Etiķskābā fermentācija: patogēni un praktiskā izmantošana

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-15 14:14

Kā jūs zināt, vāji vīni, kas atstāti nepilnos atvērtos traukos, ātri pārvēršas etiķī. Tajā pašā laikā šādu alkoholisko dzērienu iekšpusē veidojas duļķainība, un uz to virsmas veidojas smalka plāna plēve. Vīna skābēšana notiek īpašas šķirnes baktēriju ietekmē. Šie mikroorganismi pieder pie aerobās klases, un tiem ir daudz šķirņu.

Mazliet vēstures

To, ka vīns ar laiku var pārvērsties par etiķi, cilvēki, protams, zināja senatnē. Taču, kā un kādu iemeslu dēļ šis process notiek, noskaidrojās tikai XIX gadsimta 60. gados. 1867. gadā etiķskābes fermentācijas izraisītāju atklāja Luiss Pastērs. Šis slavenais zinātnieks viņa atklāto baktēriju, kas veido plēvīti uz vīna virsmas, nosauca par Mycoderma aceti. Tulkojumā tas nozīmē "etiķa sēne". Vēlāk tika noskaidrots, ka Mycoderma aceti nav viens mikroorganisms, bet vairāku veidu etiķskābes baktērijas.

Ķīmiskās formulas

Notiek etilspirta fermentācijas process ar etiķskābes mikroorganismiemšādi:

CH3CH2OH + O2 → CH3COOH + H2O + E

Tas ir, etiķskābes fermentācija vīnā notiek ar tā dehidrogenēšanu. Enerģijas efekts šādas reakcijas laikā ir minimāls. Tāpēc etiķskābes baktērijām ir jāoksidē ļoti liels daudzums alkohola. Galu galā viņiem, tāpat kā jebkurai citai dzīvai būtnei, ir nepieciešama enerģija. Etilspirta pārvēršana etiķī tā intensitātes dēļ atgādina anaerobu procesu. Tomēr šī reakcija joprojām ir aeroba.

Pēc vīna ieskābšanas tajā esošās baktērijas turpina savu vitālo darbību. Tas ir, viņi sāk apstrādāt pašu etiķi. Šajā gadījumā šāda skābe tiek pārvērsta oglekļa dioksīdā (CO₂) un ūdenī (H_{2O). Ar anaerobo fermentāciju tas vienkārši nevar notikt. Oksidēšanās šādās reakcijās vienmēr ir nepilnīga.}

Piedaloties baktērijām Mycoderma aceti, var rasties oksidatīvas reakcijas, veidojoties etiķskābei un ar glikozi. Izmantojot šādu komponentu, fermentācijas ķīmiskā formula ir šāda:

C6H12O6 + 2O2 → 2CH3COOH + 2CO2↑ + E.

Šajā gadījumā papildus pašam etiķim veidojas arī oglekļa dioksīds. Arī šīs reakcijas laikā tiek atbrīvota daļa enerģijas. Etiķskābes fermentācijas izraisītāji var būt ne tikai Mycoderma aceti, bet arī Gluconobacter grupas mikroorganismi.

Kas ir baktērijas

Ne tikai etilspirts un glikoze spēj oksidēt etiķskābes mikroorganismus. Tādas baktērijaspagrieziens:

• propilspirts pārvērš propilskābi;
• butils uz eļļu.

Metilspirts, tāpat kā augstākie spirti, nespēj oksidēt šādus mikroorganismus. Šādas baktērijas vairumā gadījumu ir stieņveida īsas šūnas, kuru garums ir 2-1,5x1,0. Šo mikroorganismu iezīme ir tāda, ka tie neveido sporas. Pēc formas un izmēra šādas šūnas var ievērojami atšķirties atkarībā no šķirnes, vecuma, barības vides apstākļiem utt.

Optimālā reakcijas temperatūra etiķskābes fermentācijai ir 15–34 °C. Barotni atdzesējot līdz 12-15 °C, šādu mikroorganismu attīstība palēninās. Pašas baktērijas šādos apstākļos iegūst īsu biezu stieņu formu. Temperatūrai paaugstinoties līdz 35–45 °C, dažu veidu etiķskābes baktērijas var iegūt neglītas formas un kļūt kā caurspīdīgi pavedieni ar pietūkumiem.

Ja vidē ir liels skābju daudzums - vīnskābe, ābolskābe u.c., alkohols, kā arī sāļi, tajā var parādīties hipertrofēti lieli šāda veida mikroorganismi. Tāpat šādos apstākļos etiķskābes baktēriju apvalks parasti sāk slinkot nost. Dažos gadījumos šis process kļūst tik nopietns, ka vidē parādās zoogles. Tajā pašā laikā pašas baktērijas šādos gļotādas uzkrājumos parasti ir diezgan izkaisītas.

