів вторинної сировини ще не мають достатнього набору мікроорганізмів, які добре руйнують ці органічні речовини. Але досягнення біологічної науки свідчать про те, що ця складність може бути усунена, і промисловість та народне господарство в цілому буде мати колосальну кількість вторинної сировини та можливість одержання вторинної продукції мікробіологічного походження. Враховуючи сказане, можна висловити наше уявлення про те, які відходи харчової промисловості слід розглядати в числі ресурсів вторинної сировини. Це уявлення грунтується на результатах наукових робіт та експериментальних данних, висвітлених в багатьох літературних джерелах, і не використовуються до цього часу. Найбільш вивченим відходом як вторинна сировина є барда спиртових заводів (зерно-крохмальна і мелясна). Технологія переробки цих відходів існує давно. Головний напрямок біотехнології - одержання кормових дріжджів. Попередником для розвитку вторинної біотехнології на цукрових заводах слугувала існуюча раніше технологія виробництва кормових дріжджів на відходах гідролізного та сульфо-спиртового виробництв… Вони не відносяться до харчової промисловості, хоч і виробляють спирт. Гідролізний спирт використовують не в харчовій промисловості, а на технічні потреби. Гідролізне виробництво стоїть близько до харчового щодо використання сировини. Відходи ряду харчових виробництв містять інертні полісахариди. Проблема їх біотрансформації не вирішується. Є думка, що такі відходи не треба піддавати біотрансформації за допомогою мікроорганізмів, якщо їх споживають тварини в натуральному вигляді. Але цей метод не слід вважати переважаючим. Це – помилка. Целюлоза, пентозани, пектинові речовини тощо не засвоюються тваринами. Тільки в шлунку жуйних тварин є мікроорганізми, які частково перетравлюють ці полісахариди. Це – ті ж самі мікроорганізми, які можна застосовувати для розкладання полісахаридів технологічним шляхом. Але для цього потрібна відповідно підготовлена сировина. В гідролізному та сульфо-спиртовому виробництвах підготовку сировини до зброджування здійснюють шляхом хімічного гідролізу. Застосування бактеріальних технологій для біотехнології вторинної сировини в харчовій промисловості стримується її високою вартістю. В гідролізному виробництві це враховано у вартості первинної продукції – гідролізату. На вартість кормових дріжджів, які виробляються на гідролізній барді, це вже не впливає. Якщо гідролізу піддавати сировину для вирощування кормових дріжджів, це буде впливати на вартість даного кормового продукту. Проте, в наш час існують виробництва кормових дріжджів на целюлозних матеріалах (відходи сільського господарства), які попередньо піддають гідролізу. Чому це стало можливим? Очевидно тому, що це великі підприємства. Крім кормових дріжджів вони одержують інші продукти з целюлозною сировиною. Все це є важливим фактором зниження собівартості кормових дріжджів. На харчових підприємствах, де є такі відходи, немає великих об’ємів вторинної сировини. Тому будувати складну вторинну біотехнологію недоцільно. Треба розробляти іншу, дешеву технологію попередньої переробки вторинної сировини для біотрансформації. Підставою для цього є те, що рослинні відходи харчової промисловості після переробки картоплі, овочів, плодів, ягід тощо, містять полісахариди в бактеріальній формі, що краще звільняє їх від лігніну та інших речовин, які зв’язують та утримують полісахариди від руйнування. По-друге: у зв’язку з невеликою кількістю речовин, що зв’язують полісахариди. Оболонки клітин рослинного походження краще руйнуються ферментами, що дає можливість підбору мікроорганізмів для вторинної переробки рослинних відходів харчової промисловості. У виробництві солоду та пива є відходи, які можуть бути вторинною сировиною для біотехнології. Солодові ростки використовують для одержання біологічно активних речовин. Але це не біотехнологія, а вилучення речовини фізико-хімічним методом. Солодові ростки використовують і в біотехнології як стимулятор розвитку мікроорганізмів, але це – не сировина, а лише додатки до основної сировини. У виробництві пива найбільше значення як вторинна сировина для біотехнології має пивна шротина. Про це буде сказано в подальшому розділі. До ВМР для біотехнологій можна віднести хмелеву шроту та білковий відстій. Вони не застосовуються в кормах тварин через наявність гірких речовин, але для біотрансформації тут немає ніяких перешкод. Субстратом для біотрансформації в цих відходах є рослинні білки, клітковина, пектинові речовини, геміцелюлоза та частки крохмалю і простих вуглеводів. У виробництві вина та соків є відходи, які можуть використовуватися безпосередньо для біотрансформації, але деякі з них потребують попередньої обробки. Велике значення щодо цього мають