Непрерывный способ производства уксуса

Брожение протекает в окислительных генераторах (рис. 8.1), которые изготавливаются из дубовой клепки и имеют форму усеченного конуса, обращенного широким основанием вверх. Внутренняя поверхность генератора покрыта пивной смолкой или парафином. На расстоянии 20 смот крышки внутри чана имеется деревянное сито с отверстиями диаметром 3-5 см. Это сито равномерно распределяет вводимое в генератор сусло. На высоте 20-25 см от дна находится дырчатое (ложное) дно, через отверстия которого стекает готовый уксус. В нижней части по окружности чана, непосредственно под ложным дном, находятся отверстия для доступа свежего воздуха. В настоящее время вместо деревянных генераторов применяют стеклянные, эмалированные, керамические, железобетонные с кислотостойким покрытием.

Внутреннее пространство генератора заполняется буковыми стружками. Стружки сверху орошаются суслом, а снизу продуваются воздухом. Свежие стружки, загруженные в генератор, подкисляются уксусной кислотой, чтобы устранить возможность развития посторонних микроорганизмов. Для этого через стружку пропускают уксус концентрацией 9% до тех пор, пока концентрация уксуса в стекающей из генератора кислоты не будет равной концентрации заливаемого уксуса. Вместе с уксусом в чан вводят уксуснокислые бактерии. Продолжительность процесса подкисления составляет 8-10 сут. При этом на подкисление 1 м³ стружки расходуется около 400 л уксуса. После окончания подкисления открывают воздушные отверстия в чане и начинают заливку сусла. В состав сусла входит 3-4%-ный раствор этилового спирта и 6- 7%-ный раствор уксусной кислоты. Кроме того, для нормального развития бактерий сусло должно содержать необходимые питательные вещества (углеводы, азотистые, минеральные вещества). Сусло поступает в верхнюю часть генератора и по стружке медленно стекает вниз. Снизу вверх продувается воздух. Уксусные бактерии окисляют спирт в уксусную кислоту и из нижней части чана стекает 9-10%-ный раствор уксуса. В начале брожения заливают сусло, подогретое до необходимой температуры (25-30°С).

Уксуснокислое брожение является экзотермическим процессом: 1 кг безводного спирта при окислении в уксусную кислоту выделяет 2490 ккал тепла. При этом температура сусла повышается и может прекратиться жизнедеятельность уксуснокислых бактерий и брожение. Тепло отводится охлаждением поверхности чанов. Температура для этого в помещении должна быть 18-20°С.

Скорый способ производства уксусной кислоты - типичный непрерывный процесс, при котором один раз заряженный генератор может работать много лет без перемены стружек. Теоретический выход уксусной кислоты составляет 103 кг из 100 л безводного спирта. Практический выход - 73-75 кг из 100 л безводного спирта.

Циркуляционный способ производства уксуса

При производстве уксуса непрерывным способом сусло через генератор проходит один раз. При этом количество уксусной кислоты в исходном продукте повышается на 3%. При циркуляционном способе сусло опять после первого прохода через генератор возвращается несколько раз до тех пор, пока не будет окислен весь спирт. При этом способе сусло состоит из смеси воды, спирта и питательных веществ без добавления уксуса. Количество питательных веществ увеличивается в два раза по сравнению с непрерывным способом.

Процесс окисления длится 5-6 сут. После окончания окисления спирта весь уксус выкачивается из генератора, а в генератор задается свежее сусло. Между напорным чаном сусла и генератором устанавливается теплообменник, что позволяет поддерживать температуру брожения около 30°С в верхней части генератора, и - 33-34°С в нижней.

При циркуляционном способе генератор не связан с атмосферой, так как воздух нагнетается компрессором. Это улучшает санитарные условия и уменьшает потери уксуса на испарение. Выход уксуса увеличивается до 85-90 кг из 100 л спирта.

Обработка и розлив уксуса

Полученный уксус осветляют и фильтруют. Осветляют уксус с помощью желатина, рыбьего клея или активного угля. Обработанный уксус отстаивают в течение нескольких суток, затем осветленный уксус осторожно сливают, а оставшийся осадок фильтруют.

Осветленный уксус разливают в дубовые бочки и выдерживают в лагерном отделении не менее двух месяцев. Разливают уксус в бутылки и бочки.

Уксус, полученный в результате брожения, можно сконцентрировать до 70-80%-ной уксусной кислоты. Такая кислота применяется в производстве органических красителей и растворителей, пластических масс, искусственного и синтетического волокна, медикаментов. Производство уксуса непрерывным способом протекает по схеме: