Что сода, что уксус — это такие средства, которые живут на каждой кухне. Соду кладут в печево, чистят посуду и любые загрязненные поверхности.
Уксус при консервировании и готовке применяют в разумных количествах. Это общеизвестно. Но хозяйка знает, как использовать уксус в быту.
Полезная хитрость из великого множества других, с которыми помогают справляться уксусная эссенция или столовый уксус. А уж в компании с содой — это просто бомба в борьбе с засорами труб, раковин и ванн. Не верите? Зря.
Но чистка засоров это далеко не все, что можно «провернуть» с помощью уксусной эссенции или столового уксуса. Легко отмыть унитаз, даже если он сильно загажен отложениями, сделать блестящими металлические детали кранов и смесителей, удалить пятна с дивана или ковра. Проблем, которые помогает решить обычный столовый уксус не перечесть.
Мы выбрали некоторые полезные хитрости, в которых уксус играет главную роль. Ознакомившись с некоторыми нашими советами, вы будете покупать его в большем количестве и относится с большим почтением, чем прежде.
Содержание
Полезные хитрости с уксусом
Чтобы уничтожить сорняки пролейте их, разведя 40%-ный уксус пополам с водой.
Чтобы удалить пятна пота с одежды смочите их белым столовым уксусом и оставьте минут на 5. При стирке пятно легко сойдет.
Чтобы вылечить ангину, разведите 1 ст ложку яблочного уксуса и полощите им горло.
Старинные способ сделать волосы шелковистыми и послушными – после мыться ополосните их подкисленной уксусом водой. (Примерно половина столовой ложки на один стакан воды) Можно использовать яблочный уксус.
Чтобы снять мышечные боли после физических нагрузок, растворите молочную кислоту, которая их вызывает, накапливаясь в тканях, 20 минутным уксусным компрессом (две-три ст.ложки на стакан воды)
Отклеить слишком крепко приклеенный ценник поможет подогретый столовый уксус. Смоченную губку приложите к ценнику – он легко отстанет и не оставит липких следов.
Чтобы удалить ржавчину с мелких предметов, прокипятите их с уксусом, а потом хорошо промойте их проточной водой.
Чтобы удалить затхлый запах из холодильника или пластикового контейнера – протрите его салфеткой, смоченной в уксусе.
Чтобы удалить накипь с чайника, прокипятите воду с добавлением уксуса, или добавьте в отсек для ополаскивателя в стиральной машинке. Уксус прекрасно растворяет известковые отложения.
Чтобы исправить вкус переперченного супа – добавьте половину чайной ложки яблочного уксуса. Излишки пряности нейтрализуются.
Чтобы сохранить сочные цвета одежды при стирке – добавьте половину стакана столового уксуса в барабан стиральной машины.
У вас что-то пригорело? Не беда! Протрите поверхности раствором столового уксуса и разбрызгайте его по углам. Запах быстро исчезнет.
Чтобы избавиться от муравьев, разведите пололам уксус с водой и разбрызгайте. Запах муравьев исчезнет быстро и на него не придут другие муравьи.
Засор в раковине устраняем быстро и эффективно. Высыплем в трубу пачку соды и стакан уксуса. Через полчаса пролейте кипятком. Сдаются даже стойкие засоры. Сантехник может не понадобиться вовсе.
Личный опыт борьбы с засорами
В нашем доме засоренные стоки не очень частое явление. Так устроена канализационная система, что забиться ей очень трудно. Но нет такой задачи, с которой не справился бы человек! случилась сия неприятность и у нас. Сначала в кухонной раковине перестала утекать вода, а следом за ней и ванная не пожелала освобождаться от пенного содержимого.
Начинали мы бороться с магазинных средств. Какие только фирменные бутылочки бытовой химии не были вылиты в стоки. Добивались только того, что появлялся тонкий просвет, вода стекала через какое-то время, но спустя пару дней проблема вставала во весь рост.
