scan0106 2

o pojemności ok. 50 dm³. Tak uzyskaną, tzw. „matkę drożdżową”, przenosi się do kadki drożdżowej, zawierającą zakwaszony i wysterylizowany przycierek. uzupełniony pożywką fosforanowo-amonową. Objętość kadki drożdżowej wynosi ok. 8-10% objętości kadzi fermentacyjnej. Namnażanic trwa ok. 22 godziny. Następnie sfermentowany przycierek z drożdżami przetłacza się do kadzi fermentacyjnej. Fermentacja okresowa trwa 2 łub 3 doby. Dwudobowa fermentacja prowadzona jest dla zacierów o niższej gęstości. Poszczególne etapy fermentacji trwają: zafermentowanie 10 h, fermentacja główna 14 h, dofermentowanie 15-20 h. W fermentacji zacierów gęstych czasy trwania poszczególnych etapów wynoszą: zafermento-wanic do 18 h, fermentacja główna 12-18 h, zaś dofermentowanie 20-30 h. W nowoczesnych gorzelniach zbożowych stosuje się fermentacje ciągłą wielostopniową;

— destylacja spirytusu surowego. Zacier odfermentowany zawiera 7-1% etanolu. Odpędzanie etanolu prowadzi się okresowo bądź w aparatach o działaniu ciągłym. Otrzymuje się spirytus o zawartości 90-93% etanolu.

W tablicy 11.5 przedstawiono przykładowe dane dotyczące produktów otrzymywanych w gorzelniach rolniczych z 1 t żyta, 1 t ziemniaków oraz w gorzelni przemysłowej z 1 t melasy.

•• •-    Tablica 11.5

Typowe ilości produktów dla gorzelni rolniczych i melasowej

Produkt	Gorzelnia zbożowa 1000 kg żyta	Gorzelnia ziemniaczana 1000 kg ziemniaków	Gorzelnia przemysłowa 1C00 kg melasy
Spirytus surowy	410 dm^?	130 dm^5	306 dm'
Wywar	3900 dm*	1600 dm'	5000 dm^3
Drożdże gorzelniane	26 kg'	8 kg'	20 kg
O O N>	200 kg	60 kg	150 kg

’ W praktyce drożdże nie są wydzielane.

11.9. Produkcja etauolu z surowców celulozowych

11.9.1. Charakterystyka ogólna

Surowce celulozowe stanowią potencjalnie ogromne źródło surowców dla przemysłu biotechnologicznego. Znaczenie surowców celulozowych ilustrują następujące dane. Rocznie dociera do Ziemi ok. 3,7T0²¹ ICJ energii słonce/, nej. Nawet przy minimalnej sprawności procesu fotosyntezy (0,07%) energia w ilości ok. 2,6 TO¹⁸ kj jest przetwarzana do biomasy. Roczny przyrost zielo nej biomasy wynosi ok. 8-10¹¹ t, z czego 40% stanowi celuloza.

Obecnie wykorzystuje się zaledwie ok. 0,5% tej biomasy. Szacuje się, ze ok. 40% zużywanej biomasy roślinnej staje się corocznie odpadami rolnymi, przemysłowymi i komunalnymi.

Celuloza jest wielocukrem strukturalnym, powszechnie występującym w roślinach. Z celulozy zbudowane są głównie ściany komórek roślinnych. Cząsteczka celulozy zbudowana jest z długiego łańcucha, składającego się co najmniej z 1500 reszt glukozy, połączonych ze sobą wiązaniami (i-D-glikozy-dowymi. Celuloza otrzymana z różnych źródeł może mieć różny stopień polimeryzacji.

Schemat łańcucha celulozy przedstawiono na rys. 11.8.

hoch₂

OH ⁿ

OH O H0CH₉

HO-

HOCH„

HO

OH

HOCHL °

Rys. 11.8. Fragment łańcucha celulozy

Grupy hydroksylowe jednostek glukozowych są położone w ten sposób, że powstaje możliwość asocjacji łańcuchów wiązaniami wodorowymi. Wiązania tc są słabe, ale powstaje ich w celulozie bardzo dużo. Wiązania wodorowe nadają celulozie regularność właściwą dla substancji krystalicznych oraz sprężystość i twardość. Celuloza nie jest substancją całkowicie krystaliczną. Obszary krystaliczne położone są pomiędzy regionami bezpostaciowymi o mniejszych rozmiarach. Te ostatnie mają mniej wiązań wodorowych, a łańcuchy są w mniejszym stopniu regularnie ukierunkowane. Obszary bezpostaciowe decydują o zdolności celulozy do reakcji chemicznych oraz do pęcznienia pod działaniem rozpuszczalników.

Oprócz celulozy, w materiale roślinnym występują hemicełulozy. Są to -wielocukry tzw. kwaśne, zawierające kwas glukuronowy, stanowiący produkt utlenienia w glukozie grupy alkoholowej w pozycji 6.

Ściany komórkowe drewna są przeważnie martwe — stanowią materiał konstrukcyjny. Drewnienie ścian komórkowych, które prowadzi do ich usztywnienia i wzmocnienia, następuje w wyniku odkładania w ścianach komórkowych ligniny. Lignina jest aromatyczną substancją wielkocząsteczkową. Nie ulega fermentacji, gdyż nie zawiera w swojej strukturze cukrów.