Спиртовое брожение – это основная химическая реакция, которая обеспечивает переработку сахаросодержащих продуктов в этиловый спирт. Работать мини спиртзавод начинает именно со сбраживания сусла, но в большинстве случаев этот процесс нуждается в применении катализаторов.
В природных условиях расщепление глюкозы на этиловый спирт и углекислый газ начинается благодаря ферментам, которые выделяются дрожжевыми микроорганизмами. Бактериям необходимо тепло для жизнедеятельности, а распад сахаров происходит с выделением тепловой энергии. В состав их клеток входят энзимы (это общее название для таких ферментов), которые выделяются в сусло и провоцируют брожение. Непосредственно спиртовое брожение вызывается веществом алкоголязой.
Если оставить сладкий сок на открытом воздухе, он со стопроцентной вероятностью забродит, поскольку легкие дрожжевые бактерии повсюду носятся в воздухе, однако бродильные установки и домашние мини спиртзаводы предполагают контроль за сбраживанием и искусственное добавление дрожжевых культур в сусло.
Существует немало разновидностей дрожжевых культур. Выбор конкретных дрожжей определяется обычно целью производства. При производстве алкогольных напитков используются одни виды микроорганизмов (в случае с фруктами и ягодами они чаще всего живут на кожице плода или под ней, поэтому дополнительные добавки дрожжей не требуются), при выработке непищевого (технического) этанола в мини спиртзавод добавляются другие дрожжи.
Критериями качества и эффективности дрожжевых культур является скорость сбраживания продукта, а также устойчивость как к высоким концентрациям этилового спирта, так и к наличию твердых примесей. Очевидно, что продажа мини спиртзаводов – это лишь первый шаг к производству этанола: помимо этого требуется грамотно сочетать ингредиенты при изготовлении сусла.
В виноделии идеальной разновидностью дрожжей считаются Saccharomyces cerevisiae. Эта раса достаточно устойчива, однако, ее существенным недостатком является редкость: она встречается только на одной ягоде винограда из ста. Поэтому чаще всего виноградное сусло сбраживается, благодаря тонкому белому налету на ягодах, а именно дрожжами вида Hanseniaspora uvarum.
Вызывающие брожение дрожжи погибают от высокой концентрации этанола, именно поэтому получение крепких напитков без специальной перегонки невозможно. Большинство дрожжей позволяют добиться лишь образования 12% алкоголя в напитке, однако, хересные дрожжи способны довести сусло до 24% содержания спирта.
В пивоварении действует несколько видов дрожжей: Saccharomyces cerevisiae производят брожение по верху при температурах, близких к комнатной, Saccharomyces carlsbergensis и Saccharomyces uvarum осуществляют низовое брожение при невысоких температурах.
Как было отмечено, невозможно сбродить сусло до получения высокого процента алкоголя, именно поэтому предприятия по выработке спирта и мини спиртзаводы осуществляют поэтапную перегонку и очистку сусла.
Технический спирт производится с помощью таких дрожжей, как Saccharomyces, которые «заточены» под ферментацию ксилозы. Ксилоза является мономером гемицеллюлозы, которая, в свою очередь, остается после распада и сбраживания целлюлозы. Использование ксилозы позволяет увеличить выход этилового спирта и, благодаря этому, снизить его себестоимость. Таким образом, мини спиртзаводы от производителя
оказываются еще более окупаемыми, а спиртовое топливо может стать еще более дешевым.
После добавления дрожжей в мини спиртзавод сусло созревает в течение некоторого времени (причем момент его готовности в каждом случае определяется индивидуально), а затем направляется на перегонку.
