KHẢO sát QUÁ TRÌNH CHƯNG cất rượu đế tại một số cơ sở CHẾ BIẾN TRÊN địa bàn THỊ xã BÌNH MINH

Diễn biến nhiệt độ từ lúc bắt đầu chưng cất đến lúc có rượu ngưng tụ thời gian nâng nhiệt tại cơ sở 1 .... Diễn biến nhiệt độ từ lúc bắt đầu chưng cất đến lúc có rượu ngưng tụ thời gian

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

TIÊN HUỲNH KHÁNH HẢI

KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH CHƯNG CẤT RƯỢU ĐẾ TẠI MỘT SỐ CƠ SỞ CHẾ BIẾN TRÊN ĐỊA BÀN

Trang 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

Luận văn tốt nghiệp Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Tên đề tài:

KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH CHƯNG CẤT RƯỢU ĐẾ TẠI MỘT SỐ CƠ SỞ CHẾ BIẾN TRÊN ĐỊA BÀN

THỊ XÃ BÌNH MINH

Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện

PGs.TS VÕ TẤN THÀNH TIÊN HUỲNH KHÁNH HẢI

MSSV:2101977

Cần Thơ, tháng 12/2013

Trang 3

Luận văn đính kèm với đề tài “Khảo sát qui trình chưng cất rượu đế tại một số cơ sở chế biến trên địa bàn thị xã Bình Minh” do Tiên Huỳnh Khánh Hải thực hiện và báo cáo đã được hội đồng chấm luận văn thông qua

Cần Thơ, ngày tháng năm 2013 Cán bộ hướng dẫn

PGs.TS VÕ TẤN THÀNH

Trang 4

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là phần nghiên cứu của riêng tôi Các nội dung nghiên cứu và kết quả trong đề tài này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất cứ

công trình nghiên cứu nào trước đây

Giáo viên hướng dẫn Tác giả

PGs.TS VÕ TẤN THÀNH TIÊN HUỲNH KHÁNH HẢI

Trang 5

Cảm ơn cô, bác, anh, chị tại các cơ sở sản xuất đã tạo điều kiện thuận lợi cho em

được học hỏi, tiếp cận các thiết bị để hoàn thành quá trình khảo sát

Cảm ơn tập thể các bạn sinh viên lớp Công Nghệ Thưc Phẩm khóa 36 đã không ngại chia sẻ, động viên tôi trong suốt thời gian học tập tại trường

Cuối cùng em xin gởi lời kính chúc đến toàn thể thầy cô trường Đại học Cần Thơ, giáo viên hướng dẫn, các cô, bác, anh, chị tại các cơ sở sản xuất dồi dào sức khỏe,

đạt được nhiều thắng lợi trong công việc cũng như trong cuộc sống Do thời gian

thực tập có hạn nên không tránh khỏi những sai sót, rất mong nhận được sự thông cảm của quý thầy cô

Cần Thơ, ngày 9 tháng 12 năm 2013

Sinh viên thực hiện

Tiên Huỳnh Khánh Hải

Trang 6

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN iv

LỜI CẢM TẠ v

MỤC LỤC vvi

DANH SÁCH HÌNH viiiiii

DANH SÁCH BẢNG ix

CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.1 GIỚI THIỆU 1

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1

CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2

2.1 TỔNG QUAN VỀ RƯỢU VÀ RƯỢU GẠO CỔ TRUYỀN 2

2.1.1 Rượu etylic và ứng dụng 2

2.1.2 Phân loại rượu 2

2.1.3 Rượu gạo cổ truyền Việt Nam 3

2.2 GIỚI THIỆU BÁNH MEN THUỐC BẮC 3

2.2.1 Giới thiệu về hệ vi sinh vật trong bánh men thuốc bắc 3

2.2.1.1 Nấm men 4

2.2.1.2 Nấm mốc 6

2.2.1.3 Vi khuẩn 8

2.3 TỔNG QUAN VỀ CÂY LÚA 9

2.3.1 Nguồn gốc, phân loại 9

2.3.2 Thành phần hóa học 10

2.4 QUI TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU GẠO THEO PHƯƠNG PHÁP TRUYỀN THỐNG TỪ BÁNH MEN THUỐC BẮC 12

2.4.1 Thuyết minh quy trình 13

2.4.2 Các biến đổi trong quá trình lên men 14

2.4.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men 15

2.4.4 Sản phẩm phụ của quá trình lên men 17

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18

Trang 7

3.1 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU 18

3.1.1 Địa điểm và thời gian 18

3.1.2 Dụng cụ, thiết bị 18

3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ KHẢO SÁT THỰC TẾ 20

4.1 HÌNH ẢNH VÀ KÍCH THƯỚC CỦA THIẾT BỊ CHƯNG CẤT TẠI CÁC CƠ SỞ SẢN XUẤT 20

4.2 SỰ THAY ĐỔI CỦA NHIỆT ĐỘ TRONG QUÁ TRÌNH CHƯNG CẤT 23

4.3 SỰ THAY ĐỔI CỦA NỒNG ĐỘ RƯỢU TRONG QUÁ TRÌNH CHƯNG CẤT 23

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 40

5.1 KẾT LUẬN 40

5.2 ĐỀ NGHỊ 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

Trang 8

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1 Một số loại bánh men thuốc bắc 3

