Παραγωγή απόβλητων από παραγωγή τσίπουρου – αποσταγμάτων
Η παραγωγή αποσταγμάτων ανάγεται σε αρχαίες τεχνικές στη Μεσοποταμία και την Κίνα, οι οποίες εξελίχθηκαν μέσω των αραβικών τεχνικών απόσταξης και της αξιοποίησής τους στα ευρωπαϊκά μοναστήρια, οδηγώντας σταδιακά, κατά τη Βιομηχανική Επανάσταση, στην ανάπτυξη μιας παγκόσμιας βιομηχανίας. [1]. Σήμερα, η παγκόσμια κατανάλωση αλκοολούχων ποτών παρουσιάζει σημαντικές μεταβολές, με τον όγκο κατανάλωσης των αποσταγμάτων να υπερβαίνει, για πρώτη φορά, εκείνον του οίνου σε παγκόσμιο επίπεδο, φθάνοντας περίπου τα 38.1 δισεκατομμύρια λίτρα το 2024 [2].
Αρχικά, η παραγωγή αποσταγμάτων αποτελεί μια διεργασία κατά την οποία, παράλληλα με το τελικό προϊόν, παράγονται σημαντικές ποσότητες υγρών και στερεών παραπροϊόντων. Κατά την τυπική απόσταξη για την παραγωγή τσίπουρου, τα ζυμωμένα στέμφυλα θερμαίνονται, με αποτέλεσμα την εξάτμιση των πτητικών συστατικών, τα οποία στη συνέχεια συμπυκνώνονται και συλλέγονται ως απόσταγμα. Τα κυριότερα παραπροϊόντα που συνδέονται άμεσα με τη διεργασία της απόσταξης είναι το κλάσμα των «κεφαλών» (heads ή foreshots), το κλάσμα των «ουρών» (tails ή feints) και τα υγρά και στερεά υπολείμματα που παραμένουν στον αποστακτήρα μετά την απομάκρυνση των πτητικών συστατικών [3]. Πιο συγκεκριμένα, κατά τη διάρκεια της διεργασίας, το απόσταγμα διαχωρίζεται διαδοχικά σε τρία βασικά κλάσματα: τις «κεφαλές», την «καρδιά» (heart) και τις «ουρές», των οποίων η σύσταση και η ποσότητα επηρεάζονται από τη σύσταση της πρώτης ύλης, τις συνθήκες ζύμωσης, τον τύπο του αποστακτήρα και τις συνθήκες της απόσταξης [3][4][5].
Πίνακας 1. Κύρια χαρακτηριστικά των κλασμάτων κατά την απόσταξη
Κλάσμα | Χαρακτηριστικά και κύριες ενώσεις | Επίδραση / παρατηρήσεις | Πηγές |
Κεφαλές (απόβλητο) | Αρχικό κλάσμα της απόσταξης, με αυξημένες συγκεντρώσεις πτητικών ενώσεων με χαμηλό σημείο βρασμού, όπως η μεθανόλη, η ακεταλδεΰδη και ο οξικός αιθυλεστέρας. | Έχει πολύ υψηλό αλκοολικό τίτλο (άνω του 75%) και είναι πλούσιες σε ενώσες άκρως τοξικές για κάθε ζωντανό οργανισμό. Πολλές εξ αυτών παρουσιάζουν και υψηλό κίνδυνο ανάφλεξης ή έκρηξης αν διοχετευθούν σε κλειστά δίκτυα αποχέτευσης. | [3][4] [6][7] [8] |
Καρδιά (προϊόν) | Κύριο και επιθυμητό κλάσμα, με υψηλή συγκέντρωση αιθανόλης και ευνοϊκότερη οργανοληπτική σύσταση. Περιέχει πτητικές ενώσεις που συμβάλλουν στο χαρακτηριστικό άρωμα και τη γεύση. | Στο τσίπουρο πραγματοποιείται επαναπόσταξη για αύξηση του αλκοολικού τίτλου και βελτίωση της σύστασης. Ενδέχεται να χρησιμοποιούνται γλυκάνισος ή άλλα αιθέρια έλαια. | [3][4] [9][10] |
