SU1155617A1 - Способ получени пищевого уксуса - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИЩЕВОГО УКСУСА, предусматривающий окисление этилового спирта уксуснокислыми бактери ми, закрепленньми на насадке, при многоступенчатом перетоке куль- туральной жидкости через батарее последовательно соединенна между собой ферментеров-окислителей,аэра1ЩИ среды воздухе и непрерывна  отборе готового продукта из последней ступени окислений, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  выхода готового продукта и сокращени  расхода сырь  и вспомогательных материалов, от общего потока спирта, предназначенного дл  окислени  уксуснокислыми бактери ми , отбирают его часть, смешивают с минеральнЕЛ и сол ми: фосфорнокислым аммонием, фосфорнокислым калием и сернокисльм магнием, и частью сырого уксуса, отдираемого с последней стадии окислени , и осущеставл ют экстракцию биологически активных веществ из тел уксуснокислых бактер й в раствор с послед1по (Л щнм разделением полученного экстракта на два потока и подачей их соответственно на начальную и конечную стадии процесса окислени , поддср .жива  при этом скорость разбавлени , на этих стади х соответственно 0,035-0,045 чи 0,1-0,013 ч при этом на начальную стадию щ)оцесса сл ел окислени  дополнительно ввод т упар .енш кукурузньй экстракт. О)

Description

изобретение относитс  к бродильной промышленности, в частности к способам получени  пищевого уксуса.

Известен способ получени  пищево уксуса, предусматривающий окисление этилового спирта уксуснокислыми бактери ми при последовательном перемещении питательной среды через культуру уксуснокислых бактерий, закрепленнык на стружке, и одновре меиной циркул ции ее в многоступенчатой системе последовательно соедашеиных ме эду собой окислителей с непрерывн1Ф притоком свежей питательной среды на первую ступень и непрерьюным отбором окислительной кудьтуральной жидкости, содержацей 9-10 мас.% уксусной кислоты 13 .

Наиболее близким к предлагаеttoity по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ получени  пищевого уксуса, предусматривающий окисление этило .вого спирта уксуснокисльми бактериЯ1«т , закрепле ньми на насадке при мкогоступейчат 1 перетоке культуральной Я31ДКОСТИ через батарею йоследовательйо соединенных между собой ферментеров-окислителей, аэрахош среды воздухом и непрерывно отборе готового продукта из последней ступени окислени  21.

Однако иззвест ый способ характеризуетс  ие&ысоким выходом готрвого продукта, кроме того дл  произаодства уксусной кислоты требуетс  повывеиыый расход сырь  и вспо могательных материалов.

Цель изобретени  - увеличение выхода готового продукта и сокращение расхода и вспомогательных нате{9 калов.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу получени  ГЕицевого уксуса, предусматривак цему оюссление этилового спирта уксуснокнслшни бактери ми, закреплекньмн н насадке, при многоступенчатом перетоке культуральной жидкости через батарею последовательно соединенных между собой ферментеров-окислителей аэрации среды воздухом и неарерывком отборе готового продукта, от овщвго потока спирта, предназначенноГо дл  окислени  уксуснокислыми бактери ин, отбирают часть, смешивают с м неральными сол ми: фосфорнокислым аммонием, фосфорнокислым калием и сернокислым магнием и Частью сырого уксуса, отбираемого с последней стадии окислени , и осуществл ют экстракцию биологически активных веществ из тел уксуснокислых бактерий в раствор с последующим разделением полученного экстракта на два потока и подачей их соответст.венно на начальную и конечную . стадии процесса окислени , поддержива  при этом скорость разбавлени  на этих стади х соответственно равной 0,035-0,045 ч и 0,01-0,013 ч при этом на начальную стадию процесса окислени  дополнительно вйод т упаренный кукурузный экстракт.

Сущность предлагаемого способа заключаетс  в следующем. Готов т питательную среду, содержащую этиловый спирт (35-40 об.%), уксусную кислоту (3-4 вес.%), обогащенную телами уксуснокислых бактерий, угриц и других продуктов метаболизма , которую отбирают из сборника сырого ук.суса или последнего окислител , минеральных солей: аммони  фосфорнокислого (двузамещенного), кали  фосфорнокислого (однозамещенного) и Магни  сернокислого.

Уксусна  кислота, содержаща  тела уксуснокислых бактерий, угриц и дру .гих продуктов метаболизма, необходима дл  обогащени  минерального питани  органическими добавками, ш сеющимис  в них витаминам, ферментами , аминокислотами. Дл  наиболее полного извлечени  указанных элементов из клеток уксуснокислых бактерий и угриц используют этиловый спирт высокой концентрации (35-40 об.%), в котором при помощи минеральных солей раствор етс  стенка клеток бактерий и угриц, раствор ютс , расщешкпотс  и экстрагируютс  биологически активные вещества из клеток в питательный раствор.

