Studiu de caz - Acetobacter sp cu rol în obținerea de acid acetic

ISTORIC

Bacteriile producătoare de acid acetic sunt prezente peste tot în lume și orice civilizație umană care a cunoscut procesul de fermentație alcoolică pentru a produce bere sau vin a descoperit inevitabil și oțetul, ca rezultat al expunerii acestora la aer.

Utilizarea acidului acetic în alchimie coboară până în antichitate. În secolul al III-lea d.Hr., filozoful grec Teofrast a descris acțiunea oțetului asupra metalelor, producând pigmenți utili în artă, incluzând plumbul alb (carbonat de plumb, ceruzita) și verdele de Grecia (carbonat de cupru II, cocleala), o mixtură verde de săruri de cupru, printre care și acetatul de cupru II. Vechii romani fierbeau vinul oțetit în vase de plumb cu scopul de a obține un sirop foarte dulce, numit sapa. Acesta era bogat în acetat de plumb, o substanță dulce, cunoscută ca zahăr de plumb sau zahărul lui Saturn, care a contribuit la otrăvirea cu plumb în rândul aristocrației romane.

În secolul al VIII-lea, alchimistul arab Jabir ibn Hayyan (Geber) a fost primul care a concentrat, prin distilare, acid acetic din oțet. În epoca renascentistă, s-a obținut acid acetic glacial prin distilarea uscată a acetaților metalici. În secolul al XV-lea, alchimistul german Andreas Libavius a descris o asemenea procedură și a comparat acidul acetic glacial produs prin acest procedeu cu oțetul. Prezența apei în oțet avea un efect atât de puternic asupra proprietăților acidului acetic, încât vreme de secole mulți chimiști au crezut că acidul acetic glacial și acidul găsit în oțet sunt două substanțe diferite. Cel care a dovedit că sunt identice a fost chimistul francez Pierre Adet.

În 1847, chimistul german Hermann Kolbe sintetizează pentru prima dată acid acetic din material anorganic. Secvența de reacții a constat în clorurarea sulfurii de carbon până la tetraclorură de carbon, urmată de piroliză până la tetraclor-etilenă și clorinare apoasă până la acid tricloracetic și încheiată cu reducerea electrolitică la acid acetic.

Până în 1910, acidul acetic glacial era obținut din "sucul pirolignos" prin distilarea lemnului. Acidul acetic era izolat ulterior prin tratarea cu lapte de var (hidroxid de calciu), iar produsul rezultat (acetat de calciu) era apoi acidifiat cu acid sulfuric obținându-se acidul acetic. Pe atunci, Germania producea 10.000 tone de acid acetic glacial, din care cam 30% era folosit pentru manufacturarea vopselei indigo.

Introducere

Oţetul este o soluţie de acid acetic diluat în apă, cunoscut şi ca oţet de fermentaţie, care se obţine din lichide cu conţinut de alcool, prin supunerea acestora fermentaţiei acetice (Figura 1). Oţetul de fermentaţie se obţine după natura materiei prime folosite: din vinul natural alterat; din malţ; plamada de malţ supusă fermentaţiei alcoolice; din fructe, când este preparat din mustul de fructe; din alcool etilic obţinut din industria vinului.

Figura 1. Acid acetic

https://ro.wikipedia.org/wiki/Acid_acetic

În prezent, în lume se fabrică o gamă variată de sortimente de oţet. Cea mai mare cantitate rezultă prin transformarea alcoolului în fermentaţie alcoolică. Se obţine oţet din vinuri albe şi roşii, din bere şi malţ, din cidru, din fructe (mere şi pere, banane, mango, citrice, nuci de cocos), iar în Asia din alcoolul de orez. Producţia mondială de oţet, exprimat în acid acetic pur, este de peste 200 mii tone, ceea ce înseamnă circa 2 miliarde litri oţet de 10°.

După calităţile gustative, primul loc îl ocupă oţetul din vin şi cel din malţ. Aceste două sortimente au apărut la sfârşitul secolului al XVIII-lea.

Cerintele crescânde de oţet, cantităţile limitate de materie primă pentru prepararea oţetului de vin si fabricarea relativ complicată a oţetului din malţ, au dus la fabricarea oţetului din alcool etilic din vin. Din acel moment, industria oţetului a cunoscut posibilitatea unei extinderi largi funcţie de existenta industriei de alcool. Fabricarea relativ simplă a oţetului din alcool a întărit şi mai mult poziţia predominantă a acestuia.

L. Pasteur a fost primul care a demonstrat că acidul acetic provine prin oxidarea etanolului, în evidenţă fiind rolul microorganismelor Acetobacter în această transformare.

Pentru savant, problema esenţială era de a găsi mijlocul de împiedicare a dezvoltării vegetaţiilor parazite care erau pricina bolilor vinurilor. Savantul a observat, după o serie de experimentări, că nu era nevoie decât să se ridice câteva secunde temperatura vinului la 50 sau 60°C.

Oţetul obţinut în urma acestei fermentaţii se prezintă sub forma unui lichid incolor sau colorat, cu gust acru; poate fi obţinut prin fermentaţie acetică a lichidelor alcoolice diluate (vin, bere, alcool rectificat-rafinat diluat), distilarea uscată a lemnului ori diluarea acidului acetic pur.