Il tenore massimo di acido acetico ottenibile dalla fermentazione?

[whiles_]

Salve a tutti,
stavo pensando ad una cosa, perchè l'aceto commerciale ha sempre un titolo di acido acetico pari al 7%? Volendo farlo in casa partendo dal vino, non si può ottenere un titolo più elevato senza ricorrere a distillazioni? Insomma, è una limitazione della fermentazione quella del 7% oppure si potrebbe andare oltre?
La stessa cosa per l'etanolo: volendo fare del vino con più del 15% di etanolo, sarebbe possibile ottenerlo o i saccaromiceti non vanno oltre una certa soglia, anche aggiungendo zucchero alla miscela?

P.S.: il tutto non mi serve per scopi alimentari ma per estrarre i prodotti della fermentazione, quindi posso aggiungere le peggiori schifezze senza alcun problema :D

Grazie in anticipo delle risposte

[The_Gabro]

E' al 7% perchè il limite minimo legale di ac acetico è del 6%. Credo che non sia un limite microbiologico ma solo una scelta dell'industria. Per il vino nn si va tanto in alto con l'alcool perchè primo lo zucchero nell'uva difficilmente arriva a concentrazioni elevatissime e poi perchè mi sembra che il contenuto di alcool sia tassato e se superi una certa soglia dopo nn vendi più vino ma superalcolici e devi pagarci quidni anke tasse più alte. Cmq puoi provare ad aggiungere dello zucchero al mosto, conta che si ottiene un rendimento del 60 % circa da zucchero ad alcol.

[whiles_]

E' al 7% perchè il limite minimo legale di ac acetico è del 6%. Credo che non sia un limite microbiologico ma solo una scelta dell'industria. Per il vino nn si va tanto in alto con l'alcool perchè primo lo zucchero nell'uva difficilmente arriva a concentrazioni elevatissime e poi perchè mi sembra che il contenuto di alcool sia tassato e se superi una certa soglia dopo nn vendi più vino ma superalcolici e devi pagarci quidni anke tasse più alte. Cmq puoi provare ad aggiungere dello zucchero al mosto, conta che si ottiene un rendimento del 60 % circa da zucchero ad alcol.

Quindi volendo si potrebbe prendere un po' di vino, metterlo all'aperto, aggiungerci dell'alcol (denaturato?) per favorire la fermentazione in favore dell'ac. acetico ed aspettare.
Questa operazione non comporta nessun problema per gli acetobatteri?

[xenom]

Per quanto riguarda l'alcol, il saccaromyces cervisiae non sopporta più del 10-15% di alcol, superata quella soglia muore per repressione catabolica :D
Anche se non lo so precisamente, è così anche per l'acido acetico... essendo un metabolita di scarto la concentrazione non può essere elevata.

[The_Gabro]

Quindi volendo si potrebbe prendere un po' di vino, metterlo all'aperto, aggiungerci dell'alcol (denaturato?) per favorire la fermentazione in favore dell'ac. acetico ed aspettare.
Questa operazione non comporta nessun problema per gli acetobatteri?

Se proprio vuoi aggiungerci qualcosa mettici dell'aceto, funziona come starter in quanto contiene già una popolazione di batteri acetici. Sull'aceto ne so poco perchè è un argomento più di nicchia rispetto al vino o all'olio per esempio. Ho qualche slide adesso ci do un'occhiata e poi ti dico. Una cosa che cmq so per certo è che per ottenere un buon aceto si deve usare un buon vino, quindi il mal comune che dice "sto vino fa schifo è buono solo per l'aceto" nn è vero.

[The_Gabro]

Allora ho guardato le mie dispense di tecnologie alimentari. Ti riporto alcune slide dove c'è scritto come ottenere l'aceto artigianalmente.

Il vino viene posto in una botte o in una piccola damigiana di vetro lasciata aperta ad una temperatura di 25-30°C.

L’acetificazione avviene naturalmente in circa 10-15 giorni, anche se la maturazione sarà completata nel giro di un mese.

Per ottenere lo stesso risultato più in fretta è sufficiente inoculare il vino con un apposito starter, o “madre dell’aceto”.

Quando l’aceto è maturo si può iniziare a prelevare piccole aliquote, facendo attenzione a rincalzare il fluido rimanente. Il nuovo vino aggiunto subirà il processo di acetificazione, garantendo così nuovo nutrimento ai microrganismi presenti nella botte.

L’aceto così prodotto ha il pregio della naturalità, ma non presenta caratteristiche costanti per quanto concerne colore e sapore.

Un’altra caratteristica che fa preferire un vino all’altro è il contenuto alcolico. I vini deboli, la cui alcolicità si aggira attorno al 8-10% al massimo, sono più idonei perché l’alcol impedisce lo sviluppo di batteri alteranti.

L'aceto l'ho sviluppato solo sotto l'aspetto tecnologico e nn sotto quello microbiologico quindi oltre a questo nn ti posso dire molto di più :(

[whiles_]

Allora ho guardato le mie dispense di tecnologie alimentari. Ti riporto alcune slide dove c'è scritto come ottenere l'aceto artigianalmente.

