Universitatea de Ştiinţe Agricole şi Medicină VeterinarăFacultatea de Ştiinta şi Tehnologia Alimentelor

Obținerea rachiului din tescovină

Îndrumător StudentMirela Jimborean Filimon Ioana

Cluj Napoca 2013

Cuprins

1.Consideraţii generale 31.1 Condiţii optime la extracţia tescovinei 32. Tehnologia fabricării rachiului de tescovină 42.1 Caracteristicile materiei prime şi auxiliare 62.2 Recepţia tescovinei 102.2.1 Modalităţi de conservare a tescovinei 112.3 Spălarea tescovinei prin difuziune 132.4 Fermentarea tescovinei 172.5 Distilarea 192.6 Rectificarea 212.7 Maturarea şi învechirea rachiului de tescovină 223. Prevenirea şi tratarea unor defecte care pot apărea în distilate 23

2

1.Consideraţii generale

Tescovina reprezintă subprodusul rezultat de la presarea strugurilor şi a mustuielii

dulci sau fermentate; în compoziţie se găsesc: ciorchinii, pieliţele, seminţele şi resturile

de must sau vin neextrase la pesare. Datorită componentilor valoroşi: glucide, alcool

etilic, săruri tartrice şi ulei de seminţe, tescovina poate valorificata obţinîndu-se furaje

proteice, acid tartric, alcool etilic, ulei alimentar, ulei tehnic, tanin, coloranţi în cazul

vinului roşu. Astfel, din 100kg tescovină se pot obţine circa 3 litri alcool, 1.5kg tanin, iar

reziduul poate constitui un material valoros pentru furajarea seminţelor.

Din tescovina proaspătă, nefermentată, rezultată de la presarea strugurilor roşii,

intens coloraţi, antocianii, soluţia obţinută este concentrată şi apoi folosită drept colorant

alimentar.

În ţara noastră, tescovina se valorifică ţn vederea recuperării alcoolului etilic şi în

proporţii reduse pentru obţinerea tartraţilor şi uleiurilor din seminţele de struguri.

1.1 Condiţii optime la extracţia tescovinei:

- prelucrarea imediată a tescovinei după operaţia de presare a boştinei

- afânarea tescovinei, astfel ca particulele să prezinte dimensiunile de 3-7 mm

- proces de extracţie în condiţiile:

- 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 150mm, care va fi de 0.001-

0.0016m3/s∙m2 şi hidromodul între 0.7-1

- tescovina epuizată trebuie să conţină maximum 0.7% zaharuri, 0.4% alcool şi 0.15%

tartraţi

3

- 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.

Seminţele în mod obişnuit sunt separate, însă calitatea şi cantitatea uleiului şi a taninului se reduc

simţitor.Pentru obţinerea uleiului şi a taninului de calitate se recomandă următoarele procedee:

Separarea seminţelor să se efectueze din tescovina dulce ,proapătă ;

- uscarea seminţelor să se facă la o temperatură maxim 110ºC;

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

- condiţii sterile pentru inhibarea dezvoltării baceriilor acetice şi a mucegaiurilor conduce la

degradarea substanţelor extractibile;

Turtele rezultate după eliminarea solventului sunt supuse extracţiei cu alcool etilic de

concentraţie 40-60%vol., la temperatura de 70ºC ,minimum 3 ore.Soluţia taninică se distilă pentru

recuperarea alcoolului, se concentrează la consistenţa 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 (circa26%).

2. Tehnologia fabricării rachiului de tescovină

Rachiul de tescovină este o băutură alcolică obţinută prin distilarea tescovinei

după faza de fermentaţie.

Rachiurile naturale obţinute din subprodusele rezultate de la vinificaţie sunt:

- rachiul de tescovină;

- rachiul de drojdie şi spuma de drojdie;

- rachiul de vin.

Din punct de vedere chimic şi al originii alcoolului etilic din băutură, în acest

grup intră şi coniacurile, însă aceste a se diferenţiază net de alte rachiuri printr-o serie de

particularităţi ale tehnologiei de preparare şi caracteristici organoleptice.

Tescovina rezultată de la prelucrarea strugurilor poate fi: tescovina dulce şi

tescovina 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). Tescovina dulce, rezultată de la prelucrarea

4

strugurilor albi, este constituită din particule solide separate de mustuială prin presare,

fiind alcatuită din pieliţe, seminţe, fracţiuni si resturi ale ţesuturilor miezului. În funcţie

de tipul de presă folosit la prelucrarea strugurilor, conţinutul îin must al tescovinei

variază de la circa 0% în cazul preselor cu şnec, pânî la 50% în cazul tescurilor clasice.

Figura 1. Schema tehnologică de obţinere a rachiului de tescovină

Distilarea ca metodă de obţinere a alcoolului etilic trebuie să se realizeze lent

pentru a se obţine un rachiu pur în comparaţie cu cel obţinut în urma distilării rapide,

5

maia de drojdie

tescovina prospătă apa

recepţie, dozare

spălare

soluţie de difuzie

presare

filtrare

soluţie zaharata

fermentare

distilare

rachiu de tescovină

CO2

seminţe pieliţe

presare furajare

coloranţi ulei cu utilizări alimentare, farmaceutice

rectificare

maturare

îmbuteliere

distilare care poate conduce şi la arderea tescovinei, la gusturi şi mirosuri neplăcute ale

rachiului. Arta distilorului constă în modul cum ştie să conducă distilarea, să separe la

timp frunziţele şi cozile, alegând “corpul” sau “inima distilatului”, care reprezintă rachiul

de tescovină de cea mai bună calitate, conţinând substanţe care îi dau buchetul

caracteristic.

Rachiurile obţinute dim materii prime alcoolice, deţin ponderea cea mai mare în

ţările vinicole, fiind produse în urma valorificării subproduselor vinicole, ca: tescovina şi

drojdia de vin.

