123759177 tehnologia de obtinere a otetului din vin

7/29/2019 123759177 Tehnologia de Obtinere a Otetului Din Vin

1/17

1

Tehnologia de obtinere a otetului din vin

Oetul este o soluie de acid acetic diluat n ap, cunoscut i ca oet de fermentaie,

care se obine din lichide cu coninut de alcool, prin supunerea acestora fermentaiei acetice.Oetul de fermentaie se obine dup natura materiei prime folosite: din vinul natural

alterat; din mal; plamada de mal supus fermentaiei alcoolice; din fructe, cnd este preparat

din mustul de fructe; din alcool etilic obinut din industria vinului.

n prezent, n lume se fabric o gam variat de sortimente de oet. Cea mai mare

cantitate rezult prin transformarea alcoolului n fermentaie alcoolic. Se obine oet din

vinuri albe i roii, din bere i mal, din cidru, din fructe (mere i pere, banane, mango,

citrice, nuci de cocos), iar n Asia din alcoolul de orez. Producia mondial de oet, exprimatn acid acetic pur, este de peste 200 mii tone, ceea ce nseamn circa 2 miliarde litri oet de

10.

Dup calitile gustative, primul loc l ocup oetul din vin i cel din mal. Aceste

dou sortimente au aprut la sfritul secolului al XVIII-lea.

Cerintele crescnde de oet, cantitile limitate de materie prim pentru prepararea

oetului de vin si fabricarea relativ complicat a oetului din mal, au dus la fabricarea oetului

din alcool etilic din vin. Din acel moment, industria oetului a cunoscut posibilitatea unei

extinderi largi funcie de existenta industriei de alcool. Fabricarea relativ simpl a oetului din

alcool a ntrit i mai mult poziia predominant a acestuia.

L. Pasteur a fost primul care a demonstrat c acidul acetic provine prin oxidarea

etanolului, n eviden fiind rolul microorganismelorAcetobactern aceast transformare.

Pentru savant, problema esenial era de a gsi mijlocul de mpiedicare a dezvoltrii

vegetaiilor parazite care erau pricina bolilor vinurilor. Savantul a observat, dup o serie de

experimentri, c nu era nevoie dect s se ridice cteva secunde temperatura vinului la 50

sau 60C.

Oetul obinut n urma acestei fermentaii se prezint sub forma unui lichid incolor

sau colorat, cu gust acru; poate fi obinut prin fermentaie acetic a lichidelor alcoolice

diluate (vin, bere, alcool rectificat-rafinat diluat), distilarea uscat a lemnului ori diluarea

acidului acetic pur.


2/17

2

1.Compoziia oetului de vin

Este caracterizat printr-un gust i o arom plcut, special, coninnd pe lang acid

acetic (3-9%), o cantitate apreciabil de extract (1,5-3 g%) i sruri, printre care bitartratul depotasiu a crui prezen permite diferenierea acestuia de oetul de bere, fructe etc.

Bacteriile acetice reprezint un univers specific. Pentru prima oar ele au fost izolate

n culturi pure de ctre savantul danez Jensen. n 1879 el a reuit s obin din pelicula

acetic dou specii de bacterii pe care, urmnd terminologia timpului, le-a denumit:

Micoderma aceti i Micoderma pasteurianum. Mai trziu acelai savant le-a schimbat

denumirea n Bacterium aceti i Bacterium pasteurianum, la care a mai adugat specia

Bacterium kutzingianum.

n rile vduvite de via de vie, oeturile se fermenteaz pe mal, cereale i bere.

Acestea se deosebesc de cele de vin i alcool printr-un gust fad, neplcut i prin absena

aproape complet a aromei. Pentru ameliorare se adaug lichidului puin vin. Metodele cele

mai rspndite pentru obinerea oetului sunt: metoda Orleans sau metoda francez; metoda

rapida sau german, existnd bineneles o serie de variante intermediare.

Dei durata procesuui de preparare a oetului mrete costulprodusului, aceast

perioad prezint avantaje. n acest timp, considerat "ndelungat", se formeaz substane

aromatice (buchetul") care imprim oetului caliti superioare, tot astfel cum calitile

vinului se mbuntesc prin pstrarea n pivni, dup epuizarea fermentaiei.

Diferite specii de bacterii acetice se comport diferit fa de prezena acidului acetic

n mediul respectiv. Introducerea n proces a bacteriilor care sunt adaptate la concentraii mari

de acid acetic va permite obinerea unor condiii selective capabile de a proteja fabricaia att

fa de flora strin ct i de cea format din bacterii nedorite.

Un proces tipic de fermentaie continu l reprezint metoda rapid" de fabricare a

oetului. Aceast tehnologie se poate aplica deoarece, odat nsmnat i intrat ntr-o

judicioas conducere a parametrilor de cultivare, se poate produce oet ntr-o perioad foarte

ndelungat.

Una dintre problemele fundamentale ale fabricrii oetului ar fi nchiderea ermetic a

vaselor i, legat de aceasta, instalarea unui dispozitiv care s stimuleze curentul de aer

condiionat la o temperatur i compoziie strict determinat, precum i un dispozitiv pentru

reglarea vitezei aerului, depindu-se, astfel, pierderile de pn la 30 % din producie, n

special din cauza volatilizrii alcoolului i acidului acetic.


3/17

3

De altfel, temperatura are o influen decisiv asupra formrii acidului

acetic(oetului). n perioada de var temperatura trebuie s fie n jurul valorii de 35C. O dat

cu sosirea anotimpului de var, diferena de temperatu dintre ncpere i vas se micoreaz

pna cnd devine zero. Dar o dat cu reducerea diferenei de temperatur, se reduce i

diferena de aeraie i deci i aciunea oxidant a bacteriilor. Aceasta, la rndul ei duce la o

scdere a temperaturii n interiorul vasului i, ca urmare, la o diminuare a aerisirii. n cele din

urm, curentul poate fi total ntrerupt i funcionarea vasului s nceteze din cauza

insuficienei de oxigen.

