O SCURTA ISTORISIRE **Un dar de la arabi** *La sfârşitul primului mileniu al erei noastre, cel mai mare centru cultural al Europei nu a fost nici Roma, nici Bizanţul, nici Londra. A fost Cordoba, capitala Andaluziei arabe, in sudul Spaniei de astăzi. Acolo existau parcuri, palate, drumuri pavate, lămpi cu ulei care luminau străzile, şapte sute de moschei, trei sute de băi publice şi un vast sistem de canalizare. Cea mai impresionantă dintre toate acestea era insă biblioteca publică, terminată în jurul anului 970, care continea aproape un milion de cărţi (mai multe decât orice bibliotecă europeană). Aceasta era doar cea mai mare dintre cele şaptezeci de biblioteci ale oraşului. Nu este de mirare că Hroswitha, un cronicar german din secolul al X-lea, a descris Cordoba ca fiind ,,bijuteria lumii”*. Cordoba a fost unul dintre cele mai mari centre de studiu din lumea arabă, care se întindea de la nord de Pirinei, din Franţa, pâna la munţii Pmir din Asia Centrală şi în sud, până la Valea Indusului, in India. În timp ce înţelepciunea greacă începea sa se piardă in majoritatea regiunilor din Europa, învăţaţii arabi îşi continuau studiile în Cordoba, Bagdad şi Damasc, în domenii ca astronomia, matematica, medicina, şi 1
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
O SCURTA ISTORISIRE
**Un dar de la arabi**
*La sfârşitul primului mileniu al erei noastre, cel mai mare centru cultural al Europei nu a
fost nici Roma, nici Bizanţul, nici Londra. A fost Cordoba, capitala Andaluziei arabe, in sudul
Spaniei de astăzi. Acolo existau parcuri, palate, drumuri pavate, lămpi cu ulei care luminau
străzile, şapte sute de moschei, trei sute de băi publice şi un vast sistem de canalizare. Cea mai
impresionantă dintre toate acestea era insă biblioteca publică, terminată în jurul anului 970,
care continea aproape un milion de cărţi (mai multe decât orice bibliotecă europeană).
Aceasta era doar cea mai mare dintre cele şaptezeci de biblioteci ale oraşului. Nu este de
mirare că Hroswitha, un cronicar german din secolul al X-lea, a descris Cordoba ca
fiind ,,bijuteria lumii”*.
Cordoba a fost unul dintre cele mai mari centre de studiu din lumea arabă, care se întindea de
la nord de Pirinei, din Franţa, pâna la munţii Pmir din Asia Centrală şi în sud, până la Valea
Indusului, in India. În timp ce înţelepciunea greacă începea sa se piardă in majoritatea
regiunilor din Europa, învăţaţii arabi îşi continuau studiile în Cordoba, Bagdad şi Damasc, în
domenii ca astronomia, matematica, medicina, şi filozofia, preluând cunoştinţele greceşti,
indiene şi persane.Ei au inventat astrolabul, au descoperit algebrasi sistemul actual de numere,
au folosit pentru prima dată plante ca anastezice şi au creat noi tehnici de navigaţie, folosind
busola (a fost adusă din China), trigonometria şi hărţile de navigaţie. Printre numeroasele lor
realizări se numără şi perfecţionarea şi răspândirea unei tehnici care a dat naştere unor noi
sortimente de băuturi: DISTILAREA
Acest proces, care constă în vaporizarea şi condensarea unui lichid pentru a separa şi purifica
părţile sale componente, are origini stăvechi. O instalaţie simplă de distilare, datând tocmai
din mileniul al II-lea î.Hr, a fost descoperită in nordul Mesopotamiei, unde, potrivit
inscripţiilor cuneiforme de mai târziu, era folosită la obţinerea parfumurilor. Grecii şi romanii
cunoşteau şi ei această tehnică, Aristotel, de exemplu, a observat că lichidul obţinut prin
1
condensarea vaporilor degajaţi la fierberea apeii sărate era nesărat. De abia mai târziu, însă,
începând cu lumea arabă, distilarea a devenit o tehnică folosită frecvent pentru vin, mai ales
de catre învăţatul arab Jabir ibn Hayyan, care a trăit în secolul al VIII-lea şi care este cunoscut
ca unul dintre părinţii chimiei. El a creat o instalaţie de distilare îmbunătăţită, numită şi
alembic, cu ajutorul căruia el şi alţi alchimişti arabi au distilat vinul şi alte substanţe pe care le
foloseau în experimentele lor.