Так продолжалось до тех пор, пока в сток ванной не была высыпана целая килограммовая пачка кальцинированной соды и вылиты аж 4 бутылочки уксусной эссенции. Все размешивалось деревянной палочкой. Уксуса оказалось мало. Пришлось доливать еще бутылочку столового 9 процентного уксуса и по чуть-чуть горячей воды. Постоянно мешали, добиваясь шипения и пенности.
Наконец, что-то внутри трубы вскипнуло, булькнуло и все моментально ухнуло в сток. Оставалось только открыть кран и смыть все горячей водой. Это было потрясающе. Мы наконец наполнили ванну водой (горячей) и с удовлетворением наблюдали, как весело, образуя воронку, убегала вода.
ПримечаниеВанная у нас находится ближе к системе канализации, поэтому и начинали с нее. Этот участок трубы должен быть очищен в первую очередь.
Ту же операцию провели в кухне. Но там хватило двух маленьких пачек пищевой соды и двух бутылочек 9% столового уксуса. Плюс горячая вода из крана в конце пенной реакции с выделением тепла, которое собственно и растворяем все органические отложения в стоке и в трубах.
Горячая вода потребуется только для того, чтобы облегчить попадание смеси в саму трубу и прохождение этой гремучей смеси по всему ее протяжению.
Для понимания, как это работает посмотрите видео.
Наши полезные советы показались вам интересными и полезными? Как видите, возможностей применения уксуса в быту очень много. Как использовать уксус в быту, вы наверняка знаете еще немало. Делитесь, будем рады.
Если вы чего-то не знали, то мы с удовольствием поделились ими с вами. Заходите в гости почаще – будут еще секреты и полезные советы на сайте веб Домоводство.
Технология производства уксуса
Уксусная кислота, содержащаяся в уксусе, выступает природным консервантом и привычной добавкой, используемой в пищевой промышленности, а также при приготовлении салатных заправок и мариновании овощей. Уксус традиционно использовали в медицинских целях, а также для очистки поверхностей.
На этой странице описана технология производства уксуса и какое содействие может оказать компания Фогельбуш для разработки Вашего завода по производству уксуса.
Как производят уксус?
Для биологического производства уксуса используют способность бактерий уксусной кислоты превращать этиловый спирт в уксусную кислоту. Эти бактерии добавляют к вину, ферментированным фруктовым сокам или разведенному спирту и обеспечивают приток кислорода. После периода созревания уксус осветляют в процессе осветления и фильтрации.
Ноу-хау и технология производства уксуса
В технологическом процессе Фогельбуш для ферментации уксуса применяется глубинная ферментация, в которой уксусные бактерии равномерно рассеиваются в ферментационном сусле без применения дополнительных веществ-носителей. Приток воздуха осуществляется с помощью специально сконструированной вращающейся системы аэрации. Ее конструкция предусматривает особые биоинженерные задачи, например, передачу кислорода, циркуляцию сусла, требования к охлаждению и пенообразование.
По Вашему выбору наши комплексные проекты и оборудование могут ограничиваться лишь ключевым оборудованием (ферментер с аэратором и система управления технологическим процессом), либо включать в себя полную технологическую линию, в том числе КИП и лабораторное оборудование.
Ваши преимущества
- Сверхэффективная система аэрации: энергосберегающая, обеспечивающая высокий выход и постоянное качество продукта;
- Щадящая и экономичная система охлаждения;
- Низкие трудозатраты и полностью автоматизированная ферментация;
- Высокая гибкость в обработке различного сырья и спецификаций продукта;
- Возможность интеграции в спиртозавод.
Виды продукта
Тип уксуса зависит от источника используемого сырья:
Если одежда хранится во влажной, плохо проветриваемой комнате, то это вызовет неприятный затхлый запах. Все, что вам нужно сделать, это положить мокрую одежду в шкаф, оставить ее в стиральной машине на длительное время, повесить большое количество мокрой одежды в тесной ванне или убрать ненужную одежду в подвал, чтобы почувствовать затхлый запах. Избавиться от этого довольно сложно, но возможно. Как убрать затхлый запах с одежды, вы узнаете из этой статьи.
