18 Produzione di metaboliti primari (l'acido acetico/aceto)

Fermentazione

La produzione di acido acetico da parte dei batteri del genere Acetobacter avviene attraverso la fermentazione acetica. Non si tratta di una vera e propria fermentazione ma di una ossidazione dell'etanolo che avviene in presenza di ossigeno. Sebbene la fermentazione acetica sia conosciuta principalmente come il processo che permette la produzione di aceto, essa può verificarsi anche nei processi di degradazione degli alimenti. In questa fermentazione, l'etanolo è ossidato ad acetaldeide attraverso una reazione catalizzata dall'alcol deidrogenasi; a sua volta, l'acetaldeide è ossidata a formare acido acetico mediante una reazione catalizzata dall'aldeide deidrogenasi. Se la concentrazione di ossigeno è bassa, l'acetaldeide può essere ridotta nuovamente ad etanolo (questo è ciò che accade nella fermentazione alcolica). In caso di carenza di ossigeno, inoltre, si può osservare un accumulo di.

acetaldeide con effetti negativi su aroma e fragranza dell'aceto. In caso di eccesso di ossigeno, invece, l'acido acetico è trasformato in acqua e anidride carbonica. Entrambe le deidrogenasi sono presenti a livello di membrana. Il pH ottimale per la prima reazione è pari a 5; mentre per la seconda reazione, il pH ottimale è pari a 6. Gli elettroni derivanti da queste ossidazioni vengono ceduti al piridinpirrolchinone (PQQ), che si riduce a piridinpirrolchinolo (PQQH ). Da qui gli elettroni vengono immessi nella catena di trasporto tipica della respirazione cellulare fino ad arrivare all'ossigeno. Ai batteri acetici servono 8 L di aria contenente il 21% di ossigeno per produrre 1g di acido acetico. Quindi l'immissione di ossigeno nel fermentatore deve essere continua: l'interruzione della somministrazione di ossigeno provoca la morte quasi totale dei batteri acetici. Il rendimento teorico massimo della produzione di aceto è molto alto: da

4.6g di etanolo in 100ml di substrato si ottengono 5.9 g di acido acetico in 100ml di substrato. Come detto prima, in caso di eccesso di ossigeno, l'acido acetico è trasformato in acqua e anidride carbonica con riduzione della resa, cioè si ottiene meno acido acetico a partire da 4,6 g di etanolo. Anche la temperatura può influire sulla resa. Si osservano i migliori risultati a 25°C perché temperature superiori ai 30°C portano i ceppi di Acetobacter a ossidare completamente l'etanolo ad anidride carbonica e acqua.

PER LA PRODUZIONE DI ACETOMETODI

* METODI TRADIZIONALI

L'uso e la produzione di aceto risale probabilmente allo stesso periodo in cui si iniziò a produrre il vino. L'aceto è menzionato nella Bibbia, quindi la sua produzione è stata introdotta molto tempo fa. Nel corso degli anni sono stati sviluppati diversi metodi per la produzione di aceto. Uno dei primi ad essere stato introdotto è

Il metodo ORLEANS prevede l'impiego di un barile in legno, adagiato su un lato, e porta uno o più fori per permettere l'ingresso di aria nel barile. Il barile viene riempito di vino utilizzando un'apertura apposita presente sul barile. Si aggiunge vino fino a rasentare il/i foro/i dell'aria. Viene aggiunto all'interno del barile anche la cosiddetta madre dell'aceto (detta anche mycoderma aceti), ovvero cellulosa e batteri acetici. Dopo aver preparato il tutto, si lascia riposare per diversi mesi alla temperatura ottimale di 29°C. Trascorso il periodo, l'aceto risultante verrà spillato per mezzo del rubinetto di cui la botte è dotato. Il 15% di aceto presente nel barile, però, viene lasciato nel barile stesso per la produzione successiva di altro aceto. Questo metodo, insieme ad altri, come il metodo Lussemburghese o il metodo casalingo, vennero usati fino agli anni 60 circa per la produzione di aceto su larga scala.

Essi risultavano particolarmente lenti. Per il metodo casalingo si procede in modo simile al metodo di Orleans:

1. Mescolare in un barattolo una stessa quantità (350 ml) di vino e acqua distillata.
2. Aggiungere al barattolo la madre dell'aceto.
3. Sigillare il barattolo con carta assorbente e un elastico.
4. Riporre per due mesi in un luogo buio, ventilato e dove la temperatura è costante.
5. Al termine del tempo pastorizzare l'aceto: riscaldare l'aceto in una pentola fino a 60, massimo 70°C.

Metodi industriali

I metodi industriali sono dei metodi più veloci: l'aceto si prepara in 2-48 ore. Tuttavia, con questi metodi si ha una perdita di qualità.

Fermentazione lenta (o detta superficie) a trucchioli

Questa tecnica prevede l'impiego di grandi tini di legno che vengono riempiti di trucchioli di legno di faggio. All'interno dei tini sono presenti dei ripiani a griglia che servono per...

sorreggere i truccioli. Lungo la parte dellabotte a partire da una certa altezza vi sono dei fori dai quali i batteri attirano a sèl’ossigeno necessario. Il vino viene prelevato con una pompa dal basso del tino e fattocadere a pioggia dall’altro. In questo modo si aumenta la superficie di contatto delliquido con i batteri acetici, diminuendo i tempi di trasformazione. Anche in questocaso non si spilla completamente il prodotto ma una buona percentuale vienemantenuta all’interno del tino per costituire base per la successiva trasformazione.Questo metodo ci da una resa dell’ 85% e ogni produzione dura mediamente 7-9 giornicon una formazione di aceto di 0.2g/h. i trucioli devono essere sostituiti ogni anno onquanto di degradano.

SISTEMA A FERMENTAZIONE RAPIDAUn altro metodo industriale è il(O SOMMERSA). In questo caso lo strumento utilizzato è un contenitore inacciaio inoxche presenta alla base una turbina per l’immissione forzata di aria.

Questo fa sì che l'aria si mescoli al vino e ai batteri. In questo caso i batteri lavorano