Hình 2.2 Nấm men Saccharomyces 5

Hình 2.3 Chủng nấm mốc Aspergilus 7

Hình 2.4 Chủng nấm mốc Mucor 8

Hình 2.5 Vi khuẩn Bacillus Subtilis 9

Hình 2.6 Qui trình sản xuất rượu gạo theo phương pháp truyền thống từ bánh men thuốc bắc 12

Hình 4.1 Biểu đồ biểu diễn sự thay đổi nhiệt độ và nồng độ rượu theo thời gian tại cơ sở 1 24

Trang 9

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1 Thành phần hóa học lúa gạo 10

Bảng 2.2 Ảnh hưởng của một số acid đến hoạt động của nấm men 16

Bảng 3.1 Danh sách các cơ sở sản xuất rượu thủ công 18

Bảng 4.1 Hình ảnh và kích thước của thiết bị chưng cất 20

Bảng 4.2 Diễn biến nhiệt độ từ lúc bắt đầu chưng cất đến lúc có rượu ngưng tụ (thời gian nâng nhiệt) tại cơ sở 1 24

Bảng 4.3 Diễn biến nhiệt độ từ lúc có rượu ngưng tụ đến lúc kết thúc quá trình chưng cất tại cơ sở 1 24

Trang 10

Bảng 4.15 Diễn biến nhiệt độ từ lúc có rượu ngưng tụ đến lúc kết thúc quá trình

chưng cất tại cơ sở 7 35 Bảng 4.16 Diễn biến nhiệt độ từ lúc bắt đầu chưng cất đến lúc có rượu ngưng tụ

(thời gian nâng nhiệt) tại cơ sở 8 36 Bảng 4.17 Diễn biến nhiệt độ từ lúc có rượu ngưng tụ đến lúc kết thúc quá trình

chưng cất tại cơ sở 10 40 Bảng 4.22 Bảng tổng kết lại kết quả khảo sát 41

Trang 11

CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1 GIỚI THIỆU

Từ lâu, rượu đã là loại thức uống không thể thiếu trong những buổi họp mặt bạn bè, cưới xin, những lễ hội đình đám của dân tộc Việt Nam Rượu cũng là một nét văn hóa mang đậm bản sắc riêng của từng dân tộc và từng vùng Tùy theo đặc điểm cũng như nguồn nguyên liệu mà từng vùng khác nhau có những loại rượu khác nhau

Đồng bằng sông Cửu Long là một trong những vùng có nghề sản xuất rượu lâu đời

và gắn liền với từng địa danh là những thương hiệu nổi tiếng từ xưa như rượu Phú

Lễ (Bến Tre), rượu đế Gò Đen (Long An), rượu Xuân Thạnh (Trà Vinh)…

Nguyên liệu để làm rượu rất đơn giản gồm nguyên liệu chính là các loại ngũ cốc có hàm lượng tinh bột cao thông dụng như gạo tẻ, gạo nếp, gạo lứt, gạo nương lúa mạch,… Tuy một số vùng miền có những nguyên liệu đặc trưng (như mầm thóc, ngô, hạt mít, hạt dẻ…), nhưng nói chung các loại gạo nếp cho thành phẩm rượu

được ưa chuộng nhất trong cộng đồng tại khắp các vùng miền do gạo rất thơm và

rượu có độ ngọt nhất định Rượu nấu bằng các loại gạo tẻ thường mang tính phổ thông, vùng miền nào cũng có thể sản xuất và tiêu thụ được

Men rượu được chế từ nhiều loại thảo dược (thuốc Nam, thuốc Bắc) như cam thảo, quế chi, gừng, hồi… theo những bí quyết, công thức riêng của từng gia đình Men rượu là yếu tố quyết định chất lượng thành phẩm rượu Tuy nhiên, quy trình ủ men, nấu rượu cũng hết sức quan trọng, bên cạnh đó cũng phải nói đến tay nghề, kinh nghiệm và công phu của người thực hiện Do việc nấu rượu thường được làm theo qui mô hộ gia đình, được sản xuất bằng phương pháp thủ công với nguồn nguyện liệu và thiết bị đơn giản nên rượu sản xuất ra thường có nhiều tạp chất, ảnh hưởng đến sức khỏe mà nghiêm trọng hơn là cả tính mạng người tiêu dùng

Nhiều nghiên cứu khoa học đã được tiến hành nghiên cứu nhằm nâng cao năng suất

và sản lượng rượu đã mang lại nhiều kết quả khả quan Bên cạnh đó, hầu hết các nghiên cứu được thực hiện ở quy mô phòng thí nghiệm cho nên còn nhiều yếu tố tác

động đến quy trình sản xuất rượu chưa được đề cập Chính vì vậy, việc khảo sát và

theo dõi quá trình sản xuất tại một số cơ sở sản xuất rượu thủ công sẽ là cơ sở cho việc định hướng nghiên cứu cải tiến chất lượng rượu tiếp theo

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Đánh giá thiết bị chưng cất và hoạt động của hệ thống chưng cất trong quá trình sản

xuất rượu quy mô thủ công trên địa bàn thị xã Bình Minh

Ghi nhận diễn biến nhiệt độ và nồng độ rượu trong quá trình chưng cất rượu

Trang 12

CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

2.1 TỔNG QUAN VỀ RƯỢU VÀ RƯỢU GẠO CỔ TRUYỀN

2.1.1 Rượu etylic và ứng dụng

Rượu etylic (etanol) là một chất lỏng không màu, trong suốt, có vị nóng gắt và mùi

đặc trưng Công thức phân tử là C2H5OH, tỉ trọng d20 = 0,7894, nhiệt độ sôi ở 760mmHg là 780C, bốc cháy ở 120C, hòa tan trong nước theo bất kỳ tỉ lệ nào