Desigur exist i alte metode pentru fabricarea oetului care n principiu rezult din

combinarea celor dou metode enunate. Astfel, exist metoda veche, de prin 1732, n care

vasul umplut cu material convenabil (ciorchini de struguri fr boabe, talaj etc), se

completeaz cu un lichid de fermentat i se las n repaus o jumtate de zi, dup care se

introduce din nou n primul vas. Prin aceast metod pelicula bacterian se dezvolt pe toat

suprafaa poroas a materialului i fermentaia se produce mai repede dect la metoda

Orleans.

Oetul din alcool poate fi considerat ca un produs finit, ns nu este comercializabil

deoarece are un miros dezagreabil i un gust neptor i mbttor datorit prezenei de

aldehide; acesta dispare fie prin oxidare, fie prin evaporare.

Prin decantare oetul se clarific fr alt operaie. Dup aceast faz, se pritocete.

Cnd butoaiele nu sunt bine nchise, fermentaia este foarte activ la suprafaa lichidului i

cnd a oxidat puinul alcool pe care-l conine, atac oetul care devine apos. Dac el conine

substane azotate sau acizii malic i tartric este expus pericolului de a fi atacat de Bacterium

xilinum care descompune acidul acetic, fcndu-l apos. Dup preparare, indiferent de metod,

produsul este clarificat prin decantare i pstrat la 10 - 15C n butoaie pline, unde sufer o

oxidare lent care-i amelioreaz calitatea.

Oetul alimentar este un produs de fermentaie acetic obinut prin oxidareaenzimatic a alcoolului etilic din unele lichide cu un coninut moderat de alcool.

Oetul este o soluie apoas de acid acetic, care n funcie de materia prim din care se

obine mai conine: glucide, alcool etilic, substane tanante, colorani, compui cu azot,

vitamine, sruri minerale etc. Calitatea oetului de vin este reprezentat prin: 15-18 g/l

extract; 5-8 g/l zaharuri; 12 g/l acid tartric; 2-4 g/1 sruri minerale; 0,8-1,2 g/l alcool etilic i

50-80 g/l acid acetic; aciditatea total a oetului alimentar este 9-0,3 g acid acetic la 100

grame produs (9 aciditate ); culoare de la alb-galbui la brun-rocat.


4/17

4

Concentraia total reprezint concentraia maxim de acid acetic care s-ar putea

obine prin transformarea total a alcoolului din mediu de reacie, calcul utilizat n practica

industrial, are la baz urmtoarea coresponden (pentru 100 ml): La concentraiile uzuale

ale oetului, eroarea introdus prin acest calcul este nesemnificativ.

Bacteriile acetice se caracterizeaz printr-o remarcabil capacitate de oxidare a

etanolului la acid acetic la diverse valori de pH. Acestea aparin genurilorAcetobacter i

Gluconobacter:A. Aceti, A. Hansenii, A. orleanense, A. suboxidans, A. xilinus etc.

Conversia etanolului n acid acetic, n procesul de fermentaie acetic aerob propune,

mai nti, transformarea acestuia n acetaldehid, transformare catalizat de

alcooldehidrogenaza (1). Acetaldehida este hidratat sub aciunea unei hidrolaze (2), iar

aldehid-dehidrogenaza (3) conduce la acid acetic. Activitatea optim a acetobacteriilor este la

pH de 33,2 la concentraia acidului acetic de 8 - 10% i a alcoolului etilic de 6 - 7%.

Cultura bacteriilor acetice se menine n mediu agarizat, care conine fosfai de

amoniu, magneziu i potasiu. Maiaua de bacterii selecionate se realizeaz n mediu nutritiv

lichid cu aerare intens (1,84 m3 aer pentru un litru alcool etilic absolut). Mediul nutritiv

conine pentru un litru alcool etilic absolut: 0.25 g superfosfat; 0.25 g sulfat de amoniu; 9 g

carbonat de potasiu; 5 g glucoz.

Fermentaia acetic este un proces aerob exoterm, cu degajare de 455 - 490 kJ/mol.

Influena procesului tehnologic asupra calitii oetului de fermentaie nu este

neglijabil i n anumite cazuri (oetul balsamic) este extrem de important. Cu toate acestea,

cel mai important factor este materia prim. n funcie de natura materiei prime, exist cteva

tipuri distincte de oet, prezentate pe scurt n continuare.

1.1 Oetul de vin

Se fabric n mod normal din vin. Totui, exist sortimente comerciale care suntprezentate ca oet din vin", dei numai o parte din substratul iniial este format din vin,

restul fiind un alt lichid hidroalcoolic, de obicei un amestec de spirt i ap. Se folosesc n

general vinuri de calitate inferioar sub aspectul aciditii volatile, cu un coninut redus de

dioxid de sulf sau alte substane care ar putea inhiba bacteriile acetice. Culoarea oetului din

vin variaz de la galben pal la rou, n funcie de sortimentul de vin folosit ca materie prim.

Conform normelor Comunitii Europene, aciditatea total a oetului din vin trebuie s fie de

minim 6 g/100 ml, iar coninutul de etanol s fie sub 1,5% (vlv).


5/17

5

1.2Oetul de fructe

Oeturile de fructe sunt obinute prin fermentaia acetic a unor soluii alcoolice

obinute din fructe. Cel mai popular produs de acest tip esteoetul de mere, care are o culoare

galben deschis i o arom specific.

1.3Oetul de orez

Se fabric n Asia, din lichide hidroalcoolice obinute prin fermentarea alcoolic a

unor plmezi de orez, uneori chiar din rachiu de orez. Metodele tradiional e folosesc

fermentaia acetic lent, dar au fost dezvoltate i procedee submerse.

