Виды уксуса и особенности применения. Винный уксус: виды, состав, применение
Первый в истории человечества уксус, скорее всего, получился случайно: какой-нибудь не слишком расторопный винодел оставил под жарким солнцем вино, и оно прокисло. Это могло произойти где угодно - как в Средиземноморье, так и в Грузии. Впрочем, существуют свидетельства 5000-летней давности о том, что уже в Древнем Вавилоне из фиников получали не только вино, но и уксус.
Использовали уксус довольно широко: и в кулинарии, и в медицине - как обеззараживающее средство, и в быту - для возвращения потемневшему металлу первоначальной яркости (кстати, для придания стеклянной посуде кристального блеска в ресторанах используют именно раствор уксуса), в питьевую воду добавляли немного уксуса, чтобы утолить жажду.
Бальзамический уксус (моденский, Aceto Balsamico)
Воистину королем среди уксусов можно считать бальзамический уксус. Его получают из белых сортов винограда с повышенным содержанием сахара (как правило, это сорт треббьяно), которые произрастают в окрестностях итальянского города Модена. После ферментации и выпаривания уксус помещают в деревянные бочки, где он еще не менее 12 лет «доходит», испаряясь примерно на 10 процентов в год (из 100-литровой бочки получается не более 15 литров уксуса).
О ценности бальзамического уксуса ходят легенды. Его было принято дарить, словно редкие драгоценности, самым знатным особам. Так, в 1046 году маркиз Каносса преподнес королю Генриху II бочонок этого удивительного уксуса. Монарх был столь впечатлен его вкусом, что распорядился неусыпно охранять ценный подарок в специально отведенной для него башне своего дворца в Модене.
Стоил этот уксус действительно немало. Бочонки с изысканным содержимым говорили о статусе и достатке семьи, а в домах, где подрастали девушки, рассматривались как богатое приданное. Впрочем, с тех пор мало что изменилось.
Производство моденского уксуса в прошлом было привилегией ограниченного круга семей аристократии и зажиточного среднего класса. Единого рецепта не существовало, у каждой семьи были свои секреты, передававшиеся из поколения в поколение. Да и по сей день его производством занимаются не более 300 известных итальянских семей (в том числе семья Лучано Паваротти).
Однако теперь в провинциях Модена и Реджио-Эмилия установлены жесткие стандарты изготовления бальзамического уксуса, в которых оговорены все детали производства, вплоть до формы бутылки. Этот уксус называется Aceto Balsamico Tradizionale di Modena.
Винный уксус
Широко распространен в винодельческих странах (прежде всего - во Франции), его получают путем сбраживания виноградных вин или соков. Большое количество содержащихся в них эфиров придает уксусу приятный запах.
Винный уксус бывает двух видов - красный и белый. Классический красный винный уксус делают из бордосских вин (сорта винограда cabernet, merlot, malbec). Характерный цвет и аромат достигаются длительной выдержкой в дубовых бочках. В кулинарии красный винный уксус используют прежде всего для приготовления соусов, маринадов и классической заправки для салатов.
Белый винный уксус получают из белых сухих вин, он считается более легким по вкусу, чем красный. Сбраживает его обычно в ёмкостях из нержавеющей стали; по цене он чаще всего дешевле красного. С белым винным уксусом также готовят различные салатные заправки, используют его в приготовлении мясных блюд. Кроме того, если в белый уксус добавить немного сахара, им можно заменить белое вино в рецепте почти любого соуса.
Есть и более экзотические виды винного уксуса. Например, хересный уксус или шампанский уксус, который производят из осадка, оседающего на стенках и пробке бутылки, в которой сбраживается шампанское.
Обычный бальзамический уксус используют в приготовлении различных блюд: супов, салатов и десертов, даже для маринования рыбы. Однако Aceto Balsamico Tradizionale di Modena воспринимается скорее как изысканный соус, который дополняет и оттеняет вкус сыра, фруктов и даже мороженого. Да и стоит он немало: цена двухсот миллилитров может достигать ста евро и более.
Кокосовый уксус
Для нас это экзотический продукт. Его производят на Филиппинах и в некоторых других странах Юго-Восточной Азии, а также в южных районах Индии. Чтобы из кокосового молока получился уксус, его подвергают ферментации внутри целого ореха.
У этого вида уксуса сладковатый, но достаточно крепкий и резкий по сравнению с его европейскими собратьями вкус. Однако полезных аминокислот, витаминов и микроэлементов в нем все же немало. Из кокосового уксуса делают маринад для свинины, заправку к салатам с курицей и морепродуктами.
Рисовый уксус
Самый распространенный в Азии вид уксуса. Появился он, скорее всего, в Китае, а в III-V веках был завезен в Японию. Долгое время этот вид уксуса был доступен только привилегированным слоям общества и лишь в XVI веке стал появляться на кухнях простых людей.
Этот уксус особенно богат аминокислотами, к тому же он не такой крепкий, как яблочный или спиртовой, у него сладковатый аромат, напоминающий немного аромат бальзамического уксуса, но с более выраженным древесным оттенком.
Есть несколько разновидностей рисового уксуса: светлый, красный, чёрный, подслащенный и с приправами. Китайцы применяют светлый уксус для различных кисло-сладких блюд, а чёрный, особенно мягкий, - как столовую приправу.
В традиционной японской кухне рисовый уксус называют су и используют его очень широко (кстати, в Японии он, как правило, более мягкий, чем в Китае): рису для суси и овощам он придает характерный легкий, чуть кисловатый вкус и аромат, им заправляют салаты суномоно, добавляют его в соусы, маринады для мяса и даже пьют, разбавляя водой, - он отлично утоляет жажду.
