Пивоварение и ферментация этанола при очень высокой концентрации сусла (VHG): обзор современных исследований

С начала нового тысячелетия в технологии ферментации этанола произошли многочисленные изменения, поскольку этанол стал практически жизнеспособной альтернативой быстро истощающимся запасам сырой нефти на фоне растущей обеспокоенности загрязнением окружающей среды. В настоящее время, хотя большинство исследовательских усилий сосредоточено на превращении недорогих целлюлозосодержащих субстратов в этанол, методы, конкурентоспособные по стоимости с производством бензина, по-прежнему отсутствуют. Одновременно этанольная промышленность занимается внедрением потенциальных технологий, позволяющих экономить энергию, повышать производительность и максимизировать эффективность существующих производственных методов, чтобы сделать их более рентабельными. Ферментация при очень высокой концентрации сусла (very high gravity, VHG) является одной из новых и универсальных технологий такого рода; она обеспечивает значительную экономию технологической воды и энергии за счет ферментации субстратов с более высокой концентрацией сахаров и, следовательно, повышения конечной концентрации этанола в среде. Эта технология также позволяет повысить эффективность ферментации без существенной модернизации существующих производственных мощностей благодаря эффективному использованию объема ферментеров и устранению известных потерь. Настоящий всесторонний обзор исследований по технологии VHG представлен в двух основных разделах: пивоварение по технологии VHG, где обсуждается влияние добавок питательных веществ, нормы внесения дрожжей, синтеза вкусоароматических соединений и стабильности пены при повышенной плотности сусла; и исследования ферментации биоэтанола по технологии VHG. В последнем разделе подробно рассматриваются роль осмопротекторов и питательных веществ в снижении стресса дрожжей; субстраты, использованные или испытанные к настоящему времени, включая сахариды (глюкозу, сахарозу, мелассу и т. д.) и крахмалсодержащие материалы (пшеницу, кукурузу, ячмень, овес и т. д.); а также проблемы вязкости затора при производстве биоэтанола по технологии VHG. Далее рассматриваются общие для обеих областей темы, такие как исследования оптимизации процесса, исследования мутантов и генетического уровня, применение иммобилизованных дрожжей, влияние температуры, профиль запасных углеводов в дрожжах и экономические аспекты, ...