1.4Oetul din spirt

Este denumit uneori i oet alb. Se obine prin fermentaia acetic a unor substraturi

obinute prin diluarea spirtului i adugarea unor nutrieni. n mod normal, acest tip de oet

este incolor i nu are arom.

1.5Oetul balsamic

Este un produs special, fabricat printr-o tehnologie particular care pornete de la

mustul de struguri. Imediat dup nceperea fermentaiei alcoolice a mustului (la aproximativ

o zi de la presare), acesta este concentrat prin evaporare pn cnd volumul

se reduce la o treime din cel iniial. n continuare acest substrat este supus unor

fermentaii alcoolice i acetice concomitente i foarte lente. n acest timp, soluia este trecut

succesiv prin butoaie din lemn de diferite esene.

Procesul dureaz ntre 5 i 12 ani, uneori mai mult. Produsul are un coninut ridicat de

substan uscat, o arom special i o trie acetic de 6-15 grade. Indicii compoziionali ai

oetului variaz foarte mult n funcie de materiile prime folosite i tehnologia adoptat.

Caracteristicile unor tipuri comerciale de oet de fermentaie sunt prezentate n tabelul 7.3,

mpreun cu caracteristicile oetului" sintetic.


6/17

6

2.Caracteristicile materiilor prime

Oetul este un produs cu gust acru, neptor, datorit coninutului n acid acetic. Se

folosete n alimentaie drept condiment la acrirea unor mncruri, la marinarea legumelor,petelui, etc.

Se obine prin dou metode: prin fermentaia acetic a unor materii prime i prin

diluarea cu ap a acidului acetic pur (esena de oet). Dup materia prim folosit la fabricare

se clasific n: oet de fermentaie i oet de distilare.

Oetul de fermentaie

Materiile prime folosite la fabricarea oetului de fermentaie sunt: vinul, borhotul de

fructe, tescovina, diferite soluii alcoolice, etc. Alcoolul din aceste materii prime este oxidat

n acid acetic n prezena aerului. Pentru ca fermentarea acetic s decurg normal, se asigur

n lichidul supus fermentrii o concentraie alcoolic pn la maximum 12, temperatura ntre

25 i 32C, precum i diferite sruri pentru nutriia bacteriilor acetice. n asemenea condiii,

activitatea bacteriilor acetice este optim. Vinurile destinate oetului sunt de obicei bolnave

(oetite, etc), cu defecte sau sunt slab alcoolice. n vederea obinerii unui produs fr defecte,

vinurile sunt supuse unor operaii de condiionare (limpezire, cupajare, etc), iar alcoolul se

dilueaz pn la tria indicat, dup care i se adaug substane nutritive.

Principiul de fabricaie al oetului const n crearea unei suprafee ct mai mari de

contact ntre materia prim, bacteriile lactice i aer, n vederea asigurrii unei oxidri

complete a alcoolului etilic coninut de materia prim. Diferitele procedee industriale folosite

pentru fabricaia oetului se deosebesc prin aparatura folosit.

Orice lichid cu coninut de alcool poate fi utilizat la obinerea oetului; este cunoscut

oetul de vin, fiind cel mai vechi i cel mai apreciat. Pentru obinerea unui oet de bun

calitate se cere ca materia prim s fie din punct de vedere calitativ la nivelul cerinelor

tehnologice.

Pentru fabricarea oetului din vin se pot ntrebuina att vinurile albe, ct i vinurile

roii. Din cauza preului de vnzare redus, la fabricarea oetului din vin nu se ntrebuineaz

n general vinurile de calitate superioar. Se valorific vinurile alterate calitativ, dar nu toate

vinurile alterate se preteaz la fabricarea oetului, sunt admise vinurile care au un inceput de

oetire sau care au nceput s se ntind.

Coninutul n alcool nu trebuie s fie prea ridicat. Cel mai bun oet este cel obinut din

vinurile care au o concentraie de 8 - 9% alcool. Vinurile mai slabe produc un oet slab, greu


7/17

7

de conservat; cnd gradul alcoolic este mai mare acidifierea este incomplet i neuniform,

dar se poate corecta prin utilizarea vinurilor care pot respecta aceast cerin tehnologic.

Vinurile care conin dioxid de sulf se acidifiaz greu sau chiar deloc ntruct dioxidul

de sulf este un antiseptic puternic cu aciune inhibant.

Coninutul n alcool al vinurilor trebuie s fie cuprins ntre 8 - 9 volume % alcool. La

un grad alcoolic mai ridicat al vinului, bacteriile acetice nu se dezvolt bine. Din vinurile cu

un coninut mai mic n alcool, rezult un oet slab, greu de conservat, cunoscndu-se c dintr-

un grad de alcool rezult un grad de acid acetic.

Transformarea vinului n oet se face cu ajutorul bacteriilor acetice. Ele triesc la

suprafaa vinului i formeaz o pelicul subire, mai mult sau mai puin transparent, mat

sau gelatinoas. Temperatura optim pentru activitatea bacteriilor acetice este ntre 22 i

26C.

Cu ajutorul enzimei alcoolaza, bacteriile acetice oxideaz alcoolul etilic,

transformndu-l la nceput n aldehid acetic apoi n acid acetic.

Dintre bacteriile acetice care se folosesc la fabricarea oetului, cele mai importante

sunt: Bacterium orleanse, Bacterium xylinum, Bacterium Schtzenbachii, etc.

n funcie de materia prim folosit exist oet de fermentaie obinut prin fermentarea

acetic a lichidelor alcoolice i oet de distilare, obinut prin distilarea acidului acetic pur.

