Сделать уксус в домашних условиях. Как сделать уксус в домашних условиях. Это средство для защиты от рака

Как изготовить яблочный уксус своими руками? Чем он хорош? Ответы на эти и другие вопросы вы найдёте в статье.

Известно, что уксус яблочный является многофункциональным продуктом. Он применяется в косметологии, это великолепное вспомогательное средство для похудения, которое способствует оздоровлению человеческого организма. Однако перекладывать всю ответственность за своё здоровье и красоту на яблочный уксус не стоит. Это средство может помочь улучшить самочувствие и внешний вид, но его полезные качества проявляются лишь тогда, когда точно определена его цель применения, а также если нет противопоказаний к нему.

Где можно применять?

Вы приготовили яблочный уксус своими руками? При врачевании серьёзных недугов он может сотворить чудо. Конечно же, здесь нужно соблюдать дозировку. Прежде чем начать применять его для оздоровления, сначала проконсультируйтесь с доктором, который посоветует, как вам его употреблять.

Яблочный уксус, своими руками приготовленный, можно использовать в кулинарии. Он повышает качество пищи, улучшает её вкус и биологическую ценность. Продукт востребован в приготовлении разнообразных соусов, домашнего майонеза, при консервировании. Кроме того, его можно подавать к овощам, рыбе, мясу, картофелю и иным блюдам.

Удивительный продукт

Изготовить своими руками уксус яблочный совершенно несложно. Необходимо отметить, что у каждой хозяйки он должен находиться на кухне, особенно летом. Ведь им можно ополаскивать фрукты и овощи, уничтожая кишечные инфекции, дезинфицировать различные продукты питания. Если вы в нём вымочите мясо, оно станет вкусным, безопасным и полезным.

Однако нужно помнить, что при применении такого уксуса для врачевания недугов, а не в виде кулинарной специи, основными должны стать такие понятия: аккуратность, длительность и постепенность. Помните, что эта субстанция не является безопасным продуктом. Если с ней переборщить, то можно даже навредить себе.

Каждая хозяйка мечтает приготовить своими руками яблочный уксус. У него должно быть высокое качество. К сожалению, при его фабричной рафинации и укупорке все полезные вещества исчезают. Далее мы расскажем, как сделать уксус яблочный своими руками правильно.

Как получается?

Известно, что уксус яблочный является кислотой, которая получается естественным путём, без присоединения «химии». Процесс трансформации в уксус яблок выглядит таким образом: из фруктов выдавливается сок, который сберегает все свои самые ценные качества.

Яблочному соку необходимо обеспечить хорошее брожение. Для этого используют хлебные корки (или дрожжи хлебные). Под их влиянием фруктовые кислоты, находящиеся в яблочном соке, выделяют спирт, из которого образуется сидр - спиртосодержащий особый напиток. Сидр напитывается кислородом и специфическими уксусными бактериями, обеспечивающими создание среды для кислой реакции, в процессе которой он преобразуется в уксусную кислоту.

Нюансы процесса приготовления

Необходимо отметить, что яблочный сок при преобразовании в уксус свои восхитительные качества, доставшиеся ему от яблок, не теряет. Более того, приобретает органические новые кислоты (уксусную, лимонную, щавелево-уксусную) и минеральные субстанции. Всё это «получает в наследство» яблочный уксус, созданный в домашних условиях.

Но базовая масса обеспечивающих целебные качества полезных субстанций при неправильной очистке, которой подвергают продукт для придания ему товарного вида, и хранении, к сожалению, разрушается (о чём мы уже говорили). Поэтому нужно знать, как сделать уксус яблочный самостоятельно, и ежегодно готовить его для личных целей.

Первый рецепт

Представляем вашему вниманию первый рецепт уксуса яблочного, своими руками изготовленного. Соберите яблоки любого сорта, которые хорошо перезрели (их ещё называют падалицей). Если вы имеете личную дачу, то это великолепно, так как наверняка не обрабатываете вредными химикатами свои растения. Далее яблоки вымойте, нарежьте мелкими кусками и изготовьте из них пюре.

Всю эту массу сразу переместите в эмалированную кастрюлю. Сюда же добавьте сахар в пропорции 50 г сахара на 1 кг яблочного пюре. Если ваши яблоки очень кислые, то можно количество сахара повысить до 100 г на 1 кг. Затем залейте состав водой горячей (около 70 градусов) так, чтобы её слой над пюре составлял 3-4 см. Далее кастрюлю отправьте в тёплое место.

Иногда массу нужно перемешивать (не реже двух раз в сутки). Так она сверху подсыхать не будет. Оставьте её на несколько недель, после чего процедите жидкость через марлю (сложите её в несколько слоёв) и перелейте в большие банки, в которых она начнёт бродить. Кстати, жидкость до горлышка доходить не должна - необходимо, чтобы имелся зазор 7-8 см. Это продиктовано тем, что по мере брожения жидкость начнёт подниматься. Банки так простоят две недели, после чего получится великолепный яблочный уксус, приготовленный дома.

