История уксуса

Заключение.

Библиографический список.

1.Введение

Уксус — продукт питания, который может претендовать на звание одного из наиболее древних в мире. Как и вино, он используется человеком с незапамятных времен. При этом применяется он в самых разнообразных сферах, а не только в кулинарии. Специя, приправа, средство для дезинфекции и чистки, медицинский препарат, косметологическая «волшебная палочка» — это лишь малая толика вариантов использования данного вещества. Отличительная характеристика этой жидкости — специфический запах. Получают уксусную кислоту окислением ацетальдегида и другими методами, пищевую уксусную кислоту уксуснокислым брожением этанола. Применяют для получения лекарственных и душистых веществ, как растворитель (например, в производстве ацетата целлюлозы), в виде столового уксуса при изготовлении приправ, маринадов, консервов. Уксусная кислота участвует во многих процессах обмена веществ в живых организмах. Это одна из летучих кислот, присутствующая почти во всех продуктах питания, кислая на вкус и главная составляющая уксуса. Соответственно, уксус подразделяется на синтетический и натуральный, которого, в свою очередь, существует множество видов в зависимости от того, какой именно ингредиент лежит в его основе.

2.История уксуса

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 и также в качестве дезинфицирующего (антисептического) средства в быту, в гигиенических и медицинских целях.

Уксус неоднократно упоминается в Библии, наиболее старое упоминание — в Ветхом завете. Уксус упоминается в Сунне. Пророк Мухаммед называл его «прекрасной приправой». 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 Одзина (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 является продуктом брожения вина и известен человеку с давних времен.

Первое упоминание о практическом применении уксусной кислоты относится к III веку до н. э. Греческий учёный Теофраст впервые описал действие уксуса на металлы, приводящее к образованию некоторых используемых в искусстве пигментов. Уксус применялся для получения свинцовых белил, а также ярь-медянки (зелёной смеси солей меди, содержащей помимо всего ацетат меди).

В Древнем Риме готовили специально прокисшее вино в свинцовых горшках. В результате получался очень сладкий напиток, который называли «сапа». Сапа содержала большое количество ацетата свинца — очень сладкого вещества, которое также называют свинцовым сахаром или сахаром Сатурна. Высокая популярность сапы была причиной хронического отравления свинцом, распространённого среди римской аристократии.

В VIII веке арабский алхимик Джабир ибн Хайян впервые изложил способы получения уксуса. Во времена Эпохи Возрождения уксусную кислоту получали путём возгонки ацетатов некоторых металлов.

Свойства уксусной кислоты меняются в зависимости от содержания в ней воды. В связи с этим многие века химики ошибочно считали, что кислота из вина и кислота из ацетатов являются двумя разными веществами. Идентичность веществ, полученных различными способами, была показана немецким алхимиком XVI века Андреасом Либавиусом и французским химиком Пьером Огюстом Аде.

В конце XIX — начале XX века большую часть уксусной кислоты получали перегонкой древесины. Основным производителем уксусной кислоты являлась Германия. В 1910 году ею было произведено более 10 тысяч тонн кислоты, причем около 30 % этого количества было израсходовано на производство красителя индиго.

3.Физические свойства

Уксусная кислота представляет собой бесцветную жидкость с характерным резким запахом и кислым вкусом. Гигроскопична. Неограниченно растворима в воде. Смешивается со многими растворителями; в уксусной кислоте хорошо растворимы неорганические соединения и газы, такие как HF, HCl, HBr, HI и другие. Существует в виде циклических и линейных димеров. Абсолютная уксусная кислота называется ледяной, ибо при замерзании образует льдовидную массу.

Давление паров (в мм. рт. ст.):

Относительная диэлектрическая проницаемость: 6,15 (+20 °C)

Динамическая вязкость жидкостей и газов (в мПа·с): 1,155 (+25,2 °C); 0,79 (+50 °C)

Поверхностное натяжение: 27,8 мН/м (+20 °C)

Удельная теплоёмкость при постоянном давлении: 2,01 Дж/г·K (+17 °C)

Стандартная энергия Гиббса образования ΔfG (298 К, кДж/моль): −392,5 (ж)

Стандартная энтропия образования ΔfS0 (298 К, Дж/моль·K): 159,8 (ж)

Энтальпия плавления ΔHпл: 11,53 кДж/моль

Температура вспышки в воздухе: +38 °C

Температура самовоспламенения на воздухе: 454 °C

Теплота сгорания: 876,1 кДж/моль

Уксусная кислота образует двойные азеотропные смеси со следующими веществами.

