7368841569

Zakład Biotechnologii i Inżynierii Genetycznej SUM, 2015/16

Wina są podatne na rozwój chorób wywołanych zakażeniem drobnoustrojami niepożądanymi, co prowadzi do obniżenia jakości gotowego produktu. Choroby wina są spowodowane rozwojem bądź drobnoustrojów tlenowych (tzw. octowanie wina - rozwój bakterii z rodzaju Acetobacter - lub kożuchowanie wina - rozwój drożdży dzikich), bądź też beztlenowców (głównie bakterie prowadzące fermentację mlekową, rzadziej mannitolową lub masłową).

W gorzelnictwie wykorzystywane są szczepy drożdży o najwyższej tolerancji na etanol sięgającej nawet 20%, a standardowo co najmniej 10%-14% (drożdże browarnicze do 6%, winiarskie do 15%). Większość szczepów gorzelnianych należy do gatunku S. ceremsiae. Pierwotnym produktem gorzelniczym jest spirytus surowy (nieoczyszczony) tzw. okowita. Surowce gorzelnicze mogą zawierać skrobię lub cukry proste. Spośród surowców skrobiowych najczęściej wykorzystywane są:

•    ziarna zbóż (zależnie od regionu: żyto, pszenica, jęczmień, kukurydza, ryż); zawierają 70-80% skrobi;

•    ziemniaki (15-25% skrobi), słonecznik bulwiasty.

Surowce skrobiowe nie mogą być bezpośrednio wykorzystane do fermentacji (podobnie jak w przypadku produkcji piwa), lecz w pierwszym etapie produkcji podlegają mieleniu i zacieraniu (enzymatyczna hydroliza skrobi). Przetworzenie skrobi w cukry proste może być przeprowadzone za pomocą kwaśnej hydrolizy lub hydrolizy enzymatycznej (proces enzymatyczny jest znacznie częściej stosowany). Enzymatyczna hydroliza skrobi opiera się na zastosowaniu enzymów hydrolizujących wiązania glikozydowe w skrobi (amylaz) powodując jej przekształcenie do maltozy i glukozy. Efekt enzymatycznej hydrolizy skrobi zależy od składu enzymatycznego stosowanego preparatu, temperatury i czasu prowadzenia procesu.

Surowce zawierające głównie mono- i disacharydy to melasa (odpad przemysłu cukrowniczego), serwatka (odpad z mleczarstwa), sok z trzciny cukrowej, sok z buraków cukrowych, ług posiarczynowy (produkt odpadowy przemysłu drzewnego). Surowce należące do tej grupy nadają się do bezpośredniego wykorzystania w fermentacji etanolowej.

Właściwa fermentacja etanolowa trwa 2-3 doby i jest prowadzona w temperaturze ok. 30°C i środowisku o pH=4,0-4,5. Otrzymany produkt pierwotny musi zostać poddany prostej destylacji lub rektyfikacji. Destylacja jest procesem down-stream polegającym na oddzieleniu etanolu od pozostałych składników zacieru pofermentacyjnego. Rektyfikacja (destylacja frakcyjna) z fizycznego punktu widzenia jest procesem destylacji kaskadowej (wielopoziomowej), w którym każdy stopień procesu jest zasilany produktem (destylatem) poprzedniego. Jednak z technologicznego punktu widzenia rektyfikacja jest procesem, w którym mieszanina ciekła jest rozdzielana na frakcje o różnej (zwykle zbliżonej) lotności. W warunkach przemysłowych prowadzona jest w specjalnych kolumnach rektyfikacyjnych. Rektyfikacja jest o wiele wydajniejsza

7