Dzīves aktivitāte

Visas etiķskābes baktērijas veido plēves uz oksidētā substrāta virsmas. Tomēr atkarībā no veidašādiem mikroorganismiem, pēdējiem var būt dažādas īpašības. Daži baktēriju veidi veido b alti pelēkas plānas un smalkas plēvītes, citi – biezas, ādainas.

Šīs šķirnes mikroorganismu iezīme ir augsta mobilitātes pakāpe. Bet šī viņu īpašība lielā mērā ir atkarīga no vides apstākļiem. Ļoti augstā temperatūrā un gaisa trūkuma apstākļos šie mikroorganismi zaudē spēju pārvietoties.

Baktērijas, kas izraisa etiķskābes fermentāciju, var dzīvot uz dārzeņiem, augļiem, sulām, etiķi, alkoholiskajiem dzērieniem.

Pieteikums

Etilspirta un glikozes oksidēšanas procesu rūpniecībā izmanto galvenokārt dabīgā spirta etiķa iegūšanai. Arī ar šādu reakciju palīdzību var rasties:

• ābolu sidra etiķis;
• vīns.

Etiķskābās fermentācijas izmantošana iespējama arī piena rūpniecībā. Šīs šķirnes baktērijas var būt daļa no starterkultūrām, ko izmanto, piemēram, kefīra pagatavošanā.

Populārākās šķirnes

Kā jau minēts, Mycoderma aceti nav viena baktērija, bet gan vesela grupa. Uz vīna virsmas, piemēram, Acet Orleanense šķirne veido plēvi. Baktērija ir ļoti izplatīta. Uz vīna virsmas tas spēj izveidot zīdainu un diezgan izturīgu plēvi. Tās iezīme, atšķirībā no vairuma grupas dalībnieku, ir tāda, ka tā spēj izturēt ļoti lielu alkohola daudzumu vidē – līdz pat 12%. Tā ir šī baktērijatāpēc to parasti izmanto vīna etiķa iegūšanai no dzērieniem ar zemu alkohola saturu.

Arī ļoti izplatīts grupas dalībnieks ir Acet Schuetzenbachii. Šo baktēriju izmanto etiķa ražošanai, izmantojot ātrās vācu tehnoloģijas. To audzē uz dižskābarža skaidām, kas samitrinātas ar paskābinātu atšķaidītu etilspirtu.

Arī etiķskābes baktērijas ir diezgan labi zināmas:

1. Acet Aceti, kas ir īss gramnegatīvs stienis, kas neveido sporas. Šī baktērija ir nekustīga, veido ķēdes un spēj izturēt līdz 11% alkohola ūdenī. Acetaceti veido plēvi uz alus virsmas. Jods padara šo baktēriju dzeltenu.
2. Acet Pasteurianum. Šī šķirne pēc formas un īpašībām ir līdzīga Acet Aceti. Bet uz dzērienu virsmas etiķskābes fermentācijas procesā veidojas salocīta plēvīte. Jods padara šo šķirni zilu.

Etiķa lietošanas sfēra

Šī viela neapšaubāmi ir visdaudzpusīgākais zināmais šķīdinātājs. Etiķis pieder pie monobāziskām alifātiskām skābēm, tas ir stabils, lēts un pieejams. Lielākā daļa organiskās izcelsmes vielu spēj izšķīdināt šo vielu. Citā veidā etiķi sauc par etānskābi. To var izmantot dažādās cilvēka darbības jomās.

Atbilstoši stiprumam ir trīs galvenie etiķskābes šķīdumu veidi:

• pārtika (faktiski etiķis) ar stiprumu 3-15%;
• tehniskā (esence) - 70-80%;
• ledus ledus - 100%.

Izmantojiet pārtikas šķīdumu

Visplašāk izmantotais dabīgais alkohola etiķis, kas, protams, atrodams pārtikas rūpniecībā un ikdienā. Šajās zonās galvenokārt tiek izmantota zemas koncentrācijas etānskābe 3–15%.

Pārtikas rūpniecībā un sadzīvē etiķi var izmantot:

• ēdienu aromatizēšanai;
• cepot;
• gatavojot dārzeņu marinādes un marinētus gurķus;
• gatavojot marinādes zivju, mājputnu vai gaļas u.c. cepšanai.

