bài báo cáo môn công nghệ lên men đề tài công nghệ sản xuất cồn etylic

Nội dung:  Phân biệt Rượu và Cồn  Hệ Sinh Vật trong lên men cồn - Chủng, giống - Môi trường dinh dưỡng - Yếu tố tăng trưởng - Điều kiện nuôi cấy  Cơ sở hóa sinh lên men rượu  Quá trì

Bài báo cáo môn:

CÔNG NGHỆ LÊN MEN

Đề tài:

Công nghệ sản xuất cồn Etylic

Nhóm 1:

 Nguyễn Trung Khánh Hòa

 Nguyễn Thị Thúy Liễu

Mở đầu:

 Cồn, rượu được con người xem là sản phẩm thực phẩm nhưng cũng lại là sản phẩm có nguy cơ độc hại cao đối với cơ thể con người Tuy nhiên, sản lượng cồn rượu mà thế giới ra hàng càng ngày càng tăng thêm Hầu hết các nước trên thế giới đều dùng cồn

để pha chế rượu và cho các nhu cầu khác nhau như: y tế, nhiên liệu và nguyên liệu cho các ngành công nghiệp khác

Nội dung:

 Phân biệt Rượu và Cồn

 Hệ Sinh Vật trong lên men cồn

- Chủng, giống

- Môi trường dinh dưỡng

- Yếu tố tăng trưởng

- Điều kiện nuôi cấy

 Cơ sở hóa sinh lên men rượu

 Quá trình sản xuất thực tế

Phân biệt cồn và rượu

Phân biệt cồn và rượu

 Rượu: (hay còn gọi là alcohol, cồn)

Những hợp chất hữu cơ trong phân tử có một hay nhiều nhóm OH nối với nguyên tử cacbon no (nếu hợp chất có nhóm OH ở nguyên tử cacbon không no của dãy mạch không vòng thì được xếp vào loại enol; hợp chất có nhóm OH ở cacbon của vòng thơm, được xếp vào loại phenol)

Tuỳ theo số lượng nhóm OH có trong phân

tử mà phân biệt monol, điol, triol và poliol

Phân biệt cồn và rượu

 Thuật ngữ Alcohol còn được dùng để chỉ ancol etylic

90 0 trở lên (tên thông dụng là cồn 90)

 Thường các loại đồ uống có chứa cồn được chia theo nồng độ cồn có bên trong:

- Kefia (kefir): sữa lên men, có nồng độ nhiều nhất là 3%

- Bia : 1 – 12%, thường ở vào khoảng 5%

- Rượu vang : 7 – 14% thường vào khoảng 12%

- Rượu mùi : khoảng 15 – 75%, thông thường dưới 30%

- Rượu mạnh : thường vào khoảng 30 – 55%

Hệ Vi Sinh Vật trong lên men cồn

Trong sản xuất cồn thực phẩm nói riêng và sản xuất lên men nói chung, ngoài nguyên liệu ban đầu, hệ vi sinh vật cũng là một yếu tố rất quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến màu sắc, mùi vị, hương vị của sản phẩm

Trong sản xuất cồn có thể kể đến một số VSV như:

- Nấm men

- Nấm mốc

Hệ Vi Sinh Vật trong lên men cồn

 Nấm men: đây là vi sinh vật quan trọng nhất trong sản xuất rượu Có thể kể đến một số chủng như: Saccharomyces cerevisiae,

Sac.uvarum, Schizosaccharomyces pombe,

và Kluverromyces sp

 Trong sản xuất cồn, rượu vang và bia người

ta hay dùng chủng Saccharomyces và chia thành:

- Nấm men nổi

- Nấm men chìm

Hệ Vi Sinh Vật trong lên men cồn

 Đa số nấm men bia, rượu vang đều thuộc

Môi trường dinh dưỡng

 Tùy thuộc vào chủng, giống, trạng thái sinh lý cũng như điều kiện nuôi cấy mà tỉ lệ thành

phần môi trường có thể thay đổi Tuy nhiên, thành phần các chất dinh dưỡng có thể kể

đến như: glucide, protide, chất khoáng, các nguyên tố vi lượng, vitamin,…

Yếu tố tăng trưởng

 Ảnh hưởng của nhiệt độ:

Mỗi sinh vật đều có nhiệt độ tối ưu cho phát triển của chúng Đối với nấm men saccharomyces, nhiệt độ tối ưu nằm trong giớ hạn 28 – 32 0C

Yếu tố tăng trưởng

 Ảnh hưởng của nồng độ dịch lên men:

Bình thường người ta khống chế nồng độ chất khô trong dịch đường từ 16% - 18%

 Ảnh hưởng của một số hóa chất và chất sát trùng:

Tùy theo tính chất và mức độ phân ly mà tác hại của chúng lên nấm men sẽ khác nhau Do đó cũng cần tùy theo loại và chất lượng mà dùng nhiều hay ít, đảm bảo hạn chế được sự phát triên của tạp khuẩn

mà không ảnh hưởng đến hoạt động của nấm men

Yếu tố tăng trưởng

 Ảnh hưởng của sục khí

Sục khí để hòa tan oxy vào dịch đường sẽ giúp cho nấm men phát triển nhanh hơn Tuy nhiên, sục khí sẽ làm lượng rượu bay hơi nhiều hơn Mặt khác, nếu dư

sẽ làm giảm hiệu suất lên men

 Ảnh hưởng của nguồn nito bổ sung

Việc bổ sung nito cho phép rút ngắn thời gian lên men, đồng thời lên men cũng tốt và đạt hiệu quả cao hơn Trong đó nguồn nito từ ure là tốt nhất

