X بستن تبلیغات
X بستن تبلیغات
header
متن مورد نظر

نحوه تولید سرکه

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

مراحل تولید سرکه

مرحله ی اول: تخمیر الکلی

     همانطور که در مطالب فوق بیان شد، تخمیر الکلی، یک فرایند بی هوازی است و در این مرحله قند یا نشاسته به الکل تبدیل می شود. تشکیل الکل از قند توسط مخمرهای تولید کننده الکل صورت می گیرد که معمولاً ساکارومایسس سرویزیه واریته ی Ellipsoideus می باشند.

    شرایط مناسب برای رشد مخمرها در طول عملیات تخمیر ۲۳ تا ۲۶ درجه ی سانتیگراد می باشد، و جهت افزایش کیفیت تخمیر بهتر است مقداری مخمر به عنوان مایه تخمیر در ابتدا اضافه گردد. غیر از اینکار که مقداری هوا دادن جهت رشد و تکثیر مخمر لازم است. اصولاً هوا در طول جریان تخمیر الکلی لازم نمی باشد و در مراحل بعدی نیز وجود هوا نامطلوب است  زیرا ممکن است موجب رشد پاره ای از میکروبهای مضر شود  که در نتیجه باعث از دست رفتن الکل می گردد. البته در طی تخمیر فضای کافی جهت گازهای تولید شده و کف کردن باید وجود داشته باشد زیرا در غیر اینصورت اینها باعث ترکیدن سیستم خواهند شد.

 

مرحله ی دوم: تخمیر استیکی

این مرحله از تخمیر، استیفیکاسیون (Acetification) نیز نامیده می شود که عبارت است از اکسیداسیون اتانول به اسید استیک که بوسیله ی اعضاء جنس های استوباکتر و گلوکونوباکتر صورت می گیرد. در واقع استیفیکاسیون یک فرایند کاملاً هوازی است که بصورت تغییر شکل زیستی توسط باکتری های اسید استیک انجام می شود و ناشی از اکسیداسیون ناقص اتانول به اسید استیک است.

     میزان تبدیل الکل به اسد استیک بستگی به فعالیت میکروارگانیسم ها، میزان الکل موجود، درجه حرارت و میزان سطح در مجاورت هوا به ازای هر واحد حجم دارد.بنابراین این باکتری ها می توانند براساس اثری که بر اسید استیک دارند به دو گروه تقسیم شوند:

۱٫گروه پراکسیدان مثل A.Aceti و A.Pasteurianum که می توانند اسید استیک را به CO2 و H2O متابولیزه نمایند.

۲٫گروه ساب اکسیدان مثل گونه های گلوکونوباکتر که نمی توانند این به اصطلاح اکسیداسیون بی رویه را انجام دهند.

روش های استیفیکاسیون در تولید سرکه

     بیشتر واکنش های استیفیکاسیون به صورت نیمه مداوم صورت می گیرند . مشکل اصلی در تبدیل الکل به اسیداستیک،تکنولوژی هوادهی است چون باید ماده ای که قرار است اکسید شود کاملاً در تماس با O2 و باکتری های اسیداستیک قرار گیرد از اینرو سه تکنیک عمده برای این منظور به کار می رود.

۱٫روش های سطحی سنتی

     در این روش تخمیر از طریق میکروفلورهای طبیعی صورت می گیرد که ابتدا قندهای موجود در آبمیوه یا نشاسته ساکاریفیه شده به الکل تخمیر شده سپس محلول الکلی بدست آمده در بشکه های نیمه خالی نگهداری شده و در نهایت الکل به طور خود به خود تخمیر شده و اتانول به اسید استیک تبدیل می شود. این روش های ناپیوسته سنتی اصولاً کند و غیر قابل پیش بینی می باشند. البته در این روش گاهی مقداری از سرکه خام حاصل از تولید قبل را به محلول الکلی تازه جهت تسریع رشد میکروفلور اسیدی کننده اضافه می کنند که این عمل موجب تسریع در عمل تخمیر نیز می شود.

۲٫ژنراتور قطره ای

     در این روش الکل بر روی لایه ای از باکتری های اسید استیک بر روی آنها تثبیت شده اند و یک منبع هوایی مناسب جهت تسهیل اکسیداسیون اتانول وجود دارد،حرکت داده می شود. از این روش به طور گسترده ای در تولید سرکه استفاده می شود.

     اکسیداسیون اتانول باعث تولید گرما می شود. دما در قسمت بالای ژنراتور ۲۹ درجه ی سانتیگراد است که در قسمت پایینی تا ۳۵ درجه ی سانتیگراد نیز می رسد. بنابراین از کویل های سرد کننده جهت ممانعت از افزایش بیش از حد درجه حرارت استفاده می شود. در این روش زمان فراوری سه روز بوده و در غلظت نهایی اسید استیک به (v/v) 10 تا ۱۲  درصد می رسد.

