Способ получения пищевого уксуса

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИЩЕВОГО УКСУСА, предусматривающий окисление этилового спирта уксуснокислыми бактериями, закрепленньми на насадке, при многоступенчатом перетоке культуральной жидкости через батарее последовательно соединенна между собой ферментеров-окислителей,аэра1ЩИ среды воздухе и непрерывная отборе готового продукта из последней ступени окислений, 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 минеральнЕЛ и солями: фосфорнокислым аммонием, фосфорнокислым калием и сернокисльм магнием, и частью сырого уксуса, отдираемого с последней стадии окисления, и осущеставляют 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 окисления, поддср .живая при этом скорость разбавления , на этих стадиях соответственно 0,035-0,045 чи 0,1-0,013 ч при этом на начальную стадию щ)оцесса сл ел окисления дополнительно вводят упар .енш кукурузньй экстракт. О)

„„SU„„155617

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ФсЮ С 12 J 1 04 .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЬЙ НОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИД=ТЕЛЬСТВУ (21) 3683414/28-1 3 (22) 28.12.83 (46) 15.05.85. Бюп.Р 18

l(72) Г.В. Галкина, С.К. Патеенко, P.Ф. Гигинейшвили, П.Я. Бачурин, Б.А. Устинников, И.А. Абдеев, Я.Ш. Канаев, Д.Х. Усманова и А.Г. Емельянов (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт продуктов брожения (53) 663.242 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 1010120, кл. С 12 J 1/04, 1983.

2. Авторское свидетельство СССР, Ф 1006483, кл. С 12 J 1/04, 1983. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИЩЕВОГО

УКСУСА, предусматривающий окисление этилового спирта уксуснокисльии бактериями, закрепленнычи на насадке, при многоступенчатом перетоке культуральной жидкости через батарею последовательно соединенщух между собой ферментеров-окислителей,аэра- : ции среды воздухом и непрерывном отборе готового продукта из последней ступени окисления, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения выхода готового продукта и сокращения расхода сырья и вспомогательных материалов, от общего потока спирта, предназначенного для окисления уксуснокисльми бактериями, отбирают его часть, смешивают с минеральньии солями: фосфор« нокисльм аммонием, фосфорнокислым калием и сернокисльм магнием, и частью сырого уксуса, отбираемого с последней стадии окисления, и осущеставляют экстракцию биологически активных веществ из тел уксусно- Я кислых бактерий в раствор с последующим разделением полученного экстракта на два потока и подачей их соответственно на начальную и конечную стадии процесса окисления, поддер.живая при этом скорость разбавления на этих стадйях соответственно

0,035-0,045 ч " н 0,1-0,013 ч, при этом на начальную стадию процесса окисления дополнительно вводят упареннъФ кукурузньй экстракт.

Ь® 4

1155б17

Изобретение относится к бродильной промьпаленности, в частности к способам получения пищевого уксуса.

Известен способ получения пищевого уксуса, предусматривающий окисле- 5 ние этилового спирта уксуснокнслыми бактериями при последовательном перемещении питательной среды через культуру уксуснокислых бактерий, закрепленных на стружке, и одновременной циркуляции ее в многоступенчатой системе последовательно соединенных между собой окислителей с непрерывным притоком свежей питательной среды на первую ступень н непрерывным отбором окислительной культуральной жидкости, содержащей 9-10 мас.X уксусной кислоты (t) .

Наиболее близким к предлагаемойу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения пищевого уксуса, предусматривающий окисление этило, вого спцрта уксуснокислыми бактериямк, закрепленными на насадке.при многоступенчатом перетоке культуральной жидкости через батарею последовательно соединенных между собой ферментеров-окислителей, ЗО аэрации среды воздухом и непрерывном отборе готового продукта из последней ступени окисления Г21.

Однако известныВ способ характеризуется невысоким выходом гото- З вого продукта, кроме того для производства уксусной кислоты требуется повнюенный расход сырья и вспомогательных материалов.

Цель изобретения - увеличение 4б выхода готового продукта и сокращеиме расхода сырья и вспомогательных матефиэлове

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения esoro уксуса, предусматривающему окясление этилового спирта уксуснокмсльвеи бактериями, закрепленными на васадке, при многоступенчатом перетоке культуральной жидкости через уу батарею последовательно соединеннык между собой ферментepos-окислителей, аэрации среды воздухом н непрерывном отборе готового продукта, от общего потока спирта, предназначенного для окисления уксуснокисльми бактериями, отбирают часть, смеаивают с мииералъничи солями: фосфорнокислым аммонием, фосфорнокислым калием и сернокислым магнием и частью сырого уксуса, отбираемого с последней стадии окисления, н осуществляют экстракцию биологически активных веществ нз тел уксуснокислых бактерий в раствор с последующим 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 равной 0,035-0,045 ч и