Từ xa xưa, loài người đã biết sản xuất ra rượu etylic (cồn) làm đồ uống và cho đến ngày nay, nghề làm rượu – cồn vẫn đang phát triển mạnh

Rượu etylic (cồn etylic) ngoài công dụng làm đồ uống, còn được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau: để pha chế thức uống, làm dung môi cho công nghiệp sản xuất nước hoa; trong dược để trích ly các hoạt chất sinh học; nguyên liệu cho các ngành công nghiệp khác như trong công nghiệp sản xuất acid acetic, aldehyd acetic, etyl acetat và các este có mùi thơm khác; trong sản xuất giấm ăn; trong công nghiệp sản xuất cao su tổng hợp, làm nhiên liệu (chất đốt)…

Tùy tình hình phát triển ở mỗi nước, tỷ lệ cồn dùng trong các ngành rất khác nhau Tuy nhiên, cồn đưa vào sản xuất đồ uống hầu như luôn chiếm tỷ lệ lớn nhất 40 - 60% lượng cồn sản xuất được Cồn được dùng để tăng thêm nồng độ rượu của rượu vang, dùng pha chế các loại rượu mạnh, rượu uống cao độ như Whisky, Martin, Brandy, Napoleon, Rhum…Cồn còn là nguyên liệu trong sản xuất các thức uống pha chế có cồn như rượu Vodka, rượu mùi…Ở một số nước châu Á như Việt Nam

và Trung Quốc, có dòng rượu ngâm thuốc được xem là có tác dụng tốt đối với cơ thể: tăng sự sảng khoái, ăn và ngủ tốt hơn, tăng sức khỏe…

2.1.2 Phân loại rượu

Trước đây, rượu là tên gọi chung chỉ những hợp chất hữu cơ có nhóm chức hydroxyt (– OH) đính trực tiếp vào gốc ankyl Tuy nhiên, ngày nay rượu thường dùng để chỉ những thức uống có chứa cồn etylic (ethanol) Ethanol dùng trong sản xuất các loại thức uống phải là cồn sản xuất bằng phương pháp lên men Hay nói cách khác, tất cả những ngành công nghiệp sản xuất thức uống có cồn đều dựa trên quá trình sản xuất ethanol bằng con đường lên men – sử dụng các giống nấm men để lên men dòch chiết trái cây, rau củ hoặc lên men ngũ cốc để chuyển hóa đường thành rượu Có nhiều khóa phân loại rượu khác nhau; nhưng thường phân loại theo nồng độ ethanol thành 3 loại chính: rượu uống cao độ (rượu mạnh)

có nồng độ rượu trên 30%v/v, rượu thường có nồng độ rượu từ 15 - 30%v/v và rượu uống thấp độ (rượu nhẹ) có nồng độ dưới 15%v/v

Trang 13

2.1.3 Rượu gạo cổ truyền Việt Nam

Rượu cổ truyền Việt Nam rất đa dạng Mỗi vùng, miền đều có những sản phẩm đặc trưng riêng và đều rất nổi tiếng: rượu đế Làng Vân (Hà Bắc), rượu Bầu Đá (Bình

Định), rượu Gò Đen (Long An),… Chế phẩm bánh men dùng sản xuất rượu cũng

rất đa dạng và độc đáo, phân thành hai loại chính men lá và men thuốc bắc Tùy mỗi

địa phương có thể dùng những bài lá, bài thuốc bắc khác nhau

2.2 GIỚI THIỆU BÁNH MEN THUỐC BẮC

Hình 2.1 Một số loại bánh men thuốc bắc

Bánh men thuốc bắc là một loại men rượu được sản xuất thủ công tại Việt Nam Mỗi địa phương và mỗi dân tộc có phương pháp sản xuất riêng Trong chế phẩm bánh men thuốc bắc chứa nhiều giống vi sinh vật thuộc vi khuẩn, nấm men và nấm mốc (nấm sợi) Thực chất, men thuốc bắc là canh trường không thuần khiết của hệ

vi sinh vật có khả năng sinh trưởng tổng hợp hệ enzym đường hóa và lên men rượu Nguyên liệu chính để sản xuất bánh men thuốc bắc là: bột gạo, men giống và các vò thuốc bắc Bánh men thuốc bắc thường được sản xuất theo phương pháp cổ truyền Việc sản xuất bánh men theo phương pháp cổ truyền có những ưu và nhược điểm nhất định Ưu điểm: không cần giống vi sinh vật thuần khiết, không đòi hỏi kĩ thuật cao, và không cần nhiều vốn đầu tư Tuy nhiên chất lượng bánh men kém vì có nhiều tạp khuẩn dẫn đến chất lượng bánh men cũng không ổn định và hiệu suất lên men không cao

Ngày nay, cùng với những tiến bộ trong phân lập, nhân giống, kỹ thuật sản xuất bánh men có thay đổi, thay vì sử dụng bánh men gốc để sản xuất bánh men, người

ta dùng trực tiếp chủng vi sinh vật thuần khiết để sản xuất bánh men hoặc vẫn dùng bánh men gốc nhưng bổ sung thêm những giống thuần khiết, có hoạt lực cao để tăng chất lượng của bánh men thành phẩm