Piemēram, ar etiķi var ēst pelmeņus. Cepot pīrāgus un kūkas, tie dzēš sodu. Rezultātā mīkla ir piepildīta ar burbuļiem un pēc tam uzceļas daudz labāk.

Gurķus, tomātus, baklažānus marinē, izmantojot etiķi. Pateicoties šīs sastāvdaļas klātbūtnei, šādi preparāti var saglabāt savu uzturvērtību visā aukstajā sezonā. Etiķskābes reakcija ir īpaši izteikta, ja skābēti kāposti ir skābēti kāposti.

Izmantojot tehnisko javu

Etiķa esenci 70% var izmantot arī ikdienā un pārtikas rūpniecībā tiem pašiem mērķiem. Šādu šķīdumu, ja nepieciešams, vienkārši atšķaida līdz vēlamajai koncentrācijai ar ūdeni vai izmanto nelielos daudzumos. Var izmantot arī tehnisko etiķskābi:

• medicīnā zāļu sagatavošanā (piemēram,aspirīns);
• celulozes un papīra rūpniecībā;
• gatavojot lakas, krāsas, acetonu;
• tekstila, ādas rūpniecībā utt.

Kur tiek izmantots simtprocentīgs etiķis

Ledus bezūdens skābes kušanas temperatūra ir nedaudz virs 16°C. Zemākā temperatūrā tas sāk kristalizēties. Tāpēc viņa ieguva savu vārdu. Tāpat kā tehnisko šķirni, ledus etiķskābi var izmantot, piemēram, zāļu vai šķīdinātāju ražošanā.

Gatavošanas metodes

Cilvēki ļoti ilgu laiku ir iemācījušies pagatavot etiķi. Pirmā pieminēšana par šīs vielas praktisko lietošanu ir datēta ar 3. gadu tūkstoti pirms mūsu ēras. Etiķis savulaik tika izmantots, piemēram, lai pagatavotu b alto svinu vai verdigri.

Šodien šī produkta ražošanā var izmantot divas galvenās tehnoloģijas:

1. Franču metode augstākās kvalitātes produktam. Izmantojot šo tehnoloģiju, vāji vīnogu vīni tiek pakļauti etiķskābes fermentācijai. Šajā gadījumā process ilgst vairākas nedēļas. Šajā periodā, cita starpā, veidojas īpašas aromātiskas vielas, kas piešķir etiķim tā izcilās īpašības.
2. Vācu ātrā metode. Šajā gadījumā, izmantojot paskābinātā spirtā samitrinātas savītas dižskābarža koksnes skaidas, tiek iepriekš izveidota ļoti liela oksidācijas virsma.

Franču stila etiķistehnoloģija, labāka kvalitāte. Bet arī šāds produkts ir tā vērts, jo tiek ražots diezgan ilgu laiku, diezgan dārgi.

Portugāļu recepte

Dažus interesē arī tas, kā savām rokām pagatavot vīna etiķi. To var izdarīt, piemēram, no šādām sastāvdaļām:

• sausais sarkanvīns - 0,75 l;
• vīnogu etiķis - 50-100 ml.

Vīnu pirmajā posmā ielej lielā traukā. Tālāk tam pievieno etiķi-skābu. Fermentācijas process, izmantojot šīs sastāvdaļas, ilgst aptuveni 30 dienas.

Kā pagatavot ābolu sidra etiķi mājās: vienkārša recepte

No vīna šādu produktu var pagatavot pietiekami ātri un bez problēmām. Bet vēl vienkāršāk ir pagatavot mājās gatavotu ābolu sidra etiķi. Tās pagatavošanas recepte šajā gadījumā izskatīsies šādi:

• nomazgājiet ābolus, sagrieziet lielās šķēlēs un atstājiet gaisā, līdz satumst;
• izspiest sulu no gabaliņiem;
• lejiet iegūto šķidrumu stikla traukos ar šauru kakliņu;
• uzlieciet uz konteinera gumijas medicīniskos cimdus ar punkciju vienā pirkstā;
• šķidrumu 6 dienas turiet siltā tumšā vietā.

Pēc cimdu uzpūšanas platā bļodā jāielej raudzējošs ābolu sidra etiķis. Tas paātrinās gatavošanas procesu. Pēc tam trauks ar etiķi atkal jāpārnes uz siltu, tumšu vietu un jāpatur tur 2 mēnešus plksttemperatūra +27 °С.

Šo vienkāršo mājās gatavotā ābolu sidra etiķa recepti ir viegli pagatavot. Gatavais produkts pēdējā posmā ir jāfiltrē caur marli tīrās pudelēs un jānosūta uzglabāšanai ledusskapī vai pagrabā.