Рисовый уксус постепенно прокладывает дорожку и в международную кухню, так как он значительно мягче и тоньше обычного европейского (яблочного, винного, синтетического).
Синтетический уксус
Сегодня в нашей стране в ходу главным образом синтетический уксус, изобретенный немецким ученым К.А.Гофманом в 1898 году. Его добавляют в салаты, супы, вторые блюда из мяса, подливки, заправки, приправы, соусы и столовую горчицу. Повара применяют его для подкисления, создания остроты, улучшения или восстановления цвета, разрыхления теста и консервирования овощей и фруктов.
Продается такой уксус обычно в виде эссенции (70-80%) или столовой уксусной кислоты (6 или 9%), однако во всех случаях его следует разводить до 3-4%. Cинтетический уксус может быть совсем неплох, если его настоять одну-две недели на пряных травах — петрушке, укропе, чесноке, сельдерее и т.п. Именно так получают "травяной уксус", обладающий более мягким, приятным вкусом и запахом. Например, для приготовления базиликового уксуса бутыль с широким горлом наполняют свежими листьями базилика, заливают уксусом и настаивают 10 дней, затем жидкость процеживают, листья меняют на свежие и настаивают еще 14 дней; французы в такой уксус предлагают добавлять гвоздику и лимонную цедру. Если в стеклянную бутыль положить малину (мыть не надо!) и залить 1/2 л уксуса, то получим малиновый уксус. Для приготовления чесночного уксуса понадобятся 2-3 зубчика чеснока, нарезанного на дольки, несколько горошин белого перца и пара листочков базилика и тимьяна.
И ещё один рецепт ароматного уксуса. В обычный столовый уксус положите эстрагон, сельдерей или укроп (100 г на 1 л уксуса); можно добавить антоновское яблоко, нарезанное дольками, листья черной смородины, или липовый цвет, или лавровый лист. Плотно закройте посуду с уксусом и дайте ему постоять дней пятнадцать. После этого процедите через марлю и заправляйте им винегреты, салат, сельдь, форшмак.
Солодовый уксус
Этот вид уксуса особенно популярен в Великобритании. Готовят его из полностью перебродившего пивного сусла. В результате получается жидкость характерного соломенно-желтого или светло-коричневого цвета, с приятным мягким вкусом и свежим ароматом с оттенками фруктов. Содержание уксусной кислоты в солодовом уксусе обычно не превышает 5-6 процентов. Англичане используют его в маринадах для рыбы и овощей, при консервировании, а также в приготовлении традиционных блюд английской кухни - в первую очередь легендарной рыбы с жареным картофелем (fish and chips). Настоящий солодовый уксус редко встречается за пределами Великобритании и стоит немало. Так что, если вам попадется нечто подозрительно дешевое, скорее всего, это обычный раствор спиртового уксуса, подкрашенный карамелью.
Тростниковый уксус
Тростниковый уксус получают из сброженного сиропа тростникового сахара. У этого вида уксуса очень яркий, насыщенный вкус и специфический аромат, его используют при приготовлении жареных блюд из рыбы, птицы и мяса - как правило, свинины.
Тростниковый уксус распространен он на Филиппинах - там его в основном и производят. Знатоки рекомендуют покупать тростниковый уксус, сделанный на юге США, однако производят его там очень мало, и стоит он поэтому очень дорого. Ещё более редкий (попросту эксклюзивный) тростниковый уксус - с острова Мартиника: несколько десятилетий назад он практически исчез с прилавков магазинов.
Хересный уксус
Хересный уксус - разновидность винного - производят с XVI века на юго-западе Испании, в регионе Кадис провинции Андалусия, в так называемом «хересном треугольнике», вершины которого - города Херес де ла Фронтера, Санлукар де Баррамеда и Эль Пуэрто де Санта Мария (именно в этом регионе делают херес и хересный бренди). Сырье для его производства - виноград сортов «паломино», «Педро Хименес» и «москатель».
Яблочный уксус
Яблочный уксус, более светлый и мягкий, чем винный и солодовый, производят из яблочного сидра. Он очень распространен в кухне США (правильное английское название - cider vinegar). Яблочный уксус считается весьма полезным: всевозможные диеты, «рецепты красоты», курсы омоложения и оздоровления наперебой предлагают варианты его применения. Дело в том, что он содержит 20 важнейших минеральных веществ и микроэлементов (калий, натрий, кальций, фосфор, медь, железо, кремний, фтор и т. д.), органические кислоты (уксусную, пропиновую, молочную и лимонную), пектин, целый ряд ферментов и аминокислот, витамины А, В1, В2, В6, С, Е, Р и провитамин бета-каротин. Диетологи рекомендуют даже здоровым людям ежедневно принимать раствор ложки меда и ложки яблочного уксуса на стакан воды.
Французы делают яблочный уксус из своего нормандского сидра — готовый продукт обладает очень нежным и изысканным букетом ароматов и лишь слегка кисловатым вкусом. Он может выдерживаться в дубовых бочках 10-12 месяцев при контролируемой температуре (в этом случае его не пастеризуют). Осадок на дне бутылки — не признак некачественного продукта, а гарантия аутентичности уксуса «ручной работы»; он вполне съедобен, однако его можно и легко отфильтровать.
Промышленные более дешевые виды яблочного уксуса практически всегда пастеризованы, осадка не имеют, зато могут содержать искусственные красители и химические консерванты. Хранить яблочный уксус легко, но делать это лучше в темном месте, без доступа прямых солнечных лучей.