Ουρές (απόβλητο) | Τελευταίο κλάσμα, με αυξημένη παρουσία ενώσεων υψηλότερου σημείου βρασμού. Περιέχει ανώτερες αλκοόλες, όπως 1-προπανόλη, 1-βουτανόλη και ισοαμυλική αλκοόλη, καθώς και οργανικά οξέα και εστέρες. | Οι ανώτερες αλκοόλες και τα λιπαρά οξέα σε υψηλές συγκεντρώσεις, δημιουργούν ένα ελαιώδες φιλμ στην επιφάνεια των υδάτων που εμποδίζει την οξυγόνωση. | [3][4][7] |
Ένα σημαντικό παραπροϊόν της παραγωγής αποσταγμάτων είναι το stillage (καζανιά ή λουτρό), δηλαδή το ζεστό, σκούρο και όξινο υγρό υπόλειμμα που παραμένει στον άμβυκα μετά την απόσταξη. Η σύστασή του εξαρτάται από την πρώτη ύλη και τις συνθήκες ζύμωσης και απόσταξης και περιλαμβάνει, μεταξύ άλλων, νερό, οργανικά οξέα, σάκχαρα, φαινολικές ενώσεις, υπολείμματα ζυμών, αιθανόλη, καθώς και ανόργανα ιόντα και ίχνη μετάλλων, όπως χαλκό [3]. Εξαιτίας του υψηλού οργανικού του φορτίου, το stillage παρουσιάζει αυξημένες τιμές BOD και COD, με αποτέλεσμα η ανεξέλεγκτη απόρριψή του να προκαλεί σοβαρές περιβαλλοντικές επιπτώσεις, καθώς η κατανάλωση του διαλυμένου οξυγόνου μπορεί να οδηγήσει σε ασφυξία των υδάτινων οργανισμών, ενώ το σκούρο του χρώμα περιορίζει τη φωτοσύνθεση. Παράλληλα, η οξύτητά του δύναται να βλάψει τη βλάστηση και να υποβαθμίσει την ποιότητα και τη γονιμότητα του εδάφους [3][11].
Τέλος, η απόσταξη των στεμφύλων οδηγεί στην παραγωγή στερεού υπολείμματος, γνωστού ως εξαντλημένη ή αποσταγμένη σταφυλομάζα (spent grape pomace), το οποίο αποτελείται κυρίως από φλούδες, γίγαρτα και κοτσάνια σταφυλιών [12]. Κατά τη διαδικασία της απόσταξης υφίσταται θερμική κατεργασία και απομάκρυνση σημαντικού μέρους των πτητικών και υδατοδιαλυτών συστατικών, με αποτέλεσμα να παρουσιάζει σχετικά υψηλή περιεκτικότητα σε λιγνίνη και κυτταρίνη, καθώς και υπολειμματικά λιπίδια, κηρούς και ταννίνες [3]. Η λιγνοκυτταρινούχα σύστασή του περιορίζει τη βιοαποδομησιμότητα, ενώ η παρουσία φαινολικών και άλλων βιοδραστικών ενώσεων προσφέρει δυνατότητες αξιοποίησης μέσω διεργασιών ανάκτησης [3][12][13]. Αντιθέτως, η ανεξέλεγκτη απόθεσή τους στο περιβάλλον δημιουργεί προβλήματα: καθώς η βροχή παρασύρει οργανικά και όξινα συστατικά, δημιουργεί στραγγίσματα που ρυπαίνουν το έδαφος και τα υπόγεια ύδατα, ενώ η αποσύνθεσή του σε υπαίθριους σωρούς μπορεί να ευνοήσει την ανάπτυξη μικροοργανισμών και την προσέλκυση εντόμων και τρωκτικών [12][13].