Второй рецепт

А сейчас расскажем вам, как ещё можно приготовить уксус яблочный своими руками. Это простой рецепт. Для создания продукта вам нужно неочищенные сладкие яблоки крупно нарезать и оставить на 30 минут для того, чтобы они стали тёмными. Затем выжмите из них сок и слейте его в стеклянную ёмкость. Далее горлышко банки закупорьте резиновой перчаткой.

Можно также обмотать горлышко клейкой лентой, чтобы локализовать доступ воздуха. Оставьте эту банку в тёмном и тёплом (не менее 26 °С) месте на 6 недель.

Когда перчатка резиновая надуется полностью, снимите её. На поверхности уксуса яблочного на этой стадии дрожжеподобные грибки образуют плёнку, которую именуют «маткой уксусной». Далее уксус вместе с плёнкой вылейте в широкую посуду (деревянную или глиняную) и прикройте полотном. Оставьте продукт на 7-8 недель для вторичного брожения.

Помните о том, что при брожении жидкость в объёме увеличивается. Поэтому оставьте для неё место 7-9 см, иначе она выльется из банки. Кстати, плёнку выкидывать нельзя, так как без неё брожение будет происходить медленно. Кроме того, её целебные свойства выше, чем уксуса яблочного.

Как только жидкость очистится от мути и перестанет бурлить, можно сказать, что брожение завершено. Теперь вы можете профильтровать уксус через марлевую ткань и разлить его по бутылкам. Его нужно сберегать при температуре от 6 до 15°С в тёмном месте. Продукт сохраняет полезные свойства в течение года.

Уксус по Джарвису

Известно, что натуральный уксус мягче, чем синтетика из магазина. Ведь когда количество кислоты достигает 6%, то погибают. А вы знаете, что известный американский доктор Д. С. Джарвис придумал уникальный рецепт приготовления уксуса яблочного своими руками? Пошагово это сделать совсем несложно. Если получить уксус таким образом, он будет богатейшим источником калия. Способ создания весьма длителен, но зато вы получите высококачественный продукт.

Итак, вам нужно иметь яблоки, чёрный хлеб, хлебные дрожжи и мёд. Для создания уксуса яблочного по Джарвису выполните следующие действия:

На крупной тёрке натрите яблоки вместе с сердцевиной и кожурой или пропустите их через мясорубку.
Получившееся пюре определите в стеклянную большую банку, эмалированную кастрюлю или глиняный горшок и залейте кипячёной тёплой водой в пропорции 1:1.
Добавьте 10 г дрожжей хлебных, 100 г мёда и 20 г чёрного сухого хлеба на каждый литр смеси. Это необходимо для того, чтобы процесс брожения сока яблочного ускорился.
Посуду с заготовкой закупоривать не нужно. Поставьте её в тёплое (с температурой около 30°С) тёмное место на 10 дней. Перемешивайте смесь каждые сутки по 3 раза деревянной ложкой, после чего через марлю процедите.
Измерьте объём полученной жидкости и перелейте её в сосуд с широким горлышком.
Добавьте на каждый литр ещё 50-100 г мёда (можно сахара) и хорошо перемешайте.
Посуду накройте марлей, сложенной в пару слоёв, и держите в тепле ещё 40-50 дней.
Когда уксус яблочный станет прозрачным, процедите его ещё раз через марлю и наполните им бутылки.

Укропный

А ещё можно состряпать укропный уксус. Для его приготовления вам нужно иметь 1 пучок зелени, 0,5 л уксуса яблочного, щепотку сахара. Этот продукт будет готов через 3-4 часа. Итак, разомните укроп с сахаром до влажности, залейте уксусом. Продукт нужно настоять и процедить. Этот уксус хорош для приготовления соусов и к пельменям.

Малиновый

А как приготовить малиновый уксус? Нужно подготовить 0,5 л уксуса яблочного, 1-2 ст. л. песка сахарного, 0,5 кг малины (можно замороженной).

Малину смешайте с сахаром и слегка разомните. Подождите до растворения сахара. Залейте получившуюся смесь уксусом, плотно закройте и оставьте на пару дней. После этого отфильтруйте и храните в тёмном месте. Таким же образом можно приготовить уксус из вишни или облепихи.

Каждая хозяйка знает, что уксус очень полезен и просто необходим в доме, но вот из чего его делают, мало кто задается вопросом. Давайте более детально рассмотрим уксус: состав, полезные и вредные свойства и необычные способы применения.

Уксус - это...

Продукт, в котором больше всего содержится уксусной кислоты, получаемой в ходе микробиологического синтеза с помощью из спиртосодержащего пищевого сырья. Если проще, с помощью брожения спиртовой жидкости. Уксус представляет собой прозрачную жидкость с легким оттенком цвета или бесцветную. Чаще всего применяется в кулинарии или бытовых целях. Чтобы понять, из чего делают обычный уксус, нужно знать, что столовый его вид продается в кокнцентрации от 3% до 15% водного раствора уксусной кислоты.

История появления уксуса

Уксус — один из самых древних продуктов, полученный путем брожения. По своему "возрасту" он легко может соперничать с вином.