2.2.1 Giới thiệu về hệ vi sinh vật trong bánh men thuốc bắc

Thực chất bánh men thuốc bắc là canh trường không thuần khiết của hệ vi sinh vật

có khả năng sinh trưởng tổng hợp hệ enzym đường hóa và lên men rượu, nói cách

Trang 14

khác hệ vi sinh vật trong bánh men rất đa dạng Trong đó, có 3 loài phổ biến nhất,

có số lượng đông nhất và vai trò quan trọng nhất: nấm men, nấm mốc và vi khuẩn Các kết quả nghiên cứu khoa học cho thấy giá trị pH bánh men Việt Nam trong khoảng 5,76, độ ẩm khoảng 13,6%, hàm lượng vi sinh vật trong bánh men tương ứng là: vi khuẩn 2,6x106, nấm mốc 3,4x106, nấm men 5,8x107 cfu/gam bánh men Trong tổng số 119 vi sinh vật phân lập được thì có 53 tế bào nấm mốc, 51 tế

bào nấm men và 15 tế bào vi khuẩn Các chủng nấm mốc xác định được: Rhizopus

oryzae, Mucor indicus, Mucor circinilloides, Amylomyces rouxii…và các chủng

nấm men thường gặp: Saccharomyces cerevisiae, Hyphopichia burtonii,

Saccharomycopsis fibiligera, Pichia anomala và Candidas sp

2.2.1.1 Nấm men

Nấm men là nhóm vi sinh vật có cấu tạo đơn bào và nhân chuẩn (eukaryote) thường sinh sản bằng cách nảy chồi Hình dạng nấm rất phong phú phụ thuộc vào giống loài, nó có thế dạng hình cầu, hình trứng hay hình bầu dục, hình tam giác…

Đối với nấm men trong quá trình hoạt động sống, chúng đồng hóa

các monosaccharide trong điều kiện yếm khí, thải ra môi trường xung quanh sản phẩm dị hóa là rượu etylic và khí cacbonic nhờ tác dụng của một phức hệ các enzyme Đây là một trong những đặc trưng quan trọng của nấm men đã được nhân dân ta ứng dụng từ lâu dời để sản xuất rượu bằng bánh men thuốc bắc

Đặc điểm hình thái, dinh dưỡng chung của nấm men

Phân loại

Trong giới nấm, nấm men ở vào 2 nhóm phân loại khác nhau Một số nấm men có khả năng hình thành bào tử túi được xếp vào lớp nấm túi Những nấm men còn lại không có khả năng hình thành bào tử túi, được xếp vào lớp nấm bất toàn

Cấu tạo tế bào nấm men

Tế bào nấm men có cấu tạo phức tạp và được chia thành 2 phần chính: vỏ tế bào và phần trong nội tế bào (vỏ và protoplasma)

Các thành phần cấu tạo tế bào nấm men từ ngoài vào trong như sau:

- Vỏ tế bào (hay thành tế bào): có cấu tạo gồm 3 lớp Lớp ngoài là màng nhẵn gồm chủ yếu lypoproteid, lớp tiếp theo chứa phức hợp manan protein, lớp trong cùng cấu tạo từ những gốc glucan gồm 94% glucose và khoảng 6% hexoamin

- Vỏ trong của tế bào là màng tế bào chất rất mỏng dày khoảng 8nm và cũng gồm 3 lớp được cấu tạo từ phospholipid, sterol và protein

Trang 15

- Tế bào chất cytoplasma (còn gọi là nguyên sinh chất) là hệ thống keo nằm ngoài nhân khác với nucleoplasma là hệ thống keo nằm ngoài nhân Cytoplasma và nucleoplasma có tên gọi chung là protoplasma Tế bào chất chứa nhân và các cơ quan con khác

- Nhân tế bào được bao bọc bởi một màng nhân, bên trong chứa nucleoplasma trong suốt và các cromosome cấu tạo từ protid, acid dezoxyribonucleic, acid ribonucleic

và các enzyme

- Các cơ quan khác như ty thể, ribosome, không bào, hạt volutum,…

Sự sinh sản của nấm men

Nấm men có nhiều hình thức sinh sôi nảy nở khác nhau, phân thành :

- Sinh sản vô tính: nảy chồi, phân cắt, sinh sản bằng bào tử

- Sinh sản hữu tính

Trong đó, nảy chồi là hình thức sinh sản phổ biến nhất ở nấm men Khi một chồi xuất hiện các enzyme thủy phân sẽ phân giải phần polisaccharide của thành tế bào, làm chồi chui ra khỏi tế bào mẹ Vật chất mới được tổng hợp sẽ huy động đến chồi

và làm chồi phình to dần lên, khi đó sẽ xuất hiện vách ngăn giữa chồi và tế bào mẹ Khi tế bào chồi tách khỏi tế bào mẹ ở chỗ tách ra còn giữ lại một vết sẹo của chồi, trên tế bào con cũng mang một vết sẹo

Hình 2.2 Nấm men Saccharomyces

Đặc điểm của nấm men trong bánh men thuốc bắc

Trong mỗi gam bánh men có từ vài chục triệu đến vài trăm triệu tế bào nấm men Gồm 2 chi khác nhau:

- Endomycopsis (chủ yếu là Endo Fibuligenes)

- Saccharomyces (chủ yếu là S cerevisiae)

Endo Fibuligenes là loài nấm men rất giàu enzym amylase, glucoseamylase Do đó

vừa có khả năng rượu hóa vừa có khả năng đường hóa

Trang 16

Saccharomyces cerevisiae có khả năng lên men rất nhiều loại đường khác nhau như

glucose, saccharose, maltose, fructose, raffinose, galactose Chúng có khả năng lên men được ở nhiệt độ cao (khoảng từ 36 – 400C) Chịu được acid