В емкости дл  приготовлени  экстрактов заливают этшювг спирт в количестве, необходимом дл  экстракции биологически активных веществ из клеток уксуснокислых бактерий и угриц, затем задают необходимое количество обогащенного уксуснокислыми бактери ми и угрицами сырого уксуса, добавл ют минеральные соли, предварительно растворенные в специальной емкости, причем каждую сол раствор ют отдельно. Смесь этиловог спирта, уксусной кислоты с уксуснокислыми бактери ми и угрицами и минеральных солей вьщерживают при 25-35 С 10-12 ч, при этом происходи растворение стенок клеток бактерий и угриц, растворение и экстрагирова ние ферментов, витаминов и аминокислот из.клеток в раствор. Получен ный обогащенньй экстракт дел т зате на два неравных потока. Больший пот смешивают с остальньм спиртом, необходимым дл  окислени , упаренным кукурузным экстрактом в количес ве 0,1-0,2%, добавл ют воду до необ ходимой концентрации кислоту и спирта и полученную питательную сме подают на окисление в головной ферментер-окислитель . Второй поток обогащенного экстра . та подают в хвостовой (последний) ферментер-окислитель дл  обогащени  культуральной жидкости биологически активными веществами, так как в головном все эти вещества потребл ютс  микроорганизмами и в последующие ферментеры-окисли,тали приходит среда уже обедненна  питательными веществами, что отрицательно вли ет на интенсивность окислени  и соответственно на производительность последующих окислителей. Процесс окислени  этилового спирта в головном ферментере-окислителе ведут в услови х умеренного ингибировани  размножени  уксуснокислых бактерий поддерживанием концентрации уксусной кислоты в нем 8,0.t 0,2%. Даннз ю концентрацию поддерживают скоростью разбавлени  0,035-0,045 лимитацией минеральных солей в определенных пределах , что приводит к сдвигу реакдни и усилению образовани  продукта неполного окислени  спирта уксусной кислоты Минеральные соли задают в количестве, г/л: ( 0,4-0,5, 0,20-0,25, MgSO, 0,12-0,125. Концентраци  уксусной кислоты от одного ферментера-окислител  к другому увеличиваетс  от 8,0 до tO 10,8%, а содержание этилового спирта и питательных веществ уменыпает .с  рт 2,0 до 0,3 об.%. Дл  увеличени  окислительной способности уксуснокислых бактерий и соответственно увеличени  содержани  спирта в последний ферментер-окислитель поступает обогащенный экстракт со скоростью разбавлени  0,01-0,013 г Температура в каждом ферментере-окислителе поддерживаетс  посто нной 31-32 п. Пример 1. Процесс ведут в батарее из двух ферментеров-окислителей с полным объемом 30,0 м каждый. Объем наполнител  15 м, сборника 7500 л, объем культуральной жидкости 2000 л. Готов т питательную среду следующего состава: этиловый спирт 350 л, уксусна  кислота (9%) 500 л, фосфорнокислый аммоний 400 г, фосфорнокислого кали  - 200 г и сернокислого магни  - 120 г., воду добавл ют до объема 1000 л. Полученную смесь выдерживают 12 ч при 35°С, при этом происходит растворение оболочки клеток .уксуснокислых бактерий и угриц и экстрагирование из клеток в раствор ферментов, витаминов, аминокислот и других биологически активных веществ. Полученный экстракт раздел ют на два неравных потока в соотношении 3:1. Больший поток в количестве 750 л смешивают с остальным спиртом (187,5 л) и упаренньм кукурузным экстрактом (5 кг), довод т объем водой до 5000 л и подают на окисление в головной ферментер-окислитель . Второй поток в количестве 250 л обогащенного экстракта подают во второй (последний ) ферментер-окислитель дл  обогащени  культуральной жидкости биологически активнеми веществами. В головном ферментере-окислителе поддерживают скорость разбавлени  0,035 г, во втором - 0,01 г , а количество питательного сусла с учетом среды, наход щейс  на напелкителе , 157 и 25 л/ч. Концентраци  уксусной кислоты по ферментерам-окислител м, мас.%: 1 - 8,1, 2 - 10,0. Процесс окислени  ведут при 32 °С. Дл  окислени  используют культуру уксуснокислых бактерий вида Acetoaeter aceti.

51155617 .