Уксусная кислота имеет относительно высокую температуру кипения (118 С) по сравнению с полярными веществами со сравнимой молярной массой (например, 1-пропанол закипает при температуре 97 С). Причиной этого является способность молекул уксусной кислоты образовывать две «взаимные» водородные связи через свои карбоксильные группы. Полученные димеры возникают из двух молекул уксусной кислоты, которые ведут себя как молекулы с двойной молярной массой. Следовательно, для переноса этих димеров в газовую фазу требуется большее количество энергии, что и характеризуется «повышенной» температурой кипения.

4.Химические свойства

Уксусная кислота проявляет слабые кислотные свойства. Она обладает всеми свойствами карбоновых кислот, и иногда рассматривается как их наиболее типичный представитель.

В результате диссоциации уксусной кислоты образуется ацетат-ион CHCOO− и протон H+. Уксусная кислота является слабой одноосновной кислотой со значением pKa в водном растворе равным 4,75. Раствор с концентрацией 1,0 M (приблизительная концентрация пищевого уксуса) имеет pH 2,4, что соответствует степени диссоциации 0,4 %.

На слабой диссоциации уксусной кислоты в водном растворе основана качественная реакция на наличие солей уксусной кислоты: к раствору добавляется сильная кислота (например, серная), если появляется запах уксусной кислоты, значит, соль уксусной кислоты в растворе присутствует (кислотные остатки уксусной кислоты, образовавшиеся из соли, связались с катионами водорода от сильной кислоты и получилось большое количество молекул уксусной кислоты).

Исследования показывают, что в кристаллическом состоянии молекулы образуют димеры, связанные водородными связями.

Уксусная кислота способна взаимодействовать с активными металлами. При этом выделяется водород и образуются соли — ацетаты. Так же она может хлорироваться действием газообразного хлора. При этом образуется хлоруксусная кислота.

Этим путём могут быть получены также дихлоруксусная (CHClCOOH) и трихлоруксусная (CClCOOH) кислоты.

Уксусная кислота может быть восстановлена до этанола действием алюмогидрида лития. Она также может быть превращена в хлорангидрид действием тионилхлорида. Натриевая соль уксусной кислоты декарбоксилируется при нагревании со щелочью, что приводит к образованию метана и карбоната натрия.

По характеру углеводородного радикала различают кислоты предельные, непредельные и ароматические.

Систематические названия кислот даются по названию соответствующего углеводорода с добавлением суффикса -овая и слова кислота. Часто используются также тривиальные названия.

Некоторые предельные одноосновные кислоты

5. Способы получения уксуса

Столовый уксус представляет собой слабый водный раствор уксусной кислоты, получаемый при окислении этанола уксуснокислыми бактериями или при разбавлении уксусной эссенции водой. Уксус используют при изготовлении майонезов, соусов, консервов, а также в качестве приправы.

Ферментация осуществляется уксуснокислыми бактериями Acetobacter aceti.

Окисление этанола уксуснокислыми бактериями можно представить в виде суммарного уравнения

СН3СООН + Н2O + 487 кДж.

Уксуснокислые бактерии — строгие аэробы, так как уксусная кислота образуется только в присутствии кислорода воздуха. Оптимальная температура для развития бактерий — около 30 оС. Бактерии могут развиваться в среде с рН около 3,0, оптимальными же значениями рН являются 5,4…6,3. Накапливающаяся при ферментации уксусная кислота угнетает клетки бактерий, в результате чего снижается скорость кислотообразования.

Уксуснокислые бактерии могут окислить уксусную кислоту с образованием диоксида углерода и воды. Этот процесс переокисления происходит, если окислен весь спирт, содержащийся в сбраживаемом сусле. Он приводит к снижению выхода уксусной кислоты. Для предотвращения переокисления ферментацию заканчивают при содержании 0,2…0,3 об. % неокисленного спирта в сброженном сусле.

