Etikkahappofermentaatio

Etikkahappofermentaatio on mikrobiologinen prosessi, jossa etanoli muuttuu etikkahapoksi. Sitä käytetään pääasiassa etikan tuotannossa elintarviketeollisuudessa. Prosessiin osallistuvat pääasiassa etikkahappobakteerit, kuten Acetobacter- ja Gluconobacter-suvun lajit. Ne ovat aerobisia, eli ne tarvitsevat runsaasti happea toimiakseen tehokkaasti. Ne sietävät alhaista pH:ta ja voivat käyttää etanolia sekä energiantuotantoon että solujen kasvulle.

Biokemiallisessa reaktiossa alkoholi hapetetaan kahdessa vaiheessa: etanolista muodostuu ensin asetaldehydi, ja edelleen asetaldehydi hapetetaan etikkahapoksi. Tämän katalysoivat entsyymit alkoholdeshydrogenaasi (ADH) sekä asetaldehydidehydrogenaasi. Prosessi vaatii jatkuvan tai riittävän korkean hapen saannin, jotta etanoli muuttuu etikkahapoksi tehokkaasti.

Käytännössä etikkahappofermentaatio voidaan toteuttaa kahdella päämuodolla. Perinteinen pintaperäinen menetelmä käyttää kelluvia bakteerikerroksia, jolloin etikan tuotanto on hidas ja pitkäkestoisempi. Moderni upotettu (submerged) fermentaatio hyödyntää ilmastettua, korkeaa happi- ja massansiirtoa kierrättävissä bioreaktoreissa, ja mahdollistaa suuremman tuotantokapasiteetin sekä lyhyemmät käsittelyajat. Upotetut järjestelmät voivat käyttää immobilisoituja soluja tai erityisiä kaasunvaihtotekniikoita.

Raaka-aineina käytetään usein viiniä, siideriä tai olutta, joiden etanolipitoisuus ohjataan haluttuun etikkahappopitoisuuteen. Lopullinen etikan pH on tavallisesti noin 2–3, mikä vaikuttaa säilyvyyteen ja bakteerien toimintakykyyn. Etikkahappofermentaatio on keskeinen osa kaupallista etikan tuotantoa ja sitä on harjoitettu sekä pienimuotoisesti että suuritehoisesti ympäri maailmaa.