Первый раз упоминание об уксусе можно найти еще в Вавилоне 5000 г. до н. э. Древние люди делали уксус из фиников, так же как и вино из этих плодов.

В древности уксус использовали не только в кулинарии, но и как обеззараживающее (дезинфицирующие) средство для быта, в медицинских и санитарных целях.

Уксус множество раз упоминается в Библии, и наиболее старое упоминание — в Ветхом завете (Чис. 6:3).

Как именно получили первый уксус, к сожалению, неизвестно, но мы можем рассмотреть современную вариацию данного продукта.

Из чего делают столовый уксус?

Современный столовый уксус производят из этилового спирта и вторичных продуктов его производства: яблочного, виноградного и других плодовых соков, сброженных виноматериалов.

Также существует синтетический уксус, который чаще других попадает на нашу кухню. О нем более подробно будет далее.

Столовый уксус и его разновидности

Давайте более детально рассмотрим, чем пользуются хозяйки на своих кухнях. Итак, ниже о столовом уксусе, свойствах, видах и применении его в кулинарии и быту.

Винный уксус

Получают благодаря брожению виноградного сока или вина. Этот уксус отличается приятным вкусом и запахом, благодаря содержащимся в нем эфирам.

Существует двух видов - красный и белый. Из чего делают этот столовый уксус, разберем подробно.

Белый производят чаще всего из сухого белого вина, для которого используются светлые сорта винограда. За счет этого уксус обладает более легким вкусом и используется для приготовления мясных блюд и салатных заправок. Также часто, с добавлением сахара, белым уксусом заменяют белое вино в рецептуре для удешевления стоимости блюда.

Красный винный уксус получают из классических сортов винограда, таких как Каберне и Мерло. Он имеет отличительный вкус и аромат, т. к. перед розливом его длительно выдерживают в дубовых бочках. Красный уксус отлично подходит для маринадов, заправок для салатов и соусов.

Бальзамический уксус

Многие считают именно этот уксус главным на кухне, так как он используется для рыбного маринада, мясных блюд, салатных заправок, супов и даже десертов. Этот вид хорошо сочетается с сыром, фруктами и используется в больших количествах в итальянской и японской кухнях. Из чего же его делают? Этот столовый уксус производят из светлых сортов винограда, которые содержат наибольшее количество сахара. Сначала ягоды подвергаются естественному брожению, далее 12 лет выдерживаются в дубовых бочках, каждый год постепенно теряя в объеме. Из-за такого длительного производства цена на этот уксус достаточно высока.

Солодовый уксус

Из чего только не делают столовый уксус! Этот производится из перебродившего сусла, который не успели использовать в пивоварении. Он отличается приятным запахом, свежим вкусом и фруктовым оттенком. Чаще всего используют в английской кухне, особенно в приготовлении их традиционных блюд. Также подходит для консервации, приготовления маринадов для овощей и рыбы.

Мягким вкусом отличается яблочный уксус, ведь его делают из вкуснейшего сидра. Его очень любят французы и американцы, ведь он содержит большое количество полезных веществ и минералов, используется в приготовлении блюд из птицы, рыбы, морепродуктов, соусов и иногда даже напитков. Имеет широкое применение в мариновании чеснока, пикулей, каперсов, лука-шалот и многого другого. Также часто яблочный уксус используют для самолечения. Его можно разводить с теплой водой и полоскать горло при ангине, делать компрессы из смоченной им ткани для уставших мышц и даже разводить с водой и опрыскивать волосы, чтобы они были более шелковистыми.

Самый популярный уксус в азиатских странах. Делится на несколько видов: белый, черный, красный и сладкий с приправами.

Его производят из рисового вина или перебродившего коричневого или черного риса.

Белый рисовый уксус чаще всего используют в китайской кухне, так как именно он придает блюдам кисло-сладкий вкус. Черный уксус более мягкий, и его используют в качестве ингредиента соуса.

Также сложно представить без рисового уксуса японскую кухню, ведь он придает блюдам кисловатый привкус и удивительный аромат, поэтому используется в качестве заправки к рису для приготовления суши и роллов, для соусов, маринадов и мясных блюд.

Синтетический уксус

Это самый для нас обычный уксус, и из чего его делают, не спрашивает никто. Но на самом деле производят его на основе минеральных удобрений из природного газа или путем синтеза древесных опилок. Этот уксус и является самым частым на нашей кухне.

Благодаря этому он почти не имеет срока годности и очень дешево стоит, в отличие от своих натуральных аналогов. Почему почти не имеет срока? Если вы покупаете уксус в стеклянной бутылке, то действительно, вы можете хранить его всю жизнь, но пластиковая тара имеет свойство со временем разлагаться, выделять вредные вещества, которые выпадают в осадок, поэтому срок годности такого уксуса весьма ограничен.

Самый часто используемый столовый уксус - 9-процентный, из чего делают большую часть маринадов для консервации - полностью синтетический продукт!

