Obținerea oțetului prin fermentație acetică

Profesor coordonator: Student:

1

Conf. Dr. Elena MUDURA Mihaela BLENCHE

Cuprins

Introducere.................................................................................................................................3

Biochimismul fermentatiei acetice.............................................................................................3

Agenții fermentatiei acetice....................................................................................................4

Fermentația oxidativă.........................................................................................................4

Fermentația anaerobă..........................................................................................................4

Utilizarea practica a fermentatie lactice in industria alimentara................................................5

Descrierea produsului.............................................................................................................5

Factorii care influenteaza fermentatia acetica........................................................................5

Schema tehnologica de obtinere a oțetului.................................................................................6

2

Introducere

Fermentaţia acetică este produsă de către aceto-bacterii. Această fermentaţie are ca

produs intermediar acidul acetic. Acidul acetic este produs prin fermentaţie din alcoolul etilic.

Deşi este considerată fermentaţie, fermentaţia acetică se desfăşoară în prezenţa oxigenului

conform reacţiei:

C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O

Acidul acetic este un acid slab, din clasa acizilor carboxilici, având formula brută

C2H4O2 și formula chimică CH3-COOH. Numit și acid etanoic, acidul acetic este un lichid

incolor cu miros pătrunzător și iritant. Acidul acetic pur (anhidru) se numește acid acetic

glacial datorită aspectului de gheață al cristalelor formate la temperatura camerei. În soluții

diluate (3% - 6%) se numește oțet și se folosește în alimentație.

Biochimismul fermentatiei acetice

Reactia generala a fermentatiei acetice este urmatoarea:

Din ecuatia generala rezulta ca, sub actiunea bacteriilor acetice, alcoolul este oxidat

in acid acetic, fara a trece prin faza intermediara de aldehida acetica.

In realitate, in urma cercetarilor intreprinse de Dupny P. si Maugen J. (1962), s-a

demonstrat experimental ca la fermentatia acetica se formeaza ca produs intermediar

acetaldehida, fapt dovedit prin adaos in mediu de fermentare a sulfitului sau bisulfitului de

calciu, care blocheaza transformarea acetaldehidei in acid acetic:

Produsul format nu este oxidat de bacteriile acetice si se acumuleaza in mediu,

fermentatia acetica blocandu-se.

Mecanismul fermentatiei acetice implica participarea unor dehidrogenaze care au

drept cofactor NADP. Hidrogenul format este transferat de enzimele catenei respiratorii

celulare pe oxigenul molecular provenit din aerul folosit pentru oxigenarea substratului. In

acest fel, in mediu se acumuleaza acid acetic, viteza de conversie a alcoolului etilic in acid

3

acetic depinzand de specia de bacterie acetica, natura substratului, nivelul de aprovizionare cu

oxigen și de temperatura la care are loc fermentarea. Viteza de conversie scade odata cu

acumularea acidului acetic in mediul de fermentatie.

Agenții fermentatiei acetice

Sunt clasificaţi în agenţi ai fermentaţiei oxidative şi agenţi ai fermentaţiei anaerobe.

Fermentația oxidativă

Pentru o lungă perioadă a istoriei omului, acidul acetic, sub formă de oțet, a fost

produs cu ajutorul bacteriilor din genul Acetobacter.. Bacteriile din genul Acetobacter sunt

bacteria Gram negative, flagelate, aerobe cu temperature optimă crester de 30oC.

Specii ale genului Acetobacter sunt: Acetobacter aceti, Acetobacter calcoaceticus,

Acetobacter cerevisiae, Acetobacter cibinongensis; Acetobacter diazotrophicus; Acetobacter

estunensis, Acetobacter indonesiensis, Acetobacter lovaniensis, Acetobacter malorum,

Acetobacter orientalis, Acetobacter orleanensis, Acetobacter pasteurianus, Acetobacter

peroxydans, Acetobacter polyoxogenes, Acetobacter pomorum, Acetobacter syzygii, şi

Acetobacter tropicali.

Fermentația anaerobă

Unele specii de bacterii anaerobe, incluzând pe unele din genul Clostridium pot

realize fermentatie acetica. Clostridium este un gen de bacteria Gram positive, anaerobe

capabile de a produce endospori. Pot transforma zaharidele direct în acid acetic, fără

utilizarea etanolului ca produs intermediar. Reacția generală determinată de aceste bacterii se

poate scrie:

C6H12O6 → 3 CH3COOH

Mai interesant sub aspectul chimiei industriale este faptul că aceste bacterii

acetogene pot sintetiza acid acetic pornind de la compuși monocarbonați (cu un singur atom

de carbon), cum ar fi metanolul, monoxidul de carbon sau o mixtură de dioxid de carbon și

hidrogen:

2 CO2 + 4 H2 → CH3COOH + 2 H2O

Capacitatea bacteriilor din genul Clostridium de a utiliza direct zaharidele sau de a

produce acid acetic din materii prime mai ieftine demonstrează că acestea ar putea produce

4

acid acetic mai eficient decât oxidanții etanolului ca Acetobacter. Totuși, bacteriile

Clostridium sunt mai puțin tolerante la mediu acid decât Acetobacter.

Utilizarea practica a fermentatie lactice in industria alimentara

Principalul aspect practic legat de fermentaţia acetică este obţinerea oţetului folosit

la marinarea unor produse culinare şi pentru conservarea legumelor şi fructelor. De

asemenea, fermentarea boabelor de cacao, prin care acestea capătă aromă şi alte caracteristici

organoleptice specifice este acetică.

Descrierea produsului

Oţetul este o soluţie de acid acetic diluat în apă, cunoscut şi ca oţet de fermentaţie,

care se obţine din lichide cu conţinut de alcool, prin supunerea acestora fermentaţiei acetice.

Otetul de fermentatie, dupa felul materiei prime folosite la fabricarea lui, poate fi

otet din:

- vin, vin pichet, cidru de mere;

- alcool etilic diluat (cu 10-12% alcool) obtinut din melasa, cereale, cartofi etc.;

- diverse solutii alcoolice obtinute prin fermentatia alcoolica a unor: sucuri de

fructe (pere, smochine, piersici, caise, curmale, ananas) sau materii prime amidonoase;

- miere (hidromel);

- must de malt.

Conditia esentiala a obtinerii otetului este ca materia prima sa contina alcool etilic.

Aceste materii prime se pot folosi individual sau in amestec, cu sau fara adaos de apa.

Concentratia de alcool etilic din solutia hidroalcoolica se regleaza intre 3,5 - 17%, in

functie de taria acetica ce urmeaza sa fie obtinuta si randamentul de conversie corespunzator

tehnologiei folosite, corelat si cu capacitatea fermentativa a culturii de bacterii acetice

utilizate.

Factorii care influenteaza fermentatia acetica

Factorii mai important care influenteaza fermentatia acetica se refera la: compozitia

chimica a substratului, temperatura de fermentare, aciditatea initiala a substratului alcoolic,

concentratia in alcool a substratului fermentativ, numarul de bacterii acetice inoculate in

5

substrat, aerarea substratului, concentratia in acid acetic acumulat in substratul ce

fermenteaza, prezenta agentilor daunatori.

Schema tehnologica de obtinere a oțetului

6

APĂ MATERII PRIME NUTRIENȚI

Prepararea substratului hidroalcoolic

Substrat hidroalcoolic

Fermentație acetică

Maturare

Stabilizare - filtrare

OȚET DE FERMENTAȚIE