Яблочный уксус хорошо использовать для бульонов из рыбы, ракообразных и ракушек, а также для блюд из цыпленка, и, наконец, для подкисления соусов и напитков, например, яблочного компота. Его также можно использовать для маринования овощей (каперсов, коктейльного лука, пикулей, чеснока) и приготовления разнообразных индийских чатни — при этом надо помнить, что он не обладает столь сильным консервирующим свойством, каким обладают его более кислые родственники. Зато он очень хорош при приготовлении изысканных видов рыбы и морепродуктов, когда нужно сохранить их естественный аромат. Попробуйте его, например, при приготовлении слоеного теста.
Знали яблочный уксус и наши предки — вот один из старинных рецептов: «Собрать падалицу яблок, мелко изрубить и выжать прессом сок. Влить его в кадку и поставить на 3 дня в подвал на лёд. Затем слить чистый сок в бочонок, добавить в него на каждое ведро 1 стакан мёда или 2 стакана чёрной патоки. Оставить на 3 месяца».
Добавим, что яблочный уксус — это всего лишь один из наиболее популярных видов фруктового уксуса, который также делают из смородины, груши, айвы, малины и многих других плодов и ягод.
Различные натуральные виды уксуса используют в кулинарии. Они способны превратить любое блюдо в деликатес.
Уксус ранее был известен, как моющее средство, так как справлялся с самыми сильными загрязнениями. А еще применялся для лечения травм и инфекций. И лишь значительно позже его стали использовать для приготовления пищи.
Сегодня уксус незаменим на кухне, и если не повседневно, то уж при консервации без него не обойтись. Несколько лет назад использовался только один тип уксуса, затем появился яблочный. Сегодня повара все чаще используют менее известные виды уксуса: рисовый, травяной, бальзамический и даже малиновый уксус.
Не следует недооценивать каждый из его видов. В зависимости от типа уксусной эссенции можно кардинально изменить вкус привычного блюда, превратив его в деликатес.
Винный уксус производится из молодого сухого белого и красного вин.
Также, как и вино, качество уксуса зависит от сорта винограда, из которого он сделан.
Процесс происходит путем ферментации, спирт из вина превращается в уксусную кислоту.
Уксус, полученный таким образом, включает в себя все положительные активные вещества винограда. Винный уксус лучше всего подходит для салатов, заправок, маринадов и соусов.
Уксус из белого вина является прекрасным дополнением к средиземноморской кухне.
Яблочный уксус получают из зрелых яблок в результате процесса брожения. Его добавляют в салаты и овощные блюда, чтобы придать пикантности вкусу.
Обзор материала
Человечество уже несколько тысячелетий знакомо с уксусом как надежным консервантом и приправой к блюдам, дезинфицирующим средством и лекарством. Уксусом приправляли блюда в Древнем Риме и Греции, в Вавилоне, использовали в медицине и очищали воду. За тысячелетия человек не придумал более универсального средства.
Уксус представляет собой продукт, в химическом составе которого содержится большое количество уксусной кислоты. Традиционной уксус получают в результате микробиологического синтеза, который происходит в спиртосодержащем сырье. Полезным для человека считается натуральный уксус. Изготавливают такой уксус из фруктов, меда, пряных трав и злаков. В результате получается природный экстракт спирта, у которого крепость 4-6%, с приятной кислинкой и ароматом натурального сырья. Благодаря таким составляющим уксус имеет достаточное количество полезных веществ, витаминов и минералов.
Актуальность исследования. Сейчас на прилавках магазинов присутствует большое разнообразие видов уксуса. У нас дома всегда в холодильнике стоит 3-4 емкости с уксусом. И, я задалась вопросом, а какой уксус настоящий и полезный, каким способом получают уксус. И, можно ли в магазине без химических анализов определить подлинный уксус.
Цель нашей работы :
изучение химического состава уксуса;
выявление его влияния на здоровье человека;
пропаганда здорового образа жизни.
Задачи работы :
Проанализировать химический состав уксуса.
Исследовать проблему применения уксуса в повседневной жизни и его влияние на здоровье человека.
Пропагандировать здоровый образ жизни.
Объект исследования: уксус, уксусная кислота.
Методы исследований:
наблюдение;
аналитический метод;
статистический метод;
метод сплошной выборки;
сравнительно-сопостовительный метод;
эксперимент.
Этапы исследования:
изучение литературы;
планирование эксперимента по изучению химических свойств различных видов уксуса, получению яблочного уксуса и изучению его свойств;
проведение исследований;
анализ полученных данных;
описание проведенных исследований;
формулирование выводов.
Практическое применение мы видим в информировании аудитории детей и взрослых о способах получения натурального уксуса, видах уксуса и химическом составе, о способах определения подлинности уксуса.
I . Основная часть
1.1.История уксуса
Еще в I тысячелетии до н. э. заметили, что если емкость с виноградным вином оставить открытой, то через 2-3 недели вино прокисает и превращается в уксус. Занимательно, но в нашем сегодняшнем мире мы все еще используем этот простой продукт, который люди открыли, скорее всего, случайно. Французы дали ему краткое, но ясное название «vinaigre» - «кислое вино». Это позднее уксус стали делать из овощей, фруктов, зерновых культур, меда, патоки, но принцип изготовления оставался неизменным: сначала растительные продукты подвергали спиртовому, а затем уксуснокислому брожению (см. «Наука и жизнь» № 7, 2002 г.).
Древние люди быстро нашли уксусу самое разнообразное применение. Приблизительно за 5000 лет до н.э. вавилоняне начали настаивать уксус на травах и специях и использовать его как консервант и приправу. Римские легионеры, попав в Египет, научились обеззараживать воду, добавляя в нее немного уксуса, и получать при этом напиток, хорошо утоляющий жажду. До сих пор популярен миф о том, как царица Египта Клеопатра растворяла в вине или в уксусе, жемчуг и пила этот своеобразный эликсир для сохранения молодости. Легенда вряд ли соответствует действительности, так как жемчуг в вине растворить нельзя, но можно - в крепком уксусе. Клеопатре свойственны были экстравагантные поступки, и вполне допустимо, что она удивляла и восхищала римских завоевателей тем, что растворяла крупные жемчужины, демонстрируя свое богатство и могущество. Но предположить, что царица Египта выпивала стаканчик-другой раствора жемчуга в крепком уксусе, способном обжечь слизистую пищевода и желудка, трудно, скорее всего, это красивый вымысел.
Жители античной Греции и Древнего Рима умели с помощью уксуса консервировать фрукты, овощи и мясо. Гиппократ, труды которого являются исчерпывающим обзором медицинских знаний V века до н.э., расхваливал уксус как лекарственное средство, способное помочь человеку в его борьбе с заразными болезнями. О действии уксуса, утоляющего жажду и обеззараживающего раны, упоминается и в Библии.
Когда и как познакомились с уксусом русские люди, история умалчивает, но первое письменное подтверждение тому, что он был им хорошо известен, находится в памятнике литературы середины XVI века, известном под названием «Домострой», где сказано: «Уксус же ставить из лучшего сусла, держать его бережно и в тепле, подходить к нему в чистом... квасить четыре недели, а то и дольше, на печи, и класть в тот уксус медовой патоки с гривенку или больше, да гороху немного, да пшеницы ковшик добавить, а еще и клюкву кладут и дубовую кору, а иногда и железо».
1.2.Виды уксуса
Условно все виды уксуса можно разделить на два вида в зависимости от метода приготовления: синтетический и натуральный.
Синтетическому (его еще называют столовым) отдают предпочтение многие хозяйки в нашей стране, применяя для подкисления блюд и соусов, при консервировании, для разрыхления теста. С помощью уксуса хозяйки восстанавливают цвет у тканей и удаляют дурные запахи с посуды.
Это – продукт химического синтеза природного газа либо возгонки древесины. Синтетический уксус впервые был синтезирован немецким химиком Гофманом в 1898 году, с той поры технология его изготовления претерпела много изменений, однако суть – искусственность - осталась неизменной. Крепость синтетического уксуса составляет 7-9%.
Синтетический уксус стал популярным во многих странах мира благодаря своей дешевизне. Но эта разновидность уксуса не является полезной для человека. Со временем его запретили употреблять во Франции и США. К сожалению, в странах бывшего СССР этот продукт не потерял своей популярности. Синтетический уксус является основой для изготовления уксусной продукции. Этот продукт прекрасно помогает при выведении пятен и наведению частоты в доме, но употреблять в пищу его нельзя.
Натуральный уксус – результат брожения спиртосодержащего сырья с помощью уксусно- кислых бактерий. Натуральный уксус получают из виноградного вина, яблочного сидра, пивного сусла, забродивших фруктовых и ягодных соков. Поэтому натуральный уксус содержит в своем составе не только уксусную кислоту, но и другие фруктовые кислоты, такие как яблочная, лимонная, молочная, а также аскорбиновую, альдегиды, пектины, сложные эфиры и другие органические соединения. Все выше перечисленные вещества, входящие в состав уксуса придают продукту оригинальный вкус, аромат, а также потребительские характеристик.
Крепость натурального уксуса составляет 4-6%. Натуральный уксус, в отличие от столового, может содержать незначительный осадок.
В связи с тем, что натуральный уксус изготавливается из различных ингредиентов, то существуют его разновидности:
1. Фруктовый уксус – используют во время приготовления первых блюд, салатов, а также во время консервации. Самым популярным считается яблочный уксус.
2. Из плодового вина производят плодово-ягодный уксус , который обладает нежным ароматом.
3. В результате брожения красного или белого вина получается винный уксус , который используют во время приготовления соусов и маринадов.
4. В Англии пользуется популярностью солодовый уксус . Он изготавливается из забродившего пивного сусла. В нашей стране такой уксус не найти. Если на прилавке магазина стоит солодовый уксус, то это явная подделка. Для изготовления такой подделки используют карамель, воду и уксусную кислоту.
5. Разновидностью солодового уксуса является белый уксус , который очищен от примесей.
6. В странах восходящего солнца используют рисовый уксус , который имеет специфический запах древесной коры и специй.
7. В Индонезии и на Филиппинах занимаются производством тростникового уксуса . Он обладает сладковатым вкусом.
8. Самым дорогим является бальзамический уксус . Он изготавливается в Италии. В деревянные бочки заливают винное сусло и выдерживают много лет. В результате многолетней выдержки и получается данный вид уксуса. Бальзамический уксус получается темным, густым, с кисло-сладким привкусом и изысканным ароматом. Добавляют его во многие блюда.
Среди основных и наиболее часто используемых в кулинарии видов уксуса можно выделить следующие: спиртовой уксус; яблочный или плодовый уксус; винный уксус; спиртовой ароматизированный уксус, например с экстрактами душицы, эстрагона, чеснока, перца и т.д.; бальзамический уксус; сывороточный уксус; солодовый уксус; хересовый уксус.
1.3.Польза и вред уксуса
Считается, что польза уксуса может быть использована в профилактических и лечебных целях при некоторых заболеваниях. Уникальную пользу уксуса широко применяют в фармакологическом производстве. Помимо того, уксус используют для производства дезинфицирующих средств. Калорийность уксуса зависит прежде всего от вида продукта. Однако, средний уровень калорийности уксуса находится на уровне в 11,3 Ккал, которые приходятся на 100 грамм продукта.