Технологические Параметры про- са в батарее окислителей представцесса получени  биохимического уксу- лены в табл.1. Удельна  скорость разбасвлени , Концентраци  уксусной кислоты, мае,% Концентраци  спирта, об.% Производительность по кислоте кг 100% уксусной кислоты в сутки с 1 м стружки Выход 95,6%. Суммарный съем в услови х производства 3033 л 9%-но- го уксуса в сутки. . Пример 2. Процесс ползгче НИН пищевого згйсуса осуществл етс  аналогично примеру 1, но скорость . Параметры Удельна  скорость разбавлени , ч Концентраци  уксусной кислоты, мас.% Концентраци  сшрта, об,% Производительность по кислоте, кг 100% СН)СООН в сутки с 1 м стружки . Выход 88,7%, суммарной съем в услови х пр01йводства - 3600 л 9%-ного уксуса в сутки. Пример 3. Процесс получени  пищевого уксуса ведут аналогично прютеру 1, только скорость разбав- 4S ; Параметры Удельна  скорость разбавлени , Концентраци  уксусной кислоты, мас.% Концентраци  спирта, об.% Производительность по кислоте, кг 1QO% CHjCOOH в сутки с 1 м стружки Таблица 1 I-e-ll.- e«we «e - --™-в- - --ч-- - - ™ Ч- - 1 12 0,0350,01 8,110,0 . 0,25 15,83,2 разбавлени  в головном и хвостовом ферментерах-окислител х 0,045 и 0,013 ч соответственно. Технологические параметры процесса приведены в табл.2. Т а б л и ц а 2 IITZT I 1 I 2 0,0450,013 7,910,8 1,70,25 17,54,0 лени  на начальной и конечной стади х составл ет 0,040 и 0,09 ч соответственно. Технологические параметры процесса приведены в табл.3. Т а б Л И. Ц а 3 I 1 I 2 0,0400,012 8,09,9 1,80,30 16,83,75 Выход 90,4%. Суммарньп съем уксусной кислоты - 3400 л 9%-ного уксуса в сутки. Пример 4 (контроль). Процесс получени  пищевого уксуса осу- 5 ществл ют аналогично примеру 1, но 11556 178 скорость разбавлени  выходит за границы указанных пределов, а именно составл ет 0,034 и 0,014 ч соответственно Технологические параметры процесса приведены в табл.4. Таблица 4

Производительность по кислоте, кг 100% CHjCOOH в сутки с 1 мз стружки

Выход 87,4. Суммарньй съем в услови х производства 270t3 л 9%-ного уксуса.

Пример 5 (контроль). Процесс получени  пищевого уксуса осзпцествл ют аналогично примеру 1,

Производительность по кислоте, кг 100% CHjCOOH в сутки с Г м стружки

Выход 85j7%. Суммарный съем в услови х производства составл ет 2900 л 9%-ного уксуса,

Таким образом, процесс экстрагировани  из биомассы уксуснокислых бактерий биологически активных веществ спиртом и подача экстракта на начальную и конечную стадии окислени  с поддержанием указанной скорости раз бавлени  и введением на начальной стадии процесса упаренного кукурузного экстракта способствует повышенмо вЕлхода готового продукта и сн1Ше ию расхода сырь  и вспомогательных материалов так как уксуснокислые бактерии ра2 ,2

14,1

но скорость разбавлени  также выходит за границы указанных пределов, а именно составл ет 0,046 и 0,009 соответственно.

Технологические параметры процесса приведены в табл.5.

Таблица 5

16,1

1,2

ботают в оптимальных стабильных услови х с посто нством технологических параметров, получа  дополнительное органическое питание в виде биологически активных добавок способствующее повышению их окислительной способности, вследствие чего сокращаетс  расход углеводныж продуктов на образование клеток уксуснокислых бактерий,

Предлагаеьшй способ обеспечивае снижение расхода этилового спирта и минеральных солей за счет введени  в питательную смесь упаренного кукурузного экстрактаi увеличение выхода готового продукта с 80-85

до 90-95%, стабильность технологического процесса получени  уксуса, за счет оптимальных технологических параметров, повьппение концентрации конечного продукта за счет введени  дополнительного питани  на последней стадии окислени i

Выход уксусной кислоты, %

Концентраци  уксусной кислоты, мас.%

Расход этилового спирта на 1000 дал 9%-ного уксуса, л

Продуктивность по 100%-ной уксусной кислоте, кг с 1 м стружки в сутки Предлагаемьй способ позвол ет увеличить выход готового продукта и сокуслови  дл  направленной автоселекции уксуснокислых бактерий, адаптированных к услови м повышенной кислотности.

В табл. 6 представлены сравнительные показатели известного и предлагаемого способов.

Таблицаб

85,8-87,6

88,7-95,6

9,0-9,2

10-10j8

101,5-940

1050-1030

8-9

9,5-10,2 ратить расход сырь  и вспомогательных материалов.

Claims (1)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИЩЕВОГО УКСУСА, предусматривающий окисление этилового спирта уксуснокислыми бактериями, закреппенньми на насадке, при многоступенчатом перетоке культуральной жидкости через батарею последовательно соединенных между собой ферментеров-окислителей,аэра- ! дай среды воздухом и непрерывке»! отборе готового продукта из послед ней ступени окисления, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода готового продукта и сокращения расхода сырья и вспомогательных материалов, от общего потока спирта, предназначенного для окисления уксуснокислыми бактериями, отбирают его часть, смешивают с минеральными солями: фосфорнокислым аммонием, фосфорнокислым калием и сернокисльвм магнием, и частью сырого уксуса, отбираемого с последней стадии окисления, и осущеставляют экстракцию биологически активных веществ из тел уксусно- g кислых бактерий в раствор с последую-ι щим разделением полученного экстракта на два потока и подачей их соответственно на начальную и конечную стадии процесса окисления, поддерживая при этом скорость разбавления на этих стадиях соответственно 0,035-0,045 ч'+и 0,1-0,013 ч'¹, при этом на начальную стадию процесса Окисления дополнительно вводят упар.енный кукурузньй экстракт.