Prin distilare, vinul devine mai tare, pentru că punctul de fierbere al alcoolului (78 °C) este mai
coborît decat al apei (100°C). Când vinul se încălzeşte, de pe suprafaţa lui se ridică aburi cu
mult înainte ca lichidul să înceapă să fiarbă. Datorită punctului de fierbere scăzut al
alcoolului, aceşti vapori conţin o cantitate mai mare de alcool decât lichidul original. Prin
colectarea şi condensarea acestor vapori bogaţi in alcool, se obţine un lichid cu un conţinut de
alcool mai ridicat decât al vinului, deşi nu este nici pe departe alcool pur, deoarece o parte a
apei şi alte impuritaţi se evaporă chiar şi la temperaturi sub 100°C.
Conţinutul de alcool poate fi ridicat prin distilări repetate, precedeu numit şi purificare.
Cunoştinţele despre distilare, care, bineînţeles, au reprezentat doar o mică parte a moştenirii
lăsate de arabi, consemnate şi aprofundate de învăţaţi, au fost traduse din arabă în latină şi au
aprins dorinţa de studiu în vestul Europei. Termenul “alembic”, care denumeste vasul cu
formă specială folosit la distilare, cuvântul “alcool” arată originea băuturilor obţinute prin
distilare în laboratoarele alchimiştilor arabi. El provine din “al-koh’l’’, numele dat prafului
negru rămas după purificarea antimoniului care era folosit ca produs cosmetic pentru
machiajul pleoapelor.
Termenul a fost folosit apoi de către alchimişti pentru a denumi, in general, substanţele
purificate prin distilare, astfel că vinul distilat a ajuns să fie cunoscut ca “alcool de vin’’.
De la originile sale obscure, in laboratoarele alchimiştilor, noile băuturi obţinute prin distilare
au devenit foarte importante in epoca marilor descoperiri geografice, pe măsură ce
exploratorii europeni au întemeiat noi colonii şi apoi, adevarate imperii în întreaga lume.
Băuturile astfel obţinute, în afara faptului că aveau o mulţime de întrebuinţări, reprezentau o
formă de alcool mai puţin perisabil şi mai uşor de transportat pe mare. Aceste băuturi au
devenit bunuri economice atât de importante, încat impozitarea şi contolul acestora au fost
considerate chestiuni de importanţă politică şi au influenţat cursul istoriei. Învăţaţi arabi, care
2
au distilat vinul pentru prima dată, au considerat produsul obţinut mai degrabă un ingredient
alchemist sau un leac, decât o băutură destinată consumului obişnuit. Doar cînd procedeul s-a
raspîndit în Europa creştina, aceste băuturi au început să fie consummate.
2.TEHNOLOGIA FABRICĂRII ALCOOLULUI ETILIC
2.1. GENERALITATII
Industria spirtului se bazează în principal pe activitatea fermentativă a drojdiilor, care
transformă glucidele fermentescibile din substrat în alcool etilic ca produs principal de
fermentaţie şi respectiv în biomasă.
Noţiunea de spirt reprezintă denumirea uzuală a alcoolului produs pe cale industială, prin
aceasta întelegându-se un amestec de alcool etilic (pâna la o concentraţie de 96,5% volum),
apă şi alte elemente. El este un lichid incolor, cu miros specific, gust arzător, miscibil în orice
proporţie cu apa şi inflamabil. Astfel alcoolul etilic rafinat denumit şi spirt rafinat, care se
obţine ca produs principal în fabricile de spirt are o concentraţie alcoolică de aproximativ
96% vol. În tehnologia spirtului mai întâlnim noţiunea de alcool etilic absolut sau anhidru prin
care se înţelege de fapt substanţa chimică ca atare (alcoolul etilic 100%).