Помимо неоценимой пользы может наступить вред от уксус. Справедливости отметить, что вред уксус может нанести только в случае регулярного употребления в пищу большого количества продукта. Благодаря высокому содержанию природных кислот уксус может нанести существенный вред людям, страдающим некоторыми заболеваниями желудочно-кишечного тракта.
Натуральный уксус не только улучшает аппетит, но и является незаменимым средством в домашней аптечке. С его помощью можно вылечить ангину, насморк, понизить жар, отбелить зубы, снять воспаление, заживить раны, ожоги и многое другое.
Врачи рекомендуют исключить из рацион уксус больным гастритом, гепатитом, а также панкреатитом. Кроме того, не стоит употреблять в пищу уксус при язве желудка, а также кишечника при энтеритах и холециститах.
Несмотря на большое количество видов уксуса, он противопоказан людям, которые страдают заболеваниями пищеварительной системы, диабетом, имеют повышенное давление или лишний вес, нефритом или гепатитом.
1.4.Целебные свойства яблочного уксуса
Самым распространенным является яблочный уксус. Лечебные свойства яблочного уксуса известны людям издавна. Еще римские легионеры во время военных походов пили смесь уксуса с водой. Этот напиток прекрасно утолял жажду под палящим солнцем завоеванных провинций и служил средством профилактики заразных болезней. Известен был уксус и в Древнем Египте - он был обязательным препаратом в сумке древнего египетского лекаря, египтяне обмывали им раны, давали пить при инфекционных заболеваниях, широко использовали в кулинарных целях.
Все полезные свойства яблок практически без потерь переходят и в яблочный уксус. У англичан есть пословица: «Если съедать хотя бы одно яблоко в день, забудешь дорогу к врачу». В яблочном уксусе содержатся 20 важнейших минеральных веществ и микроэлементов, а также уксусная, щавелево-уксусная, молочная и лимонная кислоты, ценные балластные вещества, целый ряд ферментов и аминокислот.
Яблочный уксус богат калием и способен связывать с ним такие минеральные элементы, как фосфор, хлор, натрий, магний, кальций, сера, железо, фтор, кремний, находящиеся в продуктах питания. Нормализация минерального обмена приводит к оздоровлению организма. Так, отмечается улучшение состояния при аллергических заболеваниях, бронхиальной астме, невралгии тройничного нерва, хронической утомляемости, головной боли, гипертонии, головокружении, ангине. Наружно его используют при лечении ожогов, опоясывающем лишае, кожной сыпи, стригущем лишае, варикозном расширении вен.
Причем, наблюдается взаимосвязь между проявлениями симптомов заболевания и реакцией мочи. Состояние больного улучшается при изменении щелочной реакции мочи на кислую (т.е. можно контролировать эффективность приема яблочного уксуса).
Большую роль в оздоровлении организма играет содержащийся в яблочном уксусе пектин - балластное вещество, которое способствует процессу пищеварения и выполняет ряд полезных для организма функций: снижает уровень холестерина в крови, улучшает состояние кровеносных сосудов, предупреждает развитие атеросклероза, гипертонии и пр. Благотворное действие он оказывает на работу желудочно-кишечного тракта при отравлениях, в случае сомнения в качестве пищи необходимо принять яблочный уксус перед едой. Улучшая обменные процессы, яблочный уксус способствует сжиганию жира в организме, уменьшая тем самым его отложение и снижая вес. Это эффективное противогрибковое, противовоспалительное средство, особенно в сочетании с чесноком, орегано и маслом чайного дерева.
Яблочный уксус выпускается в двух видах – традиционно в виде жидкости и более современный вариант – в виде таблеток. Наибольшую популярность имеет жидкий яблочный уксус, так он имеет множество областей применения, от кулинарии до косметологии. Яблочный уксус применяется в диетах, существуют системы омоложения организма, основанные на употреблении яблочного уксуса по определенной схеме. Яблочный уксус в сочетании с медом рекомендует употреблять в пищу народная медицина как поливитаминное, укрепляющее средство.
В кулинарии яблочный уксус добавляют в различные соусы к мясным и рыбным блюдам, в морепродукты, а также добавляют при консервировании, что придает конечному продукту пикантный привкус. Применяют яблочный уксус и при изготовлении слоеного теста по особому рецепту.
Такое широкое применение яблочный укус получил благодаря своему химическому составу. Он содержит органические кислоты (уксусную, яблочную, лимонную), минералы (калий, натрий, кальций и другие), витамины (А, С, группы В).
Известный на весь мир яблочный уксус изготавливают на основе яблочного сидра. Польза яблочного уксуса неоспорима, и вариантов применения продукта неисчислимое множество – от диет до омолаживающих процедур. Секрет такого успеха в содержании основных наиболее необходимых человеческому организму минералов (калий, кальций, натрий), кислот (молочной, уксусной и др.), витаминов А, В1, С и многого, многого другого. Именно благодаря столь насыщенному составу даже людям без особых проблем со здоровьем врачи советуют принимать питательный раствор из стакана воды, смешанного с ложечкой меда, и таким же количеством уксуса из яблок.
В магазинах зачастую можно купить яблочный уксус только промышленного производства, уже пастеризованный, содержащий красители, ароматизаторы и консерванты. Естественно, такой уксус стоит дешевле, но и имеет совсем иные вкусовые качества.