гребені, що залишаються після вичавлення винограду. Вони містять клітковину та інші складні речовини, які повільно засвоюються мікроорганізмами, тому вони не підлягають біотрансформації, а використовуються безпосередньо в кормах. Але це не вирішує питання повного використання складних вуглеводів організмом тварин, тому що ніякі живі істоти, крім певних мікроорганізмів, не засвоюють цих речовин. Треба шукати шляхи перетворення цих відходів у повноцінну сировину для біотрансформації. Все це в певній мірі стосується таких відходів, як вижимки (після пресування винограду та подальшого пресування мезги), осадів після оклеювання, зміцнення виноматеріалів та кон’ячної барди. Ці відходи містять речовини більш придатні для біотрансформації, ніж первинні відходи. Ще більш придатними для біотрансформації є гущеві і дріжджові осади. Бродильна промисловість за характером технології та складом відходів стоїть близько до виробництва хлібопекарських дріжджів. Відходи цього виробництва є після барди і СВ. Ці відходи (спільно) як загальний стік скидаються в каналізацію, але ХСК цього стоку досягає декількох тисяч, цього достатньо для того, щоб використовувати їх як вторинну сировину для біотехнології. Дріжджі одержують на мелясній барді, з якої вони споживають лише сахарозу. Майже всі інші речовини залишаються у відходах. Найбільша концентрація органічних речовин міститься в СВ після першої сепарації. Це і є основний відхід - післядріжджова барда. Її ХСК досягає 10 тис. мг/л. В подальшому (після другої сепарації, після фільтрації дріжджів) ХСК СВ знижується, хоч залишається високим. Всі відходи можна використовувати як сировину для біотехнології (окремо або у вигляді загального стоку). Але до цього часу їх розбавляють чистою водою для скидання у каналізацію. Великі перспективи використання в біотехнології має клітинний сік картопляно-крохмального виробництва. В багатьох країнах він вже використовується як живильне середовище для вирощування мікроорганізмів, але в нашій країні цього поки що немає. У м’ясній промисловості окремі категорії СВ мають високу концентрацію органічних речовин (і ХСК), в загальному стоку значення ХСК становить лише 2-3 тис. мг/л, це відповідає умові використання СВ навіть у вигляді загального стоку для біотехнологій, тобто для виробництва біогазу. Це доведено науковими дослідженнями кафедри екології УДУХТ. Більш доцільно використовувати стоки окремо – по цехах – ковбасному, ЦТФ, після пресування каниги. Наступним прикладом використання СВ як вторинної сировини для біотехнології, за нашими даними, є СВ цукрового виробництва. Доцільність використання жому та жомопресової води для біотрансформації доведено давно, але щодо СВ ІІІ категорії (загального стоку) не запропоновано нічого, крім знищення органічних речовин очисткою. Нами запропоновано комплексну технологію їх очистки з попередньою біотрансформацією в метан та утилізацією мікроорганізмами біомаси на всіх стадіях очистки. Щодо молочних заводів, там вторинні ресурси для біотехнологій давно відомі. Це головним чином - молочна сироватка. В технологічних регламентах передбачаються інші шляхи утилізації сировини – не біохімічні. Якщо так, то на молочних заводах не залишається вторинна сировина для біотехнологій, тому що СВ молочних заводів не придатні для цього. Проте, регламент у більшості випадків не виконується, утилізація сировини не відбувається на багатьох підприємствах. Отже, є можливість використання сировини для біотехнологій. Існують рекомендації для одержання спирту, молочної кислоти з використанням молочної сироватки, але можна переробляти сироватку в інші продукти за допомогою мікроорганізмів, наприклад, в метан, вітамін В₁₂ . Мало вивчені щодо відходів для біотехнологій виробництва хліба, олії та риби. У хлібопекарському виробництві таких відходів взагалі немає. У рибній промисловості проблеми переробки відходів не вирішені. Для біотрансформації відходи рибної промисловості не придатні через наявність великої кількості солі. У виробництві олії сировиною для біотехнології можуть бути тверді відходи, а саме: лузга, бавовняна а, оболонки насіння олійних культур. Для цього необхідно попередньо підготувати сировину, тобто піддати її гідролізу. Економічна доцільність цього залежить від вартості процесу гідролізу. ІV. Біохімічна характеристика вторинної сировини як субстрату для біотрансформації В літературі є дані про біохімічний склад вторинної сировини, яка застосовується в біотехнології. Інші відходи, які можна застосовувати для біотехнології, поки не вивчені щодо цього, але загальну біохімічну характеристику їх можна уявити на підставі змін, які відбуваються в первинному технологічному процесі. Розглянемо характеристику найбільш відомої вторинної сировини.