Il vino viene posto in una botte o in una piccola damigiana di vetro lasciata aperta ad una temperatura di 25-30°C.

L’acetificazione avviene naturalmente in circa 10-15 giorni, anche se la maturazione sarà completata nel giro di un mese.

Per ottenere lo stesso risultato più in fretta è sufficiente inoculare il vino con un apposito starter, o “madre dell’aceto”.

Quando l’aceto è maturo si può iniziare a prelevare piccole aliquote, facendo attenzione a rincalzare il fluido rimanente. Il nuovo vino aggiunto subirà il processo di acetificazione, garantendo così nuovo nutrimento ai microrganismi presenti nella botte.

L’aceto così prodotto ha il pregio della naturalità, ma non presenta caratteristiche costanti per quanto concerne colore e sapore.

Un’altra caratteristica che fa preferire un vino all’altro è il contenuto alcolico. I vini deboli, la cui alcolicità si aggira attorno al 8-10% al massimo, sono più idonei perché l’alcol impedisce lo sviluppo di batteri alteranti.

L'aceto l'ho sviluppato solo sotto l'aspetto tecnologico e nn sotto quello microbiologico quindi oltre a questo nn ti posso dire molto di più :(

Capisco... ma come ho scritto a me interessa più ottenere l'acido acetico in modo veloce e ad alto titolo, lo scopo alimentare certo è anch'esso interessante ma non me ne faccio molto :fagiano:
15% max di etanolo?
Mi interesserebbe sapere questo dato anche per l'acido acetico, pensavo di fare così: prendere il vino, mettere lo starter, far gorgogliare dell'aria dentro per favorire la fermentazione: in pochi giorni dovrebbe essere pronto. Quando l'etanolo si esaurisce, pensavo di aggiungere altro etanolo ed acqua (nel caso il batterio non sopporti le alte concentrazioni di acido acetico).
Secondo voi potrebbe funzionare?

[The_Gabro]

Capisco... ma come ho scritto a me interessa più ottenere l'acido acetico in modo veloce e ad alto titolo, lo scopo alimentare certo è anch'esso interessante ma non me ne faccio molto :fagiano:
15% max di etanolo?
Mi interesserebbe sapere questo dato anche per l'acido acetico, pensavo di fare così: prendere il vino, mettere lo starter, far gorgogliare dell'aria dentro per favorire la fermentazione: in pochi giorni dovrebbe essere pronto. Quando l'etanolo si esaurisce, pensavo di aggiungere altro etanolo ed acqua (nel caso il batterio non sopporti le alte concentrazioni di acido acetico).
Secondo voi potrebbe funzionare?

Avevo capito male :doh: L'unico modo allora è acquistarlo :p magari se passa di qua un chimico può indirizzarti lui, dal vino otterresti solo una miscela estremamente impura e a basso titolo. Se vuoi fare alla MacGyver puoi provare con alcool puro che compri al supermercato allungato con acqua e fai partire la fermentazione e poi una volta finita distilli. Solo che mettiamo riesca a partirti i batteri nn è che fanno ac acetico stechiometricamente da alcol atilico, producono anche metaboliti secondari. Senza contare che necessitano anke di una fonte di N. La vedo alquanto difficile.

[whiles_]

Avevo capito male :doh: L'unico modo allora è acquistarlo :p magari se passa di qua un chimico può indirizzarti lui, dal vino otterresti solo una miscela estremamente impura e a basso titolo. Se vuoi fare alla MacGyver puoi provare con alcool puro che compri al supermercato allungato con acqua e fai partire la fermentazione e poi una volta finita distilli. Solo che mettiamo riesca a partirti i batteri nn è che fanno ac acetico stechiometricamente da alcol atilico, producono anche metaboliti secondari. Senza contare che necessitano anke di una fonte di N. La vedo alquanto difficile.

Nessun problema, la tua risposta è stata ugualmente utile :D
Sulla purificazione non ho alcun problema, posso fare una distillazione frazionata a 110 °C oppure migliorare ancora la purezza aggiungendo carbonato di sodio, evaporando tutto l'acetato, acidificando con H2SO4, ed infine distillando il prodotto.
Quello che mi preoccupa è la resa di acido acetico, se non sale oltre il 15-20% il gioco non vale la candela e mi conviene comprarlo a 10€ al litro :cry:
Magari anche l'alcol denaturato funziona, chissà, non credo che questi possano dare fastidio ai batteri:
Composizione denaturante generale dell'alcool etilico:
per ettolitro aggiungere:
a-Tiofene: 125 grammi.
b-Denatonium benzoato: 0,8 grammi.
c-Soluzione al 25% p/p di C.I. Reactive Red 24 (colorante rosso): 3 grammi.
d-Metilchetone 2 litri.

