Этиловый спирт находит широкое применение во многих отраслях народного хозяйства. Основными потребителями спирта являются пищевая, медицинская и химическая промышленности. Ведущиеся исследования и разработки показали, что спирт может быть использован и как источник углерода для производства биомассы микроорганизмов, в частности, дрожжей. Кроме того, в ряде стран ведутся работы по использованию спирта в качестве транспортного топлива.
Сырьем для производства пищевого этилового спирта служат углеводы' растительного происхождения (картофель, злаки, сахарная свекла) и отходы свеклосахарного производства (меласса). Для получения технического спирта используются отходы целлюлозно-бумажной промышленности (сульфитный щелок), гидролизаты древесины и различных сельскохозяйственных отходов.
Производство спирта включает следующие основные стадии: подготовку сырья для сбраживания; сбраживание сусла; отгонку спирта из бражки и его очистку. Каждая стадия имеет свои технологические особенности, обуславливаемые используемым сырьем.
Крахмалосодержащее сырье в процессе подготовки к сбраживанию разваривают и подвергают осахариванию - гидролизу крахмала амилолитическими ферментами. В качестве источников ферментов используется солод - проросшее и высушенное зерно злаковых культур, и микробные ферментные препараты.
Подготовка мелассы для сбраживания включает разбавление ее водой и добавление источников фосфора и азота.
Для производства спирта применяют расы верховых дрожжей S. cerevisiae, быстро размножающиеся, обладающие активным комплексом ферментов, спиртоустойчивые и способные переносить высокие концентрации сухих веществ в среде.
Дрожжи - возбудители брожения, предварительно выращивают в аэробных условиях на сусле, подкисленном серной кислотой.
Основной стадией производства спирта является брожение. Обычно в спирт сбраживают сусло с 13-15 % сахаров при температуре 29-32ОС, рН 4,2-5,2. Процесс брожения ведут 2-3 суток.
По окончании брожения дрожжи выделяют из сброженного сусла (бражки), а спирт - отгоняют на специальных перегонных аппаратах. Получают спирт - сырец, который далее подвергается ректификации.
Выделенные из бражки спиртовые дрожи после промывания и прессования используют в качестве хлебопекарных дрожжей, Отходом спиртового производства является СО2 и барда (остаток после отгонки спирта), которую используют как корм для животных или как питательную среду для выращивания кормовых дрожжей.
Процессы производства хлеба и пива, основой которых также является спиртовое брожение, рассматривают в соответствующих разделах специальной микробиологии.