 Спиртова мелясна барда

При зброджуванні меляси у виробництві спирту відбувається перетворення вуглеводу (сахарози) в етиловий спирт та вуглекислий газ СО₂. Невелика кількість вуглеводів, амінокислот та інші речовини перетворюються в побічні та вторинні продукти, і частина органічних речовин втрачається. (до речі: побічним продуктом спиртового виробництва є сивушне масло та ін., вторинним – гліцерин, оцтова кислота тощо). Всього в процесі спиртового бродіння використовується до 50 % СР меляси, решта –переходить у відхід – мелясну барду. Біохімічний склад барди залежить від якості меляси, в певній мірі на це впливає технологічний процес. Тому біохімічний склад меляси змінюється в досить широких межах (як видно з даних табл.1). Загальна концентрація СР в барді коливається в межах 7,5-9,2 %. Таблиця 1 Біохімічний склад мелясної барди

 Із таблиці бачимо, що в барді багато органічних речовин (до 70-80%). Мінеральні – це неорганічні речовини. В барді від 3,5 до 6% органічного азоту, але це не значить, що весь він є джерелом живлення для мікроорганізмів. В барді багато азоту, який не потрібний у такій кількості мікроорганізмам. Основна кількість азоту міститься в бетаїнах. Кількість амінокислот, тобто азоту амінокислот, коливається в широких межах (від 3% до 6%). Цього органічного азоту достатньо для вирощування будь-яких мікроорганізмів, але склад амінокислот не збалансований, оскільки половину всіх амінокислот становить піролізонкарбонова кислота (ангідрид глутамінової кислоти), яка не потрібна в такій кількості для життєдіяльності мікроорганізмів і переходить у відхід. Редукуючих речовин залишається в барді від 4,5 до 6% від їх кількості в мелясі. Але редукуючі речовини лише на 50% є цукрами; інші – гуміни, глюкозиди, меланоїдини, які не здатні до біотрансформації. Найбільш придатними для споживання мікроорганізмів є органічні кислоти, серед яких до 30% є леткі і 70% - нелеткі кислоти. Біля 30% СР барди становлять неорганічні (зольні) сполуки (табл. 2). Це різноманітні речовини. Таблиця 2 Неорганічні речовини мелясної барди

