1.2 Характеристика етилового спирту

Етанол (C₂H₅OH), відомий також як етиловий спирт, є ключовим компонентом у світі хімії та промисловості. Він має низку характеристик, що визначають його різноманітні застосування та властивості.

Фізичні характеристики:

Етанол представляє собою безбарвну рідину з характерним запахом. Температура кипіння етанолу становить приблизно 78.37°C, а точка замерзання -114.1°C. Його густина складає близько 0.789 г/см³ при 20°C, що робить його зручним для транспортування та використання.

Хімічні властивості:

Етанол є насиченим аліфатичним спиртом. Під дією кисню він може окислюватися, перетворюючись в оцтову кислоту та воду. Також він реагує з кислотами та іншими сполуками, утворюючи ефіри та інші хімічні продукти.

Фізіологічні та біологічні ефекти:

Етанол є психоактивною речовиною та використовується у вигляді алкогольних напоїв. Він впливає на центральну нервову систему, викликаючи різноманітні ефекти, від розслаблення до ейфорії. Крім того, етанол метаболізується в організмі за допомогою ферментів, перетворюючись спочатку на ацетальдегід, а потім на оцтову кислоту.

Застосування:

Етанол має широкий спектр застосувань. Він використовується у харчовій промисловості для виробництва напоїв, у медицині як антисептик та анальгетик, а також у промисловості для виробництва різноманітних хімічних речовин, включаючи паливо та розчинники. Його унікальні властивості роблять його незамінним у багатьох галузях народного господарства.

2 Технологічні прийоми отримання готового продукту (етанолу)

2.1 Вид синтезу

Технологічний процес ґрунтується на мікробіологічному синтезі, де фенотип дріжджів (Saccharomyces cerevisiae) визначає високий вихід етанолу. Мікробіологічний синтез представляє собою методи отримання сполук та продуктів завдяки життєдіяльності мікробних клітин. Отримані сполуки та продукти належать до біотехнологічних. Дріжджі, як мікроорганізми, мають унікальну здатність перетворювати глюкозу на етанол і вуглекислоту в анаеробних умовах.

2.2 Тип виробництва

Процес культивування дріжджів на етапі виробництва етанолу вимагає застосування асептичних умов. Це гарантує високий рівень стерильності та запобігає забрудненню культури іншими мікроорганізмами. Використання стерильного середовища забезпечує стабільний ріст та розвиток дріжджів, що впливає на ефективність процесу вирощування. Виготовлення стерильних і асептичних медичних засобів потребує спеціальних умов. Ці препарати повинні відповідати таким вимогам: терапевтична ефективність, чистота, стерильність, безпечність для пацієнта, апірогенність, відсутність механічних включень.

2.3 Технологічний процес

Процес вирощування дріжджів для отримання етанолу складається з декількох етапів. Починаючи з підготовки поживного середовища, де глюкоза або інші цукри виступають основними джерелами вуглеводів для дріжджів. Після цього проводиться інокуляція стартовою культурою дріжджів, яка вводиться в асептичний біореактор. Під час культивування в біореакторі, дріжджі проймають ферментативний процес, перетворюючи цукри на етанол і CO2. Оптимізація температури, pH та концентрації поживних речовин відіграє важливу роль у максимізації виходу етанолу. Після завершення цього етапу, етанол вилучається та очищується, щоб отримати продукт високої чистоти. Вирощування дріжджів у виробництві етанолу є складним технологічним процесом, який потребує уважного контролю параметрів культивування. Оптимізація умов вирощування та застосування високопродуктивних штамів дріжджів є ключовими факторами для забезпечення ефективності та стабільності виробництва етанолу. [4]