Его добавляют в салаты, соусы, супы, маринады и выпечку - как разрыхлитель теста в сочетании с содой. Добавляя его в борщ или солянку, в витаминный салат или винегрет, мы не задумываемся, из чего делают столовый уксус и может ли он быть опасен для нас. Хоть он и одобрен Минздравом, лучше сократить или вовсе отказаться от его употребления и использовать натуральный продукт.

Применение уксуса для уборки

Из чего делается столовый уксус, мы уже знаем, и что даже в древние времена люди придумали использовать его как антисептик, ведь он убивает вредные бактерии и удаляет жир. Но вот как в современном мире можно его использовать:

1. Чтобы удалить пятна пота с белой одежды, достаточно перед стиркой на 10 минут замочить их в обычном белом столовом уксусе, тогда от них не останется и следа.

2. Уксус способен снять ржавчину с мелких предметов, если их прокипятить, а потом хорошо промыть водой.

3. Если кот или кошка пометили территорию или мебель, вымойте это место, а затем протрите тряпочкой с уксусом, и у вас останется только его запах. Но делать это лучше сразу, пока кошачий "аромат" не въелся, особенно в ткань.

4. Уксус избавляет от неприятного запаха в холодильнике, шкафах и иных поверхностях, достаточно их просто протереть тряпкой, смоченной в нем.

5. Уксус отлично удаляет накипь, просто прокипятите воду с уксусом в чайнике или добавьте немного в отсек ополаскивателя в стиральной машине.

6. Чтобы снять засохшую краску с кистей или валиков, прокипятите уксус в кастрюле с водой, а затем опустите туда кисть и потрите о дно. От краски не останется ни следа.

7. Прочистить любой засор в трубе можно, если в нее засыпать 180 г соды и залить 100 мл уксуса, а через 30 минут залить чайником кипятка.

8. Если у вас сгорела кастрюля, любой нагар можно убрать. Сначала зачистите поверхность содой, затем залейте уксусом и дайте постоять 30 минут. Потом прокипятите кастрюлю с добавлением воды, и весь нагар сойдет сам собой.

Главное - помните: при любой работе (особенно со средством с концентрацией больше 5%) используйте перчатки, так как, независимо от того, из чего делают столовый уксус, это все же кислота, и она способна разъесть ваши мягкие ткани.

Огромное количество заводов по производству уксуса используют ускоренный метод изготовления. Поэтому давайте разберемся, как получают уксусную кислоту в промышленности в этом случае.

Сырьем для производства уксусной кислоты на таких заводах является спирт-сырец. Однако не всякий спирт-сырец можно использовать в уксусном производстве. Группа высших спиртов , входящая в состав сивушного масла, угнетающим образом действует на бактерии. Их присутствие в сыром спирте в большом количестве приводит к расстройству всего производственного процесса. По этой причине не допускают спирт-сырец, который предварительно смешанный с остаточными погонами, полученными в ходе ректификации сырого спирта.

Однако спирт-сырец, укрепленный прибавлением головных фракций, который выделяются при ректификации спирта и содержатся альдегиды и эфиры, оказывается полностью приемлемым для уксусного производства. Гидролизный и сульфитный спирты употребляются лишь в том случае, когда они свободны от кротонового альдегида и метилового спирта.

Технологическая схема производства уксусной кислоты.

Рассмотрим технологическую схему производства натуральной уксусной кислоты. Спирт приходит в сборник, где разбавляется с водой и денатурируется укусом с таким расчетом, чтобы содержание спирта было 9%, а концентрированной уксусной кислоты 1%. В следующий бак к полученному в сборнике затору прибавляется дополнительный уксус, а также другие питательные вещества для более интенсивного развития уксусных бактерий. Полученное сусло перекачивается в напорный бак.

Сразу из напорного бака вещество поступает через дозировочные и распределительные бачки в маточники. Затем опять наступает перерыв, нужный для того, чтобы бачек опять наполнился, и после этого жидкость опять будет стекать в маточники. Маточник - это дубовый цилиндрический чан с высотой 3 метра и диаметром 1 метр, в котором на высоте 150 миллиметров и 1200 миллиметров от дна укреплены два ложных дна (деревянных круга) с большим числом очень мелких отверстий. На эти круги накладываются буковые стружки, свернутые в трубки. Общий вес стружек в сухом виде составляет около 300 кг. Их объем - 2 м3. Чтобы облегчить доступ воздуха в маточник в их стенках имеет два ряда отверстий.

Сусло поступает внутрь маточника через специальную воронку, и которой оно позже поступает в распределительное устройство, действующее по принципу сегнерова колеса. Средняя суточная производительность каждого уксусообразователя от 26 до 30 литров уксуса с концентрацией 9,2-9,5%, а это соответствует 2,5-2,8 кг концентрированной уксусной кислоты . Объем сусла, подаваемого в один аппарат в сутки - 80-90 литров при содержании 3% спирта и 7% кислоты. Следовательно, чтобы получить в среднем 28 литров уксуса из каждого аппарата, нужно пропустить примерно 85 литров сусла через группу из 3-х аппаратов.

