Tehnologia Obținerii Alcoolului Etilic din Melasă

ARGUMENT

Industria alimentară prezintă o serie de particularităţi faţă de alte ramuri industriale legate atât de natura materiilor prime prelucrate cât şi a produselor finite obţinute.

Prin materii prime se înţeleg acele materiale care, supuse unui proces tehnologic specific, se transformă în produse finite sau semifabricate.

Materiile prime, în majoritate, sunt de natură biologică, perisabile şi degradabile, ceea ce impune o prelucrare sezonieră, într-un anumit ritm al producţiei şi anumite condiţii de lucru. Dacă majoritatea industriilor prelucrează materii prime care în general au caracteristici constante, industria alimentară prelucrează produse cu caracteristici fizice, chimice şi biochimice neomogene, ceea ce impune o continuă modificare a parametrilor de producţie.

Obtinerea alcoolului din melasă are o importanta industriala deosebita, deoarece alcoolul este foarte utilizat in diferite industrii, cum ar fi: industriade medicamente, industria alimentara si industria chimica.

Desi exista foarte multe materii prime si metode de obtinere, trebuie urmarit sa se obtina un alcool de inalta calitate si la un pret relativ scazut.

Industria alcoolului etilic si a spirtului numara aproximativ 2000 ani.

O data cu declansarea crizei energetice, cand, in cautare de noi carburanti s-a constatat ca alcoolulu etilic poate fi cel mai bun substituent al benzinei, industria prelucrarii lui a capatat o dezvlotare deosebita in tari ca Brazilia, SUA.

Alcoolul etilic ca rezultat al procesului de fermentare are 3 destinatii: alimentar, industrial si carburant.

Alcoolul etilic se produce pe plan mondial prin fermentarea lichidelor care contin zahar, cu ajutorul drojdiei.Etanolul obtinut pe cale biotehnologica mai poarta denumirea de bioalcool, deosebindu-se astfel de alcoolul de sinteza.

Alcoolul etilic este cel mai important solvent, dupa apa si are multe aplicatii cum ar fi: bauturi alcoolice, solvent, materie prima in sinteza chimica, combustibil.Cele mai importante aplicatii comerciale sunt in industria parfumurilor si cosmeticelor, detergentilor si dezinfectantilor, farmeceutica, prelucrarea alimentelor si medicamentelor, iar in consumul uman se utilizeaza etanolul de fermentatie; mai poate fi si materie prima pentru obtinerea unor substante ca: acetaldehida, butadiene, dietileter, acetat de etil, etilamina,etilena, glicol si otet.

Fermentatia alcoolica este un proces de oxidoreducere, anaerob, care se desfasoara sub actiunea echipamentului enzimatic al drojdiilor.

Reactia de fermentatie:

C6H12O6 2C2H5OH+2CO2

Alaturi de alcool si CO2, produse principale ale fermentatiei, iau nastere si alte produse, dar in cantitati mai mici:glicerina, alcool superior, acid succinic, acid acetic si diversi acizi volatili.

Fermentatia alcoolica nu este produsa numai de drojdii.Un mare numar de ciuperci printre care Penicillium glaucum, si mai ales Mucoraceele, produc deasemenea descompunerea zaharului, cu formare de alcool, atunci cand se dezvolta in interiorul lichidului de cultura.

Capitolul 1. MATERII PRIME ȘI AUXILIARE FOLOSITE LA

FABRICAREA ALCOOLULUI

MATERII PRIME

Materiile prime folosite la producerea alcoolului prin fermentație se pot clasifica astfel:

• Materii prime amidonoase :

• cereale : porumb, secară, grâu, orz, ovăz, orez, sorg etc.;

• cartofii;

• rădăcini și tuberculi de plante tropicale : rădăcini de manioc, tuberculi de batate etc.

• Materii prime zaharoase:

• sfecla și trestia de zahăr ;

• melasa din sfeclă și trestie de zahăr;

• struguri , fructe, tescovine dulci etc.;

• Materii prime care conțin inulină și licheină:

• tuberculi de topinambur;

• rădăcini de cicoare;

• mușchi de Islanda;

Cele mai utilizate materii prime sunt cerealele, cartofii și melasa.

1.1. Melasa.

Până la începutul secolului al XX-lea,industria spirtului folosea ca materie primă cerealele. Cel mai mult se prelucra orzul, apoi porumbul, secara, ovăzul, meiul, cartofii.

Fiind o materie primă scumpă, foarte valoroasă pentru alimentaţia oamenilor şi în acelaşi timp furaj de bază pentru creşterea animalelor, cerealele au început să fie înlocuite treptat cu melasă, care în prezent constituie principala materie primă pentru producerea spirtului.

Prin melasă se întelege ultimul rezidu care rămane de la fabricarea zahărului în urma cristalizării repetate a zaharozei și din care nu se mai poate obține economic zaharoza prin cristalizare.

Deși conține o mare cantitate de zahăr, de 46-52 %,aceasta nu mai poate cristaliza din cauza vâscozitații ridicate și a conținutului ridicat în substanțe minerale și organice; în special sărurile organice de potasiu împiedică cristalizarea, formând cu zahărul combinații complexe cu solubilitate ridicată.Cantitatea de melasă ce rezultă de la fabricarea zahărului reprezintă 4-4.8% din greutatea sfeclei, variând în funcție de calitatea sfeclei și de procesul tehnologic aplicat la fabricarea zahărului.

Melasa se prezintă ca un lichid vâscos, de culoare brun-închisă, cu miros de cafea caracteristic și cu gust dulce amărui.Reacția melasei este de regulă ușor alcalină.În funcție de materia primă folosită la fabricarea zahărului, deosebim:

-melsa din sfecla de zahăr;

-melsa din trestie de zahăr;

Melasa se utilizează atât la fabricarea spirtului cât și a drojdiei de panificație și furajere.Astfel în țara noastră peste 50% din producția de spirt se obține din melasă,din sfeclă sau trestie de zahăr.

Compoziția chimică a melasei variază în funcție de materia primă folosită la fabricarea zahărului (sfeclă sau trestie de zahăr) și de procesul tehnologic aplicat în fabriciile de zahăr. În tabelul 1.1. se prezintă comparativ, compoziția chimică a celor doua tipuri de melasă.

La recepția melasei se determină conținutul în zahăr prin metoda polarimetrică ( directă sau cu învertirea zaharozei) sau prin metoda chimică (cu soluție Muller) transformându – se melasa în melasă cu 50 % zahăr.