Ряда параметров (концентрации субстрата, кислорода, а также конечного

Продукта). При накоплении спирта в культуре до определенных концен-

Траций начинается процесс ингибирования клеток. Поэтому большое зна-

Чение приобретает получение особых штаммов, резистентных к спирту.

Промышленный процесс брожения может осуществляться по разным

схемам: непрерывно, периодически и периодически с возвратом биомас-

Сы. При периодическом процессе субстрат сбраживается после внесения

Свежевыращенного инокулята, который обычно получают в аэробных ус-

Ловиях. После завершения сбраживания субстрата клетки продуцента от-

Деляют, и для нового цикла получают свежую порцию посевного материа-

Ла. Это достаточно дорогостоящий процесс, так как в аэробном процессе

Размножения дрожжей расходуется много субстрата. Экономический вы-

ход в процессе составляет около 48 % от субстрата по массе (часть суб-

Страта тратится на процессы роста и метаболизма клеток, а также образо-

вание других продуктов – уксусной кислоты, глицерола, высших спиртов).

Если в качестве продуцента в процессах брожения используют дрожжи,

продуктивность составляет 1–2 г этанола/г клеток ч. На лабораторном

Уровне при использовании в качестве продуцента бактериальной культуры

Zymomonas mobilis эта величина выше практически в 2 раза. В промыш-

Ленных процессах продуктивность аппаратов сильно зависит от физиоло-

Гических особенностей продуцента, плотности биомассы, типа аппарата и

режима ферментации; варьирует очень широко, от 1 до 10 г/л ч. Длитель-

ность цикла составляет около 36 ч, конечная концентрация спирта – 5 %

(вес/объем).

Недостатки процесса (главным образом, длительность и неполное ис-

Пользование субстрата) можно частично устранить, применяя процесс с

Повторным использованием биомассы. По этой схеме выход спирта мож-

но повысить до 10 г/л ч.

При реализации непрерывного процесса полнота использования суб-

Страта в основном зависит от интенсивности процесса, то есть скорости

Протока. Однако при этом возникают противоречия между двумя пара-

метрами, по которым обычно оптимизируют брожение: конечный выход

Спирта и полнота использования сахаров. По завершении процесса броже-

ния концентрация спирта в бражке может составлять от 6 до 12 %. Чем

Выше конечная концентрация спирта, тем менее энергоемка стадия пере-

гонки. Так, при 5 % концентрации спирта траты пара для получения 96 %

спирта составляют свыше 4 кг/л; при содержании спирта в бражке около

10 % – эта величина сокращается до 2.25 кг/л.

Побочными продуктами спиртового брожения являются углекислота,

Сивушные масла, кубовые остатки, дрожжи______. Каждый из этих продуктов

Имеет определенную стоимость и самостоятельную сферу применения.

Попытки усовершенствования процесса брожения имеют несколько

Направлений. Это переход на непрерывные процессы, получение более

Устойчивых к спирту штаммов дрожжей и удешевление исходного сырья.

Непрерывные процессы сбраживания позволяют повысить конечную кон-

центрацию спирта до 12 %. Получены новые штаммы, в основном среди

Бактериальных культур, устойчивые к таким концентрациям спирта. К

Разработкам последних лет относится направление, основанное на исполь-

Зовании не свободных, а иммобилизованных микробных клеток. Иммоби-

Лизованные клетки, обладая повышенной толерантностью к спирту, по-

зволяют решать одновременно задачу оптимизации по двум параметрам:

Повышать полноту использования субстрата и конечный выход спирта.

Выпуск спиртов в качестве моторных топлив предполагает большие

Объемы их производства, десятки млн. тонн. В качестве исходного суб-

Страта для получения технического спирта экономически оправдано ис-

пользование отходов сахарного тростника – багассы, а также маниока,

Батата, сладкого сорго, тапинамбура. Однако эти культуры характерны