INSTYTUT CHEMII I OCHRONY ŚRODOWISKA

WYDZIAŁ MATEMATYCZNO – PRZYRODNICZY

AKADEMIA im. JANA DŁUGOSZA
CZĘSTOCHOWA

Instrukcja do ćwiczenia:

Destylacja frakcyjna –

oczyszczanie produktów fermentacji

Kierunek: Biotechnologia studia I stopnia
Rok II
Przedmiot: Procesy rozdzielania i oczyszczania produktów biotechnologicznych –
laboratorium
Opracował dr Tomasz Girek

Częstochowa 2008

1. Wprowadzenie

Najstarszym procesem biotechnologicznym stosowanym powszechnie już w starożytności

była biosynteza etanolu. Etanol jest bezbarwną cieczą o gęstości 789,4 kg/m

3

wrzącą w temperaturze

78,4

0

C pod normalnym ciśnieniem (0,1013 Mpa). Etanol jest bardzo ważnym surowcem w przemyśle

chemicznym, oraz rozpuszczalnikiem o szerokim zastosowaniu. Najtańszą metodą wytwarzania
etanolu jest fermentacja etanolowa. Surowce służące do otrzymywania etanolu w wyniku fermentacji
dzielimy na dwie grupy:

- zawierające cukry proste i dwucukry.
- zawierające wielocukry.

Mikroorganizmami powszechnie stosowanymi do biosyntezy etanolu są drożdże:

Saccharomyces cerevisiae i Saccharomyces sake.

Katabolizm cukrów w drożdżach prowadzi do wytworzenia prawie wyłącznie jednego

produktu. W warunkach beztlenowych jest to etanol. Mechanizm fermentacji etanolowej po raz
pierwszy ujął ilościowo Gay – Lussac.

C

6

H

12

O

6

→

2C

2

H

5

OH + CO

2

∆

H = -84 kJ/mol

Na przebieg fermentacji alkoholowej wpływa:

- kwasowość (optymalne pH = 4,5 – 4,7)
- temperatura (optymalna 30 – 40

0

C)

- substrat
- stężenie cukru (max 20% cukru)
- etanol (max stężenie 12% - 20%)
- pożywka (nieorganiczne źródło azotu, fosforany) – głównie fosforan amonu

II. Wykonanie ćwiczenia

Ćwiczenie polega na przeprowadzeniu destylacji frakcyjnej produktu fermentacji alkoholowej

z wykorzystaniem zestawu do destylacji wyposażonego w kolumnę rektyfikacyjną o długości ok. 80 cm
i posiadającej kilkanaście półek destylacyjnych.

1. Odmierzyć do cylindra miarowego 100 ml wina.
2. Zmierzyć przy pomocy aerometru Trallesa (alkoholomierza) stężenie alkoholu etylowego w winie
3. Do kolby destylacyjnej wlać 300 ml wina, zmontować aparaturę do destylacji wg rysunku i rozpocząć

destylację. W trakcie destylacji co 5 ml notować temperaturę destylacji. Destylację zakończyć w
momencie oddestylowania 100ml destylatu.

4. Zmierzyć przy pomocy aerometru Trallesa (alkoholomierza) stężenie alkoholu etylowego w

otrzymanym destylacie

5. Rozmontować aparaturę destylacyjną, ochłodzić kolbę z pozostałością podestylacyjną do

temperatury pokojowej.

6. Zmierzyć przy pomocy aerometru Trallesa (alkoholomierza) stężenie alkoholu etylowego w

pozostałości po destylacji

III. Analiza wyników i przygotowanie sprawozdania

1. Wyniki rozkładu temperatury destylacji przedstawić w tabeli:

LP.

Ilość zebranego
destylatu [ml]

Temperatura
destylacji [

o

C]

1.

10

2.

15

3.

20

4.

25

5.

30

6.

35

7.

40

8.

45

9.

50

10.

55

11.

60

12.

65

13.

70

14.

75

15.

80

16.

85

17.

90

18.

95

19.

100

2. Wyniki pomiarów zawartości alkoholu etylowego

Lp.

substrat/produkt

Stężenie alkoholu

1.

Materiał wyjściowy (wino)

2.

Destylat

3.

Produkt po destylacji

3. Podać wnioski wynikające z procesu destylacji.