В питательной среде должны находиться сахара, минеральные соли, содержащие дзот, фосфор, серу, калий и магний.

Сусло для ферментации готовят из спирта, воды и добавок, обеспечивающих развитие бактерий. С этой целью в сусло вносят минеральные соли (сульфат аммония, диаммоннийфосфат, гидрофосфат калия, суперфосфат), сахара (техническая глюкоза, крахмальная патока, солодовое сусло).

Для улучшения вкуса и запаха уксус выдерживают в дубовых бочках.

Стандартную кислотность пищевого уксуса получают, разбавляя его водой до требуемой концентрации уксусной кислоты.

Готовый уксус пастеризуют для получения продукта, стойкого при хранении. Уксус разливают для розничной продажи в бутылки, а для использования в промышленности — в бочки и бутыли.

В зависимости от вида сырья и содержания уксусной кислоты получают пищевой спиртовой уксус 6, 9, 12%-й концентрации и фруктовый 6%-й.

Уксус должен быть прозрачным, без мути, осадка, слизи, посторонних включений. Запах и вкус соответствуют виду уксуса. Фруктовый уксус может иметь слабый запах исходного сырья без посторонних запахов и привкусов.

Наличие свободных минеральных кислот и солей тяжелых металлов в уксусе не допускается.

Уксус хранят в хорошо вентилируемых помещениях при температуре от 0 до 20 ?С и относительной влажности воздуха 75…80%. Срок хранения в бутылках: 6%-го — 6 мес., 9%-го и 12%-го — 12, фруктового — 3 мес.

Уксус в кулинарии

В кулинарии лучше использовать натуральный уксус: плодово-ягодный, винный, бальзамический и так далее, хотя применение столового также допустимо.

Традиционно уксус используют для подкисления и придания пикантного вкуса, но он пригодится и для:

Уксус в быту

В быту уксус используют гораздо чаще, чем в кулинарии: для очистки посуды и микроволновки, духовки, холодильника, а также в качестве моющего и удаляющего нежелательные запахи средства. Но не будем спешить, расскажем обо всем по порядку. Итак, уксус в быту можно с успехом применять:

Как чистящее средство

Сняли защитную пленку с окон, а следы от клейкой ленты на пластике и стекле остались? Не беда, уксус поможет от них избавиться: хорошенько смочите тканевую салфетку, обработайте следы от скотча. Оставьте так на минуту-две, потом тщательно протрите салфеткой, смоченной обыкновенной водой.

Вы забыли помыть кисти после покраски, и их щетинки стали твердыми? Не спешите избавляться от инструмента. Доведите уксус до кипения, опустите в него кисточки буквально на несколько секунд. Краска легко отойдет от щетинок — кисти станут чистыми.

Для нейтрализации нежелательных запахов

7.Влияние уксуса на организм человека.

Уксусный продукт причислен к веществам с третьим классом опасности из-за своей воспламеняемости и опасного воздействия на организм. При любых работах с субстанцией специалисты используют современные средства защиты (противогазы). Даже добавка в пищу Е-260 может быть токсичной для организма, однако степень ее воздействия зависит от концентрации и качества продукта. Опасное влияние уксуса на организм возможно при кислотности выше 30%. Если концентрированная субстанция будет взаимодействовать с кожей/слизистым оболочками, на теле проявятся сильные химические ожоги.

8.Заключение.

Итак, уксусная кислота (CH3COOH), бесцветная горючая жидкость с резким запахом, хорошо растворимая в воде. Имеет характерный кислый вкус, проводит электрический ток. Применение уксусной кислоты в промышленности весьма велико.

Уксусная кислота, производимая в России, находится на уровне лучших мировых стандартов, пользуется высоким спросом на мировом рынке и экспортируется во многие страны мира.

Производство уксусной кислоты имеет ряд своих специфических требований, поэтому необходимы специалисты, имеющие широкий опыт не только в области автоматизации производства и управления процессами, но и четко понимающие специальные требования этой отрасли промышленности.

9.Библиографический список.

---

Информация получена с сайтов:

,