Obţinerea rachiului de tescovină cuprinde următoarele etape: recepţia materiei

prime, spălare, presare la presa continuă, filtrarea şi fermentarea plămezii, urmată de

distilarea vaporilor alcoolici, conform schemei tehnologice din figura 1.

Pentru obţinerea rachiului de tescovină se folosesc instalaţii discontinue de

încălzire la foc direct (tescovină imersată) sau indirect (tescovină neimersată) sau

încălzire cu abur direct sau indirect. În ţara noastră, sunt utilizate 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., dar cu o productivitate redusă, de circa 5t/24 ore.

La cramele de capacitate medie şi mare, 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 50t/24 ore, însă se obţine un distilat brut cu

circa 25% vol. Alcolul care trebuie supus operaţiei de redistilare-rafinare şi eventula de

demetalonare.

2.1 Caracteristicile materiei prime şi auxiliare

Tescovina reprezintă subprodusul cu ponderea cantitativa 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.

6

În funcţie de tehnologia utilizată, tescovina poate fi dulce, nefermentată, rezultată

direct de la presarea strugurilor proaspeţi, şi tescovina fermentată, rezultată de la presarea

boştinei fermentate sau în urma fermentării tescovinei dulci în timpul depozitării.

De asemenea, în funcţie de natura soiurilor vinificate, funcţie de culoare, se

prezintă ca : tescovină albă şi roşie. Compoziţia fizică şi chimică a tescovinei este strâns

legată de calitatea soiurilor de struguri şi modul de obţinere a mustului.

Astfel, tescovina din regiunile calde este totdeauna mai bogată în zaharuri, alcool

şi uneori în tartraţi. De asemenea, cultura viţei de vie şi vinificaţia fiind industrii

extensive, pentru obţinerea mustului de înalt randament, tescovina rezultată este foarte

epuizată în componenţi utili. Pe de altă parte, în unele regiuni vinicole, cu un climat

temperat, radamentul în tescovină este foarte ridicat din cauza slabei presări aplicate

pentru obţinerea vinurilor albe de calitate.

În principiu, tescovina conţine aceleaşi substanţe chimice ca şi strugurii, însă în

proporţii diferite. Tescovina dulce contine pe lângă pieliţe şi seminţe şi o 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, microorganisme, etc. În funcţie de modul de presare, mustul din tescovina dulce

obţinută la presele discontinue reprezintă circa 40% din tescovină şi până la 25-30% în

cazul folosirii preselor continue; filtrabilitatea ridicată a tescovinei fermentate.

Cantitatea de pieliţe raportate la struguri reprezintă 3-10% şi deţine în tescovină

ponderea cea mai mare, de peste 60%, la care se adaugă seminţele şi resturile de lichid şi

ciorchini.

Fracţiunea "pieliţe" este constituită din principalele grupe de substanţe, care fac

obiectul valorificării, ca: zaharuri (alcool), tartraţi, pigmenţi antocianici în tescovina

roşie, celuloza.

În compoziţia chimică a seminţelor se găsesc lipidele, taninurile, substanţe ce pot

fi extrase, celuloza şi proteinele componente în structura furajelor, după o prelucrare

corespunzătoare.

Compoziţia fizico-structurală a tescovinei raportată la substanţa uscată:

o pieliţă................. 37-39.5%

7

o pulpe...................30.5-32.5%

o seminţe...............28-29.5%

o ciorchine.............1-1.5%

o diferite resturi.....0.2-0.25%.

Compoziţia chimcă a tescovinei:

o apă...........................................57.5%

o alcool.......................................3.34%

o cenuşă(săruri tartrice)..............2.55%

o azot...........................................0.924%

o substanţe solubile în alcool......4.51%

o celuloză....................................31.58%

Apa

Este o materie primă importantă pentru industria fermentativă, de compoziţia

căreia depinde în mare măsură calitatea produsului finit. Apa trebuie sa îndeplinească

toate condiţiile unei ape potabile: fără culoare, fără miros, fără gust particular. Calitativ

trebuie să respecte limitele compoziţionale admise de normele calitative în vigoare.

Apa utilizată ca materie primă provine din reţeaua urbană, la alegerea sursei de

apă se va lua în considerare calitatea acesteia şi costurile impuse de utilizare.

În unele cazuri, pregătirea apei necesită corectarea durităţii, cu influenţă în

îmbunătăţirea calităţii alcoolului etilic.

Compoziţia chimică a apei

Cantitatea de săruri dizolvată în apă este în medie de 500mg/l, cu variaţii

admisibile până la 2000mg/l. Sărurile conţinute în apă sunt disociate în cea mai mare

măsură în cationi şi anioni care se află în echilibru. Totalitatea sărurilor de calciu şi

magneziu din apă formează duritatea totală, indicator care condiţionează calitatea apei

utilizată la fabricarea rachiului de tescovină.

Clasificarea apei din punct de vedere al compatibilităţii sale cu producerea

alcoolului etilic este prezentată în tabelul 2.

8

Tabelul 2. Calitatea apei în tehnologia alcoolului etilic din tescovină

Indicatori u.m. Excelentă Foarte buna Potrivită Satisfăcătoare

Oxigen mg/LO2 0 1.5 2.5 3

Materii

dizolvate

mg/L 263 453 750 800

Calciu mg/L 118 135 143 196

Magneziu mg/L 15 40 51 71

Fier mg/L 2 8 8 10

Sulfaţi mg/L 3 35 90 100

Cloruri mg/L urme 13 42 88

Nitraţi mg/L 0 Urme 80 100

Nitriţi mg/L 0 0 9 9

Amoniu mg/L 0 0 0 0

Duritate 0germ. 10.2 14.2 19 19.4

Numar

bacterii

mg/L 60 750 800 46000

Maiaua de drojdie

Având în vedere capacitatea de transformare a zaharurilor în etanol, drojdiile

rămân preponderente la elaborarea băuturilor alcoolice distilate. Dintre acestea, genul

Saccharomyces cerevisiae este cel mai răspândit, fie natural, fie prin însămânţare

artificială. Drojdia sub formă de maia, în proporţie de 10-30%, se adaugă în soluţia

obţinută în urma fermentării plămezii de tescovină.

