Χρησιμοποίηση βιοπολυμερών για την ακινητοποίηση ζυμομυκητών με σκοπό την παραγωγή οίνου
Authors: Σοφιανοπούλου Σωσάννα 
Published: March 2024

Στόχος του διδακτορικού αυτού είναι ο σχεδιασμός και η μελέτη ενός αντιδραστήρα με ακινητοποιημένους ζυμομύκητες σε επιφάνεια για παραγωγή οίνου που να παρουσιάζει χαρακτηριστικά ημι-συνεχούς λειτουργίας και να μπορούμε να ελέγχουμε την ποιότητα του οίνου από τα μακροσκοπικά χαρακτηριστικά του αντιδραστήρα. Υπάρχει μεγάλος αριθμός δημοσιεύσεων τα τελευταία χρόνια στο θέμα της οινοποίησης από ακινητοποιημένους μύκητες κυρίως σε μικροσφαιρίδια, που φανερώνει το έντονο ενδιαφέρον, τόσο από πλευράς τεχνολογικής όσο και ακαδημαϊκής, αφού οι αντιδραστήρες αυτοί μπορούν να βρίσκουν ευρεία εφαρμογή όχι μόνο για παραγωγή οίνου αλλά και άλλων προϊόντων όπως αιθυλικής αλκοόλης κ.α. Η ακινητοποίηση των ζυμομυκήτων που έχει αναφερθεί μέχρι σήμερα μπορεί να είναι είτε χημική είτε φυσική. Μέχρι σήμερα, τα περισσότερα συστήματα που έχουν παρουσιαστεί είναι συνήθως εγκλωβισμός μέσα σε σφαιρίδια. Δυστυχώς η μορφή αυτή εγκλωβισμού παρουσιάζει το μειονέκτημα ότι μπορεί τα σφαιρίδια να διαρραγούν λόγω της αναπόφευκτης παραγωγής διοξειδίου του άνθρακα, και να απελευθερωθούν οι μύκητες με συνέπεια να μετατραπεί η οινοποίηση σε ένα συμβατικό σύστημα οινοποίησης σε δοχείο. Στόχοι της διδακτορικής αυτής διατριβής είναι: α) Ο σχεδιασμός ενός αντιδραστήρα ημι-συνεχούς λειτουργίας που να περιέχει ακινητοποιημένους ζυμομύκητες σε επίπεδες επιφάνειες με σκοπό τη μετατροπή του γλεύκους σε οίνο, και να έχει την δυνατότητα να λειτουργεί με ημισυνεχόμενο τρόπο, δηλαδή να εισάγουμε στον αντιδραστήρα γλεύκος σε τακτά χρονικά διαστήματα με ταυτόχρονη απομάκρυνση του παραγόμενου οίνου. Τα πλεονεκτήματα αυτής της διάταξης θα είναι η συνεχής παραγωγή οίνου χωρίς να είναι απαραίτητη η απομάκρυνση των στερεών προϊόντων της συμβατικής οινοποίησης (οινολάσπη), καθώς και ο έλεγχος της ποιότητας του παραγόμενου οίνου από τα μακροσκοπικά χαρακτηριστικά του αντιδραστήρα, και β) Η μελέτη και ο προσδιορισμός των χαρακτηριστικών του αντιδραστήρα όπως η συγκέντρωση των σακχαρομυκήτων, καθώς και των συνθηκών οινοποίησης όπως η θερμοκρασία, το pH. Με τον τρόπο αυτό μπορεί να ελέγχεται η ποιότητα του οίνου από τις πειραματικές αυτές παραμέτρους ώστε να μεγιστοποιείται η παραγωγή οίνου διατηρώντας την ποιότητά του υψηλή. Τα πλεονεκτήματα που παρουσιάζουν οι συσκευές ακινητοποιημένων ζυμομυκήτων έναντι των συμβατικών μεθόδων οινοποίησης σε δοχείο είναι: Α) Μεγάλη επιφάνεια που ευνοεί τους μύκητες να προσκολληθούν και να λειτουργήσουν, Β) Ευκολία χειρισμού και αναγέννησης των ζυμομυκήτων, Γ) Υψηλός ρυθμός πολλαπλασιασμού ζυμομυκήτων και σταθερότητά τους, και Δ) Υψηλή καταλυτική δραστικότητα λόγω μεγάλης επιφάνειας των ακινητοποιημένων μυκήτων. Ε) Έλλειψη του σταδίου διαύγασης του οίνοι για την απομάκρυνση της οινολάσπης, αφού τα παραπροϊόντα της οινοποίησης προσκολλώνται στις επιφάνειες με τους ακινητοποιημένους ζυμομύκητες, ΣΤ) Παραγωγή τεράστιων ποσοτήτων οίνου με την χρήση μικρών αντιδραστήρων, λόγω της δυνατότητας ημι-συνεχούς οινοποίησης, Ζ) Λόγω της δυνατότητας χρήσης μικρών βιοαντιδραστήρων για την οινοποίηση είναι δυνατός ο έλεγχος των συνθηκών οινοποίησης (θερμοκρασία) είναι δυνατή η παρασκευή πολύ υψηλής ποιότητας οίνου που δεν είναι δυνατόν με την συμβατική οινοποίηση σε μεγάλα δοχεία. Η) Επιπλέον, λόγω της ακινητοποίησης των ζυμομυκήτων σε επίπεδες επιφάνειες, δεν θα έχουμε το πρόβλημα της απελευθέρωσης των ζυμομυκήτων από τα σφαιρίδια λόγω της θραύσης τους από την παραγωγή CO2, αφού οι ζυμομύκητες είναι ακινητοποιημένοι σε επιφάνεια και όχι εγκλωβισμένοι σε κλειστό σύστημα ακινητοποίησης όπου το CO2 διαχέεται ελεύθερα και δεν προκαλεί θραύση του υλικού ακινητοποίησης και Θ) Μείωση κόστους παραγωγής οίνου.