 Для вторинної технології велике значення має вміст фосфатів, який коливається в широких межах. Це залежить від того, в якій кількості застосовується фосфорна кислота в спиртовому бродінні меляси. Отже, фосфор для живлення треба регулювати при виробництві вторинних продуктів на мелясній барді. Мелясна барда, як і меляса, багата на мікроелементи. Вона містить (в мг % до СР): Mn - 0,3-9,0; Ni - 0,6-1,0; Cu - 0,3-18; Co - 0,06-0,64; Mo, Cr, Pb, Ag, ін - 0,02-0,03. Для виробництва вторинних продуктів в барді повинні знаходитися поживні речовини для продуцентів, а саме: вуглеводи, карбонові кислоти, оксикислоти, спирт, АК, органічні та неорганічні солі K, Mg, P, Fe, мікроелементи, вітаміни. Всі ці речовини в тій чи іншій кількості знаходяться в барді. Там є певна кількість глюкози, фруктози, арабінози, а також мелібіози, яка залишається від неповного розщеплення рафінози. (див. розділ про ферментативне розщеплення речовин). В барді багато гліцерину, є частка етанолу і вищих спиртів. Майже всі органічні кислоти меляси переходять в барду, а частка їх утворюється ще в процесі спиртового бродіння (при вирощуванні дріжджів) (див табл.3). Таблиця 3 Вміст органічних кислот в мелясній барді, в % СР

 Основну кількість органічних кислот в барді становить молочна кислота, в значній кількості барда містить гліколеву кислоту, решта - яблучна, винна. Є деяка кількість інших ди- і навіть трикарбонових кислот. З жирних кислот основна кількість - оцтова кислота, зустрічається мурашина та пропіонова кислоти. Мелясна барда характеризується різноманітним складом амінокислот. Дефіцитних амінокислот тут мало (лізин та триптофан - не більше 0,05% до СР). Кількість метіоніну достатня 1.6%. Проте вміст дефіцитних амінокислот має значення, якщо барда використовується на корм тваринам, для мікроорганізмів, що вирощуються на барді, це поняття зовсім інше. Гомоферментативне молочнокисле бродіння вимагає майже всіх амінокислот для розвитку мікроорганізмів, гетероферментативні мікроорганізми здатні розвиватись при низькому вмісту амінокислот. Дріжджі здатні синтезувати більшість амінокислот, але амінокислоти добре засвоюються мікроорганізмами, тому їх наявність підвищує якість сировини, незалежно від того, чи можуть їх синтезувати мікроорганізми. Піролідонкарбонова кислота повільно засвоюється дріжджами, як спиртовими, так і дріжджовими грибами, які вирощуються на мелясній барді. Таблиця 4 Склад амінокислот мелясно-спиртової барди

 Слід сказати декілька слів про бетаїни. Вони містяться в значній кількості в значній кількості в мелясі та усіх відходах переробки меляси. Це специфічні речовини, які утворюються внаслідок метилювання амінокислот в буряку.

 Зернокартопляне спиртове виробництво

Більшість спиртових виробництв до недавнього часу, особливо в Україні, працює на мелясі. Значно менша частка їх переробляє зернокартопляну сировину. Як буде розгортатися виробництво спирту в подальшому – не відомо, але, беручи до уваги те, що зерно та картопля – це харчові продукти для людини і добрий корм для тварин, є підстава думати, що месяса завжди буде головною сировиною спиртового та інших виробництв, а мелясна барда буде головною сировиною для біотехнологій вторинних продуктів. Тому ми коротко зупинимося на біохімічній характеристиці зернокартопляної спиртової барди. Вміст сухих речовин у ній коливається в межах 8-12 %. Біохімічний склад (див. табл.) залежить від якості сировини і технологічних факторів. Таблиця 5 Біохімічний склад зернокартопляної спиртової барди

