Способ производства пищевого уксуса Советский патент 1990 года по МПК C12J1/04 

Изобретение относится к пищевой биотехнологии, в частности, к способам производства уксуса.

Цель изобретения - повышение качества и увеличение выхода готового продукта.

Предлагаемый способ заключается в следующем.

Барду разделяют на два потока в соотношении 3,5:1 и осуществляют спиртование каждого их этих потоков конпентратом головр1ой фракции этилового спирта - отходом спиртового производства в соотношениях, соот- вественно равных 2:1 и 1:1. Первый ил потоков используют в качестве основной титательной среды для биологического окисления спирта уксуснокислыми бактериями глубинным методом при аэрировании воздухом среды и входящих в состав барды компонентов, а второй разделяют на две части в соотношении 5:1 и вводят их на стадии окисления, соответственно на экспоненциальной и стационарной фазах развития уксусно-кислых бактерий.

В состав концентрата головной фракции этилового спирта, кроме 20- 35%-ного этилового спирта, входят, %: ацетальдегид 15-30; пропионовый альдегид 0,02-1,5; метилацетат 0,5- 1,0; этилацетат 12,17j этилпропионат 0,06-0,1; уксусная кислота 0,02 - 0,05; метиловьБ спирт 0,8-10 и небольшое количество воды и других

05

компонентов, которые обычно вырабатываются уксусно-киспыми бактериями в процессе оксиления сдирта.

Концентрат головной фракции этилового сгшрта, получаемый при производстве реактификованного этилового спирта из головной фракции этилового спирта методом направленной ректификации, обычно выводится из спиртового производства в качеств отхода, который в дальнейшем нигде не применяется, и уничтожается,

В предлагаемом способе концентрат головной фракции этилового спирта используют в качестве.питательной среды для производства уксуса и для подпитки среды на определенных стадиях развития уксусно-кислых бактерий, В питательную среду задают уже готовые промежуточные продукты жизнедеятельности укусусно-кислых бактерий, что значительно сокращает продолжительность цикла ИХ развития и процесса в целом, что ведет к росту производительности ферментаторов.

В экспоненциальной фазе идет основное образование биомассы и окис ление спирта. Введение в питательную среду на данной фазе роста уксуснокислых бактерий промежуточных продуктов их жизнедеятельности улучшает обменные процессы и ускоряет процесс образования и накопления биомассы и уксусной кислоты.

В стационарной фазе процесс образования биомассы практически закончен, идет кислотообразованние и формирование органолептических качеств готового продукта. При введении в питательную среду компонентов, влияющих на вкус и аромат уксуса, таких как этилацетет, метилацетат, этил- пропионат, ацетальдегид и так далее содержащихся в концентрате головной фракции этилового спирта, идет частичное их потребление уксусно-кислы- ми бактериями на данной фазе роста. Оставшаяся,.не потребленная часть компонентов способствует улучшению органолептики готового продукта.

На чертеже приведена схема, поясняющая предлагаемый способ. На схеме показаны резервуар 1, сборники 2 и .3 резервуар 4, ферментаторы 5 - 8.Барду, разделенную на два потока в соотношении 3,5:1, из резервуара 1 подают соответственно в сборники для приготовления питательных сред: в сборник 2 основной среды и сборник 3 сред1Л для поДпитки. Из резервуара 4 в сборники 2 и З пи- тательной среды подают концентрат головной фракции этилового спирта в соотношении к задаваемому количеству барды соответственно 1:2 и 1:1, Для подкисления основной питательной среды до концентрации 0,7% из ферментатора 5 в сборник 2 направляют сырой уксус. Из сборника 3 питательную среду, разделенную ,на два потока в соотношении 5:1, направляют соот- 5 вественно .в ферментатор 6 в период экспоненциальной фазы и ферментатор 7 в период стационарной фазы роста укусусно-кислых б-актерий. Из ферментатора 5 сырой, уксус поступает на 0 пастеризацию, фильтрацию и розлив. При периодическом процессе производства уксуса этот способ осуществляют так, что потоки питательной среды, используемой для подпитки, направля- 5 ют в ферментатор в те периоды цикла, в которых достигается то же самое соотношение кисл.оты и спирта, как и при глубинном способе.

Пример 1. Процесс получения р. уксз са ведут в батарее, состоящей из четырех последовательно соединенных ферментаторов с полезным объемом культуральной жидкости 6000 л.

Винную барду, разделенную на два потока в соотношении 3,5:1 (в коли- .честв.енном соотношении 5300 и 1514л), из резервуара для барды подают в сборники для приготовления питательных сред: в сборник основной среды и дд сборник среды для подпитки.

Основную питательную среду гото- вят в сборнике основной среды путем смешивания винной барды, концентрата головной фракции этилового спирта и дг сырого уксуса в объемах 5300, 3000- и 700 .л соответственно. При этом готовая среда содержит, %.: этанол 9; уксусная кислота 0,7; ацетальдегида 6,6; эфиры в пересчете на этилацетат 6,6; фосфор 0,02; глицерин 0,3; ор- т анические кислоты 0,93; аминокислоты 0,07. Скорость подачи питательной среды в первьй ферментатор 450 л/ч.

Питательную среду для подпитки готовят в сборнике среды для подпит- ки путем смешения винн. й барды и концентрата головной фракции эт iлoвo- го спирта в количественном соотношении соответственно 1514 и 1514 л.