Oetul de fermentaie, dup felul materiei prime folosite n fabricarea lui, poate fi din

vin cnd este pregtit din vin natural, din mal cnd plmada de mal se supune fermentaiei

acetice, din fructe cnd este pregtit din mustul de fructe fermentat acetic, din vin cu adaos de

alcool i chiar numai din alcool atunci cnd la pregtirea mediului se folosesc i sruri

minerale ca surse de azot, fosfor, magneziu, potasiu, etc.

n procesul de fermentare, oxidarea alcoolului pn la acid acetic se efectueaz cu

ajutorul bacteriilor acetice cultivate. Oxidarea are loc n czi n care se gsesc suporturi de

oxidare. n ultimul timp fermentarea acetic se desfoar n vase special construite i ncondiii submerse. La aceste instalaii productivitatea este foarte mare. Ele ns nu s-au

rspndit pn n prezent prea mult, deoarece sunt destul de scumpe pentru a le nlocui pe

cele actuale.

Ca materii prime n fermentaia acetic sunt utilizate vinuri alterate i slab alcoolizate,

alcooluri obinute din cereale, sfecl ori cartofi, rafinate sau diluate, sucuri de fructe, siropuri

de zahr, materiale amidonase, etc.


8/17

8

Acidul acetic este din punct de vedere chimic un acid alifatic, monocarboxilic. Sunt

utilizate n acest scop vinurile care au nceput a se oeti, ori au nceput s se "ntind".

Vinurile amare nu pot fi utilizate n acest scop deoarece mirosul se accentueaz.

Modificri ale compoziiei chimice a vinului intervenit prin transformare n oet,

datorit activitilor bacteriilor acetic

3.Fermentaia acetic

Fermentaia acetic este un proces aerob exoterm, cu degajare de 455-490 kJ/mol.

Factorii dominani n procesul de fermentare

Viteza de conversie a alcoolului etilic la acid acetic depinde de naturamicroorganismelor i a substratului, de gradul de aerare, de temperatur i scade cu creterea

concentraiei acidului acetic prezent n mediu.

Bacteriile acetice din vin

Aceast grup curpinde urmtoarele bacterii:Bacterium orleanense, care formeaz un

voal subire, adeseori roz i care are tendina de a se nla pe pereii vasului. Are l,3 - 2 n

lungime i 0,3 - 0,4 n lime. Poate produce 9,3% acid acetic; oetul care ia natere este

parfumat i limpede. Acetobacterium plicatum (Fuhrmann) este o bacterie care suport 10 -

11% alcool i produce 7,5% acid acetic, Bacterium xylinoides (Heneberg), care produce 8%

acid acetic, Acetobacter ascendens (Henneberg), izolat din oetul de vin tulbure d natere

unui voal care se rupe uor. Bacterium vini acetati (Henneberg) este izolat dintr-o fabric de

oet de vin din Berlin, Bacterium xylinum (Brown), izolat din oetul de vin, se prezint sub

form de bastonae curbate, prezint polimorfism, suport numaipn la 7% alcool, produce

4,5% acid acetic precum i ali produi secundari; oetul format este de calitate inferioar.

Numrul microorganismelorprezint importan la nceputul alterrii, cnd viteza de

dezvoltare a bacteriilor depinde de numrul celulelor care ramn la suprafa, reinute de

forele capilare n contact cu pereii i cu lichidul. Dup constituirea voalului, cantitile de

acid acetic formate devin foarte apropiate, oricare ar fi fost populaia de pornire.

Temperatura este un factor determinant; oetirea progreseaz cu att mai repede cu ct

temperatura este mai ridicat; aciditatea volatil format la nceputul alterrii este de 2 ori

mai mare la 28C dect la 23C i de 2 ori mai rapid la 23C dect la 18C.

Oxigenuleste n general indispensabil pentru multiplicarea bacteriilor acetice. Pentru

a se multiplica i a realiza fermentaia acetic, bacteriile acetice au nevoie de mult aer. Doza


9/17

9

de oxigen din doi litri de aer este necesar pentru formarea unui gram de acid acetic, deci

pentru a spori aciditatea volatil a unui litru de vin cu 0,8g H2SO4.

pH-ullimit pentru dezvoltarea bacteriilor acetice a putut fi determinat pe vinuri slab

alcoolice (8% vol.). Dac la un pH mai cobort de 3,0 astfel de vinuri formeaz totui voal la

suprafa, acesta este construit din levurile micodermice de floare".

Gradul alcoolic este un factor nsemnat pentru dezvoltarea bacteriilor acetice. Dei e

cunoscut n practic faptul c vinurile cu grad alcoolic ridicat se mbolnvesc mai rar de

oetire, nu este totui posibil de stabilit o concentraie alcoolic peste care vinul devine inapt

pentru nmulirea bacteriilor acetice; aceasta se datoreaz faptului c toxicitatea alcoolic este

strns de cea a ionilor de H, pH-ul care va frna dezvoltarea acetobacteriilor, variz cu

gradul alcoolic: pH-ul variz de la 3,0 pentru 8,5 vol. % alcool, la 3,4 pentru 12,5 vol. %.

Orientativ, oetirea este un proces rar la vinurile de peste 12 grade alcoolice din regiunile

viticole nordice i la cele de peste 15 vol. % n cele sudice.

Taninulvinului nu formeaz dezvoltarea bacteriilor acetice, dar o ntrzie mult cnd

se afl ntr-o concentraie sporit; vinurile roze se oetesc mai uor dect cele roi

corespunztoare. Consistena voalului crete cu sporirea coninutului n tanin,

probabil ca urmare a insolubilitii acestor polifenoli.

Ali factori intervin, deasemenea, n activitatea i multiplicarea bacteriilor acetice.

Acetobacteriile nu sunt influenate de variaiile n limitele naturale a coninutului n diferii

cationi a vinurilor; srurile minerale sunt ntotdeauna suficiente pentru a permite dezvoltarea

lor. Proporia mare de citocromi n celulele bacteriilor acetice ar ndrepti presupunerea unei

nevoi mai mari de fier a acestora. Reducerea sub un miligram la litru a cantitii de fier

prezent n vin, prin tratarea cu ferocianur de potasiu sau fitat de calciu, nu sisteaz

multiplicarea lor.

