Способ производства пищевого уксуса

Способ производства пищевого уксуса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к пищевой биотехнологии. Цель изобретения - повышение выхода и концентрации готового продукта с одновременным обогащением его биологически активными и минеральными веществами и ускорение процесса. Готовят питательную среду на основе эталона 6,5 - 7,0%, готовой уксусной кислоты 0,9 - 1,0%, минеральных солей. Питательную среду непрерывно подают на окисление в батарею последовательно соединенных ферментаторов. По достижении в головных ферментаторах концентрации уксусной кислоты 6,0 - 8,5%, что характеризует фазу замедленного роста уксуснокислых бактерий, в питательную среду вводят сброженный яблочный сок или виноградный виноматериал в соотношении со средой 1:(0,02 - 0,03) до значения ОВ-потенциала в среде 545 - 550 мВ. В процессе окисления получается уксус повышенной концентрации 10,2 - 10,3%. Увеличивается его выход и происходит обогащение биологически активными и минеральными веществами. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1555352 (51)5 С 2 J 1/04 при" ц

%" Hh8

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н двтоескомм свидктяльствм с

4д

Сп

CA

М

С

К), :солей: аммония фосфорнокислого двузамещенного, сернокислого магния и . калия хлористого, воды питьевой. Питательную среду непрерывно подают.на окисление в батарею ферментаторов, последовательно соединенных между собой; В каждый ферментатор подают .. воздух который перемешивается с куль- ай ! туральной жидкостью. За счет перепада давления культуральная жидкость перемещается последовательно из первого ферментатора в последний. По достижении в головных ферментаторах конГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

rlP4 rHHT СССР.(21) 4444746/30-13

1 (22) 20.06.88 (46) 07.04.90. Бюл. 9 13 (7l) Всесоюзный научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии (72) Э,Г.Васильева, А.Н.Дужак, Л.И,Стрельникова, Г.В.Галкина и И.Т.Туробойский (53) 663,242(088.8) (56) Производственный технологический регламент на производство спиртового пищевого натурального уксуса непрерывным глубинным способом, утвержденный зам. Министра пищевой промышленности СССР А.M.Áåëè÷åíêî, 1985, с. 7-20.

Авторское свидетельство СССР

N- 1041564, кл, С 12 J 1/04, 1982 ° (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПИЩКВОГО

УКСУСА (57) Изобретение относится к пищевой биотехнологии, Цель изобретения — по- вышение выхода и концентрации готоИзобретение относится к пищевой биотехнологии, в частности к способам производства пищевого уксуса.

Целью изобретения является повышение выхода и концентрации готового продукта с одновременным обогащением его биологически активными и минеральными веществами.

Способ осуществляют следующим образом.

Готовят питательную среду на основе этанола 6,5-7,0Х, готовой ук" сусной кислоты 0,9-1,ОХ, минеральных

2 вого продукта с одновременным обогащением его биоЛогически активными и минеральными веществами и ускорение процесса. Готовят питательную среду на основе этанола 6,5-7,0X -готовой уксусной кислоты 0 9""1,0Х минеральных солей. Питательную среду непрерывно подают на окисление в ба-. тарею последовательно соединенных ферментаторов. По достижении в головных ферментаторах концентрации уксусной кислоты 6,0-8,5Х, что характеризует фазу замедленного роста уксуснокисльп<-..бактерий в питательную среду вводят сброженный яблочный сок или виноградный виноматериал в соотношении со средой 1:(О 02-0,03) до зна чения OB-потенциала в среде 545. 550 мВ ° В процессе окисления получается уксус повышенной концентрата и

10 2-lÎ ЗХ. Увеличивается его выход и происходит обогащение биологически активными и минеральными веществами.

3 табл.