 Біохімічний склад зернокартопляної барди залежить від якості сировини, технологічних особливостей, наприклад від температури обробки тощо. Це залежить також від того, чи видаляються дріжджі з браги чи ні. В таблиці наведено біохімічний склад барди, в якій немає дріжджів. Біохімічний склад зернокартопляної барди мало змінюється в залежності від сировини, але значно відрізняється від мелясної спиртової барди. На відміну від мелясної барди зернокартопляна барда містить полісахариди, які важко або зовсім не споживаються мікроорганізмами, а саме: целюлозу, геміцелюлозу, пентозани. Дріжджові гриби (кормові дріжджі) не засвоюють цих полісахаридів, але інші бактерії, наприклад асоційовані метанові бактерії здатні до розкладання полісахаридів, хоч ця здатність їх не достатньо висока. Речовина, що не розкладається при переробці барди, тобто вторинної сировини, переходить у вторинну (кормову) продукцію. У шлунку тварин ці речовини продовжують розкладатися. Ті полісахариди, що не розкладаються у шлунку, виконують теж корисну функцію: вони являють собою наповнювачі, що дуже важливо у фізіології живлення тварин. Кількість органічних речовин, які добре засвоюються мікроорганізмами, в зернокартопляній барді становить 2-3 %, тобто 20-30 г/л.

 Біохімічний склад відходів виробництва солоду і пива

Цінною вторинною сировиною є солодові ростки, але вони не використовуються як середовище, а являють собою джерело біологічно активних речовин при виготовленні середовища для вирощування різноманітних мікроорганізмів. Солодові ростки містять до 30 % білків, до 1% жиру, до 45 % безазотистих екстрактивних речовин і лише 8-10 % клітковини. Кількість вітамінів в ростках (в мг % на СР) становить тіамін (В₁)–0,67; рибофлавін (В₂)-0,66; пантотенова кислота (В₃)-1,08; піридоксин (В₆)-0,56; В₁₂ -0,59; нікотинова кислота (В₅) -0,3; вітамін Е – 1,34; вітамін С – 6,24. Пивна шротина При виробництві пива з ячменю вилучають лише вуглеводи і деяку кількість азотистих та біологічно активних речовин. Основна частка зерна – це клітковина, рослинний білок та інші залишки у пивній шротині. Таблиця 6 Біохімічний склад пивної шротини

 В пивній шротині полісахариди знаходяться в більш доступній формі, там багато напівцелюлози і напівклітковини та інших полісахаридів, які відносно добре засвоюються мікроорганізмами, особливо гриби плісняви. Недоліком цього вторинного відходу є його твердий (нерозчинний) стан, тому для використання шротини треба застосовувати мікроорганізми, які виробляють більше екзоферментів. Хмелева шротина Вона містить (% на СР) 16,7 – білків; безазотистих екстрактивних речовин – 45,2; целюлози – 27,6; жиру (разом з гіркими речовинами)-6,2. Цей відхід недоцільно використовувати як вторинну сировину через його невелику кількість. Але склад органічних речовин дає підставу до використання його як додатку до іншої вторинної сировини. Якщо створити технологію видалення гірких речовин, цей відхід доцільно використовувати в кормах тварин. Білковий відстій також містить гіркі речовини, але це не має значення для біотрансформації. Він має високу харчову цінність, містить всі незамінні амінокислоти, вітаміни, мікроелементи. Склад білків відстою залежить від способу його відділення – пресування або відстоювання. Кількість його становить 35 кг на 100 дал пива. Це значна кількість, тому даний відхід може використовуватись, як вторинна сировина. Таблиця 7 Біохімічна характеристика білків відстою

 Біохімічна характеристика відходів виноробства

Оскільки відходи виноробства є основними залишками рослин і не змінюються в технології, вони в натуральному вигляді використовуються в кормах тварин. Тому біохімічний склад цих відходів мало вивчали. Це стосується первинного виноробства, тобто одержання соків з плодів та ягід. В подальшому в технології вина з’явились відходи, біохімічний склад яких вивчався більш детально, так як вони є не тільки кормом тварин, але й їх можна буде застосовувати для вирощування мікроорганізмів. В цілому біохімічний склад відходів виноробства вивчався у зв’язку з розробкою технології вилучення з них цінних речовин. Цих даних достатньо для того, щоб уявити можливості використання вищезазначених відходів як вторинної сировини для біотрансформації. Біохімічний склад відходів первинного виноробства можна уявити на основі біохімічного складу винограду, який добре вивчений. Хімічний склад окремих часток грон винограду наведено в табл.8. Таблиця 8 Хімічний склад окремих часток грон винограду