Theo những nghiên cứu gần đây, nấm men trong bánh men rượu gạo của Việt Nam

có thể phát triển trên môi trường có hàm lượng glucose tương đối cao (20%v/v), tạo thành 8,8% v/v ethanol Điều kiện lên men tối ưu là ở 280C trong 4 ngày Tỷ lệ giống cấy là 5,5 log cfu/ml (Điều kiện đường hóa tốt nhất: ủ ở 340C trong 2 ngày

Tỉ lệ giống cấy: 5 log cfu/g gạo chín)

Đặc biệt các chủng nấm men trong bánh men thuốc bắc có khả năng chịu được

thuốc sát trùng Na2SiF6 với nồng độ 0,02 – 0,025% Đặc điểm này rất thuận lợi cho lên men khi cần sử dụng thuốc sát trùng

Đặc điểm quan trọng hơn hết là loài nấm men này có khả năng lên men các loại

nguyên liệu rất khác nhau như gạo, ngô, khoai, sắn với lượng đường trong dung dịch từ 12 - 14% có khi 16 - 18% Nồng độ rượu trong dịch lên men là 10 - 12% Nhiệt độ lên men thích hợp là 28 - 320C

Ngoài hai chi nấm men trên, trong bánh men thuốc bắc còn thấy nhiều loại nấm men dại khác nhau Chúng vừa có khả năng thủy phân tinh bột, vừa có khả năng chuyển đường thành cồn, tuy nhiên sự chuyển hóa này còn rất thấp Điều

đặc biệt là các loài nấm men dại này chịu nhiệt độ rất cao, có khi lên tới 60 - 650

C

và chịu được chất sát trùng ở nồng độ 0,05 - 1%

2.2.1.2 Nấm mốc

Đặc điểm hình thái, dinh dưỡng chung của nấm mốc

Nấm mốc là tên chung để chỉ một số đại diện nấm sợi, không phải là nấm men cũng không phải là nấm lớn có mũ như nấm rơm hay các loài nấm ăn khác

Nấm mốc rất phổ biến trong thiên nhiên, chủ yếu là trong đất và vỏ cây Có nhiều giống và loài nấm mốc khác nhau nhưng phần lớn đều có cấu tạo sợi và mang đính bào tử

Cho đến bây giờ người ta nhận thấy rằng nấm là một giới riêng không phải thuộc

động vật cũng không thuộc thực vật vì khi quan sát, ta thấy nấm có một số đặc điểm

sau: nấm không có diệp lục tố, không có khả năng tự tổng hợp các chất dinh dưỡng cho bản thân Chúng chỉ phát triển được trên những thức ăn hữu cơ đã có sẵn Là loại vi sinh vật phát triển thành thể sợi phân nhánh Những sợi phân nhánh này phát triển thành từng đám chằng chịt, người ta gọi là khuẩn ty hay hệ sợi nấm khi phát triển trên môi trường đặc

Trang 17

Khuẩn ty được phân ra thành 2 loại: khuẩn ty cơ chất hay khuẩn ty dinh dưỡng ăn sâu vào cơ chất hút chất dinh dưỡng từ môi trường nuôi cơ thể và khuẩn ty khí sinh mọc ra ngoài bề mặt cơ chất, từ những sợi nấm sẽ mọc ra các bào tử và trở thành cơ quan sinh sản sau này

Nấm mốc phân loại theo hai cách Nếu xét về cấu tạo thì gồm 2 loại: hệ sợi nấm có vách ngăn hoặc không có vách ngăn Nếu xét về cấu tạo cơ quan sinh sản có thể phân ra làm 2 loại: bào tử kín và bào tử hở

Phần lớn các loài nấm mốc hệ sợi có vách ngăn, vì vậy chúng là loại vi sinh vật có cấu tạo đa bào, ở một số loài nấm bậc thấp hệ sợi không có vách ngăn, toàn bộ

khuẩn ty coi như một tế bào phân nhánh (ở các giống Mucor, Rhizopus, Absidia,…)

Cấu tạo tế bào nấm mốc không khác với tế bào vi khuẩn và nấm men, nhưng có một hoặc đôi khi vài nhân định hình

Phương pháp sinh trưởng rất khác nhau đối với các giống, loài Bào tử của loài

Aspergillus khi gặp điều kiện thuận lợi sẽ phát triển tạo nhiều sợi và phân nhánh

đan chéo nhau thành mixen Từ đây mọc lên những sợi hình kim mang trên đầu

những bào tử Các bào tử có thể mang nhiều màu sắc khác nhau: vàng, xanh, lục,

đỏ, đen hoặc nâu…Ví dụ bào tử của Asp.awamori, usamii, niger có màu đen hoặc

nâu, còn bào tử Asp.oryzae có màu vàng hoặc màu vàng lục…

Hình 2.3 Chủng nấm mốc Aspergilus

Đặc điểm nấm mốc trong bánh men thuốc bắc

Trong bánh men thuốc bắc có nhiều loài nấm mốc phát triển thuộc Aspergillus,

Penicillium, Mucor, Rhizopus Số loại nấm mốc phụ thuộc vào các yếu tố như: nhiệt

độ, địa phương nơi sản xuất bánh men; nhưng trong đó, Mucor và Rhizopus thấy

phát triển nhiều hơn cả

Loài Mucor, đặc biệt là Mucor rouxxi có nhiều đặc tính quý như khả năng chịu nhiệt

