В начале шестидесятых годов 20 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 [7].
Глубинный способ, разработанный Хроматкой и Эбнером, заключается в засеве A. aceti затора, содержащего в виде водного раствора 8—12% этанола, уксусную кислоту и питательные соли, в герметическом кислостойком танке при наличии систем аэрации и охлаждения (ацетатор), и в обработке затора при постоянной аэрации и температуре от 28 до 30°С (рис. 4). 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 [7]. Когда непрерывно измеряемое содержание спирта понизится до 0,1—0,3%, то автоматически сливается 40—50% содержимого реактора (ацетатора) и удаляется, в реактор поступает свежий затор. При этом аэрация не должна прерываться, так как уксуснокислые бактерии повреждаются уже при 10—20-секундном недостатке кислорода. Хотя уксуснокислые бактерии чувствительны к высокой концентрации кислоты, удалось выделить и адаптировать штаммы, переносящие 13%-ное содержание уксусной кислоты, поэтому с помощью таких реакторов можно получать уксус соответствующей концентрации. Технически совершенная система аэрации самостоятельно засасывает воздух и путем тонкого распределения газовых пузырьков в заторе обеспечивает 70—80%-ное использование уксусными бактериями подведенного кислорода.
При рабочей высоте от 3 до 4 м и объеме ацетатора от 3 до 48 м3 ежечасно необходимо от 15 до 200 м3 воздуха. Потребность в энергии составляет около 0,8 кВт•ч на 10 м3 воздуха. Образующаяся пена, которая может мешать производству, удаляется с помощью патентованного механического устройства в верхней части ацетатора. Преимущества ацетатора по сравнению со старыми способами получения уксуса состоят в уменьшении потребной площади, в высокой степени автоматизации, в высоком выходе (96-97% теоретически возможного выхода) за короткое время и в возможности перерывов в работе. Недостатки состоят в высокой потребности в энергии и в потере части уксусных бактерий, свободно плавающих в жидкости, которые иногда отводятся с готовым уксусом. Так как они создают мутность уксуса, необходимо применять фильтрацию. В целом преимущества глубинного метода превышают его недостатки. В глубинных установках объемом от 3 до 48 м3 можно ежедневно производить от 750 до 12.000 л 12%-ного спиртового уксуса [2, 5].
Рис. 4. Схема ацетатора Фрингса для глубинного производства уксусной кислоты
Прочие статьи:
Современные человекообразные обезьяны
Крупные современные человекообразные обезьяны относятся к семейству понгид. Эти животные представляют особый интерес, потому что ряд морфофизиологических, цитологических и поведенческих признаков сближает их с человеком.
У человека 23 па ...
Наука Древней Греции
Задача понять и объяснить мир без привлечения таинственных сил была впервые поставлена древними греками в период развития
рабовладельческого строя [3]. Возникновение греческой науки (VII-VI вв. до н. э.) обычно связывают с расцветом иони ...
Генеалогический метод составления родословных
Первые родословные составлялись с целью показать социальное положение человека. В 1865г Гальтон стал изучать родословные с целью ответа на вопрос – почему во многих профессиях встречаются династии. Изучал механизмы передачи гениальных, ин ...