Industria Oțetului

Prin oxidarea soluţii1or di1uate de etano1 cu bacterii acetice rezu1tă un amestec de acid acetic şi apă, conform reacţiei :

Funcţie de compoziţia mediu1ui şi de condiţii1e de oxidare se obţin soluţii cu până la 15% acid acetic, denumite oţet. Există şi a1te căi pentru obţinerea acidu1ui acetic, citindu-se:

- disti1area uscată a 1emnu1ui, rezu1tând acid piro1ignos, ce conţine

8 10% acid acetic, alcooli superiori, acetona şi alcool meti1ic. Prin neutralizarea acidu1ui pirolignos cu lapte de var se obţine acetatu1 de calciu. Din acesta, prin descompunere cu acid su1furic şi distilare rezu1tă acid acetic, cu o concentraţie de cca 80%;

- sinteza chimică, pornind de la carbură de calciu şi apă, rezultând succesiv acetilenă şi apoi acetaldehidă, care, în prezenţa unor catalizatori (săruri de fier, nichel, mangan) se oxidează în acid acetic, conform relaţiilor:

În stare concentrată acidu1 acetic poartă denumirea de acid acetic glacial, acesta solidificându-se la temperatura de 17°C.

Oxidarea biologică are loc la temperaturi de 25 35°C. Temperaturi prea ridicate conduc la supraoxidare, formându-se dioxid de carbon şi apă. La concentraţii alcoolice de sub 3% apare pericolu1 de infecţii cu alte microorganisme, în special lactice.

Drept materii prime furnizoare de alcool se folosesc vinuri, plămezi de fructe şi spirt. În general, nu sunt necesare adaosuri de săruri nutritive pentru dezvo1tarea bacteriilor. Pentru mărirea randamentu1ui şi scurtarea duratei procesu1ui se adaugă săruri de fosfor (în special fosfat de amoniu) şi de azot.

Sub aspect senzorial, oţeturile de calitate superioară se obţin din materii prime ce conţin minim 60% vin sau borhoturi de fructe.

Pentru fermentare se folosesc cu1turi de floră spontană, predominând bacterii1e din specia Micoderma aceti sau tu1pini selecţionate din genurile Acetobacter sau Gluconobacter

Procesu1 biotehnologic de obţinere a oţetului are loc prin oxidare la suprafaţă (trickling) sau pe cale submersă. În ambele cazuri se ţine cont de caracteru1 exoderm al reacţiei şi de necesitatea unei suprafeţe mari de contact între plămadă şi aer.

Procesu1 de oxidare la suprafaţă se realizează, de preferinţă, în căzi tronconice din lemn de stejar care au aproape de capete doua grătare şi talaj sau ciocă1ăi de porumb, spumă de mare ori mangal între acestea. Plămada trece continuu prin acest strat, fiind recirculată sau trecută în altă cadă ; oxidarea are loc pe principiul bateriei de 6 ---8 recipiente cu funcţionare continuă. La trecerea dintr-o cadă în alta plămada este răcită. Durata procesului este de 8- 11 zile, funcţie de concentraţia mediului şi de intensitatea bioconversiei.

Înainte de darea în consum oţetul se filtrează, iar uneori este supus şi cleirii cu gelatină. Neomogenitatea materialului suport face imposibilă distribuţia omogenă a aerului în plămadă. Nu se pot evita variaţii de temperaturi,

astfel încât randamentul este de până la 80% faţă de 95% realizat cu instalaţiile submerse

Procedeele submerse sunt, în general semicontinui. Cu puţin înainte de epuizarea în alcool a plămezii se goleşte bioreactorul (acetator) pe jumătate şi se toarnă peste acesta o cantitate proaspătă de plămadă alcoolică. Durata totală a procesului este de până la două zile. Viteza de oxidare scade cu creşterea concentraţiei de alcool. Rezultatele cele mai bune se obţin la concentraţii de 9-10%.

Foarte importantă este evitarea întreruperii biooxidării care poate conduce la distrugerea totală a bacteriilor acetice, efectul fiind dependent de concentraţia de acid acetic şi de durata de oprire a aerării. Astfel, o sistare a alimentării cu aer timp de 2 minute la o concentraţie de acid acetic de 5% provoacă aceleaşi efecte negative ca şi o întrerupere de 15 60 secunde la concentraţii de 11 – 12%.

În cazul unui conţinut remanent de 0,11% alcool în plămadă, din 100 kg etanol se obţin 125 kg acid acetic, randamentul teoretic corespunzând cu 130,4 kg. Se evită o aerare prea puternică din cauza volatilităţii etanolului, putându-se înregistra pierderi de până la l0% din cauza antrenării acestuia cu aerul administrat. Utilizarea de aer îmbogăţit cu oxigen sau în mare exces are efecte negative asupra acţiunii bacteriilor acetice. Întreruperea alimentării cu etanol are aceleaşi consecinţe.

Din cauza randamentului mărit şi a scurtării duratei de oxidare, procedeele de la suprafaţă tind să fie înlocuite cu cele submerse. În timp ce prin oxidarea la suprafaţă se obţin 2,7-4 kg acid acetic/m3 bioreactor şi 24 ore, la cele submerse se pot realiza peste 100 kg.

Producţia mondială de oţet de tip 10% acid acetic obţinut prin bioconversie a fost în 1980 de 1600 mil. litri (fără U.R.S.S. şi R.P. Chineză). Din aceasta s-au produs cu bioreactoarede tip Frings submerse 767 mil. litri, folosind un număr de 440 linuri. La aceasta se adaugă peste 500 mil litri obţinute cu instalaţii submerse de tipul Vogelbusch, Chemap, B.M.A. şi Kurimatu.