Tehnologia Otetului

of 25 /25
Cuprins 1.Introducere................................................... 3 2. Fabricarea acidului acetic prin metode chimice............4 2.1. Obţinerea acidului acetic prin carbonilarea metanolului4 2.2. Obţinerea acidului acetic prin oxidarea acetaldehidei. 5 3. Fabricarea acidului acetic prin procedee biotehnologice. . .6 3.1. Schema tehnologică generală...........................6 3.2.Aspecte microbiologice şi biochimice în timpul fermentaţiei acetice.......................................8 3.3. Procedee de realizare a fermentaţiei acetice.........10 3.3.1.Procedeele lente (tip Orleans).....................10 3.3.2.Procedee rapide care folosesc coloane cu umplutură. 11 3.3.3.Procedee care folosesc fermentaţia submersă........14 4.Concluzii................................................. 16 Bibliografie....................................................17 1

Embed Size (px)

description

referat despre otet

Transcript of Tehnologia Otetului

Cuprins

1.Introducere32. Fabricarea acidului acetic prin metode chimice42.1. Obinerea acidului acetic prin carbonilarea metanolului42.2. Obinerea acidului acetic prin oxidarea acetaldehidei53. Fabricarea acidului acetic prin procedee biotehnologice63.1. Schema tehnologic general63.2.Aspecte microbiologice i biochimice n timpul fermentaiei acetice83.3. Procedee de realizare a fermentaiei acetice103.3.1.Procedeele lente (tip Orleans)103.3.2.Procedee rapide care folosesc coloane cu umplutur113.3.3.Procedee care folosesc fermentaia submers144.Concluzii16Bibliografie17

1. Introducere

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, prinsupunerea acestora fermentaiei acetice.Oetul de fermentaie se obine dup natura materiei prime folosite: din vinul naturalalterat; din mal;plmada de mal supus fermentaiei alcoolice; din fructe, cnd este preparatdin mustul de fructe; din alcool etilic obinut dinindustria vinului.n prezent, n lume se fabric o gam variat de sortimente de oet. Cea mai marecantitate rezult prin transformarea alcoolului n fermentaie alcoolic. Se obine oet dinvinuri 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. Acestedou sortimente au aprut la sfritul secolului al XVIII -lea.Cerinele crescnde de oet, cantitile limitate de materie prim pentru prepararea oetului de vin i fabricarea relativ complicat a oetuluidin mal, au dus lafabricarea oetuluidin alcool etilic din vin. Din acel moment, industria oetului a cunoscut posibilitatea uneiextinderi largi funcie de existena industriei de alcool. Fabricarea relativ simpl aoetului dinalcool a ntrit i mai multpoziia predominant a acestuia.L. Pasteur a fost primul care a demonstrat c acidul acetic provine prin oxidareaetanolului, n eviden fiind rolulmicroorganismelor Acetobacter n aceast transformare.Pentru savant, problema esenial era de a gsi mijlocul de mpiedicare a dezvoltriivegetaiilor parazite care erau pricina bolilor vinurilor. Savantul a observat, dup o serie deexperimentri, 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 incolorsau 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.Soluiile de acid acetic pot fi produse folosind dou categorii de procedee: chimice (carbonilarea metanolului, oxidarea acetaldehidei) i biotehnologice (fermentaie acetic).

2. Fabricarea acidului acetic prin metode chimice

2.1. Obinerea acidului acetic prin carbonilarea metanoluluiProcesul implic apariia iodometanului ca intermediar i se realizeaz n trei etape. Uncatalizator, de obicei un complex metalic, este necesar pentru carbonilare (etapa 2).(1) CH3OH +HICH3I+ H2O(2) CH3I +CO CH3COI(3) CH3COI + H2O CH3COOH + HIPrin alterarea condiiilor de reacie, este posibil obinereaanhidridei aceticepe aceeai linie de producie. Deoarece att metanolul ct i monoxidul de carbon erau materii prime ieftine, carbonilarea metanolului prea s fie de departe o metod atractiv de obinere a acidului acetic. Henry Drefyus de laBritish Celanesedezvolt o linie prototip de carbonilare a metanolului nc din 1925. Totui, absena unor materiale capabile s gzduiasc reacia amestecului coroziv la presiunea mare cerut (de peste 200atm) a descurajat, pentru un timp, aplicarea acestor ci la scar industrial. n 1963, a fost pus la punct de ctre compania chimic germanBASFprimul proces tehnologic de carbonilare a metanolului care folosea un catalizator decobalt. n 1968, este descoperit un catalizator pe baz derodiu. Acesta este eficient i la presiuni mai mici, aproape fr produi secundari. Prima linie tehnologic ce utiliza acest catalizator a fost construit de ctre compania chimic americanMonsanton 1970, iar carbonilarea metanolului cu catalizator de rodiu devine metoda predominant pentru obinerea acidului acetic. La sfritul anilor '90, companiaBP Chemicalsexploateaz profitabil catalizarea prin procedeulCativa([Ir(CO)2I2]), care este indus deruteniu. Acest proces tehnologic cu catalizator deiridiueste mai ecologic i mai efficient i a nlocuit pe scar larg tehnologia Monsanto, adesea utiliznd aceleai linii de producie.