Acetifierea industrial folosete uneori preparate pe baz de fosfai ce activeaz

fermentaia acetic; de asemenea, fierul, manganul, srurile de uraniu, oxidul de fier coloidali crbunenele animal catalizeaz dezvoltarea bacteriilor.

nmulirea bacteriilor acetice solicit prezena urmtorilor aminoacizi: valina,

izoleucina, alanina, cisteina, histidina, prolina; similarea azotului amoniacal face posibil

diferenierea unor specii.

Cele mai multe specii au nevoie de vitamine exogene ca: acidul pantotenic,

nicotinamida i acidul para-aminobenzoic.

Fermentarea spontan n absena anhidridei sulfuroase a mustului din struguri alterai,mai ales la temperaturi ridicate, duce de multe ori la dezvoltarea bacteriilor acetice n


10/17

10

asociaie de "simbioz" cu unele levuri i la formarea unor proporii mai mari de acizi

volatili.

4.Utilizarea proceselor biotehnologice la fabricarea oetului

i a acidului acetic glacial

Soluiile de acid acetic pot fi produse folosind dou categorii de procedee: chimice

(oxidarea acetaldehidei, distilarea uscat a lemnului) i biotehnologice (fermentaie acetic).

Fabricarea acidului acetic prin metode chimice

Oxidarea acetaldehidei la acid acetic se realizeaz industrial n prezena unor

catalizatori de tipul srurilor de Fe, Ni, Mn, Co.Prin distilarea uscat a lemnului rezult, pe lng acid acetic i ali compui secundari.

Acidul acetic rezult n acest caz sub forma unei soluii care conine aproximativ 10% acid

acetic, 2,5% alcool metilic, 0,5% aceton, gudroane i ali compui. Acidul acetic este

transformat n sare de calciu i separat. Sarea se trateaz cu acid sulfuric rezultnd din nou

acid acetic.

Acidul acetic obinut prin ambele metode descrise mai sus se purific n continuare

prin distilare i alte procedee chimice. Se obine n acest fel acid acetic glacial sau soluiifoarte concentrate de acid acetic. Pe baza acestora, se pot prepara soluii de acid acetic cu

concentraia cuprins ntre 60 - 80%, denumite de multe ori esen de oet" i care se

folosesc, prin diluare, aromatizare i colorare (de cele mai multe ori cu caramel) la obinerea

oetului" sintetic. Fabricarean scop alimentar a acestui tip de oet" este interzis n multe

ri, iar acolo unde este permis, proveniena produsului trebuie s fie marcat explicit.

Fabricarea acidului acetic prin procedee biotehnologice

Indiferent de tehnologia aplicat, procedeele biotehnologice se bazeaz pe fermentaia

acetic a unor lichide alcoolice.

Operaiile care implic aspecte biotehnologice sunt: prepararea substratului

hidroalcoolic, fermentaia acetic i, ntr-o mai mic msur, maturarea. Aceasta din urm se

aplic selectiv, mai ales n cazul oetului obinut prin fermentaie submers.

Materiile prime care pot fi folosite la fabricarea oetului sunt foarte diverse: vin, spirt

(alcool etilic), cidru i diverse soluii alcoolice obinute prin fermentaia alcoolic a unor

sucuri de fructe, a mierii, a mustului de mal i a unor materii prime amidonoase. Condiia


11/17

11

esenial este s conin alcool etilic. Aceste materii prime se pot folosi individual sau n

amestec, cu sau fr adaos de ap.

xylinus). n Concentraia dealcool etilic din soluia hidroalcoolic se regleaz la valori

cuprinse ntre 3,5 % (v/v) i 17 % (v/v), n funcie de tria acetic, care urmeaz s fie

obinut i randamentul de conversie corespunztor tehnologiei folosite. Randamentul

teoretic de conversie este prezentat odat cu tratarea mecanismului fermentaiei, iar

randamentele practice sunt prezentate individual, n funcie de tehnologia de fabricaie.

Pe lng prezena alcoolului etilic, pentru desfurarea fermentaiei acetice n condiii

bune, este necesar i o serie de nutrieni secundari i factori de cretere. Dac se utilizeaz ca

materie prim vinul sau lichide alcoolice provenite din fermentarea sucurilor de fructe i a

mustului de mal, adugarea de nutrieni secundari nu este strict necesar. De asemenea, pn

la o anumit limit, fermentaia acetic poate fi condus n condiii relativ ac ceptabile, chiar

dac se folosesc amestecuri ntre materiile prime descrise mai sus, ap i alcool etilic. Totui,

dac fraciunea reprezentat de vin, must de mal fermentat sau de sucurile fermentate de

fructe este sub 50 - 60%, este necesar adugarea unor elemente nutritive suplimentare.

Anumite substane nutritive au un efect pozitiv, chiar i asupra substraturilor formate exclusiv

din vin.

Cantitatea de nutrieni utilizat i proporia dintre acetia depinde de natura

substratului. De obicei se folosesc sruri de amoniu (sulfat de amoniu, fosfat de amoniu), de

potasiu i de fosfor (sulfat de potasiu, fosfat de potasiu) i extracte de mal condiionate sub

diverse forme.

Maturarea - limpezirea

Oetul din arjele normale se pstreaz minimum o lun n vase pentru maturare-

limpezirea, dup care se face eventual o corecie de compoziie, urmat de filtrare,

mbuteliere, depozitare temporar i livrare. n unele cazuri este necesar i stabilizarea.

