Aufwertung neuer hochwertiger Verbindungen aus europäischen Weinreben und Weinproduzenten mit festen Abfällen
Trauben sind die zweitgrößte Obstpflanze der Welt. Die europäischen Länder sind die wichtigsten Produzenten, vor allem für die Weinherstellung. Die Abfallverwertung wird zu einem Thema von strategischer und wirtschaftlicher Bedeutung, um die Recyclingrate zu erhöhen. Die Extraktionsleistung von bioaktiven Verbindungen wird vor allem durch das Extraktionsverfahren beeinflusst. Die traditionelle Extraktionstechnik verwendet Lösemittel. Das Ziel des Projekts ist die Aufwertung der festen Abfälle der Rebe mit grünen Prozessen, um hochwertige Verbindungen zu produzieren. Neue Verfahren wie pulsierende elektrische Felder, subkritische Wasserextraktion und Membranen erhöhen die Extraktion der wertvollen Produkte. Die Hauptziele sind: Machbarkeit der Verfahren; optimale Parameter zur Optimierung des Extraktionsgrades der Verbindungen; Behandlungsprotokolle mit praktischer Anwendung für die Industrie; Auswirkungen der Behandlung auf die Produktqualität; Verwendung der Moleküle in der Weinindustrie; Kosten-, Umwelt-, Wirtschafts- und Sozialanalyse für die Durchführung der Behandlungsstufe im Vergleich zu traditionellen Extraktionsmethoden.
The objective of Changins was to optimize the storage conditions of red grape pomaces, particularly for polyphenol preservation, under conditions that are available in an industrial context. Die Konservierung muss über einen Zeitraum von 6 Monaten möglich sein, sollte zweckmäßig, wirtschaftlich und ökologisch vertretbar sein.
Die Lagerung von Pomace unter optimalen Bedingungen ist wichtig, um die Qualität der in Pomace enthaltenen Verbindungen wie Tannine und Anthocyanine zu erhalten. Pomace ist chemisch nicht stabil, sondern enthält Ethanol, Zucker, Säuren, Gerbstoffe, Anthocyanine, Hefen und Bakterien. Die Lagerung von Pomace bei Raumtemperatur mit Sauerstoffeinwirkung (aerobe Bedingungen) kann zu Reaktionen wie der Bildung von Essigsäure, Oxidation und der Entwicklung von Pilzen führen. Diese Umwandlungen können die Qualität der Verbindungen und die Extraktionsleistung verringern. Beispielsweise verringert die Oxidation die Qualität von Tanninen und Anthocyanen; das Wachstum von Schimmelpilzen kann die Qualität und Menge der Tannine verringern; die Bildung von Essigsäure in den Pomace verringert die Extraktionsausbeute.
In einem industriellen Prozess müssen Pomace vor der Polyphenolextraktion transportiert und gelagert werden. Die im Rahmen dieses Projekts getesteten Behandlungen wurden aufgrund ihrer Anwendbarkeit in einem industriellen Prozess und ihrer Zugänglichkeit in verschiedenen Weinkellertypen und -größen ausgewählt. Ein weiteres wichtiges Auswahlkriterium war, dass die Behandlungen den Energieverbrauch minimieren sollten.
Die Lagerung von kleinen Proben (1 kg) und daher auch von größeren Proben (700 l) wurde unter verschiedenen Bedingungen getestet: ambient temperiert oder gekühlt (4°C), anaerob (Sättigung mit N2) oder aerob, mit oder ohne Zusatz von Schwefeldioxid (SO2), im Freien oder in der Halle. Die Ergebnisse zeigten, dass SO2 die Stabilität von Polyphenol nicht verbesserte. The cooling at 4°C under anaerobic atmosphere were the best conditions to preserve polyphenols (quantity and quality) but costly at industrial scale. An ambient temperature under aerobic atmosphere was not suitable for the conservation of polyphenols and an ambient temperature under anaerobic conditions offered a good polyphenol preservation with limited oxidation.
Upscaling des Volumens ohne Inertisierung bot nicht genügend anaerobe Bedingungen, um die Polyphenole und die Farbe selbst im Kern des Heaps zu erhalten. Die besten Ergebnisse für die Konservierung von Polyphenol erzielte die O2-Lagerung.
An assessment of waste production in Swiss wine production has be done. The yearly production of red grapes is around 60'000 to and the pomaces production is around 7'000 to (fresh weight, without stems), with 5 to of skins and 2 to of grape seeds.
Die Zwetschgenstöcke sind auch eine potenzielle Quelle für wertvolle Moleküle. Die Schweizer Gesetzgebung schreibt vor, dass die Schösslinge in den Weinberg zurückgebracht werden. Die Auswirkungen der Ernte von Pflaumenwurzeln auf den Gehalt an organischen Stoffen wurden evaluiert. A four year experimentation was done in Prangins. No significant differences on the amount of organic matter between the plots with or without restitution of shoots. A Rock-Eval analysis was done on different vineyards in Canton de Vaud and in the experimentation in Prangins. Bei den vergleichbaren Kulturen konnten keine Unterschiede in Bezug auf die Menge und die Qualität des organischen Materials festgestellt werden. Generell hatte der organische Stoff einen niedrigen Humifizierungsgrad. The University of applied Sciences Changins will go on with this experimentation five years more.
Weitere Informationen finden Sie auf der offiziellen Website des Projekts: www.valuxtract.univ-bordeauxsegalen.fr
Aufwertung
MIETTON-PEUCHOT M., YAMMINE S., BURDET J.-P., JUNG R., VOROBIEV E., TURK M. and MANTEAU S. 2014. Valorization of New High Added Value Compounds from European vine and wine production solid wastes - technological, economical and social issues. Transnational joint calls for boosting eco-innovation, Mid-Term meeting of first call, Tuesday 16 afternoon, Copenhagen, Denmark.
2012 - 2017
Partner: Europäisches Projekt Eco-Innovera (Université Bordeaux Segalen Unité de Recherche Œnologie (Frankreich), Université de Technologie de Compiègne Génie des Procédés (Frankreich), Hochschule Geisenheim University (Deutschland), SOFRALAB (Frankreich), ESCOM (Frankreich)).
Finanzierung des von Changins durchgeführten Teils: Bundesamt für Umwelt (BAFU)
