Possibilities of using propionic bacteria in the production of acetic acid from whey

Acetic acid was obtained directly from lactose contained in whey with the use of microorganisms. A Propionibacterium strain was selected which converted about 90% of the lactose into acetic acid and 10% into propionic acid. Applying the presented method of lactose transformation into acetic acid by propionic fermentation it is possible to obtain about 60 kg of pure acetic acid from every 100 kg of lactose contained in whey.

Przeprowadzono badania mające na celu otrzymanie kwasu octowego bezpośrednio z laktozy zawartej w serwatce metodą mikrobiologiczną, prowadzoną z zastosowaniem wybranego szczepu bakterii z rodzaju Propionibacterium. W wyniku dokonanej selekcji spośród 11 szczepów bakterii priopionowych wybrano jeden należący do gatunku Propionibacterium freudenreichii subsp. shermanii T-112, który zastosowano w dalszej części doświadczeń. Szczep ten przekształcał laktozę zawartą w serwatce w ok. 90% w kwas octowy i w ok. 10% w kwas propionowy, co przedstawiono na rysunku. W kolejnym etapie przeprowadzono fermentację przy użyciu szczepu T-112 na podłożu serwatkowym. Proces przebiegał w warunkach beztlenowych w temp. 30°C w ciągu 5 dni. W ten sposób otrzymano płyn pofermentacyjny, z którego bezpośrednio w wyniku przeprowadzenia wielu operacji fizykochemicznych otrzymano kwas octowy (zaplanowany proces technologiczny sprawdzono najpierw na roztworach czystych - wzorcowych, tj. wodnych roztworach kwasu octowego i propionowego). Wytwarzane w czasie fermentacji kwasy lotne były wiązane w sole wapniowe (octan i propionian wapnia), co pozwoliło na ich wydzielenie z płynów pofermentacyjnych przez krystalizację. Kwas octowy uwolniony był z kryształów przez rozszczepienie jego soli po dodaniu stechiometrycznych ilości kwasu siarkowego. I tak uzyskany kwas octowy - ocet zawierał również kwas propionowy w ilości ok. 4%. Otrzymany kwas octowy poddano badaniom mającym na celu porównanie właściwości uzyskanego produktu z niektórymi wymaganiami, jakie stawia Polska Norma dla octu spirytusowego, a dane są przedstawione w tab. 2. Określono również wydajność procesu pozyskiwania kwasu octowego, biorąc pod uwagę przemianę cukrów zawartych w podłożu oraz odzysk kwasu octowego z płynów pofermentacyjnych, co zilustrowano w tab. 1. Otrzymane wyniki z tej pracy upoważniają nas do stwierdzenia, że metodą bezpośredniej przemiany (beztlenowej) z cukrów zawartych w serwatce można otrzymać kwas octowy spożywczy.