1555352 центрации уксусной кислоты 6,0-8,5Х, что характеризует фазу замедленного роста уксуснокислых бактерий — переход от экспоненциальной стационарной стадии, в питательную среду вводят яб«5 лочный или виноградный виноматериал в соотношении 1:0 02-0 03 при значении окислительно-восстановительного потенциала (OB-.ïîòåíöèàë) 450-480 мВ до увеличения его до 545-550 мВ, В конце процесса окисления получается уксус повышенной концентрации 10,21093%, При введении яблочного или вино 5 градного виноматериалов в питательную среду на этой стадии процесса сразу же- активируются окислительные ферменты клеток.уксуснокислых бактерий за счет TQI o>

ОВ-потенциалом (до 550 мВ), содержат в значительных количествах вещества полифенольной природы (катехины, лейкоантоцианы, флавонолы, гли- 25 козиды, в том числе, витамины группы

Р), фермент полифенолоксидаэу, под действием которой происходит их окисление в хиноны и другие, а также катионы металлов Fe, Cu+, Mn++ Co++ способные активно участвовать в окислительио"восстановительных реакциях и переносить электроны, В цитохромоксидазе происходит переход Fe ++ в активную форму Fe+, а также Cu"

+ф +4. Ф в Cu++, Активируются коферменты НАДН и НАДФН и флавиновые ферменты ФАД и ФМН. Кроме того, полифенолоксидаза может частично выполнять функции цитохромоксидазы, перенося электроны на кислород, Таким образом, с подачей яблочного или виноградного виноматериала в среду на стадии замедления роста уксуснокислых бактерий процесс кислотооб- 45 разования активизируется и выход и концентрация уксусной кислоты увеличиваются.,Одновременно происходит ее обогащение биологически активнь1ми и минеральными веществами виноматериа50

Пример 1. Готовят питательную среду в количестве 6000 л следующего состава: этанол 6,72Х, уксусная кислота 0,9%; (NH4) нР04

1, 0 г/дм З KC1 О, 5 г/дм Э; Mg SO <

0,15 г/дмЭ, вода до объема, Процесс окисления этанола уксуснокислыми бактериями проводят в

/Массовая доля орга--. нических кислот в пересчете на уксусную, Х

Объемная доля этанола, %

10 23

0,42 батарее из четырех ферментаторов, Питательную среду подают в 1 ферментатор со скоростью протока 385 л/ч, или скоростью разбавления 0,065 ч-, Расход воздуха по ферментаторам составляет м /м мин:

I 0,29-0,30

II 0,20-0,25

III 0 15-0 ° 20

IV 0,09-0,10

В конце экспоненциальной стадии развития уксуснокислых..бактерий при накоплении уксусной кислоты 6,0%

a I ферментаторе и на стационарной стадии при накоплении 8,5% уксусной кислоты во II ферментаторе при значении ОВ-потенциала в:среде 450 мВ в эти ферментаторы задают сброженный яблочный сок (содержащий 6,9Х этанола, 0,4Х яблочной кислоты, 0,4мг/см общего азота, полифенолов, в том числе витамина Р 0,9 г/дм, аскорбиновой кислоты 15 мг%, рибофлавина

0,02 мгХ, минеральных веществ, мг/дм:

Э.

К 1280; Ng 60,5; Fe 7,7; Мп 1,9;

Си 1,О) в количестве f20 л (соотношение 1:0,02), распределяющихся по ферментаторам в соотношении 10:1 со скоростью 385 и 50 л/ч соответственно, При этом ОВ-потенциал в среде увеличивается до 545 мВ, Продолжают процесс окисления, Для поддержания необходимой концентрации этанола во II u III ферментаторах подают расчетное количество 40%-ной по спирту среды.

В ферментаторах поддерживаются . следующие параметры {P - массовая доля уксусной кислоты, %; S — объемная доля этанола, %):

Рт = 6.0; Б1 = 1148

В III ферментаторе концентрация уксусной кислоты повышена и составляет 9,84%, а в IV получается уксус с концентрацией 10,23% °

Вйход в пересчете на 100%-ную уксусную кислоту составляет 40, 6 кг/м Э сут.

Характеристика готового уксуса

155535

0,3

0,20

1 ° 08

10,3

1, 100

0,001

0,9

5

Аскорбиновая кислота, мгХ 1,100

Рибофлавин, мгХ О, а01

Полифенольные вещвества, в том чис5 ле витамин P мг/дм з.. О, 02

Катионы металлов, мг/дм

К 38,00

Мя 1,80

Fe 0,20

Мп 0,06

Си 0,03 15

Пример 2, Подготовка питательной среды и процесс окисления ведут по примеру 1. В качестве добавки к питательной среде используют яблочный сброженный сок того же состава, 20 что в примере 1. Соотношение питательной среды и сока равно 1:0,03. ОВ-потенциал в среде доводитсй до. 550 мВ.