Прежде всего, профилактика
Чтобы предотвратить появление неприятного затхлого запаха, следует соблюдать осторожность и правильно хранить одежду. Шкаф следует очистить от одежды, тщательно вымыть водой и уксусом и проветрить. Положите в него только сухую и чистую одежду, повесьте пакетик с ароматизатором и не забывайте о регулярном проветривании. Извлеките белье из машинки сразу после окончания цикла стирки. Не развешивайте одежду, особенно из более плотных тканей, слишком близко – она должна дышать, чтобы высохнуть. Это делается в целях предотвращения появления затхлого запаха. Квартира не должна быть слишком теплой, сухой и регулярно проветриваться.
Пищевая сода
Сода прекрасно впитывает различные запахи, и с затхлым запахом, вероятно, справится. Вы можете использовать ее несколькими способами. Самый простой способ – добавить несколько столовых ложек пищевой соды. Вы также можете растворить соду в воде и постирать одежду в этом растворе перед стиркой. Затем промойте ее в чистой воде и выстирайте. Другой метод требует использования распылителя. Заполните его водой и содой и распылите на одежду перед стиркой. Другой способ – положить одежду в большой полиэтиленовый пакет, засыпать содой (в зависимости от того, сколько одежды – больше или меньше) и хорошо взболтать, чтобы порошок попал везде. Оставьте одежду на несколько часов, затем встряхните и выстирайте.
Уксус
Уксус необходим в борьбе с неприятными запахами. Одежду можно пропитать водой с уксусом, а затем постирать или добавить уксус для стирки. Чтобы не остался запах уксуса, вы можете дополнительно ее прополоскать и использовать хороший кондиционер для белья, который уменьшит запах уксуса.
Сосновое масло
Сосновое масло является еще одной эффективной мерой в борьбе с неприятным запахом затхлости. Распылите его на одежду или добавьте несколько капель эфирного масла в моющее средство.
Как эффективно постирать?
Чтобы неприятный запах исчез во время стирки, должны быть соблюдены определенные условия. Используйте порошок вместо жидкости – порошковые моющие средства более эффективны. Примените жидкость для полоскания рта с сильным ароматом. Стирайте при максимально возможной температуре – но вы должны следовать инструкциям производителя, чтобы не повредить одежду.
Что еще вы можете сделать?
Сушите одежду в проветриваемом месте и на ветру, желательно на солнце. Вы можете использовать специальные ароматизаторы для тканей.
Что делать, если запах остался?
Если вы не можете удалить затхлый запах, к сожалению, вам нужно избавиться от одежды. Запах не единственная проблема. Одежда, хранящаяся во влажных местах, может содержать плесень и грибковые споры, которые очень опасны для вашего здоровья. Необходимо проверить состояние стен и фундамента. Здание может быть очищено и высушено специализированными компаниями… На нашем официальном сайте есть большой ассортимент развлечений и слоты без регистрации по этой ссылке.
Определённые типы уксуса могут заменить человеку горы лекарств. К такому выводу пришли учёные американского института пищевых технологий. Они опубликовали результаты последних исследований, в ходе которых удалось установить, что уксус, помимо своей насыщенности антиоксидантами, тормозящими процесс старения, обладает способностью замедлять процесс развития рака и дегенеративных заболеваний мозга.
Уксус также наделён противовоспалительными свойствами, уменьшающими степень воздействия диабета на организм. Улучшается состояние сердечно-сосудистой системы и снижается давление. Есть данные и о том, что уксус помогает спортсменам восстановиться после сильных физических нагрузок. А если человек ежедневно потребляет уксус, у него снижается аппетит. И это ценная находка для людей, желающих избавиться от лишних килограммов.
Именно поэтому уксус широко применяется в диетпитании. Он снижает аппетит, выводит шлаки из организма, отлично утоляет жажду и способствует избавлению от лишнего веса естественным путём. Для общего оздоровления рекомендуется принимать напиток, приготовленный из стакана воды, столовой ложки мёда и яблочного уксуса. Считается, что уксус полезен при бронхиальной астме, приступах мигрени, артрите, алкоголизме. Разведённый в воде уксус принимают в качестве антисептика при профилактике и лечении простудных и желудочно-кишечных заболеваний.
