Главная | Обратная связь

ВИТРАТИ ЦУКРУ НА БІОСИНТЕТИЧНІ ПРОЦЕСИ І ОДЕРЖАННЯ ПРОДУКТІВ БРОДІННЯ

Дріжджогенерування - дуже складний біохімічний процес, який складається із взаємнозв'язаних і тісно переплетених біохімічних реакцій, тому точно розрахувати витрати живильних речовин на продукти дріжджогенерування неможливо. У приблизних теоретичних розрахунках користуються сумарними рівняннями про­цесів бродіння і біосинтезу.

Аналіз різних способів одержання дріжджів із меляси показує, що найбільший економічний коефіцієнт - процент цукру, який витрачено на одержання товарної продукції, за винятком втрат - одержують під час спиртового бродіння із утилізаці­єю дріжджів (64,6%). На спеціалізованих дріжджових заводах економічний коефі­цієнт менший (42-48%).

У процесі дріжджогенерування цукор витрачається на одержання трьох основних продуктів: дріжджів, спирту та діоксиду вуглецю. Для того, щоб максимально використати цукор, необхідно утилізувати всі названі продукти. Під час спиртового бродіння цукор, наприклад, який міститься у мелясі, витрачається на утворення таких речовин: етилового спирту (46-47%), діоксиду вуглецю (у відповідності до кількості етилового спирту - 44-45,5%), біомаси дріжджів (1,8-4%), гліцерину (3,2-4,5%) вищих спиртів (0,28-0,7%), альдегідів (0,1-0,2%), органічних кислот (0,2-1%). Втрати незбродженого цукру у зрілій бражці 2,1-2,8%. Загальні втрати цукру в про­цесі зброджування 7-12% до введенного у виробництво. Відповідно і вихід спирту складає 88-93% до теоретичного.

На дихання дріжджів під час дріжджогенерування у спиртовому виробництві витрачається значна кількість цукру - 6-15% від загальних його витрат у цьому процесі, або 2-5% від усіх зброджувальних цукрів, які містяться у середовищі дріжджогенераторів. Витрати цукру на дихання при різних умовах дріжджогенеруван­ня неоднакові і залежать від його концентрації у середовищі, швидкості насичення середовища киснем, температури та інших умов. Таким чином, ще є значні резерви підвищення виходу спирту при переробці меляси.

Відповідно до рівняння бродіння, у етиловий спирт переходить 66,7% вуглецю цукру, у СО₂ - 33,3%. Співвідношення між кількістю вуглецю, яка витрачається на побудову біомаси і на дихання, непостійне і залежить від концентрації цукру у середовищі, температури та інших умов. Із підвищенням концентрації цукру від 1 до 4% кількість вуглецю, яка використовується на утворення біомаси, збільшуєть­ся від 52-55 до 60-61% і відповідно зменшується на утворення СО₂ під час дихання, тобто процес стає більш економічним.

Із зменшенням температури середовища значно зменшуються питомі витрата цукру на дихання: при 32° С вони дорівнюють 0,22, при 20° С - 0,13, при 15° С - 0,075 г на 1 г пресованих дріжджів. При 36° С питомі витрати цукрів на дихання також менші, ніж при 30° С (0,2 г/г).

Під час зброджування сусла дріжджами необхідно уникати попадання сторонніх мікроорганізмів - бактерій і диких дріжджів, які можуть вноситися із сировиною, во­дою та повітрям. У зброджувальному середовищі вони можуть накопичуватися у знач­ній кількості і навіть витісняти виробничу культуру дріжджів. Контамінуючі мікроорганізми споживають із сусла частину живильних речовин, внаслідок чого зменшується вихід спирту. Крім того, вони утворюють органічні кислоти та інші продукти, які інактивують ферменти оцукрюючих матеріалів і знижують бродильну енергію дріжджів, в результаті чого у дозрілій бражці підвищується концентрація незброджених цукрів та крохмалю. Хлібопекарські дріжджі, виділені з інфікованої мелясно-спиртової бражки,
мають низьку ферментативну активність та стійкість при зберіганні.