Drojdiile au un conţinut ridicat de substanţe azotate, în care proteina brută deţine

ponderea cea mai mare, proporţia fiind de 60-90%. Valoarea biologică a proteinei din

drojdie, prin conţintul său în aminoacizi esenţiali şi semiesenţiali; circa 1.2% cisteină şi,

până la 10.8% glutamină. În proteina brută a celulei de drojdie sut înglobate şi fracţiunile

cu azot uşor asimilabile (albumine, aminoacizi liberi) ceea ce reprezintă circa 10% din

substanţa uscată a celulei de drojdie. Numărul de aminoacizi evidenţiaţi în unele proteine

9

vegetale şi animale de 18-20% se regăsesc în proporţii armonioase şi în compoziţia

chimică a celulei de drojdie.

Hidraţii de carbon sunt formaţi din hemiceluloze şi polizaharidele membranelor

celulare, din glucan, manan şi o cantiate mică de zaharuri în citoplasmă. Glucanul şi

mananul se regăsesc în special în pereţii celulari ai drojdiilor în proporţie de 30-35% din

substanţa uscată a celulei. Compoziţia chimică care imprimă unele proprietăţi

funcţionale se exemplifică prin: glucanul imprimă rigiditate şi rezistenţă peretelui celular,

mananul reprezintă principalul component al stratului activ adsorbant al peretelui celular.

Dacă la celulele tinere, viguroase, conţinutul de glucan reprezintă 40-45% din substaţa

uscată, la celulele mature sau aflate în pragul autolizei, dar care poate lipsi în cazul când

mediul a fost epuizat de zaharurile simple.

Lipidele reprezintă 2-5% din substanţa uscată a drojdiei, se mai găsesc:

trigliceride, glicerofosfaţi şi steroli, iar o parte din acestea formează cu proteinele

combinaţii complexe. În afara gliceridelor acizilor palmitic, stearic, oleic, lauric,

arahidonic şi valerianic, în celula de drojdie s-au identificat şi carotenoide, ceruri şi

uleiuri eterice.

Drojdiile conţin aproape toate vitaminele, evidenţiat fiind un conţinut ridicat de

vitamine din grupul B (B1, B2, B6), vitaminele PP, acidul pantotenic, folic,

paraaminobenzoic, inozitol, principii active, etc. Celulele de drojdie au în constituţie un

echipament enzimatic divers şi complex, implicat în fenomenele de anabolism şi

catabolism al celulei, de mare importanţă practică fiind enzimele care catalizează

procesele de fermentare a monohexozelor, inclusiv invertaza, maltaza şi altele, ce pot

scinda zaharuri mai complexe. O importanţă deosebită o prezintă enzimele proteolitice a

căror acţiune biocatalitică este legată de procesele de sinteză şi degradare a proteinelor,

iar în faza de autoliză produc degradarea celulei de drojdie.

2.2 Recepţia tescovinei

În afara produselor de bază, must şi vin, rezultate de la prelucrarea strugurilor,

rezultă însemnate cantităţi de tescovină. În ţara noastră, din cele circa un milion de tone

10

de struguri/an care se vinifică, pe lângă vin, se obţin 120.000 tone/an tescovină fără

ciorchini şi 400.000 hl/an de drojdie.

Imediat după evacuarea din prese, tescovina se mărunţeşte şi se aşează în vase, în

straturi de 30-40 cm grosime, care se tasează bine, ultimul strat se izolează cu folii de

polietilenă. Procedeul administrării de apă în timpul tasării în vederea conservării

tescovinei nu poate fi indicat, restricţie cauzată de efectele negative posibile: favorizează

unele procese biochimice aerobe ce duc la pierderi cantitative de alcool şi la diminuarea

calităţii rachiului, prin formare de compuşi volatili.

2.2.1 Modalităţi de conservare a tescovinei

Tescovina poate fi prelucrată în stare proaspătă sau în stare oconservată. În cazul

tescovinei fermentate se utilizează bazine din ciment placate cu marmură, acoperite cu

folii de polietilenă.

Pentru obţinerea unor randamente mari de alcool, pentru a îmbunătăţi calitatea

acestora şi valorificarea seminţelor de struguri şi făină furajeră de calitate superioară, este

necesar ca tescovina proaspătă şi fermentată să fie prelucrate chiar în sezonul de

vinificaţie fără a mai fi stocate. Însă, din cauza capacităţilor reduse de prelucrare

corespunzătoare majoritatea unităţilor de vinificaţie eşalonează valorificarea tescovinei

după terminarea campaniei de vinificaţie, care în unele cazuri poate să ajungă până în

primăvara următoare. În asemenea situaţii este necesară depozitarea tescovinei în silozuri,

bazine de ciment sau tranşee.

În contact cu aerul, tescovina se alterează foarte repede datorită dezvoltării

bacteriilor acetice, propionice şi a mucegaiurilor. În asemenea cazuri alcoolul trece în

acid acetic, iar compuşii tartrici sun distruşi de bacteriile fermentative propionice. Din

aceste cauze trebuie luate măsuri pentru păstrarea tescovinei, fără ca aceasta să vină în

contact cu aerul. Pentru tescovina fermentată se caută să se reducă aerările la transport şi

în timpul comservării, în timp ce pentru tescovina dulce este nevoie de o anumită

cantitate de oxigen pentru fermentare în timpul însilozării.

Bazinele sau vasele de ciment pentru stocarea tescovinei se izolează prin pereţi

despărţitori în mici compartimente, fiecare cu un volum ce corespunde producţiei unei

instatalaţii de distilare pe timp de 24 de ore. Pentru a evita pierderile prin oxidarea

11

alcoolului etilic la acid acetic sau prin evaporare, bazinele trebuie să fie etanşe, iar

tescovina aşezată în straturi uniforme şi bine bătătorite cu ajutorul motocompresoarelor.