Учёные выяснили, что ежедневное употребление одной-двух ложек уксуса может повысить уровень содержания в организме «хорошего» холестерина, считают исследователи. Они проверили это на 120 добровольцах. Одной половине испытуемых в течение двух месяцев давали уксус, другой половине — плацебо. Результаты показали, что у людей, которым давали уксус, уровень холестерина ЛПВП (липопротеинов высокой плотности) —
«хорошего холестерина» — повысился. Ранее опыты на животных, больных сахарным диабетом, доказывали: яблочный уксус снижает уровень «плохого» холестерина и повышает «хорошего». Кстати, яблочный уксус также помогает при лечении артрита и подагры, понижая уровень сахара в крови, уменьшая аппетит, а также ускоряет обработку жиров.
О пользе уксуса человечеству известно с давних времен. Доказано, что уксус начали производить ещё в Древнем Египте, Ассирии и Вавилоне, считая его целебным средством от многих заболеваний. Первый уксус, предположительно, был получен из вина. Откупоренную бутыль с вином выдерживали две-три недели, после чего вино и превращалось в уксус.
Полезный продукт из перебродившего вина стали использовать для консервации продуктов, маринования мяса, утоления жажды и в качестве приправы к блюдам. В античные времена уксус считался лекарством – его давали детям, разбавляя водой и подслащивая мёдом, чтобы восполнить недостаток витаминов, использовали в качестве антисептика для обработки язв и ран, обтирали им больных при высокой температуре.
Продукт стал популярен, и виноделы стали специально сквашивать вино, причём для его приготовления годилось и красное, и белое вино, а также мадера, портвейн, херес, и даже спирт и солодовое сусло. Научились делать уксус и из плодово-ягодного сырья — существуют яблочные, финиковые, малиновые уксусы, а также берёзовые, хлебные и рисовые. Помимо этого, в уксус, приготовленный на основе различного сырья, стали добавлять ароматные растения или экстракты из них — эстрагон, анис, кардамон, чабрец, кинзу, которые усиливали целебную пользу уксуса и придавали ему приятный аромат и вкус. В конце концов, в 1898 г. возник синтетический уксус, изобретённый немецким учёным К. Гофманом.
Исключительная польза уксуса натурального из природного сырья заключается в его химическом составе. В нём присутствуют минеральные вещества: железо, кальций, магний, фосфор, фтор, кремний, а также необходимые для организма витамины В, Е, С. Количество ценных веществ может варьироваться, в зависимости от исходного сырья. Очень полезен уксус яблочный и фруктовый. В нём находится более 20 важнейших микроэлементов и минеральных веществ, уксусная, пропиновая, лимонная и молочная органические кислоты, пектин, ферменты и аминокислоты, целый ряд витаминов: провитамин бета-каротин, витамины А, В1, В2, В6, С, Е, Р.
Хоть и полезен уксус, употреблять его следует с осторожностью. При неумеренном употреблении может возникнуть цирроз печени или язвенный колит. Людям, страдающим заболеваниями желудочно-кишечного тракта, гастритами с повышенной кислотностью, язвами, ожирением, гипертонией, диабетом, гепатитом, нефритом, нервными расстройствами не стоит употреблять уксус (особенно магазинный: столовый, яблочный и винный, полученный искусственным путем) и блюда с его добавлением.
Главная польза уксуса для организма человека — это ускорение метаболизма. И первое место в этом процессе занимает яблочный уксус. Именно он способствует снижению веса.
Выбирая уксус, в первую очередь обращают внимание на его состав. В него должны входить пищевые продукты — пшеница, солод, яблочная кислота. Он должен быть прозрачными. Исключением может быть уксус из натуральных продуктов, например, яблочный уксус не проходит фильтрацию и обладает мутноватым цветом.
Хранить уксус нужно следующим образом:
— Отдайте предпочтение уксусу в стеклянной и затемнённой бутылке. Такая ёмкость меньше пропускает лучи света и сохраняет свои качества дольше, чем уксус в пластмассовой упаковке.