2.2. Obinerea acidului acetic prin oxidarea acetaldehideinainte de aplicarea industrial a procedeului Monsanto, acidul acetic era produs, n mare parte, prin oxidareaacetaldehidei. Aceasta rmne a doua metod ca importan pentru producerea acidului acetic, dei nu se poate compara ca eficacitate cu metoda carbonilrii metanolului. Acetaldehida poate fi produs fie prinoxidareabutanului sau a benzinei uoare, fie prin hidratarea etilenei (etena).Cndbutanulsaubenzina uoarsunt nclzite cu aer n prezena unor diferiiionimetalici, printre care cei demangan,cobalticrom, se formeaz unperoxidorganic care apoi se descompune pentru a produce acid acetic, dup reacia2C4H10+ 5O2 4 CH3COOH + 2H2On mod tipic, reacia se desfoar n anumite condiii detemperaturi presiune, destinate s se obin cea mai mare temperatur la care butanul rmne nc lichid. Conditiiile de reacie clasice sunt 150Ci 55atm. Se formeaz i civa produi secundari, printre carebutanona,acetatul de etil,acidul formiciacidul propionic. La rndul lor, aceti produi sunt valorificai, iar condiiile de reacie pot fi modificate cu scopul de a mri cantitile produse, dac acest lucru este rentabil. Totui, separarea acidului acetic de aceti produi secundari mrete costurile de producie.n condiii similare i folosindcatalizatorisimilari ca n oxidarea butanului,acetaldehidapoate fi oxidat de ctreoxigenuldinaerpentru a produce acid acetic2CH3CHO+O2 2 CH3COOHFolosindu-se catalizatori moderni, aceast reacie poate duce la obinerea acidului acetic cu un randament de peste 95%. Principalii produi secundari suntacetatul de etil,acidul formiciformaldehida, toi avndpuncte de fierberemai mici dect acidul acetic i putnd fi separai uor prindistilare.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 soluii foarte 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. Fabricarea n scop alimentar a acestui tip de oet" este interzis n multe ri, iar acolo unde este permis, proveniena produsului trebuie s fie marcat explicit.3. Fabricarea acidului acetic prin procedee biotehnologice

3.1. Schema tehnologic generalIndiferent de tehnologia aplicat, procedeele biotehnologice se bazeaz pe fermentaia acetic a unor lichide alcoolice. Schema tehnologic general de fabricare a oetului este prezentat n figura 3.1.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.

Prepararea substratului hidroalcoolicMateriile 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 esenial este s conin alcool etilic. Aceste materii prime se pot folosi individual sau n amestec, cu sau fr adaos de ap.

Materii primeApPrepararea substratului hidroalcoolicSubstrat hidroalcoolicFermentate aceticMaturareStabilizare-filtrareOet de fermentaieNutrieniFigur 3.1. Schema tehnologic general de fabricare a oetului de fermentaie

Concentraia de alcool 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 acceptabile, 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 - limpezireaOetul 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 oetuluiOetul 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.

3.2.Aspecte microbiologice i biochimice n timpul fermentaiei aceticeMicroorganismele 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 xylinus). n tabelul 3.3 sunt prezentate unele caracteristici importante din punct de vedere tehnologic ale bacteriilor acetice.Datele din tabelul 3.3 trebuie considerate ca avnd valoare strict informativ deoarece n practic, n acetatoarele industriale, se pot selecta varieti care produc peste 15% (m/v) acid acetic.Mecanismul biologic de conversie a etanolului n acid acetic ncepe cu reacia de formare a acetaldehidei, catalizat de o alcooldehidrogenaz, conform reaciei:

Tabelul 3.3. Caracteristici importante din punct de vedere tehnologic ale unor bacterii acetice

SpeciaTria alcoolic pe care o suport,% (v/v)Producia maxim de acid acetic,% (m/v)Temperatura optim, C

Acetobacter aceti11,06,636

Acetobacter acetigenus7,03,033

Acetobacter ascendes12,09,031

Acetobacter ktzingianus9,56,730

Acetobacter orleanense-9,330

Acetobacter pasteurianus9,56,228

Acetobacter schtzenbachii-11,028

Acetobacter suboxidans-2,019

Acetobacter xylinus7,04,530

n continuare, aldehida acetic, sub aciunea unei hidrataze, prin adiia unei molecule de ap se transform n aldehida hidratat, conform reaciei:

Sub aciunea unei aldehiddehidrogenaze, aldehida hidratat este convertit apoi n acid acetic conform reaciei:

Exist i o cale colateral de transformare a acetaldehidei, printr-o reacie de disproporionare:

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.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.