După umplere, bazinele cu tescovină sunt acoperite cu folii de polietilenă peste

care se aşterne un strat de nisip sau de pământ. Pe măsura fermentării tescovinei, fapt

semnalat de apariţia crăpăturilor în stratul de nisip sau de pământ, stratul superior al

tescovinei este din nou tasat şi acoperit cu grijă cu pământ argilos.

Tescovina fermentată este dirijată direct la distilarea în vederea obţinerii rachiului

prin metoda distilării directe sau la prelucrarea mai mult sau mai puţin complexă a

tescovinei. Fermentarea tescovinei dulci stocată în bazine decurge destul de repede şi se

termină în medie în decurs de 20 zile.

Pentru păstrarea alcoolului şi a compuşilor tartrici, prelucrarea tescovinei trebuie

programată imediat după fermentare. În general, conservarea tescovinei nu trebuie să

depăşească două luni pentru obţinerea unor rachiuri cu un conţinut redus de metanol.

Prelungirea duratei de conservare, respectiv de prelucrare, conduce la scăderea simţitoare

a randamentelor în alcooli şi tartraţi, ce se cifrează la circa 50% după 6 luni de

depozitare.

Înainte de distilare se controlează calitatea tescovinei organoleptic şi chimic.

Tescovina bine conservată trebuie să aibă o culoare apropiată de cea a boabelor de

struguri şi un miros vinos plăcut de alcool. Tescovina cu semne de alterare trebuie supusă

analizei chimice (alcool, acid tartric), pentru a se stabili utilitatea prelucrării.

Difuzia zaharurilor, alcoolului din tescovină

Extracţia zaharurilor şi tartraţilor din tescovină prin procesul de difuzie constă în

faptul că soluţiile cu concentraţii diferite în componenţi solubili, în contact cu solventul

tind sprea stabilirea unui echilibru al concentraţiilor până când concentraţia amestecului

devine omogenă.

Cantitatea de substanţă ce difuzează în unitatea de timp respectă legea Fick-

Einstein:

dG- cantitatea de substanţă ce difuzează în unitatea de timp

12

R- 8.314 (N/m∙mol∙K), constanta gazelor

N-6.023∙1023 (molecule∙mol), nr.lui Avogadro

T- temperatura în grade Kelvin

η – vâscozitatea, (NS/m2)

r-raza particulelor (m)

dc/dx-gradientul de concentraţie (kg/m3∙m)

F-suprafaţa de difuziune (m2)

Extracţia substanţelor solubile din tescovină depinde de condiţiile tehnologice, de

factorii cu influenţă determinantă (calitatea tescovinei, regimul de extracţie), care va

influenţa în final calitatea soluţiei obţinute prin difuzie, mărimea pierderilor de zaharuri şi

tartraţi din tescovina supusă prelucrării. Este de asemenea influenţată de gradul de

afânare a materialului ce permite circulaţia solventului, prezenţa membranelor celulare ce

îngreunează pătrunderea solventului, adsorbţia parţială de către tescovină a substanţelor

solubile, prrezenţa coloizilor (substanţe proteice, pectine) ce interacţionează cu cationii

de K şi Ca şi micşorează astfel extracţia tartraţilor.

Mecanismul procesului de extracţie a substanţelor solubile din tescovină decurge

astfel: în prezenţa solventului, ca urmare a diferenţei de concentraţie, în faza iniţială vor

difuza în solvent substanţele solubile din restul de must sau vin existent în tescovină,

după care are loc difuzia substanţelor conţinute în celulele pieliţelor şi pulpei, procesul

fiind mult mai lent în acest caz datorită permeabilităţii reduse a pereţilor celulari. Difuzia

va continua până când concentraţiile substanţelor rezultate în mediu de difuziune devin

egale, se echilibrează. Odată ce echilibrul este stabilit, în jurul suprafeţei fazei solide se

formează un strat superficial de soluţie saturată. Reîmprospătarea solventului va duce la

crearea unei noi diferenţe de concentraţii şi procesul de difuziune reîncepe cu implicaţii

pozitive asupra randamentului.

2.3 Spălarea tescovinei prin difuziune

Prin această metodă se urmăreşte extragerea zaharurilor şi a combinaţiilor tartrice

din tescovină, într-o soluţie apoasă. Operaţia de difuziune se efectuează în baterii

compuse din 5 sau mai multe difuzoare. Vasele de difuziune pot fi deschise, când

13

operaţia de difuziune este periodică, sau pot fi închise, când operaţia de difuziune este

continuă.

Se bazează pe circulaţia soluţiei în contracurent, materialul de extracţie fiind

stabil.

Bateria este compusă din 5 sau mai multe vase de difuzie(figura 3). Vasele sunt

legate prin conducte care să permită circulaţia soluţiei dintr-un vas în oricare altul.

După ce difuzoarele sunt încărcate cu tescovină se introduce apa cu pompa în

preîncălzitorul I şi de aici în vasul I, II ş.a.m.d., apa circulă de sus în jos în baterie şi are

temperatura de 70-800C. Din ultimul rezervor, sucul cu temperatura de 28-300C este

evacuat şi este dirijat la fermentare. În momentul când se constată că tescovina din primul

vas este epuizată, se scoate din circuit, se goleşte şi se umple cu tescovină proaspătă,

circuitul soluţiei în acest caz fiind: II, III, IV, V, I, ş.a.m.d.

Extracţia în bateriile de difuzie are aplicabilitate redusă din următoarele

considerente: construcţia complicată şi greoaie a bateriilor, cu prezenţa unui număr mare

de ţevi de legătură, robinete, şubere şi ventile; consum mare de energie, obţinerea

soluţiilor diluate, dificultăţi în intensificarea procesului de difuzie.