— Выберете для хранения уксуса сухое и тёмное место. Лучше всего поместить ёмкость с уксусом в шкафчик, который вы открываете реже всего.
— Плотно закрывайте крышку бутылочки, в которой храните уксус. Если вы хотите, чтобы его полезные свойства сохранились, то плотно закрывайте ёмкость с уксусом.
— Храните уксус в недоступном для детей месте. Множество случаев подтверждают тот факт, что уксус приносит опасность детям. Они могут его выпить, поэтому ставьте уксус в труднодоступные для детей места. Следует знать, что 20-процентный уксус вызывает ожог пищевода у человека.
Множество блюд в кухнях разных народов мира невозможно приготовить без уксуса. Не обойтись без него в заготовках, да и в качестве простой приправы уксус подают ко многим кушаньям. Изготовление уксуса, как и виноделие, один из древнейших технологических процессов, освоенных человеком. Но если в производстве вина за последние несколько тысячелетий не произошло принципиальных изменений (использование современного оборудования не в счет), то в производстве уксуса в 70-х годах ХХ века случилась настоящая революция.
Наука и жизнь // Иллюстрации Рис. 1. Аппарат Шуценбаха: 1 — деревянная коническая емкость; 2 — слой буковых стружек. Рис. 2. Аппарат Фрингса: 1 — корпус; 2 — ложное перфорированное днище; 3 — слой буковых стружек; 4 — циркуляционный насос; 5 — змеевик системы термостатирования; 6 — распределительное устройство. Рис. 3. Схема ферментера для производства уксуса: 1 — корпус из нержавеющей стали; 2 — перемешивающее устройство; 3 — аэратор (его обычно называют барботером); 4 — змеевик системы термостатирования. Рис. 4. Схема установки для получения уксуса в непрерывном режиме. Переток жидкости из аппарата в аппарат происходит из-за разницы давлений в «воздушной подушке», возникающей за счет разного заглубления переточных труб h: h2 > h3 > h4 > h5. ‹
Начнем с того, что главным компонентом пищевого уксуса является уксусная кислота. Получать ее можно двумя способами: химическим — из продуктов сухой перегонки древесины и микробиологическим — в результате уксуснокислого брожения спиртосодержащих жидкостей, таких, как виноградное вино, сидр, пивное сусло, забродившие мед и соки различных фруктов или водный раствор этилового спирта (С2Н5ОН). В таких жидкостях окисление этанола до уксусной кислоты проводят в большинстве случаев уксусные бактерии Acetobacter aceti. В результате в готовом продукте оказывается не только кислота, но и небольшое количество сложных эфиров, альдегидов и других органических соединений. Именно благодаря этим веществам пищевой уксус обретает присущий ему особый вкус и приятный аромат. Разведенная же водой уксусная кислота, полученная химическим путем, лишена таких качеств. Считается, что в пищевой промышленности и в быту лучше использовать уксус, изготовленный биохимическим способом.
Технология производства уксуса имеет интересную и сложную историю. Еще в первом тысячелетии до новой эры виноделы заметили, что, если вино оставить в открытом сосуде, оно через некоторое время прокисает и превращается в уксус. Этим наблюдением и пользовались долгое время, не вдаваясь особенно в суть того, что происходит при этом с продуктом.
Один из самых «древних» способов производства уксуса принято называть орлеанским. В деревянные бочки особой формы, расположенные в утепленном помещении в несколько рядов одна над другой, в начале процесса заливают 10-12 л готового нефильтрованного уксуса. Эта порция — своего рода закваска, ведь в нефильтрованном уксусе содержится достаточно большое количество бактерий. К уксусу приливают примерно 10 л профильтрованного вина. Через восемь дней, если процесс идет нормально, доливают еще 10 л, и так до тех пор, пока бочка не заполнится до половины объема. После этого около 40 л готового продукта сливают, а к оставшемуся — вновь добавляют фильтрованное вино, и цикл повторяется. Весь цикл занимает от недели до месяца, зато продукт обладает таким высоким качеством, что этот неэффективный способ до сих пор применяется в винодельческих районах Франции.