В кулинарии яблочный уксус добавляют в блюда из птицы, рыбы или морских продуктов, в соусы или даже в напитки, вроде компота из яблок. Классическое применение продукта - маринование (чеснок, лук, овощи, пикули). Еще один способ применения – добавлять в слоеное тесто. Не забудьте о правилах хранения яблочного уксуса – в темном месте, вдали от солнца.
Замечательными свойствами яблочного уксуса давно заинтересовалась фармацевтическая промышленность, которая выпускает капсулы, таблетки и сиропы с этим продуктом. Однако такие препараты содержат много дополнительных веществ и искусственных витаминов, к тому же прошедших химическую обработку, поэтому гораздо полезней использовать натуральный яблочный уксус, причем не промышленного, а домашнего производства.
Яблочный уксус содержит также витамин Е (токоферол), который считается одним из самых сильных антиоксидантов, то есть нейтрализует негативное влияние свободных радикалов на организм. Свободные радикалы являются причиной преждевременного старения, нарушений иммунной системы, сердечнососудистых заболеваний, катаракты и онкологических заболеваний.
Яблочный уксус должен быть приготовлен из мелко измельченных целых яблок. В промышленности делают уксус из кожуры и сердцевины яблока. Поэтому, лучше приготовить яблочный уксус самим. Основной компонент яблочного уксуса - забродивший яблочный сок. Чем слаще яблоки, тем выше в сусле содержание спирта и тем легче образуется уксусная кислота. Иногда в сырье могут вводить «уксусную матку» - самое ценное в уксусе. Так называют пену или слизистую массу, которую можно заметить на поверхности яблочного сока или вина, когда они бродят. «Уксусная матка» обладает втрое большими, чем собственно уксус, целебными свойствами и облегчает даже те болезни, где обыкновенный яблочный уксус бессилен (при болях в суставах, заражении глистами, кожных поражениях). «Уксусные матки» достаточно капризны. Иногда они гибнут только оттого, что сосуд с забродившим соком переставляют в другое место. Выглядит уксусная матка в виде прозрачного гриба и находится на поверхности жидкости. Погибнув, уксусная матка погружается на дно посуды и становится бесполезной, ее надо выкинуть. Яблочный уксус при гибели матки не теряет лечебные качества.
Уксусную матку можно снять и поместить в другую порцию приготовленной смеси. Она ускорит процесс брожения, придаст продукту более лечебное качество, заметно улучшит аромат и вкус яблочного уксуса. Если же вам захочется усилить лечебные свойства уже готового яблочного уксуса, осторожно поместите в него уксусную матку и через 5-6 дней употребляйте «усиленный» состав по старому рецепту. Такой состав гораздо полезнее. Хранить уксусную матку следует только в яблочном уксусе.
Но: уксусная кислота может вызвать язвенный колит и цирроз печени при неумеренном употреблении или при употреблении сильно концентрированной яблочной кислоты. После принятия раствора яблочного уксуса не забывайте прополоскать рот, так как уксус разъедает эмаль зубов так же, как и любая другая кислота. Конечно тем, у кого гастрит и повышенная кислотность, вряд ли стоит ли пить яблочный уксус.
Яблочный уксус прекрасно помогает при укусах насекомых. Надо только смочить неразбавленным уксусом места укусов, и боль быстро пройдет.
Полезно утром, сразу после подъема, ежедневно выпивать 1 столовую ложку яблочного уксуса, предварительно смешав его с раствором из 1 чайной ложки меда и стакана воды комнатной температуры.
Можно делать ванны с добавкой яблочного уксуса. Умываться следует разбавленным водой уксусом один к двум или один к трем. Это хорошее средство для ополаскивания волос. Разведенный водой (2 части воды и 1 часть уксуса), он поможет справиться с головной болью, устранить перхоть, ваша кожа перестает чесаться.
Если вы сильно устали, разведите 2 столовые ложки яблочного уксуса в большом стакане холодной воды. Разотрите этим раствором все тело, заодно и тело помассируете. Против тяжести в ногах хорошо помогает яблочный уксус, если, набрав его в ладонь (неразбавленным), растереть им ноги.
Если болят суставы: полезно на ночь готовить лепешку: соединить мед, сахарную пудру и ржаную муку, замесить крутое тесто, завернуть в марлю, чтобы мед не растекался, приложить лепешку, обернутую в один слой марли, к больному суставу, укутать больное место компрессной бумагой, забинтовать и проспать так всю ночь. Утром лепешку снять, а больное место протереть яблочным уксусом.
Шум в ушах уменьшится, если регулярно, 3 раза в день, во время приема пищи вы будете пить разбавленный яблочный уксус с медом: на стакан воды 2 чайные ложки уксуса и 1 чайная ложка меда. Этот напиток восполняет дефицит минеральных веществ, разжижает кровь.
А от поллиноза (аллергии) пейте 3 раза в день такой напиток. Взять на стакан теплой кипяченой воды 2 чайные ложки яблочного уксуса 6% или 7% и ложку меда, можно сахара. Все размешать и выпить. Начинайте его пить заранее, до начала возникновения аллергии и заканчивайте после окончания аллергического периода.
Чтобы избавиться от лишнего веса, необходимо употреблять одну дозу яблочного уксуса (2 ч.л. на стакан воды) за завтраком, вторую - на ночь, а третью - в любое удобное время.
1.5.Методика исследования
1) Изучение общих химических свойств карбоновых кислот (в лабораторных условиях):
А) Действие растворов уксуса на индикаторы.
Каждый из предложенных уксусов налить по 1 мл в три пробирки. В 1-ю пробирку прилить 3-5 капель раствора синего лакмуса, во 2-ю пробирку - 3 капли раствора метилоранжа, в 3-ю пробирку – универсальный индикатор. Отметить изменение цвета растворов и индикаторной бумаги.