[The_Gabro]

Se con resa intendi quanto ac acetico si forma da EtOH bhè è abbastanza alta nell'ordine del70-80%. Diverso invece è se intendi la resistenza dei batteri acetici che arriva al limite al 20%. Ma se invece di procedere per via biochimica fai una ossidazione partendo sempre da alcool etilico nn fai prima?! Sempre se sia possibile, di chimica organica nn mi ricordo una cippa:D

[whiles_]

Se con resa intendi quanto ac acetico si forma da EtOH bhè è abbastanza alta nell'ordine del70-80%. Diverso invece è se intendi la resistenza dei batteri acetici che arriva al limite al 20%. Ma se invece di procedere per via biochimica fai una ossidazione partendo sempre da alcool etilico nn fai prima?! Sempre se sia possibile, di chimica organica nn mi ricordo una cippa:D

Si, ma bisogna utilizzare tonnellate di permanganato di potassio, e non è gratis :asd:
La via biochimica è la più economica, è per questo che mi interessava :O
Comunque sto provando con etanolo diluito ed una piccola quantità di starter... vediamo che succede :cool:

[The_Gabro]

Io farei più prove a diverse concentrazioni di EtOH e di pH. Chessò 5% etanolo pH 5, 5% etanolo pH 4, 10% etanolo pH 5, 10% etanolo pH 4 ecc... per vedere se ci sono differenze sia come velocità sia come quantità di acetato prodotto.

[whiles_]

Io farei più prove a diverse concentrazioni di EtOH e di pH. Chessò 5% etanolo pH 5, 5% etanolo pH 4, 10% etanolo pH 5, 10% etanolo pH 4 ecc... per vedere se ci sono differenze sia come velocità sia come quantità di acetato prodotto.

Si interessante...
Ma quindi la concentrazione massima di acido acetico ottenibile è il 20%?

[The_Gabro]

Il 20% è la concentrazione massima di ac acetico che il batterio può sopportare in condizioni di crescita ottimali. Allontanadosi da queste condizioni la resistenza diminuisce. Es. partendo da una concentraizone di EtOH del 100% (è solo un'ipotesi :D ) a fine fermentazione avresti 80% EtOH e 20% ac acetico. Se diluisci il tutto puoi riuscire ad avere la fermentazione totale dell'etanolo tanto poi dopo vai a separare l'ac acetico formatosi.

[The_Gabro]

Allora mi è vanuta in menta una macchina infernale :D Leggendo su wikipedia ha visto che l'ac acetico cristallizza a 17°C. Dato che gli acetobacter hanno attività nel range di temperatura tra 5 e 40°C potresti riuscere a separare l'acetato man mano che la fermentazione procede abbassando volutamente la temp di tanto in tanto e facendolo cristallizzare evitando così di raggiungere la concentrazione massima di sviluppo.

[whiles_]

Allora mi è vanuta in menta una macchina infernale :D Leggendo su wikipedia ha visto che l'ac acetico cristallizza a 17°C. Dato che gli acetobacter hanno attività nel range di temperatura tra 5 e 40°C potresti riuscere a separare l'acetato man mano che la fermentazione procede abbassando volutamente la temp di tanto in tanto e facendolo cristallizzare evitando così di raggiungere la concentrazione massima di sviluppo.

Putroppo è impossibile :(
Si, l'acido acetico solidifica, ma entra in soluzione e non cristallizza sul fondo.
Ah, forse si può provare così: aggiungendo carbonato di sodio alla soluzione, questo reagisce con l'acido acetico e forma CO2 e acetato di sodio. L'acetato di sodio non dovrebbe in teoria interferire con la produzione di acido acetico, accumulandosi facendo però continuare la fermentazione.
Potrebbe funzionare? Così basterebbe aggiungere etanolo, acqua e carbonato di sodio di tanto in tanto per ritrovarsi una bella quantità di acetato alla fine...

[The_Gabro]

Ah ecco, nn lo sapevo che figuraccia :cry: . Ma l'acetato di sodio precipita giusto?! Altra cosa che nn so se ti ho già detto: ogni batterio ha bisogni di diversi fattori di crescita, C, N, vitamine ecc... Quindi nn basta solo aggiungere etanolo e la fermentazione parte, si devono soddisfare tutte le esigenze nutrizionali.

[whiles_]

Ah ecco, nn lo sapevo che figuraccia :cry: . Ma l'acetato di sodio precipita giusto?! Altra cosa che nn so se ti ho già detto: ogni batterio ha bisogni di diversi fattori di crescita, C, N, vitamine ecc... Quindi nn basta solo aggiungere etanolo e la fermentazione parte, si devono soddisfare tutte le esigenze nutrizionali.
No, non precipita purtroppo... Ho paura che possa interferire con i meccanismi di fermentazione, ma penso che a far morire i batteri debba essere l'acidità e non la concentrazione dello ione acetato, quindi non ci dovrebbero essere problemi... Purtroppo nessun acetato è insolubile.

Riguardo ai fattori di crescita, dovrei quindi aggiungere qualcosa alla miscela per nutrire i batteri e farli riprodurre?

[The_Gabro]

Prova così, fa una soluzione acqua-etanolo 85-15 in volume con pH 5 e ci aggiungi dell'estratto di lievito che si prepara grossomodo così: prendi un nromale panetto di lievito di birra al supermercato e lo fai bollire in acqua per 8-10 minuti. Vediamo com procede.