Биотехнология ответственный редактор академик И. И. Гительзон

Получение уксусной кислоты
Уксусная кислота (СН
3
СООН) – широко используется в пищевой, 
химической, микробиологической промышленности, в медицине. Получе-
ние уксусной кислоты из спиртосодержащих жидкостей было известно 
более 10 тыс. лет назад. В те времена древние греки и римляне использо-
вали уксус в качестве освежающего напитка и получали, главным обра-
зом, оставляя вино открытым. В больших масштабах уксус долго получа-
ли в плоских открытых бочках, в которых пленка бактерий плавала на 
поверхности. В XIX веке поверхностные процессы стали заменять более 
эффективными. Так, был разработан процесс в струйном генераторе. В 
середине ХХ века появились глубинные процессы ферментации. Усовер-
шенствованный генератор Фрингса используется в настоящее время.
Уксуснокислое брожение основано на способности уксуснокислых 
бактерий окислять спирт кислородом воздуха с участием алкогольдегид-
рогеназы в уксусную кислоту:
СН
3
СН
2
ОН + О
2
→ СН
3
СООН + Н
2
О,
при этом из 1 моля этанола образуется моль уксусной кислоты, а из 1 л 
12 об. % спирта получается 12.4 весовых % уксусной кислоты.

---

74 
Данный процесс могут реализовать многие бактерии, но в промыш-
ленных технологиях для получения уксуса используют уксуснокислые 
бактерии рода Acetobacter, интерес представляют также бактерии 
Gluconobacter. Большую часть уксуса получают, используя разведенный 
спирт. В настоящее время процесс реализуют как поверхностным, так и 
глубинным способом. Поверхностный режим протекает в струйных гене-
раторах, наполненных древесной стружкой, объемом до 60 м
3
. Исходный 
питательный раствор с бактериями распыляют по поверхности стружек, и 
он стекает, собираясь в нижней части аппарата. После этого жидкость со-
бирают и вновь закачивают в верхнюю часть аппарата. Процедуру повто-
ряют 3–4 раза, в результате в течение 3-х дней до 90 % спирта трансфор-
мируется в ацетат. Этот старый способ протекает более эффективно и 
равномерно в генераторах Фрингса с автоматическим поддержанием тем-
пературы и принудительной подачей воздуха. По такой технологии про-
изводят до 400 млн л уксусной кислоты в год.
Современные промышленные процессы получения уксуса реализуют в 
глубинной культуре в специальных аэрационных аппаратах с термостаби-
лизацией и механической системой пеногашения. Скорость аэрации со-
ставляет 3.4 м
3
/м
3
⋅ч., вращение ротора – 1500 об./мин., температура 30°С. 
Исходная инокулируемая смесь содержит этанол и уксусную кислоту, 
соответственно, около 5 и 7 %; конечная концентрация уксуса через 1.5 
суток составляет 12–13 %. Процесс – полупроточный, отливно-доливный. 
Каждые 30–35 часов до 60 % культуры заменяют на свежее сусло. При 
глубинной ферментации выход продукта на 1 м
3
в 10 раз выше по сравне-
нию с поверхностной ферментацией. К началу 90-х гг. таким способом 
производили до 715 млн. литров 10 % уксусной кислоты в год.
Разработан и реализован эффективный непрерывный способ получения 
уксусной кислоты в батарее последовательно работающих ферментеров 
(обычно 5 аппаратов). Температура культивирования составляет 28° для 
Acetobacter и 35° при использовании в качестве продуцента культуры 
Bact. schutzenbachii. Наилучшим сырьем для процесса является этиловый 
спирт, полученный из зерно-картофельного сырья, при его концентрации 
около 10 %. Оптимум рН для развития бактерий – около 3. При увеличе-
нии содержания уксусной кислоты в культуре свыше 8 % рост бактерий 
замедляется, при 12–14 % прекращается. Поэтому процесс проводят в ба-
тарее последовательно соединенных аппаратов. Первый выполняет роль 
инокулятора, поэтому в него непрерывно подают свежую среду и поддер-
живают условия, оптимальные для быстрого образования биомассы бак-
терий. Культура из первого аппарата поступает во второй аппарат и далее 
– в последующие, при этом транспортировка культуральной жидкости 
осуществляется воздухом. В каждом аппарате условия ферментации ста-
билизируются в соответствии с требованиями течения хода ферментации, 
при постепенном понижении температура среды от 28° в первом аппарате 

---

75 
до 25° – в последнем. Режим аэрации также изменяется, от 0.4 до 0.15 
м
3
/м
3
мин. Концентрация спирта со второго по четвертый аппарат стаби-
лизируется на требуемом уровне подачей в них среды с 40 % этанолом. Из 
последнего аппарата выводится культуральная жидкость с содержанием 
ацетата не ниже 9.0 и не выше 9.3 %. Выход кислоты составляет до 90 кг 
из 100 л безводного спирта.
На постферментационной стадии после отделения бактериальной био-
массы раствор уксуса фильтруют, освобождая от окрашенных и взвешен-
ных частиц, и далее подвергают пастеризации. Для повышения концен-
трации исходные растворы вымораживают до 20–30 %. Дальнейшее кон-
центрирование до получения ледяной уксусной кислоты (98.0–99.8 %), 
проводят методом перегонки.