1. TEHNOLOGIA ALCOOLULUI I A DROJDIEI GENERALITI. MATERII PRIME UTILIZATE LA FABRICAREA ALCOOLULUI I A DROJDIEI1.1. GENERALITI Industria alcoolului i a drojdiei se bazeaz n principal pe activitatea fermentativ a drojdiilor, care transform glucidele fermentescibile din substrat n alcool etilic ca produs principal de fermentaie i respectiv n biomas. Cuvntul alcool provine de la cuvntul arab al-kohol care nseamn lucru, obiect subtil i este pentru prima oar citat n Europa n secolul al XIII-lea de alchimistul italian Taddeo Aldoretti (Firenze). Adoptarea cuvntului alcohol, respectiv alcool este apoi completat de Arnoldo da Villanova n secolul al XIII-lea i intr n uzul alchimitilor n secolul al XIV-lea, prin lucrrile lui Teofrasto Paracelso cu semnificaia de finee excelent pentru a fi readus i pus n folosin curent n 1787 de ctre Lavoisier n noua sa nomenclatur chimic. n secolele XIVXVI, obinerea alcoolului devine din ce n ce mai obinuit i apar o serie de denumiri cum ar fi cele de alcool din vin sau spirito di vino, avnd semnificaia prii celei mai subtile a vinului reprezentat prin alcool. n secolul al XVIII-lea se fac primele studii privind formarea alcoolului prin fermentarea plmezilor zaharoase, sfritul acestui secol marcnd un deosebit progres al cunotinelor despre natura alcoolului, formarea i constituia sa precum i n privina controlului su analitic. Secolul al XVIII-lea marcheaz aprofundarea fenomenelor de transformare a amidonului n glucide i apoi a acestora n alcool, un rol deosebit avnd vestitul chimist Lavoisier. Studiile efectuate de Fabroni, Thenard, Appert, Gay-Lussac, Cagniari de Latour, Schwan, Turpin, Liebig i de celebrul Pasteur, n secolul al XIX-lea, cu privire la fermentaia alcoolic, au condus la obinerea alcoolului pe scar industrial din diferite materii prime. Tot n secolul al XIX-lea se produce pentru prima oar alcoolul pe cale sintetic sau prin compunerea elementelor obinute din substane minerale. n prezent se produc cantiti mari de alcool att pe cale natural ct i pe cale sintetic. Alcoolul etilic se produce n prezent pe plan mondial, n cea mai mare parte prin fermentarea plmezilor care conin glucide fermentescibile, cu ajutorul drojdiei. Alcoolul etilic obinut pe cale biotehnologic mai poart denumirea de bioalcool, deosebindu-se astfel de alcoolul etilic de sintez. Alcoolul etilic rafinat are multiple utilizri n diferite industrii. n industria alimentar este folosit pentru fabricarea buturilor alcoolice i a oetului, n industria chimic pentru obinerea cauciucului sintetic i ca dizolvant, n industria farmaceutic pentru prepararea anumitor substane (eter, cloroform, .a.), iar n medicin ca dezinfectant. Alcoolul absolut, la concentraia de 99,8% vol., se utilizeaz n rile lipsite de zcminte petrolifere, drept carburant, n amestec de 2030% cu benzina creia i mrete totodat i cifra octanic. Cel mai ambiios program privind folosirea alcoolului n scopuri energetice l are Brazilia care, sub denumirea de PROALCOOL, urmrete a nlocui 1521% din cantitatea de benzin cu alcool obinut din trestie de zahr. n Japonia s-a elaborat programul RAPAD (Research Association for Petroleum Alternatives Developements) care urmrete realizarea de etanol i aceton-butanol-etanol prin procedee biotehnologice, folosind ca materie prim celuloza. n Frana programul Carburol urmrete realizarea alcoolului etilic din 121

sfecl i a butanolului din paie. Noua Zeeland a efectuat studii pentru obinerea etanolului din lactoserum. n noiunea de drojdii s-a inclus att drojdia comprimat, folosit n industria panificaiei drept afntor biologic, ct i drojdia furajer, care este utilizat pe scar larg pentru completarea deficitului de proteine pe plan mondial pentru hrana animalelor. 1.2. MATERII PRIME UTILIZATE LA FABRICAREA ALCOOLULUI I A DROJDIEI n funcie de natura substanelor utile pe care le conin, materiile prime folosite la fabricarea alcoolului i a drojdiei se pot clasifica astfel: 1. Materii prime amidonoase: cereale: porumb, secar, gru, orz, ovz, orez, sorg, etc; cartofi; rdcini i tuberculi de plante tropicale: rdcini de manioc, tuberculi de batate, etc. 2. Materii prime zaharoase: sfecla i trestia de zahr; melasa din sfecl i trestie de zahr; struguri, fructe, tescovine dulci, etc. 3. Materii prime celulozice: deeuri din lemn de brad, molid, fag, etc.; leii bisulfitice rezultate de la fabricarea celulozei. 4. Materii prime care conin inulin i lichenin: tuberculi de topinambur; rdcini de cicoare; muchi de Islanda. Materiile prime prezentate nu epuizeaz totalitatea materiilor prime posibile a fi folosite la fabricarea alcoolului i drojdiei, se fac cercetri pentru descoperirea de noi surse de materii prime din care s se poat obine n condiii economice alcool i drojdie. n continuare se prezint numai materiile prime utilizate n fabricile de alcool i drojdie din ara noastr. Cele mai utilizate materii prime sunt melasa, cerealele i cartofii. 1.2.1. Melasa Prin melas se nelege ultimul reziduu care rmne de la fabricarea zahrului, n urma cristalizrii repetate a zaharozei i din care nu se mai poate obine economic zahr prin cristalizare. n timpul primului rzboi mondial, ca urmare a faptului c cerealele nu mai erau n cantiti suficiente, la fabricarea drojdiei plmezile amidonoase zaharificate au fost nlocuite cu melas, care avea un pre mai convenabil i era mai uor de depozitat dect cerealele. n prezent, n S.U.A., Europa, Australia ca i la noi n ar, melasa este principala materie prim folosit la fabricarea drojdiei de panificaie i n condiii dirijate, 4 g melas (aproximativ 2 g zaharoz) pot contribui la obinerea unui gram de drojdie de panificaie. Caracteristici fizico-chimice. Din punct de vedere fizic, melasa se prezint ca un lichid vscos, avnd o culoare brun-neagr, cu miros plcut de cafea proaspt prjit i un gust dulce-amrui. Reacia melasei este, de regul, uor alcalin. 122

Compoziia chimic a melasei variaz n funcie de materia prim folosit la fabricarea zahrului (sfecl sau trestie de zahr) i de procesul tehnologic aplicat n fabricile de zahr(tabelul 1). Tabelul 1 Compoziia chimic a melasei din sfecl i trestie de zahr (dup Reiff, 1962) Proveniena melasei Compusul Sfecl de zahr Trestie de zahr Ap, % 20-25 15-20 Substan uscat, % 75-80 80-85 Zahr total, % 44-52 50-55 Zahr invertit, % 0,1-0,5 20-23 Rafinoz, % 0,6-1,8 Azot total, % 1,2-2,4 0,3-0,6 Substane minerale, % 7,6-12,3 10-12 PH 6,0-8,6 450 Foarte bun >64 401450 Bun 5364 351400 Satisfctoare 4152 300350 Nesatisfctoare