Filtrarea oetului

Oetul din arjele normale conine n suspensie impuriti, au aspect tulbure sau este

slab colorat. Se procedeaz la filtrarea lui, iar uneori este cleit cu gelatin. Pentru

intensificarea culorii oetului se adaug anumii colorani alimentari. Nu este permis

adugarea n oet a substanelor conservante, artificiale, aromatizante, a substanelor cu gust

iritant i sintetice ndulcitoare. Oetul din vin nu este pus n consum dect dup maturare,

cnd s-a format aroma i buchetul sau datorit resturilor rezultate n urma reaciilor dintre

acizii din oet i alcool etilic rmas nefermentat.Aspecte microbiologice i biochimice n timpul fermentaiei acetice


12/17

12

Microorganismele care produc cantiti semnificative de acid acetic fac parte din

genul Acetobacter (Acetobacter aceti, Acetobacter acetigenus, Acetobacter ascendes,

Acetobacter hansenii, Acetobacter ktzingianus, Acetobacter liquefaciens, Acetobacter

orleanense, Acetobacter pasteurianus, Acetobacter schtzenbachii, Acetobacter suboxidans,

Acetobacter

Mecanismul biologic de conversie a etanolului n acid acetic ncepe cu reacia de

formare a acetaldehidei, catalizat de o alcooldehidrogenaz.

Etanolul format n acest caz se poate oxida din nou conform reaciei (7.1), iar ciclul

poate fi reluat conform reaciei (7.4). Proporia de acid acetic care se formeaz n cursul

fermentaiei pe aceast cale n raport cu cantitatea de acid acetic format pe calea principal nu

este cunoscut pn n prezent.

Formarea acetaldehidei ca intermediar n fermentaia acetic a fost dovedit

experimental prin adugarea de sulfit sau bisulfit de calciu n fermentatorul acetic. Disulfitul

de calciu reacioneaz cu aldehida acetic conform reaciei:

n acest fel se blocheaz mecanismul principal al fermentaiei acetice. Produsul

format nu este oxidat de bacteriile acetice i se acumuleaz n mediu.

Randamentul teoretic de conversie a alcoolului etilic n acid acetic este de 130,4 kg de

acid acetic la 100 kg de alcool. Dac se exprim alcoolul n grade Salleron, randamentul

teoretic devine 0,0103 kg de acid acetic/grad alcoolic Salleron.

Viteza de conversie depinde de natura microorganismelor i a substratului, de nivelul

de aprovizionare cu oxigen, de temperatur i scade cu creterea concentraiei acidului acetic

prezent n mediu.

Fermentaia acetic este un proces exoterm. Conversia fiecrui mol de alcool etilic

este nsoit de eliberarea unei cantiti de cldur de 117 kcal.

Procedee de realizare a fermentaiei acetice

O dat asigurat coninutul corespunztor de alcool etilic i substane nutritive, pentrudesfurarea fermentaiei acetice rmne esenial atingerea i meninerea unei anumite

concentraii a oxigenului dizolvat. De modul n care se realizeaz aprovizionarea cu oxigen a

bacteriilor acetice depind viteza procesului de fermentaie i, ntr-o oarecare msur, calitile

senzoriale ale produsului finit.

n funcie de viteza de formare a acidului acetic (i implicit de modul de aerare)

procedeele de fermentaie acetic pot fi mprite n dou categorii: procedee lente i

procedee rapide. Procedeele rapide se mpart, principial, n procedee la care contactul soluiei


13/17

13

alcoolice cu aerul se face prin distribuirea acesteia pe o coloan de umplutur inert i

procedee submerse.

4.1Procedeele lente (tip Orleans)

Sunt cele mai vechi tehnici comerciale de fabricare a oetului, principiul fiind

cunoscut din antichitate. Soluia alcoolic este plasat la nceput ntr-un vas cu raport

diametru/nlime mare, care conine tala, tulpini de vi de vie sau alte materiale de origine

vegetal (de exemplu coceni de porumb) care pot asigura o suprafa specific mare. Dup

aproximativ 7 zile, perioad n care se declaneaz fermentaia acetic, lichidul este trecut

ntr-un alt vas. Acesta este de obicei un butoi din lemn de esen tare dar poate fi i o cad

nchis construit din acelai material. Umplerea se face n aa fel nct lichidul s ocupe de

la 50% pn la 70% din volumul total al vasului.

n aceste condiii, fermentaia acetic se desfoar lent, numai la suprafaa lichidului,

unde concentraia de oxigen dizolvat este suficient pentru a asigura metabolizarea alcoolului

etilic de ctre bacteriile acetice. Se formeaz astfel un voal de fermentaie" n care numrul

de bacterii acetice active este mare. Fermentaia dureaz ntre 8 i 14 sptmni, n funcie de

compoziia iniial a soluiei alcoolice, temperatur, natura microorganismelor, suprafaa de

contact lichid/aer etc. Dup ce fermentaia acetic se consider ncheiat, se extrage din vas o

cantitate de oet reprezentnd 60 - 70% din volumul iniial i se nlocuiete cu materia prim.

n acest fel n vasul de fermentaie rmne o cantitate de oet care conine un numr suficient

de bacterii acetice pentru reluarea fermentaiei. Din acest moment nu mai este necesar etapa

iniial, respectiv trecerea prin vasul cu umplutur.

La unele variante ale acestui procedeu, pentru realizarea unei aerri suplimentare,

soluia alcoolic aflat n fermentaie acetic este trecut succesiv dintr-un vas n altul.

Procedeele lente se folosesc, n general, pentru obinerea unui oet cu tria de 4 - 7grade acetice. Viteza sczut implic ocuparea unui spaiu de fermentaie mare, ceea ce se

traduce n ultim instan printr-o suprafa construit mare i costuri investiionale ridicate n

comparaie cu celelalte procedee. Avantajul esenial al procedeelor lente este aroma foarte

fin a produsului finit.

