уксусная кисота. Введение Уксус

• Название: Введение Уксус
• Анкор: уксусная кисота
• Дата: 19.12.2022
• Размер: 114.9 Kb.
• Имя файла: 4_______.docx
• Тип: Реферат; #852146

Введение

У́ксус (от др.-греч. ὄξος) — продукт со значительным содержанием уксусной кислоты, традиционно получаемый в результате микробиологического синтеза с помощью уксуснокислых бактерий из пищевого спиртосодержащего сырья. Специя, известная с глубокой древности. Бесцветная или слабо окрашенная прозрачная жидкость с резко-кислым вкусом и специфическим ароматом. Уксус делится на натуральный и синтетический.

Натуральный уксус содержит уксусную и другие пищевые кислоты (лимонную, виннокаменную, яблочную и т. п.), альдегиды, эфиры, сложные спирты, совокупность которых создаёт аромат и букет уксуса.

Уксус, полученный путём разведения концентрированной синтетической уксусной кислоты, не имеет ароматических свойств, но имеет специфический запах собственно уксусной кислоты.

Сырьём для производства натурального уксуса могут служить: этиловый спирт ректифицированный и вторичные продукты его производства, яблочный и другие плодовые соки, виноградные соки, сбро́женные виноматериалы.

Производство

Спирт окисляется уксуснокислыми бактериями (УКБ) в уксусную кислоту и другие продукты метаболизма. Бактерии относятся к семейству Pseudomonadaceae и роду Acetobacter. Реакция проходит в аппаратах циркуляционным или глубинным способом, периодически или непрерывно, при аэрировании воздухом. Процесс превращения спирта в клетках бактерий протекает по пути неполного его окисления до уксусной кислоты. Реакция полного окисления спирта до углекислого газа и воды не допускается.

Обобщённая биохимическая реакция окисления спирта до уксусной кислоты:

C₂H₅OH  +  O₂   →(УКБ)→   CH₃COOH + H₂O  +  493 кДж/моль

Этапы окисления спирта в уксусную кислоту можно представить следующими реакциями.

1. Образование ацетальдегида из этанола катализируется специфическим ферментом алкогольдегидрогеназой, связанной с НАд или НАдф

CH₃-CH₂-OH   →(НАд или НАдф)→   CH₃-CH=O  +  2 H⁺

2. Образование гидрата ацетальдегида из ацетальдегида:

CH₃-CH=O   +   H₂O   →(НАд. H₂ или НАдф. H₂)→   CH₃-CH-(OH)₂

3. Образование уксусной кислоты из гидрата ацетальдегида катализируется специфическим ферментом ацетальдегиддегидрогеназой:

CH₃-CH-(OH)₂   +  1/2 O₂   →(КоА)→   CH₃-CO-OH  +  2 H⁺  +  2 e

4. Перенос электронов:

4 H⁺  +  4 e  +  O₂   →(система цитохромов, хинонов и флавопротеидов)→   2 H₂O

При окислении этилового спирта сначала образуется уксусный альдегид, при гидратации которого образуется гидрат ацетальдегида, после чего два атома водорода в молекуле гидрата ацетальдегида активизируются КоА и соединяются с кислородом, являющимся акцептором водорода. Водород от окисляемых субстратов поступает в электроннотранспортную цепь на уровне НАд и далее через систему переносчиков (флавопротеиды, хиноны, цитохромы) передаётся на молекулярный кислород, который служит обязательным конечным акцептором электронов. Электронный транспорт сопряжён с фосфорилированием.

После уксусного сбраживания производится очистка, пастеризация, разбавление (при необходимости) и ро́злив уксуса.


Синтетическая уксусная кислота производится методом химического синтеза из природного газа, побочных продуктов производства химических удобрений или при сухой перегонке древесины (лесохимическая уксусная кислота).

В России около 50 заводов производят уксус, из них 10-15 — натуральный. Потребность в уксусе текущим производством не покрывается, поэтому значительная часть уксуса в Россию импортируется.

Ассортимент

Натуральный пищевой уксус вырабатывается в следующем ассортименте:

• 
  спиртово́й (из пищевого этилового спирта)
  
• 
  яблочный и фруктовый (из плодового сырья)
  
• 
  винный (из виноградных виноматериалов)
  
• 
  спиртово́й ароматизированный натуральными ароматизаторами (специями, экстрактами растений — душица, чабрец, базилик, эстрагон, чеснок, перец, укроп, петрушка и др.)
  
• 
  бальзамический (из виноградных виноматериалов путём выдерживания несколько лет в бочках из разных пород деревьев)
  
• 
  сы́вороточный (из молочной сыворотки)
  
• 
  солодо́вый
  
• 
  и другие
  

Синтетический уксус для пищевых целей выпускается как в чистом виде, так и с добавлением многообразных ароматизаторов (натуральных, идентичных натуральным и синтетических). В некоторых зарубежных странах (например, США, Франция, Болгария) производство уксуса для пищевых целей из синтетической уксусной кислоты запрещено.

Для получения 3-15 % столового уксуса разбавляют водой имеющуюся в продаже уксусную эссенцию, представляющую собой 70%-ный водный раствор уксусной кислоты.

Для различных технических (непищевых) целей натуральный уксус не используется; для этого применяется разбавленная уксусная кислота (синтетическая или лесохимическая).

Потребление уксуса в России составляет 0,2 л на душу населения в год (данные 2005 г). Для сравнения: в Болгарии этот показатель 4,0 л, в Германии — 3,7 л.