۳٫ روش غوطه وری (Submerged Acidification)

    بالاترین سرعت های استیفیکاسیون با استفاده از روش غوطه وری حاصل می گردد که ۵ برابر سریعتر از روش قطره ای می باشد و نیاز به سرمایه گذاری کمتری دارد. در این فرایند اسید استیک باکتری ها بصورت معلق در محیطی که به کمک تجهیزات ویژه هوادهی می شود، رشد می نمایند. برای این فراوری اغلب از استاتورهای Frings استفاده می شود که از یک تانک راکتور از جنس استیل ضد زنگ و مجهز به همزن تشکیل شده و به شدت هوادهی می شود.

     کشت غوطه وری بسیار کارآمد و سریع و بصورت نیمه مداوم صورت می گیرد و معمولاً به مدت ۲۴ تا ۴۸ ساعت به طول می انجامد و درجه حرارت در ۲۴ تا ۳۰ درجه و گاهی تا ۴۰ درجه ی سانتیگراد نیز ثابت نگه داشته می شود. در این روش غلظت اولیه از ۱۰۸۱٫۵* سلول در میلی لیتر در آغاز چرخه به ۱۰۸*۲٫۲۵  سلول در میلی لیتر که ۱٫۵ برابر جمعیت اولیه می باشد، افزایش می یابد. محیط کشت در آغاز فرایند هر چرخه حاوی (v/v) 7 تا ۱۰   درصد اسید استیک و (v/v) 5 درصد اتانول می باشد و غلظت بیشتر از این حد اتانول، اثر ممانعت کنندگی دارد. هنگامی که غلظت اتانول تا حد (v/v) 0.3 تا ۰٫۰۵ کاهش یافت، قسمتی ازمحیط کشت ( ۴۰ تا۵۰%) برداشته شده و محیط کشت جدید جایگزین می شود.

فرایندهای نهایی

     سرکه هایی که با روش های سطحی تولید می شوند، ترشی کمتری داشته و نیاز به دوره ی رسیدگی کوتاهتری دارند. سرکه هایی که باروش های سریعتر تولید می شوند به دلیل دوره ی رسیدگی طولانی تر، بافت و طعم بهتری دارند. بعد ازآن سرکه، رقیق و توسط مواد شفاف کننده بنتونیت و عمل فیلتراسیون، شفاف می شود. البته برخی از سرکه را نیز می توان با استفاده از فروسیانید پتاسیم بی رنگ نمود. در نهایت، لیکور قبل از پر کردن در بطری در درجه حرارت ۷۵ تا۸۰ درجه ی سانتیگرادبه مدت ۳۰ تا ۴۰ ثانیه پاستوریزه  می شود که طی آن می توان SO2 را نیز به مقدار ۵۰ تا۱۰۰ میلی گرم در لیتر اضافه نمود.

     ایجاد رسوب یا کدر شدن سرکه یکی از مشکلاتی است که در اثر وجود یون های فلزی خاص در طی تولید رخ می دهد. آلودگی های میکروبی باکتری های اسید استیک می تواند باعث تولید اسلایم شده و از باکتری های اسید استیک می توانند باعث اکسیداسیون بیش ازحد شوند.

     بازیافت اسید استیک از سرکه هایی با کیفیت پایین یا ضایع شده را می توان از طریق روش هایی مثل تقطیر جزء به جزء و استخراج از طریق حلال انجام داد. این نوع اسید استیک به عنوان ماده ی شیمیایی به کار گرفته می شود.

     عمل ضد میکروبی اسید های آلی نظیر اسید استیک و کاربرد سرکه در فرمولاسیون محصولات، معمولاً موجب محدود شدن فلور میکروبی عامل فساد مخمر ها، کپک ها و لاکتو باسیلوس ها می گردد. بررسی ها نشان داده که  جهت دستیابی به شرایط نگهداری مناسب یک ترشی یا سس حداقل ۳٫۶% اسید استیک براساس درصد مواد فرار محاسبه می گردد. بنابراین می توان گفت:

درصد مواد فرار * ۰٫۰۳۶ = درصد اسید استیک در کل محصول

فرمول متفاوتی که بصورت اختصاصی برای خیارشور توصیف شده است بصورت زیر می باشد:

S:درصد ساکارز در کل محصول

۲۰/(S – 80(  = درصد اسیداستیک در کل محصول

 و نکته ی آخر اینکه، با اصلاح ارگانیسم های تولید کننده می توان کارایی تولید اسید استیک را بهبود بخشید که اهداف دستکاری ژنتیکی باکتری های اسیداستیک عبارتند از:

۱٫وارد کردن الکل دهیدروژناز (ADH) از ارگانیسم های دیگر که خصوصیات حرارتی، pH، کنتیک بهتری دارد.

۲٫افزایش فعالیت الکل دهیدروژناز

۳٫بهبود مقاومت حرارت

۴٫ایجاد مقاومت بیشتر به فاژها

 البته با توجه به نوع فرایند می توان کارایی اسید استیک را با استفاده از تثبیت سلول ها درون فیبرهای تو خالی یا بستر ژلی افزایش داد.

یک نظر

  1. یاور گفته است :
    بهمن ۱۰ام, ۱۳۹۱

    بسیار متشکرم نیازمند این مطلب بودم

ارسال نظر