Наряду с орлеанским способом существовал метод, описанный немецким ученым Бургавом (Boerhave) в 1732 году. Сейчас эта технология известна под названием «метод Шуценбаха». Суть его в том, что спиртосодержащую жидкость (в описании Бургава упоминается раствор хлебного спирта) пропускали сверху вниз через объем, заполненный тщательно вымоченными в уксусе крупными буковыми стружками. Эта технология оказалась значительно более производительной, чем орлеанский способ, и во всем мире она используется до сих пор.
И все же до работ Пастера в середине XVIII века не было понятно, за счет чего вино превращается в уксус. Пастер в большой статье «Исследование свойств уксуса» («Etude sur le vinaegre») показал, что стерильный раствор спирта в воде на открытом воздухе практически не окисляется, а образование уксусной кислоты происходит благодаря работе уксусных бактерий. И для того, чтобы спирт окислялся эффективно, в жидкости необходимо создать оптимальные условия для их развития. Оказалось, что лучше всего эти микроорганизмы чувствуют себя при температуре около 30оС и при концентрации спирта, не превышающей 12-14%. Дальнейшие (уже современные) исследования показали, что максимальная скорость роста А.aceti достигается при более низкой концентрации спирта. Характерной особенностью этих бактерий является и высокая потребность в кислороде. Долгое время считалось, что из-за сравнительно низкой растворимости кислорода в воде (и в растворе этилового спирта тоже) бактерии могут развиваться только на поверхности жидкости или в ее тонкой пленке. Это не противоречило и имевшемуся к тому времени промышленному опыту. При орлеанском методе бактерии развиваются в основном в верхнем слое жидкости в виде слизистой пленки, а при методе Шуценбаха жидкость стекает тонким слоем по поверхности стружек (рис. 1). Производительность аппаратуры, что по одному, что по другому способу, обычно составляет от 2 до 8 кг 100%-ной уксусной кислоты с 1 м3 объема аппарата в сутки.
Основным аппаратом, в котором получают уксусную кислоту по методу Шуценбаха, является деревянный чан конической формы. На расстоянии 200-300 мм от основного днища в нем устанавливают горизонтальную перфорированную перегородку. Верхняя часть аппарата на 2/3 заполняется стружками, которые орошаются питательной для бактерий средой, содержащей некоторое количество уксусной кислоты (чаще всего это 6%-ный раствор), этиловый спирт (3-4%) и небольшое количество аммонийных и фосфатных солей. По мере протекания раствора бактерии, закрепившиеся, или, как теперь принято говорить, иммобилизованные на стружках, окисляют спирт в уксусную кислоту. В нижней части аппарата скапливается готовая продукция — 9%-ный уксус. В процессе окисления выделяется тепло, которое повышает температуру внутри аппарата до 30-35оС. В результате разницы температур создается естественная и довольно интенсивная конвекция. Воздух поступает в патрубки под ложным днищем, проходит через аппарат и выходит в верхней его части. Так сама собой осуществляется аэрация, необходимая для работающих бактерий.
Несколько слов стоит сказать о стружках. Это не просто отходы от обработки древесины. Для загрузки в аппараты подходят только буковые стружки, закрученные в рулон диаметром от 2 до 5 см и высотой от 3 до 6 см. Серьезные требования предъявляются и к древесине. Она должна быть совершенно лишена любых видов гнили. Словом, стружки для уксусного производства — вещь совсем не дешевая.
В аппарат Шуценбаха загружается 1-1,5 м3 стружек. На одном предприятии работают десятки таких аппаратов. Производительность аппаратуры при работе по данному способу низка и составляет не более 1,5 кг уксусной кислоты на 1 м3 стружек в сутки (в пересчете на 100%-ную уксусную кислоту). При этом выход уксуса (от теоретически возможного при использовании исходного количества этилового спирта) не превышает 75%. Процесс ведется непрерывно, десятилетиями, без смены бактерий и стружки. Высокая кислотность заливаемого в аппарат раствора необходима для того, чтобы другие бактерии не могли «заселить» аппарат и испортить таким образом продукт. Это дает возможность вести производство уксуса без соблюдения стерильности. Единственный спутник уксусных бактерий в этом процессе — мелкие нематоды — угрицы. Они питаются бактериями и тоже легко переносят высокие концентрации уксусной кислоты. Уксус очищают от них фильтрованием после пастеризации, в результате которой они погибают и выпадают в осадок.