История

Уксус — один из древнейших продуктов микробиологического синтеза, который по древности может соперничать с вином.Самое раннее упоминание об уксусе относится к древнему Вавилону и датируется 5000 г до н. э. Древние вавилоняне делали уксус из фиников, наравне с финиковым вином.В древности уксус использовался не только как приправа, но также в качестве дезинфицирующего (антисептического) средства в быту, в гигиенических и медицинских целях.Уксус неоднократно упоминается в Библии, наиболее старое упоминание — в Ветхом завете («Книга Чисел», ч.6, ст.3).Уксус упоминается в Сунне.

Пророк Мухаммед называл его «прекрасной приправой». (Сборник хадисов Имама Ан-Навави «Рийад-ас-Салихин» — «Сады Праведных», хадис 737.)В Китае первые письменные упоминания уксуса относятся к периоду династии Чжоу (1122 до н. э. — 247 до н. э.), а в Японии — к правлению императора Оджина (399—404 н. э.).Тот факт, что уксус из спирта производят уксуснокислые бактерии, был доказан в 1864 году Луи Пастером.Крепость уксуса раньше определяли при помощи ацетометра; в настоящее время для этой цели существуют более совершенные методы



Уксус – один из самых ценных даров природы, что доказывает его многовековая история. Это поистине натуральный продукт. Любой алкогольный напиток, независимо от того, из какого сырья изготовлен - из яблок, винограда, фиников, риса или сахара – при прямом длительном взаимодействии с воздухом превращается в уксус. Содержащиеся в воздухе бактерии превращают спирт в сидре, вине и пиве в кислоту, которая и придает уксусу характерный острый кислый вкус. Поэтому можно с уверенностью утверждать, что знакомство человечества с уксусом началось задолго до того, как появились первые данные о нем.

Уксус - прокисшее вино?

Древние виноделы заметили, что вино, оставленное в открытом сосуде, прокисает и превращается в кислую жидкость со специфическим запахом. Долгие годы уксус производили, не понимая сути процесса. Первый в истории уксус изготавливали из финикового вина около 7000 лет назад в Вавилоне, Древнем Египте и Ассирии. В то время уксус исполнял роль антисептика и растворителя при создании медицинских смесей. Так, за три тысячи лет до нашей эры в Вавилоне существовали «специалисты по уксусу и маслу», которые этими средствами лечили людей от множества недугов. Кроме того, вода с уксусом использовалась для питья во время военных походов римских легионеров, так как она не только отлично утоляла жажду, но и служила дезинфицирующим средством от ран и инфекций, а также средством профилактики от разных болезней (с этой же целью использовали уксус и японские самураи). Активно использовался уксус и в китайской медицине. С его помощью китайские эскулапы проводили лечение методом акупунктуры.

А в Древнем Египте яблочный уксус был основным косметическим средством для ухода за кожей лица и тела у женщин. Своей прекрасной фигурой царица Клеопатра обязана именно этому средству. Любительница изысканных яств, она никогда ни в чем себе не отказывала, пируя с гостями, но у нее имелся небольшой секрет. После сытного ужина царица выпивала кубок с разбавленным яблочным укусом и... оставалась такой же стройной и красивой. Уксус расщеплял жиры и углеводы, не давая им откладываться в виде жировых отложений на талии.

Царский секрет быстро распространился по всем странам. Позже, в XIX веке, это средство использовал для похудения английский поэт Д. Байрон. Он пил яблочный уксус, разбавляя его водой и заедая черными сухарями. В результате лорд действительно похудел и стал чувствовать себя намного лучше.

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.

Яблочный уксус... на войне

Французский король Людовик XIII (1601-1643) якобы тратил 1,3 миллиона франков на запасы уксуса для охлаждения военных орудий во время сражения (эта сумма нужна была всего лишь для одной из многочисленных битв, в которых принимала участие его армия). Дело в том, что уксус не только охлаждает раскаленный металл орудий, но и очищает их поверхность, предотвращая образование ржавчины.

В средние века смешанный с песком и другими абразивными материалами уксус использовался для чистки и полировки деталей рыцарских доспехов. Антисептические свойства уксуса и в дальнейшем широко использовались в военных походах. В частности, яблочный уксус применялся для обработки ран во время Гражданской войны в США и Первой мировой войны.

Удивительные свойства уксуса были хорошо известны средневековым алхимикам. С его помощью они готовили «свинцовый сахар» - сладкое вещество, которое помещали в бочки с сидром, чтобы смягчить его кислый вкус. Эта практика сохранилась вплоть до XIX века. К сожалению, образующийся при взаимодействии уксуса и свинца ацетат свинца очень токсичен, что и привело к ранней смерти многих любителей сидра в Европе (уксус категорически нельзя хранить в емкостях из свинца, меди, железа и других металлов)

Список литературы

1.Артеменко Александр Иванович. Справочное руководство по химии

2. Ахметов Наиль Сибгатович. Общая и неорганическая химия:

3.Учебник для студ. хим.-технол. спец. вузов/Ахметов Н.С.-4-е изд

4.Высшая школа, 2002.-743 с. 3. Березин Борис Дмитриевич.

5.Курс современной органической химии: Учеб. пособие для студ. вузов, обуч. по хим.-технол. спец./ Березин Б.Д., Березин Д.Б.-М.:Высшая школа,2001.-768