Б) Взаимодействие карбоновых кислот с металлами, оксидом кальция, раствором карбоната натрия. Каждый из предложенных уксусов налить по 1 мл в три пробирки. В 1-ю пробирку поместить кусочек стружки или ленты магния, во 2-ю пробирку добавить порошок оксида кальция 1-2г, в 3-ю – твердую соль или раствор карбоната натрия 3-5 капель, внести горящую лучинку.
В) Качественная реакция на оксикислоты. Каждый из предложенных уксусов налить по 1 мл в пробирку. В каждую пробирку добавить хлорид железа (III) по 3-5 капель.
2) Варианты приготовления яблочного уксуса (в домашних условиях):
Вариант 1. Hатеpеть на кpупной теpке вместе с сеpдцевиной яблоки, поместить в стеклянный сосуд, долить теплой кипяченной воды (1литр на 800 гр. яблок). Hа каждый литp воды добавить 100 гр. сахара или меда и 10 гр. хлебных дрожжей или 20 гр. сухого черного хлеба. Хранят открытым при температуре 20-30 градусов в темноте в течение 10 дней, помешивая содержимое 2-3 раза в день деревянной ложкой. Затем кашицу перекладывают в марлевый мешочек и отцеживают, переливают в другую стеклянную банку, которую закрывают марлей и оставляют так для продолжения брожения. Яблочный уксус обычно созревает за 40-60 дней. В это время жидкость успокаивается и проясняется. Его следует разлить по бутылкам и закупорить воском.
Вариант 2. Hеобходимо взять перезрелые плоды или падалицу. Главное, чтобы выращены они были без подкормки деревьев химическими удобрениями, не были обработаны вредными химикатами. Яблоки нужно вымыть, порезать помельче или раздавить. Затем переложить в эмалированную кастрюлю с широким дном, залить горячей водой (65-70 градусов). Hа 1кг сладких яблок добавить 50г сахара, для кислых - 100г. Вода должна быть выше уровня яблок на 3-4 см. Посуду поставить в теплое место, но не на солнце. Hужно часто перемешивать массу, чтобы она не подсыхала сверху. Через две недели жидкость процедить через марлю, сложенную в 2-3 слоя, перелить в большие банки для брожения. Лучше не доливать до верха 5-7 см. Пусть постоит еще две недели. Hе взбалтывая, готовый уксус перелить в бутылки, не доливая до самого края. Осадок процедить через плотную ткань. Бутылки закупорить. Если предстоит хранить долго, залить пробки парафином.
Хранить уксус лучше всего в холодильнике, можно и в шкафчике при температуре от 4 до20 градусов, чем дольше он стоит, тем полезнее становится. Во время приготовления уксуса вокруг появляются фруктовые мушки. Это нормально: после разлива уксуса по бутылкам мушки исчезнут.
3) Исследование подлинности уксуса.
При внимательном рассмотрении этикетки 200-граммовой бутылочки из прозрачного и белого стекла видны четыре горизонтальные полосы, где между третьей и четвертой, если смотреть сверху, виден штамп завода-изготовителя и дата выпуска. Штамп не должен стоять с лицевой стороны. Горлышко бутылочки в верхней части имеет три выпуклых кольца, которые предупреждают слепых - «опасно для жизни». На лицевой стороне этикетки указывается крепость уксуса. Технические условия требуют крепость 70%, которая разбавляется не более чем в 20 частях. Всякие иные виды крепости с другими рекомендациями разведения уксусной кислоты говорят о том, что перед вами подделка. Значок Госстандарта, а также штрих-код дают уверенность в подлинности продукции. Если у вас возникли сомнения, лучше воздержаться от покупки, потому что продукты, законсервированные с недоброкачественным уксусом, храниться не будут.
70-процентный уксус при вскрытии бутылки очень резко «бьет» в нос, вызывает слезы. Бутылка с 70-процентной кислотой при встряхивании вспенивается на 3 секунды. На кислоте низкой концентрации (подделка уксуса) пена держится 10 секунд и более.
II .Исследовательская часть
В результате анализа разных источников информации и сравнении разных видов уксуса, мы выяснили, что в состав всех видов уксуса входит уксусная кислота и оксикислоты или гидроксикислоты. Оксикислоты – это карбоновые кислоты, в которых одновременно содержатся карбоксильная и гидроксильная группы. К оксикислотам относятся винная, лимонная, яблочная, молочная и некоторые другие природные кислоты, а их название отражает первичный природный источник, в котором было найдено данное вещество. Все виды уксуса в основном используются в кулинарии, в сыром виде рекомендуется использовать только яблочный уксус домашнего приготовления. Каждый вид уксуса имеет свою область применения в кулинарии (см. Приложение 1).
Сейчас уксус - не редкость на прилавках магазинов и лотков. Мы исследовали рынок данного товара и выяснили, что на прилавках магазина в основном доступен синтетический уксус, применение которого не безопасно. На прилавках магазинов мы можем встретить яблочный, винный и рисовый соус. Покупать уксус сейчас стало небезопасно. Используя его постоянный спрос, особенно в сезон заготовок, на рынок выплескивают уксус, приготовленный «пиратским» способом. Прежде чем сделать покупку, необходимо внимательно изучить бутылочку.
