Tehnologia Alcoolului si a Drojdiei - Materii Prime Utilizate la Fabricarea Alcoolului si a Drojdiei

1. TEHNOLOGIA ALCOOLULUI I A DROJDIEI GENERALITI. MATERII PRIME UTILIZATE LA FABRICAREA ALCOOLULUI I A DROJDIEI

1.1. 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 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.

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)CompusulProveniena melasei

Sfecl de zahrTrestie de zahr

Ap, %20-2515-20

Substan uscat, %75-8080-85

Zahr total, %44-5250-55

Zahr invertit, %0,1-0,520-23

Rafinoz, %0,6-1,8-

Azot total, %1,2-2,40,3-0,6

Substane minerale, %7,6-12,310-12

PH6,0-8,6450

Foarte bun>64401450

Bun5364351400

Satisfctoare4152300350

Nesatisfctoare