Συμπερασματικά, τα παραπροϊόντα της παραγωγής αποσταγμάτων, και στην προκειμένη περίπτωση του τσίπουρου, παρουσιάζουν διαφορετικά χαρακτηριστικά και περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Ως εκ τούτου, καθίσταται σημαντική η διερεύνηση εναλλακτικών τρόπων διαχείρισης και αξιοποίησής τους, είτε ως συνολική βιομάζα είτε μέσω της ανάκτησης επιμέρους συστατικών. Η αξιοποίηση του δυναμικού αυτών των παραπροϊόντων μπορεί να μετατρέψει ένα περιβαλλοντικό πρόβλημα σε πολύτιμο πόρο, συμβάλλοντας ουσιαστικά στη μετάβαση προς ένα πιο βιώσιμο και κυκλικό μοντέλο παραγωγής [3].
Πηγές
[2] Pagès, A. R., Zaragoza, B. D., & López, M. P. (2024). Sipping a sustainable life: Exploring drivers and barriers in consumer attitudes toward non or low alcoholic spirits. Appetite, 197, 107308. https://doi.org/10.1016/j.appet.2024.107308
[3] Chalatsi-Diamanti, P., Isari, E. A., Grilla, E., Kokkinos, P., & Kalavrouziotis, I. K. (2026). Closing the Loop in Vitiviniculture and Spirit Production: From Grape Processing Waste to the Multifunctional Biochar. Environments, 13(7),380. https://doi.org/10.3390/environments13070380
[4] Cortes, S., et al. (2023). Volatile aroma compounds of distilled “tsipouro” spirits: Effect of distillation technique. European Food Research and Technology, 249, 1471–1485. https://doi.org/10.1007/s00217-023-04205-0
[5] Silva, M. L., & Malcata, F. X. (1999). Effects of time of grape pomace fermentation and distillation cuts on the composition of grape marc spirit. Food Chemistry, 67, 285–290.
[6] Lachenmeier, D. W., Kanteres, F., Kuballa, T., López, M. G., & Rehm, J. (2008). Ethyl carbamate in alcoholic beverages: Occurrence, risk assessment, and exposure. Chemical Research in Toxicology, 21(11), 2331–2337.
[7] Lachenmeier, D. W., Richling, E., Gembardt, C., & Kuballa, T. (2020). Methanol in grape-derived, fruit and honey spirits: A critical review on source, quality control, and legal limits. Processes, 8(12), 1609. https://doi.org/10.3390/pr8121609
[8] Lieser, M., et al. (2021). Methanol mitigation during manufacturing of fruit spirits with special consideration of novel coffee cherry spirits. Molecules, 26(9), 2585. https://doi.org/10.3390/molecules26092585
[9] Laskaridis, K., et al. (2015). Discrimination and risk assessment due to the volatile compounds and the inorganic elements present in the Greek marc distillates Tsipouro and Tsikoudia. Food Chemistry, 168, 1–10.
[10] European Commission. (2019). Regulation (EU) 2019/787 of the European Parliament and of the Council of 17 April 2019 on the definition, description, presentation and labelling of spirit drinks. Official Journal of the European Union.
[11] Bhatia, S. K., et al. (2026). From stillage to sustainable energy: Microbe-enabled biofuel innovations. International Journal of Energy Research.
[12] Arlorio, M., Coïsson, J. D., Travaglia, F., & Martelli, A. (2015). Spent grape pomace as a still potential by-product. International Journal of Food Science & Technology, 50(9), 2022–2031. https://doi.org/10.1111/ijfs.12853
[13] Cisneros-Yupanqui, M., Rizzi, C., Mihaylova, D., Deseva, I., & Lante, A. (2023). Monitoring of the use of spent grape pomace after industrial distillation as a potent antioxidant and enzymes inhibitor. International Journal of Food Science & Technology, 58(11), 6092–6099. https://doi.org/10.1111/ijfs.16719
Σχόλια