Цукровмісна сировина.

Як вище згадувалося, до цукровмісної сировини, тобто такої, що вміщує як основний компонент цукор, відносяться меляса, цукор-сирець.

Меляса є відходом цукрового виробництва. Розрізняють мелясу бурякову, та мелясу тростинну. В Україні цукор виготовляють з буряка і переробляють на спиртових заводах бурякову мелясу, яка являє собою в’язку рідину темно-коричневого кольору з запахом карамелі, меланоїдинів, є також дуже специфічний запах триметиламіну. Густина меляси 1,3 – 1,42.

Перевага меляси перед зерном в тому, що вона вміщує цукри, які зброджуються дріжджами безпосередньо без додаткової обробки на відміну від крохмалевмісної сировини, зброджування мелясного сусла триває одну добу, а зернового – три доби. Собівартість спирту із меляси менша ніж із зерна.

Середній склад меляси такий: сухих речовин 80% , води 20%. Сухі речовини представлені із цукрози (сахарози) ≈ 60% від сухих речовин, безазотистих органічних речовин (16,7%), азотистих речовин (14,8%), золи (8,5%).

Крім цукрози в мелясі є інвертний цукор (глюкоза + фруктоза) від 0,4 до 1,5% в нормальній мелясі, але при зберіганні меляси, при порушенні потрібних режимів вміст інвертного цукру різко зростає і меляса переходить в розряд дефектних.

З трисахаридів в мелясі присутня рафіноза (0,5 – 2,0%), а також кестоза і деякі інші, але враховується як зброджувана тільки рафіноза.

Сума всіх збджуваних речовин називається цукристістю меляси.

Із безазотистих речовин (вуглеводів) є невеликі кількості пектинових речовин, арабанів, галактанів, які переходять в мелясу із буряка.

В мелясі знаходяться нелеткі забарвлені кислоти ,які утворюються із цукрів - моносахаридів, а також леткі кислоти – оцтова, мурашина.

При термічному розпаді цукрози і моносахаридів утворюються карамелі. Присутні в мелясі і меланоїдини , які утворюються при хімічній взаємодії редукуючих речовин ( цукрів ) з амінокислотами.

В мелясі також багато інших забарвлюючих речовин, найбільша частина з них – колоїди. Азотисті речовини меляси змінюються в залежності від умов вирощування і зберігання буряка і досягають 5 – 20% від маси. В основному із азотистих речовин присутні амінокислоти: лейцин і ізолейцин, валін, метионин, триптофан, серин і т. д., а також є леткі аміни .

Вітаміни меляси: біотин, тіамін, рибофлавін, пиродоксін, нікотинова кислота, пантатенова кислота, фолієва кислота, інозит.

Мінеральні речовини,які присутні в мелясі: карбонати,сульфіти, нітрати, хлориди і фосфати катіонів К⁺, Na⁺, Mg²⁺, Fe⁺.

Із наведених речовин до зброджуваних речовин відносяться цукроза, інвертний цукор (глюкоза + фруктоза) і на 1/3 рафіноза. Решта речовин є незброджуваними, тобто всі сухі речовини поділяються на зброджувані і незброджувані (45% + 30%).

Негативно на зброджуваність меляси впливають такі речовини як меланоїдини, карамелі, деякі органічні кислоти, нітрити. Частина цих речовин є отруйною для дріжджів, частина може адсорбуватися на дріжджах, ускладнюючи процес зброджування та процес дифузії поживних речовин до дріжджів.

Амінокислоти меляси та аміди кислот засвоюються дріжджами і є для них азотним живленням, позитивно впливають на розвиток дріжджів, азот бетаїну дріжджами не засвоюється.

Меляса містить значну кількість мікрофлори, в тому числі і кислотоутворюючі бактерії, потрапляють вони у цукровому виробництві, при транспортуванні і зберіганні меляси. Мікрофлора меляси представлена трьома групами мікроорганізмів: бактеріями, дріжджами і в значно меншій кількості плісеневими грибами. В самій мелясі при концентрації сухих речовини 75% і більше всі мікроорганізми знаходяться в неактивному стані.

Інфікованість меляси характеризується кількістю мікроорганізмів, які містяться в 1г меляси. Нормальні меляси мають до 100 тис. мікроорганізмів у 1г. Найбільш небезпечними є кислотоутворюючі бактерії, особливо молочнокислі, для яких характерна висока кислото- та спиртостійкість. Встановлено, що в мелясі переважають бактерії у формі паличок – лактобактерії plantarum, L.brave та інші. Найбільш небезпечним для спиртового виробництва є лейконосток (цукровий "кльок"). У рідких середовищах, які містять цукрозу лейконосток утворює дектран і середовище перетворюється у густий слиз. Особливістю лейконостока є його стійкість до високих температур (витримує нагрів до 85 - 90ºС).

Якщо концентрація сухих речовин в мелясі стає нижче 75% , тоді більшість мікроорганізмів можуть розвиватися (а це кислотоутворюючі бактерії) і накопичувати кислоти – оцтову та молочну. Ці кислоти викликають інверсію сахарози з утворенням інвертного цукру. Така меляса переходить в розряд дефектних.

Якість меляси, що поступає на спиртові заводи повинна відповідати ГОСТ 30561-98 (міждержавний стандарт). За цим стандартом визначаються органолептичні, фізико-хімічні, мікробіологічні та токсикологічні показники.