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