0,01-,013 ч, при этом на начальную стадию процесса окисления дополнительно вводят упаренный кукурузный экстракт.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Готовят питательную среду, содержащую этиловый спирт (35-40 об.7), уксусную кислоту (3-4 вес.Ж), обогащенную телами уксуснокислых бактерий, угриц и других продуктов метаболизма, которую отбирают из сборника сырого уксуса или последнего окислителя, минеральных солей: аммония фосфорнокислого (двузамещенного), калия фосфорнокислого (однозамещенного) и магния сернокислого. уксусная кислота, содержащая тела уксуснокислых бактерий, угриц и дру" гих продуктов метаболизма, необходима для обогащения минерального питания органическими добавками, имеющимнся в них витаминами, ферментами, аминокислотами. Для наиболее полного извлечения указанных элементов иэ клеток уксуснокислых бактерий и угриц используют этиловый спирт высокой концентрации (35-40 об.Ж), в котором при помощи минеральных солей растворяется стенка клеток бактерий и угрнц, растворяются, расщепляются и экстрагируются биологически активные вещества иэ клеток в питательный раствор.

В емкости для приготовления экстрактов заливают эткловьй спирт в количестве, необходимом для экстракции биологически активныс веществ из клеток уксуснокислых бактерий и угриц, затем задают необходююе количество обогащенного уксуснокислыми бактериями и угрицами сырого уксуса, добавляют минеральные соли, предварительно растворенные в спе1155617. циальной емкости, причем каждую соль растворяют отдельно. Смесь этилового. спирта, уксусной кислоты с уксуснокислыми бактериями и угрицами и минеральных солей выдерживают при 5

25-35 С 10-12 ч, при этом происходит растворение стенок клеток бактерий и угриц, растворение и экстрагирование ферментов, витаминов и аминокислот из клеток в раствор. Получен- 10 ный обогащенный экстракт делят затем на два неравных потока. Больший поток смешивают с остальным спиртом, необходимым для окисления, упаренным кукурузным экстрактом в количест-.f5 ве 0,1"0,2%, добавляют воду до необходимой концентрации кислоты и спирта и полученную питательную смесь > подают на окисление в головной ферментер-окислитель. 20

Второй поток обогащенного экстрак. та подают в хвостовой (последний) ферментер-окислитель для обогащения культуральной жидкости биологически активными веществами, 25 так как в головном все эти вещества потребляются микроорганизмами и в последующие ферментеры-окислй-тели приходит среда уже обедненная питательными веществами, что отри- 3О цательно влияет на интенсивность окисления и соответственно на производительность последующих окислителей.

Процесс окисления этилового

35 спирта в головном ферментере-окислителе ведут в условиях умеренного ингибирования размножения уксуснокислых бактерий. поддерживанием концентрации уксусной кислоты в нем 4О

8,0 + 0,2%. Данную концентрацию поддерживают скоростью разбавления

0,035-0,045 ч "и лимитацией минеральных солей в определенных пределах, что приводит к сдвигу реакции и усилению образования продукта неполного окисления спирта— уксусной кислоты. Минеральные соли задают в количестве, г/л: (NH<) ИРОЙ

0,4-0,5, KHgPOq 0,20-0,25, HgSOj;, у

0,12-0,125.

Концентрация уксусной кислоты от одного ферментера-окислителя к другому увеличивается от 8,0 до 1010,8%, а содержание этилового спир- у та и питательных веществ уменьшает. ся от 2,0 до 0,3 об.%. Для увеличения окислительной способности уксуснокислых бактерий и соответственно увеличения содержания спирта в последний ферментер-окислитель поступает обогащенный экстракт со скоростью разбавления 0,01-0,013 г

Температура в каждом ферментере-окислителе поддерживается постоянной 31-32 С.

Пример 1. Процесс ведут в батарее из двух ферментеров-окислителей с полным объемом 30,0 м каждый. Объем наполнителя 15 м, сборника 7500 л, объем культуральной жидкости 2000 л.

Готовят питательную среду следующего состава:. этиловый спирт

350 л, уксусная кислота (9%)

500 л, фосфорнокислый аммоний400 r, фосфорнокислого калия—

200 г и сернокислого магния — 120 г., воду добавляют до объема 1000 л.

Полученную смесь выдерживают 12 ч при 35 С, при этом происходит растворение оболочки клеток .уксусиокислых бактерий и угриц и экстрагирование из клеток в раствор ферментов, витаминов, аминокислот и других биологически активных веществ. Полученный экстракт разделяют на два неравных потока в соотношении 3: 1. Больший поток в количестве 750 л смешивают с остальным спиртом (187,5 л) и упаренньк кукурузным экстрактом (5 кг), доводят 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 для обогащения культуральной жидкости биологически активками веществами.

В головном ферментере-окислителе поддерживают скорость разбавления

0,035 г, во втором - 0,01 г, а количество питательного сусла с учетом среды, находящейся на наполнителе, 157 к 25 л/ч.

Концентрация уксусной кислоты по ферментерам-окислителям, мас.Ж:

- 8,1 ° 2 - 10 О.

Процесс окисления ведут при

32 С.

Для окисления используют культуру уксуснокислых бактерий вида Acetobaeter aceti.