В продажу уксус поступает в виде 80-процентной эссенции и 70-процентной уксусной кислоты. Иногда на бутылках указывают 6-, 3- и 9-процентную крепость уксусной кислоты - это столовый уксус. Нами были исследованы 5 экземпляров с уксусной кислотой: 1) уксусная кислота пищевая синтетическая 70%, 2) уксус пищевой столовый ароматизированный «Яблочный» 6%, 3) уксус столовый пищевый синтетический 9%, 4) уксус пищевой столовый 9%, 5) уксус столовый пищевой 9%. Первый экземпляр оказался подлинным, а остальные четыре – подделка. На этикетках 1 и 3-го экземплярах было указано, что данный продукт синтетический. И только на этикетке 3 и 5-го экземпляров была указана область применения данного продукта, соответствующая требованиям.
Изучение общих химических свойств карбоновых кислот (в лабораторных условиях). В ходе химического эксперимента в лабораторных условиях мы изучили столовый, яблочный, винный и рисовый уксусы. Проведя лабораторные исследования с 4 видами уксуса мы отметили, что все 4 вида дают кислую среду раствора рН = 3-4. При добавлении в раствор уксуса стружки магния мы наблюдали бурное течение реакции. В реакции с оксидом кальция изменений не происходило. При добавлении в пробирки с уксусом раствора карбоната натрия мы особых изменений не наблюдали. При внесении твердой соли в раствор уксуса мы наблюдали бурное течение реакции, а сели внести горящую лучинку, то пламя во всех пробирках затухало.
Марина Пуговкина | 14.10.2014 | 2337Марина Пуговкина 14.10.2014 2337
Давайте разберемся, чем интересен этот продукт, а также в чем отличие натурального уксуса от «синтетики».
Мы привыкли к тому, что уксус – это жидкость с резким запахом, которую используют при консервации. На самом деле этот продукт не так прост.
Натуральный и синтетический уксус – в чем отличие?
Уксус бывает натуральным и синтетическим. Первый имеет благородное происхождение, под стать вину. Он содержит множество витаминов и полезных микроэлементов, способствует очищению организма, поэтому его обязательно надо включать в рацион.
К натуральному уксусу относят винный, бальзамический, фруктово-ягодный, яблочный, спиртовой. Эти приправы с небольшим процентом кислоты и алкоголя дарят блюдам неповторимую кислинку и новые оттенки вкуса и аромата.
У уксуса, полученного путем разведения концентрированной синтетической уксусной кислоты, нет ароматических свойств, зато есть специфический запах этой кислоты. Она содержит вредные для здоровья альдегиды и соли тяжелых металлов, поэтому синтетический уксус лучше использовать для различных хозяйственных целей, а не в кулинарии.
Чтобы отличить синтетический уксус от натурального, внимательно изучите этикетку. Надписи: «эссенция», «уксусная кислота» (70-80%) или «столовый уксус» означают, что перед вами синтетический продукт. На этикетке настоящего уксуса написано «уксус натуральный» либо «биохимический», «спиртовой».
Натуральный уксус делится на виды в зависимости от сырья, из которого он изготовлен. Чаще всего на прилавках встречаются следующие виды.
Натуральный яблочный уксус готовят из забродившего яблочного сока. Цвет может варьироваться от светло-золотого до насыщенного янтарного.
Чтобы купить хороший яблочный уксус, необходимо выяснить, был он пастеризован или нет. Если в процессе производства яблочный сок не подвергается термической обработке‚ большая часть витаминов и микроэлементов‚ содержащихся в яблоках‚ сохраняется.
Еще один способ проверить качество такого уксуса – встряхнуть бутылку. Если пена исчезнет сразу, в течение трех секунд, – уксус натуральный. В искусственном пена держится дольше, до 10 секунд.
Будьте внимательны! Надпись на этикетке «Яблочный» – еще не гарант того, что уксус настоящий. Если в составе есть яблочный ароматизатор, значит, это обычный столовый уксус, который «выдает» себя за натуральный продукт.
Долгое время уксус этого вида считался побочным продуктом виноделия и не использовался в кулинарии. По сути винный уксус – это перебродившее виноградное вино.
В зависимости от сорта винограда он бывает белым и красным. Является идеальной основой для соусов, маринадов, заправок. Покупая винный уксус, проверьте, чтобы на дне бутылки не было осадка, а вверху, у горлышка, – пены. Их наличие свидетельствует об испорченности продукта.
Бальзамический уксус является разновидностью виноградного. Его производят из белых сортов винограда с повышенным содержанием сахара.
Технология приготовления достаточно сложна, она может занимать 12, 25 и даже 100 лет. Из 100 кг винограда получается всего 3 л драгоценного «черного золота», поэтому настоящий бальзамический уксус – продукт эксклюзивный и очень дорогой. Он темно-коричневого цвета и вязкой консистенции, а на упаковке имеет знак европейской сертификации качества – DOP.
Как правильно выбрать уксус?
- Выбирайте уксус в бутылке из стекла. Пластиковая тара не предназначена для длительного хранения.
- У добротного уксуса (за исключением винного) на дне бутылки должен быть небольшой осадок, который свидетельствует о натуральности продукта.
- Если в составе значатся красители, консерванты, карамелизированный сахар, концентрированный сок – это некачественный уксус.
- Для заготовок лучше выбрать натуральный спиртовой 9%-ный уксус. Его делают из зернового этилового спирта. Он прозрачен и бесцветен, как и синтетический (столовый). Но с ним заготовки получатся более нежными на вкус, и не будет химического аромата.
Как хранить уксус?
Уксус необходимо хранить в плотно закрытой таре, в темном прохладном месте. Лучше всего для этого подходит продуктовый шкаф, расположенный вдали от источников тепла, – плиты, варочной панели или батарей отопления. Холодильник для хранения уксуса не подходит.
Не подвергайте уксус тепловой обработке. Добавляйте его в горячие блюда в самый последний момент.
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 любознательныхКраткие 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.