Параметры процесса следующие; Х:

6е11 Sò = 1133

Р у =10,3; $,у = 0,38

Максимальная концентрация уксуса составляет 10,3Х выход 100X-..ной ук- 30 сусной кислоты из батареи :.

41р4 кг/м сут.

Характеристика готовой продукции.

Массовая доля органических кислот в пересчете на ук-.— сусную, Х

Объемная доля этанола, % 0,38

Аскорбиновая кис- 40 лота, мг%

Рибофлавин, мгХ

Полифенольные вещества, в том числе витамин P 45 ,/ мЗ 0,02

Катионы металлов, мгlдм

К 39,00 м@. 1,80 50

Fe 0,20

Мп 0,06

Си 0,03

Пример 3. Подготовка питательной среды и процесс окисления ведутся по примеру 1, В качестве добавки, повышающей ОВ-потенциал в среде до 550 мВ, используют виноградный

2 б виноматериал, имеющий следующую характеристику.

Объемная доля этанола, % 11,2

Титруемая кислотность в пересчете на винную кислоту, г/дм

3 . Сахар, г/100 см

Аскорбиновая кислота, мгХ 10,0

Рибофлавин, мг% 0 ° 04

Полифенольные вещества, в том.числе

Ъ

-ритамин P г/дм

Катионы металлов, иг/дм

К 2200,0

Мя 59,0

Мп 2,2

Си 2,0

Fe 8,0

Соотношение питательной среды и виноградного виноматериала составляет 1:0 02. Параметры. процесса по ферментаторам следующие, Х:

P = 6 2; Б, 1,29

Практически уме в III ферментаторе получается: готовый 10Х-ный уксус. В IV ферментаторе концентрация продукта 10,3Х. Выход 43,5 кг/м сут по 100Х-ной уксусной кислоте.

Характеристика готовой продукции:

Массовая доля органических кислот в пересчете на укоусную, Х 10i3

Объемная доля этанола, Х 0,38

Аскорбиновая кислота, мгХ

Полифенольные вещества, в том.числе витамин Р г/дм 0,03

Рибофлавин, мг% 0 ° 002

Катионы металлов, мг/дм

3 °

К 7),0

Мв 1 60

Fe 0„30

Nn 0,07

Си 0,05

Данные всех экспериментов приведены в табл.1.

Таким образом, как видно из табл,! оптимальным соотношением питательной

1555352

Таблица I

Время пра ведения процесса (порядка вый яамер ферментаа тора) Массовая до ля уксусной кислоты в готовая пра дукте> Z

Массовая дола уксусной кислоты в ферментеторах

Стадия введения в Скорость пр

ОВ-пател пиал, мВ

Выход продукта кг/и сут па 100Zнай кяслоте

Саотноюенне среды и сака

Компонент ферментатор тока в ферме нтаторах, л/

II .I

» tt

Питательная среда, содеркаек>я:

Этаноп 6,72Z (Ин>)тНРО> 1>0 гlдм

MgSO> 0,15 г/дм>

KCl" 0 5 г/дм>

Уксусная кислота 0 9Х

Яблочный сбракеииый сок, включающий: этанол 6>9Х, яблочная х-та 0,4Х, опций авотг 0,4 мг/см> 1 летучке кислоты 0,4Х, аскорбиновая кнс>)ота 15 мгХ, рибафлавин 0,02 мгХ, полифенолы, в том числа витамин Р» 0,9 г/дмэ1 катионы металлов мг/дм)>

K 1280>0; НВ 60,5;

Ре 7,7; ?1п I 9> Сп 1,0

tt:O,OI 530

6>12

Стацио- 380 парная

8,3 Конец экс60 9,90

35,6

IV поненциальяой

1:0,02

1:0,03 !

>0,04

6,0

6>1

6,3

8 2

8,4

8,5

560

I °

I ° и

I ° и и

400

1О 23

10, 30

40 10,26 но уксус обретает раску

IV

IV

IV прн ок40,6

41,4

41,2

Пнтатальяая среда, содерианая!