2.2.VARIANTE TEHNOLOGICE DE FABRICARE A ALCOOLULUI DIN CEREALE
Fabricarea alcoolului din cereale se poate face prin doua procedee şi anume:
cu fierbere sub presiune a materiei prime (HDV)
fără fierbere sub presiune (DSA)
Procedeele clasice de producere a alcoolului din cereale se bazează pe fierberea sub
presiune a materiei prime, care se face în scopul gelificării şi solubilizării amidonului,
astfel încât acesta să poată fi atacat de către amilaze la zaharificare.
Aceste procedee prezintă următoarele dezavantaje:
3
consumul de energie termică este ridicat
modul de lucru este discontinuu, iar posibilităţile de recuperare a căldurii sunt reduse
datorită solicitării termice ridicate a materiei prime (150…165°) se formează
melanoidine şi caramel, plămezile obţinute nu sunt omogene, iar borhotul rezultat are
o valoare furajeră mai scazută
Procedeele de prelucrare fără presiune se bazează pe faptul că energia termică necesară
pentru fierberea sub presiune este înlocuită, in mare parte, prin energia de mărunţire a
materiei prime, astfel încât amidonul granular să poată fi zaharificat. Necesarul de energie
electrica pentru mărunţire variază, în funcţie de gradul de mărunţire dorit şi procedeul
folosit, intre 16 şi 30 kW / t cereale, fiind mult mai scăzut decât necesarul de energie
termică de la fierbera sub presiune.
2.3. FABRICAREA ALCOOLULUI DIN CEREALE CU FIERBERE SUB PRESIUNE A MATERIILOR PRIME
Fabricarea alcoolului din materii prime amidonoase (cereale) se desfăşoară dupa schema
tehnologică prezentată in figura 1.
În ordinea succesiunii lor, fazele procesului tehnologic şi operaţiile care se execută în cadrul
acestora sunt următoarele:
1. Curăţirea materiei prime constă în îndepartarea din cereale cu instalaţii speciale a
prafului, a corpurilor metalice, a copurilor străine (bulgări de pământ, piatră, paie,
coceni etc.) care au dimensiuni mai mari decât ale bobului de porumb.
2. Fierberea cerealelor se realizează în recipienţi cu regim de funcţionare sub presiune
(4-4,5 at), în scopul eliberării granulelor de amidon din celulele endospermului
(bobului de cereale) pentru a putea fi zaharificate.
3. Zaharificarea amidonului din cerealele se realizează cu ajutorul laptelui de slad, care
conţine o enzimă specifică numită diastază, cu însuşirea de a scinda amidonul până la
maltoză şi dextrin. Zaharificarea se efectuează cu ajutorul utilajului numit
zaharificator.
Sladul se fabrică după schema tehnologică inclusă în figura 1.
4
4. Fermentarea plămezilor zaharificate în care maltoza şi dextrinele rezultate din
procesul de zaharificare sunt scindate de către enzimele specifice din drojdiile de
fermentare, in glucoză, iar aceasta din urmă în alcool şi bioxid de carbon. Utilajul
specific pentru realizarea fermentării se numeşte lin de fermentare.
Drojdiile pentru fermentare (cuibul de drojdie) se prepară după o tehnologie
stabilită, in vase de constructie specială, denumite şi lidnere.
Din procedeul de fermentare rezultă ca produs secundar bioxidulde carbon care, la
cele mai multe fabrici, este captat, purificat şi îmbuteliat, fiind apoi folosit în
scopuri alimentare sau industriale.
5. Distilarea este faza procesului tehnologic în care se separă alcoolul etilic şi alţi
produşi volatili folosind căldura vaporilor de apă. Această operaţie se efectuează în
instalatii complexe de distilare ( coloane de distilare şi anexele respective). Lichidul
alcoolic obţinut prin distilare se numeşte spirt brut. Plămada dezalcolizată se numeşte
borhot, acest subprodus fiind un furaj valoros pentru anumale, atunci când provine de
la fabricarea spirtului din porumb.
6. Rafinarea este ultima fază a procesului tehnologic prin care, în instalaţii speciale, se
realizează separarea alcoolului etilic care este componentul principal (minimum 96%)
din spirtul rafinat.
