36. Потенційні вигоди та проблеми технології виробництва спирту

Харчовий спирт проводиться тільки з харчової сировини. Найбільш поширеною і економічною сировиною для отримання спирту є картопля. Картопляний крохмаль легко розварюється, клейстерізуєтся і оцукрюється. Крім того, картопля відрізняється від зернових підвищеною врожайністю, з одиниці посівної площі картоплі можна отримати спирту в 2-3 рази більше, ніж з такої ж площі зернових.

Окрім картоплі для виробництва спирту використовуються зернові – пшениця, жито, ячмінь, овес, кукурудза, просо, а також цукровий буряк, цукрова патока або меляса.

Значно рідше використовуються плодово-ягідні, виноградні матеріали, топінамбур і інша багата вуглеводами сировина.

Технічний спирт отримують з деревини або нафтопродуктів, що піддаються кислотному гідролізу. Технічний спирт містить підвищена кількість шкідливих домішок, тому використання його для харчових цілей заборонене.

Виробництво спирту складається з трьох основних етапів:

1. підготовчого – очищення сировини від домішок, приготування солоду або культур цвілевих грибів;

2. основного – розварювання крохмалистої сировини, оцукрювання крохмалю, зброджування оцукреної маси, перегонка браги і отримання сирого спирту;

3. що завершує – ректифікація.

Сирий спирт, що отримується на основному етапі виробництва, не може бути використаний для харчових цілей, оскільки містить багато шкідливих домішок – сивушних масел, метилового спирту, складних ефірів. Багато домішок отруйні, крім того, вони додають спирту неприємний запах, тому сирий спирт піддають очищенню – ректифікації.

Шкідливі домішки утворюються при зброджуванні оцукреної маси. Метиловий спирт є продуктом розпаду пектину – метилового ефіру полігалактуронової кислоти, який міститься в рослинних тканинах.

Сивушні масла, що є сумішшю вищих спиртів (амілового, ізоамілового, ізобутілового, пропілового, ізопропілового і ін.), утворюються в результаті дезаїмінірованія амінокислот, які у свою чергу виявляються при гідролізі білків. Крім того, вищі спирти можуть бути продуктами перетворення деяких проміжних продуктів спиртного бродіння.

До шкідливих домішок відносяться також фурфурол і складні ефіри (изомасляно-етиловий, ізовалеріяновий-етиловий і ін.). Останні утворюються при взаємодії етилового спирту, сивушних масел з органічними кислотами, побічними продуктами бродіння, що є.

Видалення шкідливих домішок здійснюється в процесі ректифікації, заснованому на різній температурі кипіння етилового, метилового і вищих спиртів, складних ефірів. При цьому всі домішки умовно ділять на головні, хвостові і проміжні.

Головні домішки мають нижчу температуру кипіння, чим етиловий спирт. До них відносяться оцетовий альдегід і окремі складні ефіри (етілацетат, етілформіат і ін.), що утворюються при перегонці.

Розв’язання проблеми динамічного виробництва біопалива потребує створення ринку енергетичних культур як сировини для його виробництва, використання сільськогосподарських угідь, придатних для вирощування енергетичних культур, не знижуючи рівень виробництва продуктів харчування. З цього приводу постійнопроводиться дискусія: що важливіше – продовольство чи біопаливо? Зазначена проблема є дуже складною, оскільки, з одного боку, забезпечення населення продовольством є пріоритетним завданням кожного уряду, а з іншого, – енергетична незалежність держави є основою її суверенітету. Тому аналіз можливостей з вирощування біосировини для отримання біопалива слід провадити з урахуванням реальної ситуації з існуючими потребами в продуктах харчування, а також з існуючими джерелами забезпечення паливом як держави загалом, так і окремих її регіонів.