Из маточников уже готовый уксус поступает по трубкам в сборник, откуда перекачивается высокомощным центробежным насосом в разливочное отделение в напорный бак. Из бака вещество самотеком поступает через фильтры на расфасовку.

Перед началом фильтрации для осветления уксуса, в него добавляют адсорбент. Один из наилучших адсорбентов - это бентонит. Осветление этим составом достигается очень быстро при очень малом его расходе, а это способствует уменьшению потерь уксуса с осадками.

О пользе натурального уксуса известно давно. Этот продукт богат минеральными веществами, кальцием, кремнием, железом, фтором, магнием, пектином, органическими и амино- кислотами, витаминами (А, В, Е, С, Р) и бета-каротином.

Уксус, полученный в результате брожения фруктов, ягод или трав, полезно употреблять в пищу, а также использовать для лечебно-косметических целей. Однако покупной натуральный уксус не всегда безопасный. Поэтому делюсь рецептами приготовления качественного натурального уксуса в домашних условиях.

Рецепты натурального уксуса

Яблочный уксус

Один из самых популярных. Он помогает похудеть, очищает организм от шлаков, нормализирует давление и защищает сердце. Яблочный уксус применяют в качестве ополаскивателя полости рта (очень слабым раствором), для ополаскивания волос и обогащения косметических средств для кожи.

Ингредиенты
5 кг яблок
5 л воды
50 г дрожжей
100 г сухарей черного хлеба
0,5 кг мёда (можно заменить сахаром)
Приготовление
Вымытые яблоки перемелите через мясорубку вместе с косточками и кожурой. Уложите в посуду с широким горлышком. Добавьте теплую воду, дрожжи, сухари, мёд.
Держите посуду открытой в теплом темном месте в течение 10 дней, ежедневно помешивая гущу.
Процедите жидкость, накройте чистой тканью (марлей) и оставьте на 2–3 месяца в теплом помещении. Уксус будет готовым, когда брожение закончится, а жидкость посветлеет.
Готовый уксус разлейте по бутылкам, плотно закройте и храните в темном прохладном месте.

Фруктовый или ягодный уксус

Для приготовления такого уксуса можно взять практически любые фрукты или ягоды - персики, вишни, сливы, малину, чернику. Фруктовые и ягодные уксусы прекрасно подходят для заправки салатов, придания блюдам разных вкусовых оттенков, а даже просто разбавленные в воде - для питья. После ополаскивания уксусным раствором волосы становятся мягче и послушнее.

Ингредиенты
10 кг фруктов или ягод
5 л воды
500 г сахара или мёда
Приготовление
В стеклянную емкость уложите, утрамбовывая, вымытые фрукты/ягоды.
Добавьте воду и сахар (для более тонкого аромата и вкуса используйте мёд).
Накройте несколькими слоями марли и поставьте на 2 месяца в теплое темное место.
По окончании брожения процедите, перелейте в бутылки и плотно закройте.

Уксус на травах

Для его приготовления нужно взять базовый натуральный уксус (яблочный, винный, виноградный или рисовый).

Отличной заправкой для блюд станет уксус, настоянный на пряных травах: свежем базилике, петрушке, укропе, эстрагоне или майоране. Вот как приготовить на примере базиликового уксуса:
Ингредиенты
500 г свежего базилика
1 л базового уксуса
Приготовление
Стеклянную емкость с широким горлом наполните листьями базилика, залейте уксусом и настаивайте 10 дней.
Процедите жидкость, листья поменяйте на свежие и настаивайте еще 14 дней.
А вот лечебные и косметические травяные уксусы готовятся иначе. На примере ромашкового уксуса:

Ингредиенты
1 стак. сушеной или свежей аптечной ромашки
2 стак. базового яблочного уксуса
Приготовление
Доведите уксус до кипения в закрытой нержавеющей емкости. Залейте им вымытую и высушенную ромашку.
Настаивайте в темном теплом месте 14 дней. По истечении этого срока процедите настой.
Хорошо добавлять пару капель такого уксуса в воду для умывания (кожа становится упругой и эластичной), а также для ополаскивания светлых волос.
Розовый уксус (с лепестками чайной розы), приготовленный по тому же принципу, -великолепное средство для регенерации кожи, при кожных шелушениях, грибковых заболеваниях, келоидных рубцах. Хорошо добавлять такой уксус в ванну.

Цитрусовый уксус используется для протираний и обертываний, помогает в борьбе с целлюлитом. Готовится он так же, 1: 2 (500 г цедры лимона, апельсина и грейпфрута на 1 л базового уксуса).
Перечень рецептов можно было бы продолжить. Ведь приготовить натуральный уксус, как видите, можно практически из чего угодно. Как вам такие необычные интерпретации?

Кандидат биологических наук Н. КУСТОВА

Множество блюд в кухнях разных народов мира невозможно приготовить без уксуса. Не обойтись без него в заготовках, да и в качестве простой приправы уксус подают ко многим кушаньям. Изготовление уксуса, как и виноделие, один из древнейших технологических процессов, освоенных человеком. Но если в производстве вина за последние несколько тысячелетий не произошло принципиальных изменений (использование современного оборудования не в счет), то в производстве уксуса в 70-х годах ХХ века случилась настоящая революция.

