background image

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

 

 

 
 
 

background image

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.

 

 
 

 
 
 
 
 

background image

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. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 

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 

 

background image

 

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.