độ cao (32 – 350

C) Chúng vừa có khả năng đường hóa vừa có khả năng rượu hóa

Trang 18

Hình 2.4 Chủng nấm mốc Mucor

2.2.1.3 Vi khuẩn

Đặc điểm hình thái, dinh dưỡng chung của vi khuẩn

Vi khuẩn có nhiều hình thái, kích thước và cách sắp xếp khác nhau Đường kính của phần lớn vi khuẩn khoảng 0,2 – 2,0µm, chiều dài cơ thể khoảng 2,0 – 8,0µm Những hình dạng chủ yếu của vi khuẩn là hình cầu, hình que, hình dấu phẩy, hình xoắn, hình có cuống, hình có sợi…

Cấu tạo tế bào vi khuẩn:

- Thành tế bào: là cấu trúc lớp ngoài cùng, có độ rắc chắc nhất định có khả năng bảo

vệ tế bào trong điều kiện bất lợi

- Màng tế bào: cấu tạo bởi 2 lớp photpholipid và các protein nằm phía trong, phía ngoài hay xuyên qua màng

- Tế bào chất: là vùng dịch thể ở dạng keo chứa các chất hòa tan trong suốt và các hạt như riboxom, gồm khoảng 80% nước

- Thể nhân: nhân nguyên thủy chưa có màng nhân, chỉ một nhiễm sắc thể

- Tiên mao: là những sợi lông dài, uốn khúc mọc ở mặt ngoài một số vi khuẩn giúp chúng có thể chuyển động trong môi trường lỏng

Đặc điểm vi khuẩn trong bánh men thuốc bắc

Trong bánh men thuốc bắc có nhiều loài vi khuẩn phát triển Trước đây chủ yếu là

vi khuẩn lactic và acetic Các loài vi khuẩn này thường làm chua môi trường Thời gian đầu quá trình lên men, quá trình này xảy ra là có lợi vì pH môi trường do chúng tạo ra sẽ thích hợp cho nấm men và nấm sợi phát triển Tuy nhiên pH xuống quá thấp lại ảnh hưởng xấu cho quá trình lên men Mặt khác trong giai đoạn sau, nếu dịch lên men có oxy thì vi khuẩn acetic sẽ oxy hóa rượu thành acid acetic, làm giảm lượng cồn tạo thành, không có lợi Ngày nay, bằng phân lập, người ta thu

được và bổ sung vào chế phẩm bánh men nhiều chủng giống vi khuẩn có khả năng

chuyển hóa tinh bột thành đường: B subtilis, B diastaticus…

Trang 19

Hình 2.5 Vi khuẩn Bacillus Subtilis

2.3 TỔNG QUAN VỀ CÂY LÚA

2.3.1 Nguồn gốc, phân loại

Nguồn gốc thực vật

Cây lúa thuộc họ hòa thảo (Gramineae), chi Oryza Trong chi Oryza có nhiều loài, sống 1 năm hoặc nhiều năm, trong đó chỉ có 2 loài trồng là Oryza Sativa và Oryza

Glaberrima Oryza Sativa phổ biến ở châu Á, chiếm đại bộ phận diện tích trồng lúa,

có nhiều giống có đặc tính tốt cho năng suất cao Oryza Glaberrima: hạt nhỏ, năng

suất thấp, chỉ trồng trên diện tích nhỏ ở Tây Phi

Loài lúa trồng ở châu Á (Oryza Sativa) có 3 loài chính: lúa Japonica vùng ôn đới, lúa Japonica vùng nhiệt đới và lúa Indica vùng nhiệt đới Cây lúa ở Đông Dương

phát triển theo hai hướng: từ Lào theo sông Cửu Long đi xuống phương nam có đặc

tính của lúa Japonica nhiệt đới, dọc bờ biển Đông có đặc tính của lúa Indica Vì

vậy, Việt Nam với khí hậu nhiệt đới và với hệ sinh thái của thảo mộc đa dạng, có cả

cây lúa Indica và cây lúa Japonica nhiệt đới

Phân loại

Có nhiều cách phân loại khác nhau: phân theo mùa vụ, theo điều kiện sinh thái, theo thời gian sinh trưởng và thu hoạch trong năm, theo điều kiện tưới… Tuy nhiên, thông thường, lúa được phân thành 2 loại chính theo chất lượng và hình dáng hạt: lúa tẻ và lúa nếp

Lúa tẻ và lúa nếp khác nhau là do cấu tạo và thành phần tinh bột… Lúa tẻ có thành phần tinh bột chủ yếu là amylose, các phân tử có cấu tạo mạch ngang (liên kết

1 - 4) Lúa nếp có thành phần chủ yếu là amylopectin, ngoài mạch ngang còn có cấu tạo mạch dọc (liên kết 1 - 6) Có thể dùng phản ứng đặc trưng của tinh bột với Iodua kali (KI) để phân biệt 2 loại này: amylose kết hợp với KI có màu xanh tím, còn amylopeptin kết hợp với KI có màu nâu đỏ Người ta cho rằng lúa nếp là do lúa tẻ

Trang 20

biến dị mà thành Trong thực tế trồng trọt, nếu không có điều kiện phù hợp hoặc

được chăm sóc thích hợp thì phẩm chất các loại lúa nếp (như độ dẻo, hương vò) sẽ

bị suy giảm Chúng ta có nhiều giống nếp quý địa phương như quýt, nếp cái hoa vàng, nếp cẩm… cần được quan tâm trong kỹ thuật nông học nhằm gìn giữ nguồn tài nguyên quý, độc đáo của Việt Nam