Наука и жизнь // Иллюстрации

Рис. 1. Аппарат Шуценбаха: 1 - деревянная коническая емкость; 2 - слой буковых стружек.

Рис. 2. Аппарат Фрингса: 1 - корпус; 2 - ложное перфорированное днище; 3 - слой буковых стружек; 4 - циркуляционный насос; 5 - змеевик системы термостатирования; 6 - распределительное устройство.

Рис. 3. Схема ферментера для производства уксуса: 1 - корпус из нержавеющей стали; 2 - перемешивающее устройство; 3 - аэратор (его обычно называют барботером); 4 - змеевик системы термостатирования.

Рис. 4. Схема установки для получения уксуса в непрерывном режиме. Переток жидкости из аппарата в аппарат происходит из-за разницы давлений в "воздушной подушке", возникающей за счет разного заглубления переточных труб h: h2 > h3 > h4 > h5.

Начнем с того, что главным компонентом пищевого уксуса является уксусная кислота. Получать ее можно двумя способами: химическим - из продуктов сухой перегонки древесины и микробиологическим - в результате уксуснокислого брожения спиртосодержащих жидкостей, таких, как виноградное вино, сидр, пивное сусло, забродившие мед и соки различных фруктов или водный раствор этилового спирта (С 2 Н 5 ОН). В таких жидкостях окисление этанола до уксусной кислоты проводят в большинстве случаев уксусные бактерии Acetobacter aceti. В результате в готовом продукте оказывается не только кислота, но и небольшое количество сложных эфиров, альдегидов и других органических соединений. Именно благодаря этим веществам пищевой уксус обретает присущий ему особый вкус и приятный аромат. Разведенная же водой уксусная кислота, полученная химическим путем, лишена таких качеств. Считается, что в пищевой промышленности и в быту лучше использовать уксус, изготовленный биохимическим способом.

Технология производства уксуса имеет интересную и сложную историю. Еще в первом тысячелетии до новой эры виноделы заметили, что, если вино оставить в открытом сосуде, оно через некоторое время прокисает и превращается в уксус. Этим наблюдением и пользовались долгое время, не вдаваясь особенно в суть того, что происходит при этом с продуктом.

Один из самых "древних" способов производства уксуса принято называть орлеанским. В деревянные бочки особой формы, расположенные в утепленном помещении в несколько рядов одна над другой, в начале процесса заливают 10-12 л готового нефильтрованного уксуса. Эта порция - своего рода закваска, ведь в нефильтрованном уксусе содержится достаточно большое количество бактерий. К уксусу приливают примерно 10 л профильтрованного вина. Через восемь дней, если процесс идет нормально, доливают еще 10 л, и так до тех пор, пока бочка не заполнится до половины объема. После этого около 40 л готового продукта сливают, а к оставшемуся - вновь добавляют фильтрованное вино, и цикл повторяется. Весь цикл занимает от недели до месяца, зато продукт обладает таким высоким качеством, что этот неэффективный способ до сих пор применяется в винодельческих районах Франции.

Наряду с орлеанским способом существовал метод, описанный немецким ученым Бургавом (Boerhave) в 1732 году. Сейчас эта технология известна под названием "метод Шуценбаха". Суть его в том, что спиртосодержащую жидкость (в описании Бургава упоминается раствор хлебного спирта) пропускали сверху вниз через объем, заполненный тщательно вымоченными в уксусе крупными буковыми стружками. Эта технология оказалась значительно более производительной, чем орлеанский способ, и во всем мире она используется до сих пор.

И все же до работ Пастера в середине XVIII века не было понятно, за счет чего вино превращается в уксус. Пастер в большой статье "Исследование свойств уксуса" ("Etude sur le vinaegre") показал, что стерильный раствор спирта в воде на открытом воздухе практически не окисляется, а образование уксусной кислоты происходит благодаря работе уксусных бактерий. И для того, чтобы спирт окислялся эффективно, в жидкости необходимо создать оптимальные условия для их развития. Оказалось, что лучше всего эти микроорганизмы чувствуют себя при температуре около 30 о С и при концентрации спирта, не превышающей 12-14%. Дальнейшие (уже современные) исследования показали, что максимальная скорость роста А.aceti достигается при более низкой концентрации спирта. Характерной особенностью этих бактерий является и высокая потребность в кислороде. Долгое время считалось, что из-за сравнительно низкой растворимости кислорода в воде (и в растворе этилового спирта тоже) бактерии могут развиваться только на поверхности жидкости или в ее тонкой пленке. Это не противоречило и имевшемуся к тому времени промышленному опыту. При орлеанском методе бактерии развиваются в основном в верхнем слое жидкости в виде слизистой пленки, а при методе Шуценбаха жидкость стекает тонким слоем по поверхности стружек (рис. 1). Производительность аппаратуры, что по одному, что по другому способу, обычно составляет от 2 до 8 кг 100%-ной уксусной кислоты с 1 м 3 объема аппарата в сутки.