1155617

0,01

0,035

10,0

8,1

0,25

1,7

15 8

Параметры

0,045

0,013

7,9

10,8

0,25

1,7

17 5

4,0

Параметры

0,040

0,012

8,0

9,9

f,8

0,30

Производительность по кислоте, «г 190%

СН С008 в сутки с 1 и стружки

16,8

3,75

Технологические параметры процесса получения биохимического уксу °

Параметры

Удельная скорость разбавления, ч "

Концентрация уксусной кислоты, мас.Х

Концентрация спирта, об.%

Производительность по кислоте кг

fOOX уксусной кислоты в сутки с 1 м стружки

Выход 95,6Х. Суммарный съем в условиях производства 3033 л 9Х-но-З го уксуса в сутки.

Пример 2 ° Процесс получения пищевого уксуса осуществляется аналогично примеру 1, но скорость

Удельная скорость разбавления, ч

Концентрация уксусной кислоты, мас.X

Концентрация спирта, об Х

Производительность по кислоте, кг 100Х СН СООН в сутки с 1 мз стружки

Выход 88,7Х, суммарный съем в условиях производства — 3600 л

9%-ного уксуса s сутки.

Пример 3. Процесс получения пищевого уксуса ведут аналогично примеру 1, только скорость разбавудельная скорость разбавления, ч-"

Концентрация уксусной кислоты, мас.Х

Концентрация спирта, об.Х са в батарее окислителей представлены в табл.1. разбавления в головном и хвостовом ферментерах-окислителях 0,045 ч и 0,013 ч соответственно. г

Технологические параметры про цесса приведены в табл.2.

Та блица 2 пения на начальной и конечной стадиях составляет 0,040 н 0,09 ч соответственно.

Технологические параметры процесса приведены в табл.3.

Таблица 3

i 155617 скорость разбавления выходит за границы указанных пределов, а именно составляет 0,034 и 0,014 ч соответственно

5 Технологические параметры процесса приведены в табл.4.

Таблица 4 (2

Параметры

Удельная скорость разбавления, ч "

Концентрация уксусной кислоты, мас.Х

0,014

0,034

9,8

8,2

0,56

1,5

Производительность по кислоте, кг 100%

СН COOH в сутки с 1 м стружки

2,2

14,1

Таблица 5

) 2

Параметры

Удельная скорость разбавления, ч "

Концентрация уксусной кислоты. мас.Х

Концентрация спирта, об.Х

0,046

0,009

7,5

9,5

1,9

0,3

Производительность по кислоте, кг 100%.

СН СООН в сутки с 1 м стружки

2 ботают в оптимальных стабильных условиях с постоянством технологи43 ческих параметров, получая дополнительное органическое питание в виде биологически активных добавок, способствующее повышению их окислительной способности, вследствие

ЗЭ чего сокращается расход углеводных продуктов на образование клеток уксуснокислых бактерий.

Предлагаемый способ обеспечивает снижение расхода этилового спирта

55 и минеральных солей за счет введения в питательную смесь упаренного кукурузного экстракта, увеличение выхода готового продукта с 80-85

Выход 90,4%. Суммарный съем уксусной кислоты — 3400 л 9%-ного уксуса в сутки.

Пример 4 (контроль). Процесс получения пищевого уксуса осуществляют аналогично примеру 1, но

Концентрация спирта, об. Х

Выход 87,4. Суммарный съем в условиях производства 2700 л 9Х-ного уксуса.

Пример 5 (контроль). Процесс получения пищевого уксуса осуществляют аналогично примеру 1, Выход 85,7%. Суммарный съем в условиях производства составляет

2900 л 9Х-ного уксуса, Таким образом, процесс экстрагирования из биомассы уксуснокислых бактерий биологически активных веществ спиртом и подача экстракта на начальную и конечную стадии окисления с поддержанием указанной скорости разбавления и введением на начальной стадии процесса упаренного кукурузного экстракта способствует повышению выхода готового продукта и снижению расхода сырья и вспомогательных материалов, так как уксуснокислые бактерии рано скорость разбавления также выходит за границы укаэанных пределов, а именно составляет 0,046 и 0,009 соответственно.

Технологические параметры процесса приведены в табл.5.

Таблица б

Способ

Показатели известный предлагаемый

88)7-95,6

Выход уксусной кислоты, 7

85,8-87,6

Концентрация уксусной кислоты, мас.Ж

9,0-9,2

10-10;8

Расход этилового спирта на

1000 дал 9Х-ного уксуса, л

1050-1 030

101,5-940 Продуктивность по 1003-ной уксусной кислоте, кг с 1 м стружки в сутки

8-9

9,5-10,2

Предлагаемый способ позволяет увели- ратить расход сырья и вспомогательчить выход готового продукта и сок- ных материалов. L

Составитель Л. Пашинина

Техред С.Мигунова Корректор М. Демчик

Редактор Л. Авраменко

Заказ 3042/23

Тираж 525 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4 до 90-957, стабильность технологического процесса получения уксуса, за счет оптимальных технологических параметров, повышение концентрации конечного продукта за счет введения дополнительного питания на последней стадии окисления, 1155617 I0 условия для направленной автоселекции уксуснокислых бактерий, адаптированных к условиям повышенной кислотности

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