В настоящее время на подавляющем большинстве предприятий производство уксуса ведут циркуляционным способом Фрингса. Эта технология имеет немало общего с методом Шуценбаха. Здесь также используются аппараты, наполненные стружками, также на стружках иммобилизованы уксуснокислые бактерии, и также масса стружек орошается питательным раствором, содержащим спирт, уксусную кислоту и минеральные соли. Однако есть и существенные различия между этими методами. Прежде всего, это касается размера аппаратов. На некоторых предприятиях объем их заполненной стружками рабочей камеры достигает 60 м3. В такой аппарат (рис. 2) через специальную распределительную систему подают 10%-ный раствор спирта со скоростью в несколько раз большей, чем по методу Шуценбаха. При помощи насоса раствор многократно циркулирует через аппарат до тех пор, пока весь спирт не окислится и не образуется 9%-ный раствор кислоты. Около 10% исходного чистого спирта в этом процессе теряется. Цикл длится 5-6 дней, после чего повторяется.
В аппаратах большого объема тепловыделение оказывается настолько значительным, что в них приходится встраивать специальные теплообменники. Чаще всего в рабочей камере располагают змеевики, по которым циркулирует охлаждающая вода, но иногда приходится устраивать еще и дополнительные, так называемые выносные теплообменники, которые устанавлива ют снаружи аппарата в циркуляционном контуре.
При получении уксуса циркуляционным способом удельная производительность достигает 6-8 кг кислоты в сутки на 1 м3 рабочего объема аппарата.
Но и у этого метода оказались существенные недостатки, главным из которых был, пожалуй, размер аппаратов. В начале шестидесятых годов ХХ века появилась технология, при которой уксуснокислые бактерии стали культивировать в специальных аппаратах — ферментерах в жидкости, — так называемый метод периодического глубинного культивирования.
Ферментеры для глубинного культивирования уксусных бактерий — это изготовленные из нержавеющей стали емкости, внутри которых размещаются перемешивающие устройства и аэраторы различных конструкций (рис. 3).
Процесс получения уксуса при периодическом глубинном способе заключается в следующем. От предыдущего цикла в аппарате остается жидкость (примерно 1/3 рабочего объема аппарата), которая служит посевным материалом для следующего цикла. В аппарат заливается до рабочего объема питательная смесь, содержащая уксусную кислоту и этанол. Перемешивающее устройство интенсивно перемешивает жидкость, а через аэратор непрерывно подается воздух. В начале цикла условия жизни для бактерий резко меняются, и в результате некоторое время не наблюдается их заметного роста, эта стадия в развитии микроорганизмов называется лаг-фазой. По окончании лаг-фазы концентрация спирта начинает уменьшаться, а кислоты — наоборот, расти. Некоторое время в аппарат приходится порциями добавлять раствор спирта. После того как концентрация уксуса достигает 9-10%, около 2/3 объема жидкости отбирается как готовый продукт, и цикл повторяется.
Производительность глубинных аппаратов в несколько раз выше, а сами они в несколько раз меньше, чем аппараты, заполненные стружками, в них значительно меньше потери этанола. Кроме того, отпадает необходимость применения древесных стружек. Немаловажно и то, что при глубинном способе возрастает культура производства.
