Новакова Т.С.,

д.т.н., проф. Савватеева Л.Ю.

Белгородский университет потребительской кооперации, Россия

Особенности производства новых видов уксуса

Производство натурального уксуса относится к биотехнологиям. Важным и перспективным направлением в производстве уксуса является ускорение процесса и улучшение качества конечного продукта.

Получают его в результате уксусно-кислого брожения спиртосодержащих жидкостей. Из анализа опубликованных источников установлено, что существует несколько способов получения уксуса. При производстве используют сброженный винными дрожжами (Saccharomyces vini) яблочный сок. Известен способ, когда к сброженному яблочному соку добавляли сок цидонии, что обеспечивало соломенный цвет, плодовый аромат в уксусе и наличие в нем веществ дрожжевой клетки. Известен другой способ, когда в питательную среду вносили минеральные соли аммония, калия, магния и использовали батареи ферментаторов. Но наиболее распространенным в настоящее время является циркуляционный способ с приготовлением спиртосодержащего сусла (до 10-11 %) из натурального сырья при продвижении его через ферментатор, заполненный буковыми стружками, на которых иммобилизованы уксуснокислые бактерии.

В своих исследованиях мы поставили цель получения натурального уксуса, обогащенного ценными биологически активными веществами и повышения выхода уксусной кислоты. Цель достигалась в результате увеличения деятельности экспоненциальной фазы.

Задачей исследования служило выявление приоритетной добавки к питанию бактерий, при которой процесс образования уксусной кислоты наиболее кратковременный.

Исследования производили первоначально в лаборатории на модели окислителя, аналогичного производственному, но меньшего по размеру (объем 10 л), а затем на оборудовании Уразовского пищевого комбинат (Белгородская область), применяющим циркуляционный способ с использованием буковых стружек, на которых иммобилизованы уксуснокислые бактерии Acetobacter aceti. Температура в окислителе держали стабильно 30°С.

В лабораторных условиях процесс длился до того момента, пока количество уксусной кислоты в растворе достигало 3 %. Именно такую кислотность конечной продукции можно порекомендовать для производства уксуса к салатам.

Технология уксусного производства на Уразовском пищекомбинате предусматривала использование яблочного спиртованного сока, с доведением спирта в сусле до 10-11 % при внесении в качестве добавки спиртового настоя свеклы обыкновенной (Beta vulgaris L.), или настоя крапивы (Urtica dioica L.), или других лекарственных растений, или настоя, приготовленного из смеси лекарственно-технического сырья.

Возбудителями уксуснокислого брожения служили бактерии Acetobacter aceti.

В работе проводили следующие исследования: установливали качественный состав кислот методом высокоэффектиновй жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) с помощью жидкостного хроматографа Water Millipors. Использовали колонку Nucleosil 110- с 18 4*250 мм, УФ-детектирование (УФ – детектор «Lambda – Max-481» элюент 0,5 % ортофосфорной кислоты в воде, детектирование 205 н.м.). Одновременно определяли кислотность титрометрическим стандартным методом в пересчете на уксусную кислоту.

Устанавливали содержания влаги, минеральных веществ, углеводов, белков, липидов, спирта. Определение сухих веществ осуществляли стандартным методом.

В своих исследованиях мы прежде всего изучали химический состав сырья (таблица 1).

Таблица 1

Химический состав сырья, используемого в качестве

питательной добавки бактериям

Наименование сырья	Содержание, %
	влажность	минеральные вещества		углеводы	белки	липиды
		всего	йод, мг/кг
Яблоки с семечками	86,0	0,5	1	12,0	0,5	1,0
Свекла	88,5	0,6	0,6	8,3	2,1	0,5
Крапива	93,1	0,8	10	4,0	1,8	0,3

Мы устанавливали скорость образования уксусной кислоты в лабораторных условиях и отметили, что продукт, содержащий 3 % уксусной кислоты, получался на традиционной питательной среде – яблочном спиртованном соке на 6 сутки, в питательной среде с добавкой настоя свеклы – 6, в питательной среде с добавкой крапивы – 9 сутки. Длительность образования уксусной кислоты в лабораторных условиях объяснялась первоначальным шоковым состоянием бактерий в среде с новыми химическими веществами.

Вообще, производство уксусной кислоты в лабораторных условиях осуществляется медленнее, чем в производственных. На промышленном оборудовании постоянно циркулирует кислота и поэтому процесс идет быстрее. В эксперименте при получении новых видов уксуса он ускорялся к тому же на 1-3 часа Это можно объяснить тем, что после шока бактерии быстро размножались и ускорялся процесс образования уксусной кислоты.

С помощью высокоэффектиновй жидкостной хроматографии мы определяли качественный состав кислот в конечном продукте (таблица 2) и у становили, что в традиционном уксусе присутствовала только уксусная кислота, а в новых видах уксуса, помимо уксусной кислоты, появлялись дополнительно ценные кислоты цикла Кребса.

Таблица 2

Качественный анализ кислот в продукте уксуснокислого брожения, %

Кислоты цикла Кребса	Уксус на спиртованном яблочном соке
	без добавок	с добавкой спиртового настоя крапивы, %	с добавкой спиртового настоя свеклы, %
Лимонная	-	0,20	0,30
Янтарная	-	0,03	0,073
Пропионовая	-	-	-
Малоновая	-	-	0,44
Пировиноградная	-	-	-
Неидентифицированные (в т.ч. цикла Кребса)	0,1	2,1	1,5
Уксусная кислота	остальное	остальное	остальное

Кроме того, было установлено, что сырье, используемое в добавках содержало йод, который как известно, в водно-спиртовой среде переходит в в йодоводородную кислоту – мощный антиоксидант. Можно предположить, что в числе неидентифицированных кислот она присутствовала.

Таким образом, обогащение среды жизнедеятельности бактерий осуществляли за счет введения питательных веществ, присутствующих в добавках растительного происхождения. Это благотворно влияло на рост биомассы, создавало повышенную жизнеспособность бактерий и возможность выдерживать клетками высокую кислотность более длительное время, чем при традиционных условиях. То есть, по новой технологии увеличивалась длительность экспоненциальной фазы и соответственно обеспечивался более высокий процент выхода уксусной кислоты.