Основным аппаратом, в котором получают уксусную кислоту по методу Шуценбаха, является деревянный чан конической формы. На расстоянии 200-300 мм от основного днища в нем устанавливают горизонтальную перфорированную перегородку. Верхняя часть аппарата на 2/3 заполняется стружками, которые орошаются питательной для бактерий средой, содержащей некоторое количество уксусной кислоты (чаще всего это 6%-ный раствор), этиловый спирт (3-4%) и небольшое количество аммонийных и фосфатных солей. По мере протекания раствора бактерии, закрепившиеся, или, как теперь принято говорить, иммобилизованные на стружках, окисляют спирт в уксусную кислоту. В нижней части аппарата скапливается готовая продукция - 9%-ный уксус. В процессе окисления выделяется тепло, которое повышает температуру внутри аппарата до 30-35 о С. В результате разницы температур создается естественная и довольно интенсивная конвекция. Воздух поступает в патрубки под ложным днищем, проходит через аппарат и выходит в верхней его части. Так сама собой осуществляется аэрация, необходимая для работающих бактерий.

Несколько слов стоит сказать о стружках. Это не просто отходы от обработки древесины. Для загрузки в аппараты подходят только буковые стружки, закрученные в рулон диаметром от 2 до 5 см и высотой от 3 до 6 см. Серьезные требования предъявляются и к древесине. Она должна быть совершенно лишена любых видов гнили. Словом, стружки для уксусного производства - вещь совсем не дешевая.

В аппарат Шуценбаха загружается 1-1,5 м 3 стружек. На одном предприятии работают десятки таких аппаратов. Производительность аппаратуры при работе по данному способу низка и составляет не более 1,5 кг уксусной кислоты на 1 м 3 стружек в сутки (в пересчете на 100%-ную уксусную кислоту). При этом выход уксуса (от теоретически возможного при использовании исходного количества этилового спирта) не превышает 75%. Процесс ведется непрерывно, десятилетиями, без смены бактерий и стружки. Высокая кислотность заливаемого в аппарат раствора необходима для того, чтобы другие бактерии не могли "заселить" аппарат и испортить таким образом продукт. Это дает возможность вести производство уксуса без соблюдения стерильности. Единственный спутник уксусных бактерий в этом процессе - мелкие нематоды - угрицы. Они питаются бактериями и тоже легко переносят высокие концентрации уксусной кислоты. Уксус очищают от них фильтрованием после пастеризации, в результате которой они погибают и выпадают в осадок.

В настоящее время на подавляющем большинстве предприятий производство уксуса ведут циркуляционным способом Фрингса. Эта технология имеет немало общего с методом Шуценбаха. Здесь также используются аппараты, наполненные стружками, также на стружках иммобилизованы уксуснокислые бактерии, и также масса стружек орошается питательным раствором, содержащим спирт, уксусную кислоту и минеральные соли. Однако есть и существенные различия между этими методами. Прежде всего, это касается размера аппаратов. На некоторых предприятиях объем их заполненной стружками рабочей камеры достигает 60 м 3 . В такой аппарат (рис. 2) через специальную распределительную систему подают 10%-ный раствор спирта со скоростью в несколько раз большей, чем по методу Шуценбаха. При помощи насоса раствор многократно циркулирует через аппарат до тех пор, пока весь спирт не окислится и не образуется 9%-ный раствор кислоты. Около 10% исходного чистого спирта в этом процессе теряется. Цикл длится 5-6 дней, после чего повторяется.

В аппаратах большого объема тепловыделение оказывается настолько значительным, что в них приходится встраивать специальные теплообменники. Чаще всего в рабочей камере располагают змеевики, по которым циркулирует охлаждающая вода, но иногда приходится устраивать еще и дополнительные, так называемые выносные теплообменники, которые устанавлива ют снаружи аппарата в циркуляционном контуре.

При получении уксуса циркуляционным способом удельная производительность достигает 6-8 кг кислоты в сутки на 1 м 3 рабочего объема аппарата.

Но и у этого метода оказались существенные недостатки, главным из которых был, пожалуй, размер аппаратов. В начале шестидесятых годов ХХ века появилась технология, при которой уксуснокислые бактерии стали культивировать в специальных аппаратах - ферментерах в жидкости, - так называемый метод периодического глубинного культивирования.

Ферментеры для глубинного культивирования уксусных бактерий - это изготовленные из нержавеющей стали емкости, внутри которых размещаются перемешивающие устройства и аэраторы различных конструкций (рис. 3).

Процесс получения уксуса при периодическом глубинном способе заключается в следующем. От предыдущего цикла в аппарате остается жидкость (примерно 1/3 рабочего объема аппарата), которая служит посевным материалом для следующего цикла. В аппарат заливается до рабочего объема питательная смесь, содержащая уксусную кислоту и этанол. Перемешивающее устройство интенсивно перемешивает жидкость, а через аэратор непрерывно подается воздух. В начале цикла условия жизни для бактерий резко меняются, и в результате некоторое время не наблюдается их заметного роста, эта стадия в развитии микроорганизмов называется лаг-фазой. По окончании лаг-фазы концентрация спирта начинает уменьшаться, а кислоты - наоборот, расти. Некоторое время в аппарат приходится порциями добавлять раствор спирта. После того как концентрация уксуса достигает 9-10%, около 2/3 объема жидкости отбирается как готовый продукт, и цикл повторяется.