2.3.2 Thành phần hóa học

Lúa gạo gồm vỏ trấu 20% và phần gạo thô 80%

Vỏ trấu: thành phần chủ yếu là hemicellulose, lignin không có giá trị dinh dưỡng

nên trong quá trình chế biến được tách bỏ (càng triệt để càng tốt)

Mầm: gồm có phôi mầm, phôi rễ và trụ phôi ở giữa phần dưới của hạt, chiếm 4%

khối lượng Trong phôi chứa nhiều chất dinh dưỡng protein, lipid, một số glucid hòa tan và một lượng lớn vitamin cùng enzym của hạt Trong sản xuất gạo và bột gạo, phôi cần được tách triệt để vì hàm lượng chất béo trong phôi cao, dễ bị oxi hóa làm giảm chất lượng sản phẩm

Nội nhũ: gồm lớp aleuron và phôi nhũ tích tụ tinh bột, chiếm 93% Là thành phần

chủ yếu của hạt – nơi dự trữ dinh dưỡng của hạt Thành phần chủ yếu là tinh bột và protein Ngoài ra còn có một lượng nhỏ chất béo, vitamin và khoáng

Bảng 2.1 Thành phần hóa học lúa gạo

(Nguồn: D.K Salunkhe, 1985)

Tinh bột: là nguồn gốc chủ yếu cung cấp calo Giá trị nhiệt lượng của lúa là 3594

calo, so với lúa mì là 3610 calo, độ đồng hóa đạt đến 95,9% Tinh bột gạo có hình

đa giác, kích thước nhỏ, thay đổi trong khoảng 2 - 10 µm Kích thước trung bình

của tinh bột gạo so với kích thước tinh bột của các loại hạt khác như sau:

tinh bột gạo < ngô < đại mạch < lúa mì < yến mạch < sắn < khoai tây

Trang 21

Hạt tinh bột gạo có kích thước nhỏ và nằm sát nhau nên quá trình hồ hóa sẽ khó khăn hơn, nhiệt độ hồ hóa khoảng 70 – 800C, cao hơn so với tinh bột khoai tây: 55 –

650C; tinh bột sắn: 60 - 700C

Tinh bột có 2 loại: Amylose có cấu tạo mạch thẳng và amylopectin có cấu tạo mạch nhánh Tỷ lệ thành phần amylose và amylopectin liên quan đến độ dẻo của hạt Các loại gạo VN có hàm lượng amylose thay đổi từ 15 - 35% Nếu hạt có 10 - 18% amylose thì gạo mềm, dẻo từ 25 - 30% thì gạo cứng Gạo nếp có nhiều amylopectin nên thường dẻo hơn gạo tẻ

Protein: Tỷ lệ chiếm khoảng 6 - 8%, thấp hơn so với lúa mì và các loại khác Các

giống lúa VN có lượng protein thấp nhất 5,25%, cao nhất 12,84%, phần lớn trong khoảng 7 – 8% Lúa nếp có hàm lượng protein cao hơn tẻ, lúa chiêm cũng có lượng protein cao Protein trong gạo gồm albumin 5%, globulin 10%, prolamin 5%, glutein 80%

Lipit: hàm lượng nhỏ; phân bố chủ yếu ở lớp vỏ gạo và phôi nên dễ mất trong quá

trình chế biến gạo Nếu ở gạo là 2,02% thì ở gạo giã chỉ còn 0,52% Chủ yếu là acid béo không no: oleic 42,3%, linoleic 30,6%, palmitic 15,5%

Vitamin: Trong lúa gạo ngoài các chất dinh dưỡng trên, còn có một lượng lớn các

vitamin đặc biệt là các loại vitamin B như B1, B2, B6, PP… Lượng vitamin B1 là 0,45 mg/100 hạt (trong đó phân bố ở phôi 47%, vỏ cám 34,5% trong hạt gạo chỉ có 3,8%) so với lúa mì là 0,52 mg và ngô là 0,49% mg

Trang 22

2.4 QUI TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU GẠO THEO PHƯƠNG PHÁP TRUYỀN THỐNG TỪ BÁNH MEN THUỐC BẮC

Hình 2.6 Qui trình sản xuất rượu gạo theo phương pháp truyền thống từ bánh men thuốc bắc

2.4.1 Thuyết minh quy trình

Bánh men

Trang 23

Nguyên liệu

Trong sản xuất rượu truyền thống ở nước ta, gạo là nguyên liệu thường dùng nhất Rượu nấu từ các loại gạo khác nhau sẽ cho chất lượng khác nhau Theo kinh nghiệm, rượu nấu từ gạo nếp là ngon nhất – khi uống rượu cho cảm giác êm nồng, thơm, vò ngọt Gạo xát dối còn nhiều cám hoặc các loại gạo cũ ít nhựa cho hiệu suất sản xuất cao và dễ làm

Nguyên liệu có thể đem nghiền để tăng hiệu suất thủy phân trong quá trình nấu nguyên liệu

Nấu nguyên liệu

Mục đích của quá trình nấu nguyên liệu là nhằm phá vỡ màng tế bào của tinh bột, chuyển tinh bột thành trạng thái hòa tan trong dung dịch – hồ hóa tinh bột Khi đun nguyên liệu với nước, sẽ xảy ra các hiện tượng trương nở, hòa tan các chất kết dính giữa tế bào (pectin, tinh bột, pentozan…), dẫn đến làm giảm độ bền cơ học của nguyên liệu Nhiệt độ khoảng 140 - 1500C, thành tế bào sẽ bị phá vỡ, các hạt tinh bột sẽ tách ra và hòa tan vào dung dịch