Pentru prelucrarea tescovinei fermentate se aplică procesul de extracţie continuu

realizat în extractoare etanşe, înzestrate cu o cameră de depresiune şi un sistem de

condensare a vaporilor alcoolici pentru a evita pierderile de alcool. Menţinerea

temperaturii de 50-600C este asigurată prin recircularea masei calde. Soluţia de la

presarea tescovinei de la ieşirea din difuzor este recirculată pentru a permite recuperarea

urmelor de alcool, astfel ca tescovina epuizată să nu mai conţină mai mult de 0.2%

alcool.

14

Figura 2. Schema bateriei cu 5 difuzoare

I-V difuzoare ermetic închise; A,B,C-conducte de comunicare;

1-preîncălzitor comun; 2-pompă; 3-conductă de nivel; 4-preîncălzitoare.

Limpezirea soluţiei

Soluţia de difuzie obţinută de la extractoare de regulă conţine, macroparticule din

tescovină, care influenţează negativ operaţiunile ulterioare cu reducerea tartratului de

calciu obţinut. Ca atare, este necesară limpezirea grosieră a soluţiei înaintea operaţiei de

neutralizare. Operaţia trebuie să se realizeze în instalaţii fără răcirea soluţiei sub 500C,

ceea ce ar permite declanşarea unor procese microbiene nedorite în soluţia supusă

prelucrărilor fermentative: alcoolică, propionică, lactică. Pentru aceasta se recomandă

limpezirea cu ajutorul filttrelor cu sită sau cu pânză, cre realizează reţinerea particulelor

grosiere în flux continuu şi cu viteză mare de filtrare.

Soluţia de difuziune conţine aproape toţi compuşii solubili, electroliţi şi coloizi,

mici particule alcătuite din albumine şi fibre de celuloză, din mustul de struguri ce

umectează suprafaţa părţilor solide din tescovină şi pe cel din sucul celular.

Compoziţia fizico-chimică a soluţiei de difuziune este condiţionată de cea a

tescovinei şi de modul cum s-a realizat procesul de extracţie, analitic prezentând

următorii indici în tabelul 3.

15

Tabelul 3. Compoziţia fizico-chimică a soluţiei de difuziune

Denumirea produşilor Valori procentuale

Zaharuri 6-8

Substanţă uscată 7-10

Alcool max. 1.00

Coloizi 0.5-1.0

Acid tartric 0.6-1.20

Acid pectic 0.02-0.10

Suspensii 1.5-5.0

pH 3.5-4.0

Neutralizarea soluţiei de difuzie

Se face la o temperatură nu mai mică de 500C, cu lapte de var sau carbonat de

calciu. În cazul când la extracţie nu s-au utilizat acizi minerali pentru precipitarea

tartraţilor de potasiu din soluţie, se tratează mai întâi cu clorura de calciu 0.2-0.3kg/100 l

soluţie, iar acidul tartric format se precipită cu lapte de var. În cazul când nu s-ar adăuga

clorura de calciu, randamentul în tartrat de calciu s-ar micşora cu cca.40%, deoarece în

acest caz se formează tartrat neutru de potasiu, care rămâne în soluţie.

Operaţia de neutralizare cu lapte de var se realizează până la un pH de 5.5,

valoare care este controlată cu ajutorul pH-metrului încorporat în vasul reactor sau cu

ajutorul indicatorului verde de bromcrezol (culoare albastră). Neutralizarea nu trebuie

condusă până la reacţie neutră, deoarece în acest caz tartratul de calciu se va îmbogăţi în

săruri de fier, aluminiu, fosfaţi, pectinat de calciu şi alte impurităţi.

Pentru neutralizarea în flux este necesar a fi prevăzute 3 vase reactoare: un vas

pentru umplere continuă cu soluţia de difuzie, vasul doi pentru neutralizare şi la treilea

pentru suspensie de tartrat de calciu ce urmeză a fi supusă opreaţiei de separare a

cristalelor .

Separarea cristalelor se poate realiza prin sedimentare-decantare, filtrare sau

centrifugare, operaţia fiind facilitată eventual prin introducerea hidrocicloanelor. Cele

16

mai bune rezultate se obţin prin folosirea centrifugelor continue care asigură separarea şi

spălarea cristalelor în flux continuu.

Uscarea şi depozitarea T=Ca. După spălare cu apă rece şi centrifugare tartratul

conţine în medie 30% umiditate. În stare umedă, sub acţiunea diferitelor microorganisme,

conţinutul de acid tartric scade în mod rapid, după care uscarea T=Ca trebuie realizată

imediat după centrifugare. Uscarea se poate face în instalaţii continue sau discontinue,

încălzite direct cu gaze de ardere sau indirect prin intermediul unor calorifere. Tartratul

uscat se ambalează în saci de hârtie şi se depozitează în camere protejate de umezeală.

După separarea T=Ca, soluţia de difuzie cu un conţinut de 6-8% zaharuri se

supune operaţiei de răcire până la o temperatură de 28-300C după care se dirijeză în

vasele de fermentare. Fermentaţia alcoolică se desfăşoară după procedul continuu sau

discontinuu. În primul caz, fermentaţia soluţiei se realizează în mod spntan sau se

însămânţează soluţia cu must în fermentaţie în proporţie de 10%. În asemenea condiţii

fermentaţia alcoolică se perfecţionează în 36-48 de ore.

2.4 Fermentarea tescovinei

În procedeul de fermentare continuă sunt necesare 6-8 rezervoare înseriate, unde

în primul rezervor, la început, se aduce soluţia de zaharuri şi maiaua de drojdii după care

se trece în rezervoarele următoare unde se perfectează fermentaţia. Prin acest procedeu

durata de fermentatie este de 24-36 de ore.

Soluţia fermentată ce conţine 3-5% vol. alcool, se triite imediat la distilare,

deoarece în caz contrar soluţia poate fi uşor alterată de către bacteriile lactice, acetice, şi

drojdiile peliculare.