Điều kiện nuôi cấy

 Nuôi cấy trong PTN:môi trường nuôi cấy phải chứa đầy đủ chất dinh dưỡng và được tiệt

trùng Trong điều kiện hiện nay, môi trường

có thể chỉ dùng malt đại mạch

 Nuôi cấy trong sản xuất: Môi trường dùng để gây men trong sản xuất không có gì đặc biệt, thường lấy trực tiếp ở thùng đường hóa,

nhưng cần đường hóa thêm để đảm bảo

hàm lượng đường 60g/l trở lên Nhân giống

có thể tiến hành gián đoạn, bán liên tục hoặc liên tục

Cơ sở hóa sinh lên men cồn

 Về lý thuyết, lên men có phương trình tổng quát như sau:zymaza

C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + Q zymaza

Cơ sở hóa sinh lên men cồn

 Theo lý thuyết hiện đại, sự tạo thành rượu từ glucoza được trải qua các giai đoạn sau:

1 Do xúc tác của glucokinaza

C6H12O6 CH2O(H2PO3)(CHOH)4CHO+ADP

2 Dưới tác dụng của enzyme đồng phân gluco

phosphate – izomeraza:

CH2O(H2PO3)(CHOH)4CHO 

CH2O(H2PO3)(CHOH)3COCH2OH

Cơ sở hóa sinh của lên men cồn

3 Dưới tác dụng của phosphofructokinaza:

CH2O(H2PO3)(CHOH)3COCH2OH+ATP

CH2O(H2PO3)CO(CHOH)3CH2OH(H3PO4) +

ADP

4 Được xúc tác bởi aldolaza

CH2O(H2PO3)CO(CHOH)3CH2OH(H3PO4)  CH2O(H2PO3)COCH2OH +

H2O(H2PO3)CHOHCHO

Cơ sở hóa sinh của lên men cồn

5 Dưới tác dụng của enzyme triphosphate –

izomeraza:

CH2O(H2PO3)COCH2OH  CH2O(H2PO3)CHOHCHO

6 Nhờ xúc tác của enzyme triphosphatedehydronaza

– coenzyme của nó là NAD

2CH2O(H2PO3)CHOHCHO + 2H3PO4 + 2NAD 

2CH2O(H2PO3)CHOHCOO~H3PO3 + 2NAD.H2

Cơ sở hóa sinh của lên men cồn

7 Với sự tham gia của phosphoglyceratkinaza

2CH2O(H2PO3)CHOHCOO~H3PO3 + 2ADP 

2CH2O(H2PO3)CHOHCOOH + 2ATP

8 Dưới tác dụng của enzyme acide

2CH3CO-COOH  2CO2 + 2CH3CHO

12 Giai đoạn cuối cùng của lên men rượu là

aldehyt acetic bị khử bởi NAD.H2

2CH3CHO + 2NAD.H2  2CH3CH2OH + 2NAD

Quá trình sản xuất thực tế

 Để sản xuất cồn etylic, về nguyên tắc ta có thể

dùng bất kỳ nguyên liệu nào có chứa đường hoặc

polysaccharit nhưng sau thủy phân sẽ biến thành

đường lên men được Do đó chúng ta có thể sử dụng

cả nguyên liệu giàu celluloza để thủy phân thành

đường tuy nhiên, trong quá trình sản xuất, để đảm

bảo lợi nhuận cũng như thời gian thu hồi sản phẩm, người ta thường chọn nguyên liệu đáp ứng những nhu cầu sau:

- Hàm lượng đường hoặc tinh bột cao, có khả năng đem lại hiệu quả kinh tế

- Vùng nguyên liệu phải tập trung và đủ thỏa mãn nhu cầu sản xuất

Quá trình sản xuất thực tế

Hai nguyên liệu thường được sử dụng nhất ở nước ta là tinh bột (sắn) và từ mật rỉ

Quá trình sản xuất từ tinh bột

Nấm mốc

Nghiền nguyên liệu

Nấu nguyên liệu

Đường hóa dịch cháo

Lên men dịch đường

Chưng cất và

tinh chế cồn etylic

Enzyme amylaza Gây men giống

Quá trình sản xuất từ mật rỉ

Bổ sung nguồn dinh dưỡng

Tách cặn Pha loãng

Lên men dịch đường

Chưng cất và tinh chế cồn etylic

Gây men giống

Xử lý mật rỉ Pha loãng sơ bộ

Một số dây chuyền được áp dụng trong

thực tiễn:

 Công ty cổ phần bia, rượu Sài Gòn – Đồng Xuân:

Một số dây chuyền được áp dụng trong

thực tiễn:

 Công ty cổ phần bia Việt Hoa

Một số máy móc thường sử dụng trong

 Thiết bị pha loãng (mật rỉ)

 Bình ngưng tụ hồi lưu (xử lý dịch chiết)

 Hệ thống điều khiển tự động quá trình sản xuất rượu

 Dây Chuyền Rửa, Chiết Đóng Nắp Chai

 Máy lọc rượu

Máy lọc rượu Dây chuyền rửa, chiết

đóng nắp chai

Hệ thống điều

khiển tự động

Máy nghiền

búa

The end!!!