Din procesul de rafinare ca produse secundare se obtin spirtul frunţi, alcătuit din produşi mai
uşori volatili şi spirtul cozi,compus din produşi mai greu volatile(alcooli superiori) decât
alcoolul etilic.Amestecul de spirt frunţi şi spirt cozi este cunoscut sub denumirea de
alcool(spirt) tehnic.
5
Materii prime amidonoase(cereale)
Curăţire separare (spălare)
Curăţire Sortare ImpurităţiImpurităţi
Cântărire Cântărire
Fierbere sub presiune
Spălare
Zaharificare Înmuiere
Însămânţare Germinare CO2
Fermentare Măcinare cu apă- lapte de
sladDistilare spirt
brut
Rafinare
Spirt rafinatFrunţi Cozi Apă de luter
CO2
Borhot
Ulei de
fuzel
6
Fig 1.Schema tehnologică de fabricare a spirtului din cereale cu fierbere sub presiune
7
Depozitare
Transport
Precuratire
Cantarire
Macinare
Fluidificare
Racire la 55 ºC
Enzime zaharificatoare
Enzime de Fluidificare
Apa Cereale Abur H2SO4 Drojdie
Receptie
Zaharificare
Racire la 30º C
Fermentare
Distilare
Alcool brut
Rafinare
Depozitare
Alcool rafinat
Insamantare
Racire la 18-20ºC
Multiplicare in laborator
Prefermentare
Acidulare
Ulei de Fuzel
Plamada de drojdie
Frunti BorhotApa de luter
CoziCO2
Spalare
Ape de spalare
CO 2
MATERII PRIME UTILIZATE LA FABRICAREA ALCOOLULUI
În funcţie de natura substanţelor utile pe care le conţin, materiile prime folosite la
fabricarea alcoolului se pot clasifica astfel:
1. Materii prime amidonoase
Cereale: porumb, secară, grâu, orz, ovăz, sorg, etc.
Cartofi
Rădăcini şi tuberculi de plante tropicale :rădăcini de manioc, tuberculi de batate etc.
2. Materii prime zaharoase
Sfecla şi trestia de zahăr
Melasa din sfeclă şi trestie de zahăr
Struguri, fructe, tescovine dulci etc.
3. Materii prime celulozice
Deşeuri din lemn de brad, molid, fag etc.
Leşii bisulfatice rezultate de la fabricarea celulozei
4. Materii prime care conţin inulină şi lichenină:
Tuberculi de topinambur
Rădăcini de cicoare
Muşchi de Islanda
Materiile prime prezentate nu epuizează totalitatea materiilor prime posibile a fi folosite la
fabricarea alcoolului şi drojdiei, se fac cercetări pentru descoperirea de noi surse de materii
prime din care să se poată obţine în condiţii economice alcool.
8
Materiile prime folosite în ţara noastră la fabricarea spirtului sunt porumbul si cartofii. Secara
sau grâul se utilizează rar, atunci când, din cauza unor degradări suferite nu li se pot da alte
întrebuinţări ( în alimentaţie sau la furajarea animalelor).
Orzul este materia primă pentru fabricarea sladului necesar zaharificarii plămezilor de porumb
sau cartofi.
PORUMBUL
Porumbul este o plantă supraterană care creşte in zonele temperate, limita nordică a culturii
fiind paralela 50.
După conţinutul de amidon şi randamentul în alcool, porumbul este materi primă cea mai
valoroasă din acest punct de vedere.
Fructul plantei îl constituie coceanul de porumb cu boabele împlantate în el.
Din fruct, utilizabile pentru fabricarea spirtului sunt boabele (seminţele). Bobul de porum
conţine două elemente principale:
Germenele,care constitue 12-15% din masa bobului
Endospermul (rezerva de amidon,zahăr,proteine) care ocupă circa 84% din masa
bobului.
Amidonul din porum conţine ca principali componenţi 10-15% amiloză şi 85-90%
amilopectină.În germene, se află concentrate grăsimi sub formă de acizi graşi, grăsimi ce
pot fi valorificate în ulei comestibil de porumb rezultat de la fabricile de spirt, subprodus
cu mare valoare nutritivă furajeră.
Porumbul, recoltat, depozitat şi conservat corespunzător, are următoarea compoziţie