De regulă, distilarea soluţiei se efectuează în instalaţii de distilare cu actiune

continuă, cu una sau două coloane de distilare.

De la presă, tescovina este trimisă cu un transportator în vasele de fermentare,

unde se aduce apă caldă, astfel ca temperatura mediului să fie de cel puţin 200C. Apoi se

face însămânţarea mediului cu o cultură pură de drojdie de laborator sau cu un lichid în

fermentare dintr-un vas alăturat. Fermentarea durează două zile, după care alcoolul se

extrage din tescovina fermentată, prin distilare. Peste tescovina rămasă în cazan se aduce

apă fierbinte pentru epuizarea ei. Apa, după scurgere, se foloseşte pentru o nouă

17

tescovină dulce (proaspătă), înainte de fermentare. Prin această metodă se pot obţine

dintr-o tonă de tescovină 2.7 daL alcool absolut şi 2.8 kg săruri tartrice.

După un alt procedeu, tescovina dulce se amestecă cu apă în proporţie de 1:1. Apa

se introduce fierbinet şi temperatura masei se meţine un timp la 700C. După răcire la 200C

se însămânţează cu o cultură pură de drojdie de panificaţie. Fermentarea este terminată în

24-36 de ore.

Masa fermentată se trimite cu o pompă în cazanele de distilare, unde se tratează

cu maia de drojdie. După obţinerea alcoolului din tescovină şi borhot se obţine tartratul

de calciu.

Pentru ca fermentaţia tescovinei să decurgă normal trebuie asigurate o serie de condiţii.

Printre acestea un loc important îl ocupă alegerea vaselor de fermentare şi igienizarea lor.

Vasele de fermentare

După presare, tescovina este trecută în vasele de fermentare. Ca recipienţi de

fermentare se folosesc: vase din lemn, cisterne de beton şi rezervoare de polistif.

Dintre vasele de lemn, mai des se întâlnesc putinile, căzile şi budanale de la care

se scoate un fund.

În unităţile mari se folosesc bazine de fermentare cu capacitate de 15-20 tone,

placate în interior cu gresie antiacidă, plăci de sticlă sau alte materiale care împiedică

corodarea pereţilor de către acizii din tescovină. Ele pot fi acoperite cu o copertină.

Bazinele de fermentare se căptuşesc cu plăci de gresie antiacidă rostuită cu chit,

ceea ce contribuie la mărirea duratei de folosire a bazinelor şi permite o bună igienizare

după golirea tescovinei fermentate. De obicei, bazinele de fermentare sunt construite în

grupe, compartimentate în celule. Obişnuit, ele se construiesc în pământ având şi partea

ce depăşeste nivelul solului cu maximum 80-100cm. Fiind îngropate sau semiîngropate,

ele menţin temperatura mai ridicată în interior, făcând astfel posibilă continuarea

fermentaţiei şi pe timp rece.

Rezervoarele din polistif sunt deseori folositoare la fermentarea tescovinei şi dau

rezultate foarte bune cu condiţia să fie amplasate în locuri protejate, umbrite, cu

posibilităţi de reglare a temperaturii. Având pereţii subţiri, ele se încălzesc foarte repede

18

la soare, datorită efectului de seră, iar la frig se răcesc la fel de repede. Prezintă avantajul

că după încetarea fermentaţiei, dacă nu se poate distila imediat tescovina, ele pot fi

închise ermetic, eliminându-se orice fel de pierderi.

Pentru a folosi mai economic spaţiile de fermentare şi a mări capacitatea de

depozitare la distilare, deasupra bazinelor din beton s-au suprapus cisterne de polistif.

Igienizarea şi tratarea vaselor

Dintre tratamentele mai des folosite se practică umplerea repetată a vaselor cu apă

rece sau caldă, tratamentul cu vapori şi tratamentul chimic. Umplerea cu apă este mai

greu de aplicat deoarece cere multă muncă şi durează mai mult.

Pentru igienizarea vaselor noi, cât şi a vaselor folosite se concepe o instalaţie

pentru instalaţie pentru igienizarea butoaielor din lemn pe bază de aburi. Tratarea cu

aburi durează pâbă când condensul scurs din butoi este limpede. Controlul detanizării se

face prin adăugarea în apa provenită din ultima spălare a clorurii de fier. Dacă apa nu se

înnegreşte înseamnă că excesul de tanin din doage a fost îndepărtat şi vasul poate fi

folosit. În caz contrar, tratamentul se continuă.

Dintre substanţele folosite sub formă de soluţii, pentru tratamentul chmic, mai

importante sunt: fosfatul de sodiu (2%), carbonatul de sodiu (2-4%), acidul sulfuric (1-

2%) şi acidul tartric (2-4%).

Putinile, căzile din lemn, butoaiele de la care s-a scos un fund, înainte de folosire,

se umplu cu apă. Dacă au stat mai mult timp goale, şi curg, sau au mirosuri străine (de

stătut), se freacă cu perii de duşumele, se pală cu soluţiile menţionate şi se clătesc cu apă

rece. Se lasă cu gura în jos să se zvânte şi apoi se sulfitează. Când spaţiile dintre doage

sunt mai mari, ele se păpuresc, după care se igienizează.

2.5 Distilarea

Rachiul din tescovină este o băutură rezultată prin distilarea tescovinei care a

suferit un proces de fermentaţie alcoolică. Prin distilare se realizează trecerea unui lichid

în stare de vapori prin fierbere şi apoi condensarea acestora într-un recipient. Tescovina

19

poate fi considerată din punct de vedere fizic un amestec format din alcool etilic şi alte

substanţe care au rezultat din fermentaţie. Un amestec de două sau mai multe componente

cu temperaturi de fierbebre diferite, poate fi separat în două sau mai multe fracţiuni prin

intermediul transformării lui mai întâi în vapori, care apoi sunt condensaţi în mod

succesiv. Temperatura de fierbere a unui asemenea amestec este intermediară punctelor

de fierbere a lichidelor componente şi este cu atât mai scăzută cu cât amestecul este mai

bogat în lichide mai volatile.

