Производство уксуса

Уксус представляет собой разбавленный водный раствор уксусной кислоты. Его получают путем уксуснокислого брожения спиртосодержащих жидкостей.

В зависимости от вида сырья различают уксус: виноградный, солодовый, плодово-ягодный и спиртовой. По вкусовым свойствам первое место среди них занимает виноградный и солодовый, но ввиду ограниченности в этом виде сырья в основном его выпускают из спирта. Уксус используют как вкусовую добавку и как средство маринования. Выпускают его с массовой долей уксусной кислоты 6; 9 и 12%.

В основе приготовления уксуса лежит уксуснокислое брожение, вызываемое уксуснокислыми бактериями рода Acetobacter. Процесс сопровождается окислением этилового спирта в уксусную кислоту:

СН3СН2ОН +О2 = СН3СООН + Н2О + 490 кДж

Процесс происходит под действием фермента алкогольоксидазы.

Существует три способа приготовления уксуса:

1.Поверхностный;

2. Глубинный;

3. Циркуляционный.

По первому способу производство уксусной кислоты из спирта осуществляют в специальных окислительных генераторах. Генератор разделен на три секции: среднюю секцию используют для заполнения наполнительными материалами – буковой, сосновой, березовой стружкой, которые предварительно обрабатываются щелочью для удаления смолистых веществ. Наполнители применяют для увеличения поверхности соприкосновения уксуснокислых бактерий, которые оседают в порах стружки, с питательной средой, а также улучшения условий аэрации, что в конечном случае ускоряет процесс уксуснокислого брожения.

При пуске генератора его сначала загружают стружкой, которую подкисляют уксусной кислотой, полученной ранее, с разведенными в ней уксуснокислыми бактериями. Распыление этой смеси на стружку происходит из верхней секции генератора порциями по 2 л через каждые 20 минут. На подкисление 1 м3 стружки расходуется 400 л уксуса. Продолжительность подкисления 8-10 суток. В начале из генератора вытекает уксус, имеющий сильный запах и вкус древесины и темную окраску, его отправляют на склад для последующего приготовления сусла, затем вытекающий уксус становится более светлым и чистым и когда кислотность вытекающего уксуса сравняется с кислотностью поступающего уксуса – процесс заполнения генератора считается законченным. Уксуснокислые бактерии в ходе этого действия полностью оседают на наполнителе. Затем начинают аэрировать генератор или с помощью вентилятора или естественным способом за счет разницы температуры внутри генератора и снаружи. Одновременно с этим начинают заливку сусла для брожения. Сусло для брожения представляет собой смесь: 3% раствора этилового спирта, 6% раствора уксусной кислоты, раствора технической глюкозы, раствора сульфата аммония и раствора поташа (три последних компонента используются для уксуснокислых бактерий). Сусло заливается на поверхность стружки сверху вниз и проходя через слой стружки оно теряет спирт вследствие окисления и вытекает из генератора, обогащенное уксусной кислотой. Таким образом, генератор может работать много лет без замены стружки. Из 100 л безводного спирта получается 103 кг уксусной кислоты. Однако, данный способ имеет недостатки, связанные с невозможностью равномерного распределения питательной среды по всей поверхности наполнителя и равномерного снабжения воздухом клеток уксусно-кислых бактерий. В связи с этим был разработан глубинный способ получения уксуса, в котором особое значение придается условиям непрерывной аэрации культуральной среды, что повышает продуктивность микроорганизмов.

Особенность циркуляционного способа состоит в том, что окисляемое сусло многократно пропускают через засеянную бактериями насадку генератора до тех пор, пока не окислится весь спирт, после чего готовый уксус выкачивают из генератора и в него заливают свежее сусло. Процесс окисления длится 5-6 суток. Сусло при циркуляционном способе готовят из спирта, воды и питательных веществ. При этом способе необходима повышенная температура брожения (30-34оС), поэтому между напорным чаном и генератором устанавливают теплообменник, в котором сусло подогревают. При этом способе производства уксуса очень маленькие потери, что значительно увеличивает выход уксусной кислоты.

Уксусную кислоту, вытекающую из генератора, осветляют и фильтруют. Для осветления применяют желатин, рыбий клей или активированный уголь. Время осветления – 2-3 суток. Осветленный продукт сцеживают, фильтруют на многослойной фильтрационной установке. Затем неразбавленный уксус наливают в дубовые бочки и выдерживают не менее 2 месяцев в лагерном отделении для созревания. Далее уксусную кислоту разбавляют водой до стандартной кислотности и готовый продукт фильтруют и пастеризуют при температуре 60-70оС. Затем его охлаждают и разливают в бутылки или бочки (для использования на консервных заводах).