В начале 70-х годов прошлого столетия у группы сотрудников кафедры «Машины и аппараты микробиологических производств» в Московском институте химического машиностроения (теперь это Московский государственный университет инженерной экологии), возглавляемой профессором Петром Ивановичем Николаевым, возникла идея совместить в промышленном масштабе микробиологические методы с приемами постановки и ведения процессов, хорошо отработанными в химической технологии. Для этого пришлось провести целый комплекс серьезных исследований. Вот ведь парадокс: процесс был известен уже как минимум два с половиной тысячелетия, но до середины ХХ века оставался в основном эмпирическим. До этого момента усовершенствования технологий касались прежде всего устройства аппаратов, а микробиологические аспекты разрабатывались весьма слабо.
В 60-е годы стали появляться работы, посвященные физиологии и биохимии уксусных бактерий. Они были направлены на изучение влияния концентрации кислорода и состава питательной среды, включая как минеральный фон, так и влияние этанола и самой уксусной кислоты. В это же время на кафедре микробиологии Ленинградского университета под руководством профессора М. С. Лойцянской были проведены исследования систематики, морфологии и физиологии этих бактерий. Были выделены штаммы бактерий, растущих в очень простой по составу среде, обладающей большой окислительной активностью, что оказалось необычайно полезно для промышленного производства уксуса.
Оптимальная температура для роста Acetobacter aceti — 25-30оС. В качестве источника азота уксуснокислые бактерии используют минеральные соли, предпочтительно аммонийные. Ацетобактеры сами синтезируют все необходимые витамины и поэтому растут в питательных средах без их добавления.
Лучшим соединением углерода для бактерий рода Acetobacter является уксусная кислота. Хорошо растут они также в средах, содержащих этиловый спирт или молочную кислоту, превращая их в уксусную.
Исследованиями Ю. Л. Игнатова было показано, что накапливаемая в процессе уксусная кислота снижает окислительную активность бактерий и уменьшает удельную скорость роста клеток. Этот факт позволил П. И. Николаеву с сотрудниками организовать процесс получения уксусной кислоты в батарее из нескольких аппаратов глубинным способом в непрерывном режиме. В результате получилась оригинальная технологическая схема, в которой процесс получения 9%-ной уксусной кислоты ведут в четырех-пяти последовательно соединенных ферментерах (рис. 4). В такой батарее в первых двух, по ходу жидкости, аппаратах при сравнительно низкой концентрации уксусной кислоты бактерии размножаются с большой скоростью при высокой окислительной активности, что обеспечивает высокую продуктивность процесса. В последних по ходу жидкости аппаратах, работающих, напротив, при высоких концентрациях уксусной кислоты, продуктивность снижается, в них происходит в основном доокисление оставшегося в растворе спирта. Общая производительность всех аппаратов батареи значительно выше, чем одного, выпускающего уксус 9%-ной концентрации. Ю.Л. Игнатов показал, что производительность единицы рабочего объема аппарата, работающего по батарейному способу, может достигать 49,4 кг уксусной кислоты с 1 м3 в сутки.
Разработанный способ был на удивление быстро внедрен на нескольких заводах. Сейчас по этой технологии работают Экспериментальный пищекомбинат в Балашихе, уксусные цеха в городах Горловка и Днепродзержинск на Украине, завод в Словакии.
Кандидат биологических наук Н. КУСТОВА, доцент Московского государственного университета инженерной экологии. Подробности для любознательных
Краткие сведения о химизме окисления этанола в уксусную кислоту Acetobacter aceti
Итоговая реакция окисления этилового спирта в уксусную кислоту выглядит следующим образом:
Acetobaсter aceti
С2Н5ОН СН3СООН + Н2О + Q
По современным представлениям, окисление этилового спирта уксуснокислыми бактериями вида Acetobaсter aceti — двухфазный процесс. Этанол окисляется алкоголь- и альдегиддегидрогеназами с образованием уксусной кислоты и двух молекул НАДН2. (Этот фермент отвечает за перенос водорода в дыхательной цепи.)
Алкогольдегидрогеназа Acetobacter aceti содержит недавно открытую простетическую группу метоксантин, или пирролохинолинхинон. Этот фермент находится на внешней стороне плазматической мембраны и катализирует окисление этанола в уксусную кислоту. Метоксантин частично попадает в питательную среду и в пищевой уксус, придавая ему слегка желтоватую окраску.