 Беручи до уваги дані, згідно з таблицею, можна уявити, що буде переходити у відходи. Первинними відходами є виноградні вижимки, що залишаються після пресування винограду, тобто після видалення з нього соку. Для цього використовують натуральну виноградну сировину, або попередньо відокремлені грона. Таблиця 9 Біохімічний склад вижимок з винограду (без грон)

 Виявилися цікаві дані про дріжджові осади. На кожні 1000 дал вина отримують близько 50 дал рідких дріжджів, з яких одержують до 200 кг пресованих дріжджів. Вміст речовин у дріжджових осадах, в % на сухі речовини становить: -мінеральні речовини - 5-10; -вуглеводи – 25-30; -азот – 4,8-12,0; -білок – 30-75; -жир – 2-5. Дріжджові осади містять всі амінокислоти, вітаміни. У виноробстві є ще багато осадів: клейові, осади після обробки вина спиртом, осади від виробництва виноградного соку, осади після обробки вина крейдою, від періодичного переливання вина, після охолодження вина тощо. Усі ці відходи, в тому числі коньячна барда, містять багато речовин, які можна використовувати для мікробіологічної переробки. Крім технологій, які вже використовують в цій промисловості (одержують спирт, виннокам’яну кислоту), можна об’єднувати відходи різного походження і разом всі піддавати більш глибокій біотрансформації, наприклад, в біогаз. Другим продуктом цієї вторинної технології буде цінним кормом продукт у вигляді осаду залишків рослинного матеріалу, збагаченого вітамінами та повноцінним мікробіологічним білком.

 Біохімічна характеристика плодоовочевої промисловості

В цій промисловості утворюється велика кількість яблучних вижимок. Вони використовуються в кормах тварин або для виробництва пектину та інших продуктів. Але за своїм біохімічним складом вони придатні для використання в біотехнології: їх можна збагачувати повноцінним білком. Таблиця 10 Біохімічний склад яблучних вижимок

Безазотисті речовини – це суміш розчину органічних речовин: амінокислот, вуглеводів, органічних кислот тощо. За рахунок цього, а також за рахунок рослинного білка можна одержати значну кількість мікробіологічного (повноцінного) білка і тим самим підвищити кормову цінність цього відходу. Відстій яблучного соку також можна піддавати біотрансформації для збагачення його мікробіологічним білком. В табл.11 наведено біохімічний склад відходу в % на сиру масу. Таблиця 11 Біохімічний склад відходу, % на сиру масу

 Велика кількість цукрів та азотистих речовин дає можливість використовувати цей відхід як вторинну сировину для біотрансформації та одержання повноцінних кормових продуктів. Картопляна мезга утворюється при виробництві продуктів з картоплі після видалення крохмалю від відходів цього виробництва. Кількість мезги значна – до 40% від кількості картоплі, що переробляється. Вона містить 12-13% сухих речовин. Вміст речовин, в % до сухих речовин: -крохмаль – 51,22; -целюлоза – 25,61; -розчинні вуглеводи – 2,89; -азотисті речовини – 5,34; -жир – 0,44; -мінеральні речовини – 5,34; -інші речовини – 9,16. Мезга - це рідкий відхід (до 95% вологи). Це ускладнює її зберігання, транспортування тощо. Є технології упарювання та сушки мезги, але це дорого. Між тим, даний відхід - найкраще середовище для культивації мікроорганізмів, особливо анаеробних, з метою одержання метану. Проте цей відхід несправедливо розглядається як СВ. Якщо підприємства виробляють ще якісь продукти з рослинної сировини, то можна об’єднувати їх відходи та одержувати велику кількість метану.