În cazul materiilor prime pentru fabricarea rachiurilor, pe lângă apă şi alcool

etilic, acestea conţin şi cantităţi importante de aldehide, esteri, acizi volatili, care trecând

în distilat i-ar putea da un gust şi miros neplăcut. Pentru a se obţine rachiuri pure şi

bogate în alcool etilic, în timpul distiilării este necesar să se separe din amestec, prin

condensare, acea fracţiune cu un grad alcoolic mai redus, care apoi, prin răcire, dă un

lichid impur şi slab alcoolic numit "flegmă", precum şi un produs impur ce formează

"fuzelul" sau "uleiul de fuzel".

Operaţia de separare a flegmei din amestecul de vapori poartă numele de

"deflegmare" şi se realizează cu ajutorul deflagmatoarelor. Deflegmatoarele care au

suprafeţe răcite la anumite tempreaturi, în contact cu amestecul de vapori, condensează

vaporii slab alcoolici şi lasă să treacă mai departe vaporii bogaţi în alcool. Aceştia din

urmă, prin condensarea ulterioară, dau un lichid alcoolic destul de pur şi cu o concentraţie

alcoolică mare. Se cunosc două procese de deflegmare: deflegmarea simplă şi

deflegmarea treptată sau diferenţiată. La primul procedeu vaporii se condensează

instantaneu, iar lichidul iese din contactul cu vaporii. În cazul celui de–al doilea

procedeu, condensarea se produce treptat, lichidul condensat rămânând mereu în contact

cu vaporii.

Obţinerea alcoolului din tescovină se face prin distilare. Aparatele de distilare pot

fi cu acţiune periodică sau continuă. Cele mai cunoscute aparate cu acţiune periodică sunt

compuse din 3 blaze de distilare, o coloană de concentrare, un deflegmator şi un răcitor.

Tescovina se aduce cu elevatorul şi se poate încărca în oricare din blaze prin gurile de

încărcare. Aburul se introduce prin barbotoarele montate la partea de jos a blazelor. După

încălzirea tescovinei începe distilarea alcooluluui. Vaporii de alcool trec prin conductă,

coloana de concentrare şi intră în deflegmator. O parte din vaporii de alcool-apă se

20

condensează şi refluxul, mai puţin bogat în alcool, se introduce înapoi în blază. Vaporii

mai concentraţi în alcool trec în răcitor, unde se condensează şi prin felinarul de control

ajung la rezervorul de depozitare.

După distilare se deschide robinetul de la partea de jos a blazei, se scurge primul lichid

(borhot), din care se va extrage tartratul de calciu. În blază se mai adaugă apoi apa

acidulată cu acid sulfuric şi se face a doua fierbere în continuare, pentru extragerea cât

mai completă a sărurilor de acid tartric. După colectarea ultimului lichid din blază, prin

acţionarea unui mâner plasat pe platforma superioară de lucru, partea de jos a blazei se

deschide şi toată tescovina este descărcată într-un vagonet. Distilatul obţinut are o

concentraţie în alcool etilic de 500 (în volume).

Aparatele mai perfecţionate sunt cele continue, în care tescovina este adusă cu

un elevator în partea de sus a instalaţiei. Aburul introdus în partea de jos a aparatului

aduce la fierbere lichidul din tescovină, iar vaporii de alcool intră în coloana de

rectificare aşezată deasupra coloanei de distilare propiu-zisă.

Tescovina epuizată de alcool este împinsă periodic de un piston care se găseşte

în partea de jos a coloanei. Capacitatea acestor aparate este de 1-5t tescovină pe oră.

2.6 Rectificarea

La distilarea tescovinei se aplică distilarea simplă şi rectificarea. La rectificare,

în prima fază se degajă vaporii care conţin cele mai volatile substanţe, numite "frunţi", în

continuare se degajă vaporii de alcool mai puri, de cea mai bună calitate, aceştia purtând

deumirea de "mijloc". În ultimă fază se obţine un lichid mai slab alcoolic, bogat în

impurităţi, de calitate inferioară, denumit "cozi" sau "ulei de fuzel".

La rectificare, ponderea fracţiunii "frunţi" este de 1-2% faţă de volumul

distilatului crud şi cu tăria de peste 72% volume alcool şi cu impurităţi neplăcute la gust

şi miros. Principalii constituenţi din "frunţi" sunt aldehidele (acetică, propionică),

alcoolul metilic şi unii esteri.

În general, aceste substanţe sunt în concentraţii mari în porţiunea de distilat ce

curge în prima fază, conferind "frunţilor" un caracter foarte toxic.

21

Fracţiunea "mijloc" se obţine când tăria distilatului în fierbere începe să scadă

sub 72% volume alcool până ajunge la 20-25% volume. Faţă de vin, la care sfărşitul

fracţiunii "mijloc" este considerat la 50% volume alcool, la rachiurile naturale este de 20-

45% volume alcool şi reprezină 33-50% din totalul de volum al distilatului ce se redistilă.

În această fază, în afară de alcool etilic, mai trec în distilat unii alcooli superiori şi acetaţi.

Această fracţiune se caracterizează prin mirosuri plăcute; în afară de alcoolul izobutilic,

acid acetic, conţine şi unii esteri.

"Cozile" reprezintă substanţele greu volatile care se distilă la urmă, când

temperatura este mai ridicată. Între aceste substanţe se află unii acizi volatili (propionic,

butiric, izovalerianic, caproic), alcooli superiori (amilic, izoamilic, hexilic), unii esteri

(izovalerianic, izoamilic). La rectificare, "frunţile" şi "cozile" se colectează separat de

fracţiunea mijloc. Ele reprezintă 10-15% din rachiul ce se redistilă. "Frunţile" se redistilă

iar "cozile" se adaugă de fiecare dată la borhturile care urmează a se distila. În cazan,

după terminarea distilării, rămâne un reziduu numit "borhot epuizat" fără nici o tărie

alcoolică. Din practica distilării a reieşit că diferitele componente ale amestecurilor

distilării au o anumită dinamică, influenţată uneori şi de temperatura de distilare. Pe lângă

temperatură, dinamica de distilare mai este influenţată şi de tipul aparatelor de distilare,

regimul lor de funcţionare şi viteza de distilare.