Производительность глубинных аппаратов в несколько раз выше, а сами они в несколько раз меньше, чем аппараты, заполненные стружками, в них значительно меньше потери этанола. Кроме того, отпадает необходимость применения древесных стружек. Немаловажно и то, что при глубинном способе возрастает культура производства.

В начале 70-х годов прошлого столетия у группы сотрудников кафедры "Машины и аппараты микробиологических производств" в Московском институте химического машиностроения (теперь это Московский государственный университет инженерной экологии), возглавляемой профессором Петром Ивановичем Николаевым, возникла идея совместить в промышленном масштабе микробиологические методы с приемами постановки и ведения процессов, хорошо отработанными в химической технологии. Для этого пришлось провести целый комплекс серьезных исследований. Вот ведь парадокс: процесс был известен уже как минимум два с половиной тысячелетия, но до середины ХХ века оставался в основном эмпирическим. До этого момента усовершенствования технологий касались прежде всего устройства аппаратов, а микробиологические аспекты разрабатывались весьма слабо.

В 60-е годы стали появляться работы, посвященные физиологии и биохимии уксусных бактерий. Они были направлены на изучение влияния концентрации кислорода и состава питательной среды, включая как минеральный фон, так и влияние этанола и самой уксусной кислоты. В это же время на кафедре микробиологии Ленинградского университета под руководством профессора М. С. Лойцянской были проведены исследования систематики, морфологии и физиологии этих бактерий. Были выделены штаммы бактерий, растущих в очень простой по составу среде, обладающей большой окислительной активностью, что оказалось необычайно полезно для промышленного производства уксуса.

Оптимальная температура для роста Acetobacter aceti - 25-30 о С. В качестве источника азота уксуснокислые бактерии используют минеральные соли, предпочтительно аммонийные. Ацетобактеры сами синтезируют все необходимые витамины и поэтому растут в питательных средах без их добавления.

Лучшим соединением углерода для бактерий рода Acetobacter является уксусная кислота. Хорошо растут они также в средах, содержащих этиловый спирт или молочную кислоту, превращая их в уксусную.

Исследованиями Ю. Л. Игнатова было показано, что накапливаемая в процессе уксусная кислота снижает окислительную активность бактерий и уменьшает удельную скорость роста клеток. Этот факт позволил П. И. Николаеву с сотрудниками организовать процесс получения уксусной кислоты в батарее из нескольких аппаратов глубинным способом в непрерывном режиме. В результате получилась оригинальная технологическая схема, в которой процесс получения 9%-ной уксусной кислоты ведут в четырех-пяти последовательно соединенных ферментерах (рис. 4). В такой батарее в первых двух, по ходу жидкости, аппаратах при сравнительно низкой концентрации уксусной кислоты бактерии размножаются с большой скоростью при высокой окислительной активности, что обеспечивает высокую продуктивность процесса. В последних по ходу жидкости аппаратах, работающих, напротив, при высоких концентрациях уксусной кислоты, продуктивность снижается, в них происходит в основном доокисление оставшегося в растворе спирта. Общая производительность всех аппаратов батареи значительно выше, чем одного, выпускающего уксус 9%-ной концентрации. Ю.Л. Игнатов показал, что производительность единицы рабочего объема аппарата, работающего по батарейному способу, может достигать 49,4 кг уксусной кислоты с 1 м 3 в сутки.

Разработанный способ был на удивление быстро внедрен на нескольких заводах. Сейчас по этой технологии работают Экспериментальный пищекомбинат в Балашихе, уксусные цеха в городах Горловка и Днепродзержинск на Украине, завод в Словакии.

Кандидат биологических наук Н. КУСТОВА, доцент Московского государственного университета инженерной экологии. Подробности для любознательных

Краткие сведения о химизме окисления этанола в уксусную кислоту Acetobacter aceti

Итоговая реакция окисления этилового спирта в уксусную кислоту выглядит следующим образом:

Acetobaсter aceti

С 2 Н 5 ОН СН 3 СООН + Н 2 О + Q

По современным представлениям, окисление этилового спирта уксуснокислыми бактериями вида Acetobaсter aceti - двухфазный процесс. Этанол окисляется алкоголь- и альдегиддегидрогеназами с образованием уксусной кислоты и двух молекул НАДН 2 . (Этот фермент отвечает за перенос водорода в дыхательной цепи.)

Алкогольдегидрогеназа Acetobacter aceti содержит недавно открытую простетическую группу метоксантин, или пирролохинолинхинон. Этот фермент находится на внешней стороне плазматической мембраны и катализирует окисление этанола в уксусную кислоту. Метоксантин частично попадает в питательную среду и в пищевой уксус, придавая ему слегка желтоватую окраску.