Практическое значение спиртового брожения.
Этиловый спирт находит широкое применение во многих отраслях народного хозяйства. Основными потребителями спирта являются пищевая, медицинская и химическая промышленность. Ведущиеся исследования и разработки показали, что спирт может быть использован и как источник углерода для производства биомассы микроорганизмов, в частности, дрожжей. Кроме того, в ряде стран ведутся работы по использованию спирта в качестве топлива для автомобилей.
Сырьем для производства пищевого этилового спирта служат углеводы растительного происхождения (картофель, злаки, сахарная свекла) и отходы свеклосахарного производства (меласса). Для получения технического спирта используются отходы целлюлозно- бумажной промышленности (сульфитный щелок), гидролизаты древесины и различных сельскохозяйственных отходов.
Производство спирта включает следующие основные стадии: подготовку сырья для сбраживания; сбраживание сусла; отгонку спирта из браги и его очистку. Каждая стадия имеет свои технологические особенности, обусловливаемые используемым сырьем.
Крахмалосодержащее сырье в процессе подготовки к сбраживанию разваривают и подвергают осахариванию — гидролизу крахмала амилолитическими ферментами. В качестве источников ферментов используют солод — проросшее и высушенное зерно злаковых культур и микробные ферментные препараты.
Подготовка мелассы для сбраживания включает разбавление ее водой и добавление источников фосфора и азота.
Для производства спирта применяют: расы верховых дрожжей S. cerevisiae, быстро размножающиеся, обладающие активным комплексом ферментов, спиртоустойчивые и способные переносить высокие концентрации сухих веществ в среде.
Дрожжи — возбудители брожения, предварительно выращивают в аэробных условиях на сусле, подкисленном серной кислотой.
Основной стадией производства спирта является брожение. Обычно в спирт сбраживают сусло с содержанием 13—15% сахаров при температуре 29—32°С, pH 4,2—5,2. Процесс брожения ведут 2—3 сут.
По окончании брожения дрожжи выделяют из сброженного сусла (бражки), а спирт отгоняют на специальных перегонных аппаратах. Получают спирт-сырец, который далее подвергают ректификации.
Выделенные из бражки спиртовые дрожжи промывают, прессуют и используют в качестве хлебопекарных дрожжей. Отходом спиртового производства являются С02 и барда (остаток после отгонки спирта), которую используют как корм для животных или как питательную среду для выращивания кормовых дрожжей.
Процессы производства хлеба и пива, основой которых также служит спиртовое брожение, рассматривают в соответствующих разделах специальной микробиологии.
