Вплив біотехнологічних факторів на ефективність процесу ферментації кукурудзяного сусла у виробництві ректифікованого етилового спирту

Abstract

У статті наведені результати досліджень впливу ферментних препаратів, сухих дріжджів, активаторів їх росту і зародків зерна кукурудзи на синтез етанолу й летких домішок у виробництві ректифікованого етилового спирту. Для досліджень використовували ферментні препарати, сухі спиртові дріжджі та активатори провідних вітчизняних постачальників. Встановлено, що із збільшенням вмісту сухих речовин у суслі від 24 до 28 % концентрація етанолу в зрілій бражці зростала на 13–22 % (від 12.4 до 14.3 % об.) і була найбільшою в разі внесення препаратів ТОВ «БІОТЕСТ». Водночас вміст альдегідів, естерів і метанолу в дослідних зразках виявився найменшим. Мінімальна кількість альдегідів утворювалась у бражці зі вмістом сухих речовин у суслі 24 %, а вищих спиртів сивушного масла – в бражці, отриманій з використанням препаратів ТОВ «A-PROFI». Концентрація метилового спирту була найбільшою в разі використання препаратів ТОВ «Новоконтакт» і ПП «КОУРОС». Досліджено, що видалення зародку зерна перед його подрібненням позитивно впливає на якісний склад бражки. Переробка сировини з меншим вмістом баластних речовин дозволяє зменшити вміст у бражці вищих спиртів сивушного масла, естерів та етилацетату, збільшити концентрацію етилового спирту в бражці на 7.7–8.9 %, зменшити в ній вміст метанолу до 40 %. Подальша переробка такої бражки в брагоректифікаційній установці дає можливість скоротити енерговитрати, зменшити собівартість ректифікованого етилового спирту і підвищити його якісні показники. Використання активаторів росту на стадії дріжджегенерування дозволяє збільшити концентрацію етилового спирту в бражці на 3.8 %. Водночас вміст органічних домішок. The article presents the results of studies on the influence of enzyme preparations, dry yeast, growth activators, and corn grain germs on the synthesis of ethanol and volatile impurities in the production of rectified ethyl alcohol. The research utilized enzyme preparations, dry distiller’s yeast, and activators supplied by leading domestic suppliers. It was established that as the solids content in the mash increased from 24 % to 28 %, the ethanol concentration in the fermentation mash rose by 13–22 % (from 12.4 % to 14.3 % v/v), reaching its highest level when using preparations from LLC “BIOTEST.” At the same time, the content of aldehydes, esters, and methanol in the experimental samples was the lowest. The minimum amount of aldehydes was formed in the fermentation mash with a solids content of 24 %, while the lowest concentration of fusel oils was observed in the wash obtained using preparations from LLC “APROFI.” The concentration of methyl alcohol was highest when using preparations from LLC “Novokontakt” and PE “KOUROS.” It was found that removing the grain germ before milling positively affects the qualitative composition of the fermentation mash. Processing raw materials with a lower content of ballast substances reduces the concentration of fusel oils, esters, and ethyl acetate in the fermentation mash, increases ethanol concentration by 7.7–8.9 %, and decreases methanol content by up to 40 %. Further processing of such wash in a distillationrectification unit allows reducing energy consumption, lowering the production cost of rectified ethyl alcohol, and improving its quality indicators. The use of growth activators during yeast propagation increases ethanol concentration in the wash by 3.8 %, while the content of organic impurities rises insignificantly