2.7 Maturarea şi învechirea rachiului de tescovină

Rachiul de tescovină proaspăt, obţinut în urma distilării borhotului, are gust şi

miros înţepător, aspru, aromă slabă şi lipsit de fineţe. Pentru a fi dat în consum, el trebuie

să parcurgă o perioadă de maturare la vas, urmată eventual de o învechire la sticlă. Păstrat

câţiva ani în vase de lemn, el îşi îmbunătăţeşte calităţile. În acest timp, rachiul crud îşi

pierde gustul înşepător şi aspru şi devine plăcut, armonios.

Vasele de păstrare şi de maturare

Cele mai bune rezultate se obţin prin folosirea butoaielor de stejar,

confecţionate în special din arbori crescuţi în zone mai secetoase, pe soluri sărace şi în

vârstă de peste 40 de ani. Unii practicieni, însă, recomandă confecţionarea butoaielor din

stejar şi dud, alternând o doagă de stejar cu una de dud. Rachiul capătă astfel o culoare

galben-aurie foarte plăcută. Referitor la capacitatea vaselor, cele mai bune rezultate se

22

obţin în butoaiele mai mici, de 500-600 litri. Aceasta se datorează faptului că o cantitate

mai mare de distilat ajunge în contact cu pereţii vasului faţă de vasele cu capacitate mai

mare.

Durata de maturare şi învechire

Volumul distilatelor variază în funcţie de temperatura şi tăria alcoolică,

conform tabelului 4.

Tabelul 4.Volumul distilatului funcţie de temperatură şi tărie alcoolică

Tăria distilatului

% vol.

Temperatura (0C)

0 5 10 15 20 25 30

30 1006.7 1004.7 1002.5 1000 997.4 994.6 991.7

36 1008.8 1005.9 1003.0 1000 996.8 993.6 990.1

38 1009.3 1006.3 1003.2 1000 996.7 993.3 989.9

40 1009.7 1006.6 1003.3 1000 996.5 993.0 989.3

45 1010.7 1007.2 1003.7 1000 996.3 992.4 988.4

50 1011.6 1007.8 1003.9 1000 996.0 991.9 987.8

87 1014.9 1010.0 1005.0 1000 994.9 998.7 984.6

Indiferent de tăria alcoolică, la 150C, toate distilatele au volumul real fără

contractări sau distilări. La temperaturi sub 150C, toate distilatele se contractă, iar la

temperaturi de peste 150C toate distilatele se dilată. Astfel, un distilat de 50%vol. în

cantitate de 1000 l preluat la 00C şi pus în depozit la 150C volumul lui va creşte cu 11.6 l.

Aceeaşi cantitate preluată la 300C şi pus în depozit la 150C, volumul lui va scădea cu 12.2

l. Pentru a evita aceste erori de dilatare sau contractare a rachiurilor în secţia de

îmbuteliere este necesar să se asigure o temperatură de 150C pentru ca volumul lor la

îmbuteliere să fie real.

23

3. 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.

Defectele care apar la rachiuri pot să aibă multiple cauze care de multe ori sunt

greu de depistat. Prevenirea defectelor este mai uşor de realizat decât tratarea lor. În

acelaşi timp, rachiurile cu defecte tratate nu egalează calitatea avută înainte de apariţia

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 tulbureala dau un depozit şi aspect caracteristic şi sunt mai uşor

de determinat. Altoeri, 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 are loc atunci când sărurile de fier

depăşesc un anumit conţinut. Rachiul se tulbură, devine mai închis mai culoare şi capătă

o nunaţă galben-portocalie, după care devine brun închis. Deferizarea cu ferocianură de

potasiu nu dă aceleaşi rezultate ca în cazul vinului. Flocoanele care se formează în urma

tratamentului se depun foarte greu.

Tulbureala provocată de cupru se datorează excesului de cupru provenit de la

instalaţiile de distilare în cazul unei materii prime defectuos conservată. Rachiul se poate

trata printr-o cleire cu tanin şi gelatină sau cu bentonină, cantităţile fiind stabilite prin

microprobe.

Tulbureli cauzate de depunerea sărurilor tartrice . Defectul se manifestă prin

formrea 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 prevenire, înainte de îmbuteliere, rachiurile trebuie răcite la -50C şi

menţinute la această temperatură timp de cel puţin o săptămână, urmată de filtrarea

izotermă.

Tulbureli cauzate de duritatea apei. Apa folosită trebuie să corespundă

parametrilor de calitate: să fie fără miros, incoloră, fără gust străin, fără particule în

suspensie, pH=7-8, max.20 duritate totală, max.20 germeni/ml şi 3 bacili coli/litru.

24

Mirosul de SO2. Apare la rachiul din tescovină provenită din recolte

suprasulfitate, miros care trece în distilat la distilare. Prevenirea se poate face printr-o

sulfitare corespunzătoare la vinificare a materiei prime. O uşoară remediere a defectului

se poate obţine printr-o aerisire puternică şi prin tratarea cu cărbune animal (150-200g/hl)

Înnegrirea rachiului. Este datorat prezenţei metalelor grele provenite în urma

contactului rachiului cu recipientele metalice folosite la producerea şi manipularea

rachiului. 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 5-10g/l, urmat de o cleire cu gelatină şi

o filtrare.

Ca defecte accidentale se mai pot întâlni: mirosul de drojdii, miros de petrol,

gust de doagă, gust de cocleală, gust de fum, etc.

25

Bibliografie

www.regielive.rowww.scribd.com

26