Этаяол 6,5Х (НН ) НРО.„1,0 г/дт

NgSO 0,15 r/äìt

KC1 t 0> 5 гlдм

Уксусная кяслота 0,962

Вняоградный виноматериал, вк>в>чаяний: этанол 11,2Z; тнтрируемая кислотность

0,3 г/дмь; сахар

0>3 г/100 см ; аскорбиновая кислота 10 мгХ; рибофлавин

0,04 мгХ; полмренолы в там числе витамин Р, 1>08 г/дм> среды и яблочного сброженного сока или виноградного вино))хатериала является соотношение 1:0,02-0,03. Если добавить сок в большем количестве, то выход. продукции несколько увели5 чивается, но уксус приобретает окраску, что делает его по качеству не соответствующим стандарту, Если добавлять яблочный сок или виноградный

; виноматериал в меньшем количестве, то выход уменьшается.

Существенным признаком является введение виноградного или яблочного виноматериалов при достижении оптимальной концентрации уксусной кислоты в головных ферментаторах 6,08,5Х что видно из табл.2.

В табл.3 приведены показатели предлагаемого способа в сравнении с.известным.

Формула изобретения

Способ производства пищевого уксу- 25 са, предусматривающий приготовление питательной среды на основе этанола, уксусной кислоты и минеральных солей: фосфорнокислого аммония, сернокислого магния, окисление этилового спирта уксуснокислыми бактериями в условиях аэрации среды при непрерывном. протоке ее через батарею последовательно соединенных между собой ферментаторов с притоком питательной среды и подачей чистой культуры в головной ферментатор и отбором готового продукта, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения выхода и концентрации готового продукта с одновременным . обогащением его биологически активны-ми и минеральными веществами, в процессе окисления в фазе замедленного роста при переходе от экспоненциальной к стационарной стадии развития уксуснокислых бактерий при достижении в окисляемой среде концентрации уксусной кислоты в головных ферментаторах .

6,0-865Х в питательную среду вводят сброженный яблочный сок или виноград1ный виноматериал в соотношении 1:0,020,03 к среде до достижения ОВ-потенциала в ней 545-550 мВ.

1555352

Время про11омпонент

Соотновевие среды и сока

ОВ-потевциал, мВ

Массовая доля Сталня введения

Скорость протока в ферментаторах, л/ч

Массовая доуксусиой кислоты в готовом продукте> Х

Выход продукта, кгlм сут по IOOZиой кислоте уксусной кнелоты ферментатор в ферментаторах веления процесса (порядковый номер ферментатора) и

I u

1:0,01 530

Конец sxc- Стацио- 400 пояенци- наряая альной

6,1

8,4

50 IO 10 1т

41,2

8,4

8,5

43,5

43,8 а а

1:0,02

1:0,03

560

6>2

6>2

440

ЗС

10>30

1О, 50 но ух ус приобретает окраску

2V

Таблица 2

Выход продукта, кг/мЗ. сут по 100Х-ной

Массовая доля уксусной кислоты в гото»

Массовая доля уксусной кислоты, при которой вводится ни 1 номатериал, Х {соотношение 1:0,02) вом продукте, Х кислоте

Без подачи виноматериала

Таблица 3

Показатели для способа

Показатель предлагаемого известного

Время проведения процесса: при 6 ферментаторах в батарее

В VI ферментаторе достигается максимальная концентрация 10 2Х

Не достигается концентрация

10,2%

В XV ферментаторе достигается максимальная концентрация 10 ЗХ

В IV ферментаторе достигается 10,3% при 4 ферментаторах

Выход продукта кг/м сут по 100Х-ной уксусной кислоте

Качество готового уксуса

26,7

41,4-43,5

Обогащен минераль: ными веществами, витаминами и другими биологически активными веществами сока. (Аскорбиновая кислота Д,9-1,1.мгХ;

Не обогащен мине-, ральными и биологически активными веществами катионы металлов, мг/дмь1

В 2200; Ng 59>01 Мп 2, 2;

Fe 8,01 Си 2,0

5,5

6,0

7,0

8,0

8,5

9,0

8,16

9,75

9,90

9,90

9,85

9,80

9i70

17,7

36,0

40,1

40,0

39,8

39,5

35,6

Продолжение табл.!

1555352

Продолжение табл. 3

Показатель известного предлагаемого

Рибофлавин,0 0010,002 мгХ; аолифенольные вещества, в том числе витамин Р, 0,0020,03 г/дмз; Катионы металлов, мг/дм

К 38,00-71 00 Ng

1,60«1,86; Fe 0,200,30; Мп 0,06-0,07;

Си 0 03W 05$

Составитель Л.Пашинина

Редактор Н,Рогулич Техред А.Кравчук - Корректор M.Шароши

Заказ 538 Тираж 474 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101