Atunci cnd se folosesc materii prime corespunztoare, calitile senzoriale ale

oetului fabricat prin fermentaie lent nu pot fi obinute sub nici o form prin utilizarea

metodelor rapide. Din acest motiv, procedeele lente sunt folosite pentru fabricarea oeturilordin fructe i a unor produse speciale, cum este, de exemplu, oetul balsamic.


14/17

14

4.2 Procedee rapide care folosesc coloane cu umplutur

n acest caz, pentru atingerea unui nivel ridicat de oxigen dizolvat, plmada este

distribuit printr-un procedeu oarecare pe o coloan cu umplutur care asigur o suprafa

mare de transfer gaz-lichid. Distribuirea plmezii se poate face continuu (cazul procedeului

care folosete stropirea uniform a prii superioare a coloanei cu substrat) sau discontinuu

(prin necarea" periodic cu substrat a coloanei, urmat de scurgerea substratului).

Prima variant este utilizat mai frecventdeoarece regimul de aerare fluctueaz mai

puin i, n consecin, fermentaia acetic decurge n condiii mai bune, att sub aspectul

randamentului ct i al vitezei. Umplutura este format, de obicei, din tala de fag rou, dar se

poate folosi i talaul de stejar, spuma de mare, cocsul sau mangalul tratat n prealabil cu HCl

diluat.

Proiectat n secolul al XlX-lea i perfecionat pe parcurs, aparatul Frings a constituit

principalul tip de acetator utilizat pn la dezvoltarea industrial a fermentaiei acetice

submerse. Acetatorul Frings este format dintr-un vas tronconic cu nclinaie mic n interiorul

cruia este fixat, ntre dou grtare, o coloan de umplutur. Volumul acetatoarelor uzuale

este de 10 - 25 m3.

Soluia alcoolic parial acetificat, colectat la partea inferioar a aparatului, este

recirculat continuu cu ajutorul unei pompe i mprtiat cvasiuniform de un distribuitor pe

suprafaa superioar a umpluturii. Distribuitorul trebuie s asigure o mprtiere uniform a

soluiei, pentrurealizarea unei suprafee de transfer gaz/lichid ct mai mare, n cursul curgerii

gravitaionale.

n contracurent cu lichidul prin coloan circul cureni de aer proaspt. Aerul intr

prin orificii distribuite n seral pe toat nlimea aparatului i iese printr-un racord montat la

partea superioar a acetatorului. Pentru recuperarea parial a vaporilor de acid acetic careprsesc incinta de fermentaie odat cu aerul se folosete uneori un condensator.

Cantitatea de cldur care se formeaz n cursul fermentaiei acetice industriale este

de aproximativ 10 600 kJ/kg de alcool etilic metabolizat. Cea mai mare parte din aceast

cldur este transferat fluxului de aer, care circul prin acetator, i mediului exterior. Totui,

n anumite condiii, dac viteza de conversie a etanolului n acid acetic crete peste o anumit

limit sau temperatura mediului exterior este ridicat, este necesar preluarea excesului de

cldur prin intermediul unui schimbtor de cldur.


15/17

15

Se consider c regimul termic normal de funcionare corespunde urmtoarelor plaje

de temperatur, distribuite pe nlimea coloanei: 22 - 26C n partea superioar; 26 - 28C n

zonacentral i 30 - 34C n partea inferioar. Msurarea temperaturii se face cu o serie de

termometre dispuse pe nlimea coloanei.

Meninerea sub control a procesului de fermentaie se poate face acionnd asupra a

trei parametri: debitul de aer proaspt (se modific prin obturarea sau deschiderea orificiilor

de aerisire; temperatura lichidului distribuit pe seciunea superioar a coloanei (prin

modificarea debitului/temperaturii agentului de rcire folosit la schimbtorul de cldur) i

gradul de recirculare (se modific debitul de lichid pompat).

La prima pornire a aparatului se folosete un amestec de materie prim i soluie

alcoolic aflat n stare de fermentaie acetic (cuib de oet), preluat dintr-un alt acetator,

aflat n regim normal de funcionare. Deoarece prima pornire este un proces delicat, este

recomandabil s se urmreasc cu atenie temperaturile n cele trei zone ale umpluturii i s

se intervin dac este necesar prin modificarea debitului de aer sau a regimului de pompare.

Dac, cantitatea de cuib aflat la dispoziie este redus se adopt, de obicei, un regim

iniial intermitent de pompare. Fermentaia acetic se conduce pn la un coninut remanent

de alcool etilic de circa 0,2%. n acest moment se extrage rapid 50 - 70% din oetul aflat n

aparat, se ncepe imediat alimentarea treptat cu materie prim, urmrind regimul de

temperatur, i se reia ciclul de funcionare.

n regim normal de funcionare un ciclu de producie a aparatului dureaz 8-12 zile

pentru un oet cu tria de 9 grade acetice. Acetatorul Frings poate produce, n condiiile unor

costuri rezonabile, oet cu tria de pn la 12 grade acetice. Desigur c n acest caz durata

unui ciclu crete.

Pentru un anumit volum dat al aparatului i al coloanei de umplutur, productivitatea

depinde de durata ciclului de funcionare care, la rndul lui, este dependent de productivitatea

unitii de volum a umpluturii. n general, aceasta are n 24 de ore o medie de 2,0 - 4,5 kgacid acetic/m3 umplutur. Productivitatea este influenat de natura bacteriilor acetice i

modul de conducere a fermentaiei. Mai mult, productivitatea prii superioare a coloanei este

semnificativ mai mare dect cea a prii inferioare. Astfel, n timp ce n primele straturi de

umplutur se convertete n acid acetic aproximativ 40% din alcoolul etilic prezent iniial, n

straturile inferioare conversia scade pn la 4%.

Randamentul practic al acetatoarelor Frings este cuprins ntre 75% din randamentul

teoretic (dac nu sunt prevzute cu condensator i condiiile generale de funcionare suntdefectuoase) i 90% din randamentul teoretic (dac sunt prevzute cu condensator i regimul


16/17

16

de funcionare este corespunztor). Fraciunea cea mai mare a pierderilor (pn la 90% din

pierderile totale) este format din acidul acetic pierdut prin evaporare.

Procedeele care se bazeaz pe necarea periodic a umpluturii folosesc baterii de 2-10

vase, care funcioneaz mpreun. necarea umpluturii se face numai de jos n sus. Fiecare

acetator este inundat succesiv i periodic cu aceeai cantitate de soluie alcoolic aflat n

fermentaie acetic. n general, inundarea se face prin pompare dar, n cazul bateriilor de

dou acetatoare, se poate face i prin dezlocuirea soluiei cu aer comprimat. Durata unui ciclu

complet este mai mare dect la acetatorul Frings (10 - 30 de zile), iar randamentul de

transformare este asemntor (pn la 85% din randamentul teoretic).

4.3Procedee care folosesc fermentaia submers

Dezvoltarea industrial a fermentaiei acetice submerse aavut loc treptat, dup 1950,

pe baza experienei acumulate n producia submers de antibiotice. n cazul fermentaiei

acetice submerse, suprafaa de transfer gaz/lichid creat cu ajutorul umpluturii n cazul

acetatoarelor clasice este nlocuit cu suprafaa unor bule de aer cu dimensiuni mici,

distribuite n numr foarte mare n toat masa lichidului aflat n fermentaie. n plus, cuibul

de oet" folosit la acetatoarele cu umplutur este nlocuit adeseori cu culturi selecionate de

bacterii acetice.

La unele dintre primele acetatoare care foloseau fermentaia submers, pentru

distribuirea bulelor de aer a fost folosit o plac groas de sticl sinterizat. n prezent,

instalaiile industriale de obinere a oetului prin fermentaie submers utilizeaz bioreactoare

de diverse tipuri (Vogelbusch, B.M.A., Chemap etc.) adaptate corespunztor, la care

generarea unei suprafee de contact ct mai mare ntre aer i lichid se face prin mijloace

mecanice. Un acetator tipic din aceast clas este format dintr-un vas de oel inoxidabil,

acido-rezistent sau polipropilen armat cu fibre de sticl, un sistem mecanic de distribuire aaerului sub form de bule cu diametru mic (turbin cu sau fr autoaspiraie, fie un injector

special combinat cu un sistem de palete pentru realizarea unui regim puternic turbionar),

suprafee de transfer termic montate n interior sau un schimbtor de cldur extern, sprgtor

de spum (de obicei de tip mecanic, cu elemente active), condensator pentru recuperarea

vaporilor de acid acetic, aparatur de automatizare i control specific.

Printre altele, aceasta trebuie s cuprind elemente pentru msurarea temperaturii, a

coninutului de oxigen dizolvat (pO2), a coninutului de alcool i a nivelelor de lichid ispum din aparat. Conducerea procesului se realizeaz n general automat, uneori cu


17/17

17

calculator de proces, prin reglarea continu a temperaturii i a coninutului de oxigen

dizolvat.

n momentul n care coninutul rezidual de alcool etilic atinge 0,2%, se extrage

automat 30 - 50 % din volumul de lichid din acetator i se nlocuiete treptat (pentru

meninerea temperaturii n plaja optim pentru bacteriile acetice) cu materie prim.

Productivitatea unui astfel de aparat depinde de nivelul de aerare (5-15 m3 aer/m3 de soluie

x or) i de eficacitatea cu care acesta este distribuit sub form de bule fine.

Un acetator submers tipic poate produce 25 - 30 kg de acid acetic/m3 de volum util n

24 de ore. Volumul util este, de obicei, 60 - 70% din volumul total. De exemplu, n cazul

unui acetator cu un volum util de 21 m3, la care se extrage pe ciclu o treime din soluia

acetic, durata fermentaiei pentru o trie final de 12 grade acetice este de aproximativ 30 de

ore. Randamentele obinute sunt net superioare n raport cu acetatoarele cu umplutur, putnd

atinge 98% din randamentul teoretic.

Prin fermentaie submers se pot obine soluii cu o trie acetic de pn la 15 grade.

Dac se urmrete obinerea unei concentraii mari de acid acetic, se separ fermentaia n

dou trepte, care se desfoar n bioreactoare diferite, cu culturi diferite i parametri

specifici. Din punctul de vedere al operrii, acetatoarele submerse sunt mai sensibile dect

cele cu coloan de umplutur, deoarece absena aerrii pe durate chiar foarte scurte (sub 1

min) provoac o reducere major a numrului de bacterii acetice active, cu repercusiunile

corespunztoare asupra duratei ciclului i a randamentului. Astfel de evenimente sunt evitate

prin utilizarea unor surse de rezerv pentru alimentarea cu energie i a unor sisteme de

automatizare cu siguran mare n exploatare.

Oetul produs prin fermentaie submers este mult mai tulbure i ceva mai puin

aromat dect cel produs n acetatoare cu umplutur. Din aceste motive este supus unei

operaii de limpezire/filtrare i se las uneori la maturare/nvechire n butoaie de lemn. Se

obine astfel un oet bogat n principii biologice, rezultate n urma autolizei celulelorbacteriene.

Privit global, dintre tehnicile prezentate, fermentaia submers este cea mai

avantajoas din punct de vedere economic, mai ales dac preul unitii de suprafa

construit este mare. Acest tip de fermentaie acetic a permis construirea unor linii de

producie pentru acid acetic glacial de origine biologic. n acest scop, acidul acetic de

fermentaie se extrage cu acetat de etil, se separ i se concentreaz prin distilare.

123759177 tehnologia de obtinere a otetului din vin

Documents