3.3. Procedee de realizare a fermentaiei aceticeO dat asigurat coninutul corespunztor de alcool etilic i substane nutritive, pentru desfurarea 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 alcoolice cu aerul se face prin distribuirea acesteia pe o coloan de umplutur inert i procedee submerse.

3.3.1.Procedeele 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.Procedeele lente se folosesc, n general, pentru obinerea unui oet cu tria de 4 - 7 grade 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 oeturilor din fructe i a unor produse speciale, cum este, de exemplu, oetul balsamic.

3.3.2.Procedee rapide care folosesc coloane cu umpluturn 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 frecvent deoarece 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. Cel mai rspndit acetator cu umplutur este aparatul Frings, prezentat n figura 3.4. 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 (1) n interiorul cruia este fixat, ntre dou grtare (3,5), o coloan de umplutur (2). 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 (15) i mprtiat cvasiuniform de un distribuitor (11) pe suprafaa superioar a umpluturii. Distribuitorul trebuie s asigure o mprtiere uniform a soluiei, pentru realizarea 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 (2) 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 care prsesc incinta de fermentaie odat cu aerul se folosete uneori un condensator (10).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 (14).

Figura 3.4. Acetatorul cu coloan de umplutur Frings:

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 zona central i 30 - 34C n partea inferioar. Msurarea temperaturii se face cu o serie de termometre (4) 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 2); 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 kg acid 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 sunt defectuoase) i 90% din randamentul teoretic (dac sunt prevzute cu condensator i regimul de funcionare este corespunztor). Fraciunea cea mai mare a pierderilor (pn la 90% din pierderile totale) este format din acidul acetic pierdut prin evaporare.

3.3.3.Procedee care folosesc fermentaia submersDezvoltarea industrial a fermentaiei acetice submerse a avut 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 a aerului 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 i spum din aparat. Conducerea procesului se realizeaz n general automat, uneori cu 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 celulelor bacteriene.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.

4. Concluzii

Pe baza metodelor chimice de obinerea a acidului acetic descrise, 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.Fabricarea n scop alimentar a acestui tip de oet este interzis n multe ri. Metodele chimice sunt folosite pentru obinerea acidului acetic de interes chimic.Procedeele biotehnologice duc la obinerea, la nivel industrial, a soluiilor de acid acetic utilizate n industria alimentar.Avantajele acestora, n funcie de metoda folosit, sunt urmtoarele:-- aroma fin a produsului finit (n special n cazul procedeelor lente);-- obinerea oetului cu diferite grade acetice: 4-7 grade acetice n cazul procedeelor lente; 9 12 grade acetic n cazul procedeelor rapide;-- costuri de fabricaie sczute;-- randamente mari: 75-98%;-- timp scurt de fabricaie 24h (n cazul fermentaiei submerse i a procedeelor care folosesc coloane cu umplutur);-- obinerea oetului cu principii biologice datorit supunerii acestuia la un proces de mturare/nvechire( n cazul fermentaiei submerse).Privit global, dintre tehnicile prezentate, fermentaia submers este cea mai avantajoas atat din punct de vedere economic, mai ales dac preul unitii de suprafa construit este mare dar si din punct de vedere al productivitatii . Acest tip de fermentaie acetic a permis construirea unor linii de producie pentru acid acetic glacial de origine biologic.

Bibliografie

1. Banu C.,Tratat de industrie alimentar,Ed.ASAB;2. Matei F., Microbiologie aplicat, Ed.PRINTECH, Bucureti, 2011;3.Tarhon Maria Cristiana,Tehnologia fabricrii oetului, Ed.Fundaiei Universitare Dunrea de Jos Galai;4.http://biblioteca.regielive.ro/referate/industria-alimentara/biotehnologii-utilizate-la-prelucrarea-otetului-si-a-acidului-acetic-29568.html;5. http://biblioteca.regielive.ro/proiecte/industria-alimentara/tipuri-de-acetatoare-la-fabricarea-otetului-286762.html;6.http://ro.scribd.com/doc/131773869/123759177-Tehnologia-de-Obtinere-a-Otetului-Din-Vin;7.http://ro.wikipedia.org/wiki/Acid_acetic.

8