5

50

55

1

Готовая среда содержит, %: этанол 13,5; ацетальдегида 10; эфиры в пересчете на этилацетат 10, Эту среду делят на два потока в соотношенш 5: или в объеме 2523,3 и 504,6 л. Первый поток непрерывно подают во второ ферментатор для подпитки срб.ды на стадии экспотенциальной фазы роста .уксусно-кислых бактерий. Скорость подачи среды 80 л/ч. За счет обогащения среды компонентами концентрата головной фракции этилового спирта (ацетальдегидом, этилацет.атом, ме- тилацетатом и др), являющимися.. промежуточными продуктами жизнедеятельности укусно-кислых бактерт, происходит улучшение обменных процессов в ферментаторе, ускорение процесса окисления спирта.

Второй поток подают в третий ферментатор для подпитки среды в период стационарной фазы роста уксусно-кислых бактерий. Скорость подачи среды 30 л/ч. За счет компонентов,содержащихся в концентрате головной фракции этилового спирта (ацетальдегид, про- пионовый альдегид, метилацетат, этил ацетат и др,), происходит улучшение органолептических свойств готового продукта.

Результаты экспериментов приведены в табл.1

Из табл.1 следует, что только при соответствиях потоков барды 3,5:1; барды и концентрата головной фракции этилового спирта при приготовлении основной питательной среды 2:1; барды и концентрата головной фракции этилового спирта при приготовлении среды для подпитки на экспоненциальной и стационарной фазах роста уксусно-кислых бактерий 1:1; питательной среды, поступающей для подпитки во второй и третшл ферментаторы 5:1, . обеспечивается увеличение выхода и улучшение качества готового продукта

П р и м е р 2. Процесс получения уксуса ведут периодическим способом в ферментаторе с полезным объемом культуральной жидкости 6000 л. Питательную среду основную и для подпитки готовят как указано в примере 1,

Основную питательную среду, содержащую 273 л концентрата головной фракции этилового спирта, 1389 л винной барды, подают в ферментатор, содержащий 3333 л сырого 9%-ного уксу19256

са, при этом соотношенрш в среде находится кислоты 6,0%, спирта 1,5%, Питательную среду для подпитки, содержащую 500 л концентрата головной фракции ЭТИЛОВОГО спирта и 500 л барды, из сборника подают в ферментатор в период экспотенциальной фазы роста уксусно-кислых бактерий в коли- Q честве 80% при кoнцeнтpaцIiи кислоты 8,0% и в .период стационарной фазы при концентрации кислоты 8,5% в количестве 20%,

5 . В табл,2 приведены сравнительные данные о выходе, качественных показателях уксуса и производительности батареи ферментаторов по предлагаемому и известному способам,

20

Таким образом, предлагаемьп способ позволяет получать из барды и неиспользуемого ранее отхода спиртового производства - концентрата головной

5 фракции этилового спирта - пищевой уксус, отлича1ог1ийся хорошей органолептикой с одновременным увеличением его выхода.

30 Ф о р м у л а изобретения

Способ производства пищевого уксуса, предусматривающий приготовление питательной среды путем спиртования

барды, биологическое окисление компонентов питательной среды в уксусную кислоту в присутствии уксусно-кпсльгх бактерий глубинным методом при аэрировании воздухом среды и отвод сыроQ го уксуса с последующей его обработкой, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения качества и увеличения выхода готового проду-кта, барду разделяют на два потока в со5 отноигении 3,5:1,0, осуществляют спиртование каждого из этих потоков концентратом головной фракции этилового спирта- отходом спиртового производ. ства в соотношениях соответственно

0 2:1 и 1:1, первьй из потоков используют в качестве питательной среды для биологического окисления спирта и входящих в состав среды компонентов, а второй разделяют на две части в с.ос отношении 5:1 и вводят на стадию биологического окисления соответственно в экспоненгщальную и стационарную фазу развития уксусно-кислых бактерий.

Показатели

Выход,Z

Таблица 1

Ароматические вещества в готовом продукте,Z Ацетальдегид Этилацетат Этилпропиоват

Метилпропионат

Изобретение относится к пищевой биотехнологии, а именно к способам получения пищевого уксуса. Цель изобретения - повышение качества и увеличение выхода готового продукта. Способ заключается в следующем. Барду, разделенную на 2 потока в соотношении 3,5:1, спиртуют концентратом головной фракции этилового спирта в соотношениях, соответственно равных 2:1 и 1:1. Первый поток используют в качестве основной питательный среды при окислении спирта уксуснокислыми бактериями глубинным методом с аэрацией воздухом. Второй разделяют на 2 части в соотношении 5:1 и подают в экспоненциальную и стационарную фазы развития уксуснокислых бактерий. 2 табл. 1 ил.

Соотношение потоков барки

5:1 3.5 : 1

2: (

Соотношение потоков барды и кон- цзатрата головной фракцш этилового спирта при приготрвленга основной hiiTarenbHoft среды;

3: 1 2 t 1 1:1

Соотйошение потоков барды н концентрата головкой фракика этилового спирт при приготовлении среды для подпитки на экспоненциальной и cfaMHonapHOft фазах поста укйусно-кислых бактерий:

2:1

i i 1

1 : 2

Соотношение потоков питательной средь поступающей для подпитки во второй и . третий ферментаторы:

3:1

5:1

7 : 1

Ароматические вещества, %

Производительность батареи ферментаторов, кг ,сут Выход, %

6-1020 МО 23 -Ю 9-10 1 -10

5-10

6-10- 10-10 15-10

10-10 20-10 28-10

10-10 1 ЧО- 2-10

,-f

7 -10 20.10 30.10

-Ч- 12.10-«

-5

1 -10 5 -10

5-10 10-10- 20-10

,-э

Не обнаружено 20-101.10- 50-10

10-10- 5.10

Таблица 2

0,0038

33,4 89 .