Lên men lỏng

Quá trình lên men lỏng: nấm men sử dụng đường tạo ra để lên men rượu Khi cơm ủ

có mùi thơm nhẹ của rượu, ăn thấy ngọt, có hơi cay vò của rượu thì chuyển sang ủ trong chum vại kín với nước sạch theo tỉ lệ gạo : nước là 1: 2–3 Thời gian ủ lỏng (lên men lỏng) khoảng 2 – 3 ngày Cơm rượu ủ trong điều kiện kín, nấm mốc ngừng phát triển nhưng enzym tạo thành vẫn tiếp tục thủy phân tinh bột Trong giai đoạn này, nấm men phát triển mạnh nhờ lượng oxi hòa tan trong nước và lượng đường tạo thành, sau đó chuyển sang lên men rượu

Chưng cất

Trang 24

Kết thúc quá trình lên men lỏng, cơm rượu được đem chưng cất, thu được rượu

Rượu truyền thống chỉ qua chưng cất thủ công nên thường vẫn còn đục

2.4.2 Các biến đổi trong quá trình lên men

Hóa sinh

Trong quá trình lên men rượu, xảy ra hai quá trình sinh hóa cơ bản Quá trình chuyển đường và các thành phần khác thành acid hữu cơ Có hai quá trình tạo acid hữu cơ cơ bản là:

- Quá trình tạo acid acetic

- Quá trình tạo acid lactic

Quá trình tạo acid lactic mạnh hơn Tuy nhiên, cả hai quá trình đều xảy ra yếu vì giai đoạn đầu, lượng đường tạo ra không cao

Quá trình chuyển hóa tinh bột thành đường

Do sự phát triển của nấm mốc và nấm men Endomycopsis, tinh bột được chuyển

thành đường Các loài nấm men và nấm mốc này trong quá trình phát triển tạo ra rất nhiều enzyme amylase và glucoseamylase Các enzyme này là enzyme cảm ứng nên nguyên liệu là loại chứa nhiều tinh bột sẽ kích thích quá trình sinh tổng hợp rất mạnh mẽ

Glucose tạo ra trong quá trình thủy phân tinh bột, bình thường sẽ ức chế ngược lại phản ứng thủy phân Nhưng ở đây lượng đường glucose tạo thành hầu như sẽ được chuyển hóa thành cồn hoặc phục vụ cho sinh sản và phát triển của VSV Do đó, cơ chế kìm hãm ngược của glucose thường không xảy ra

Quá trình chuyển hóa đường thành cồn

Quá trình này được thực hiện bởi: Saccharomyces sp., Mucor và Rhizopus sp,

Endomycopsis sp Trong đó Saccharomyces đóng vai trò cơ bản

Trang 25

Sản xuất rượu trong công nghiệp: hai giai đoạn đường hóa và rượu hóa tách rời nhau Ngược lại trong sản xuất rượu thủ công, hai khâu này xảy ra gần như đồng thời Như đã đề cập ở trên, vì men giống là hỗn hợp của cả nấm men, nấm mốc và

vi khuẩn nên khi rắc men vào các nguồn tinh bột để lên men, thì trước tiên nấm mốc phát triển, sinh ra các enzyme đường hóa chuyển tinh bột thành đường (glucose, fructose, maltose…) Lượng đường tạo ra được nấm men sử dụng để phát triển tăng sinh khối và trong điều kiện yếm khí thì sử dụng để lên men rượu Song song với quá trình này là các quá trình chuyển hóa đường và các acid hữu cơ thành các sản phẩm phụ khác

Có một điểm cần lưu ý là, tất cả các quá trình chuyển hóa này xảy ra xen kẽ nhau,

hỗ trợ nhau và cuối cùng sản phẩm tạo ra không chỉ có cồn và nước mà là một hỗn hợp các thành phần khác nhau

2.4.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men

Ảnh hưởng của tỷ lệ, chất lượng giống cấy

Ở đây là tỉ lệ và chất lượng bánh men cho vào Nếu lượng bánh men cho vào ít thì

lượng vi sinh vật không đủ để thực hiện các quá trình chuyển hóa, hiệu suất thấp

Ngược lại, nếu cho quá nhiều thì nguồn dinh dưỡng không đủ cung cấp cho hệ vi sinh vật phát triển, dẫn đến sự ức chế lẫn nhau làm giảm hiệu suất lên men

Ảnh hưởng của hàm lượng đường

Hàm lượng đường thuận lợi cho nấm men lên men là 10 - 15%, mặc dù nấm men vẫn có thể lên men được ở nồng độ đường 25 - 30% nhưng chậm Nồng độ

đường cao sẽ tạo áp suất thẩm thấu lớn lên tế bào nấm men, ức chế nấm men, thời

gian lên men kéo dài, đường không được sử dụng triệt để Ngược lại, nồng độ

đường loãng thì không có lợi về kinh tế và hiệu suất lên men cũng không cao

Ảnh hưởng của pH

Trong điều kiện lên men rượu, pH tối ưu để tạo ethanol là 4,5 – 5,0 Đối với dịch đường từ nguyên liệu thường khống chế ở pH = 4,8 – 5,2 Nhằm tạo điều kiện cho amylase tiếp tục chuyển hóa tinh bột và dextrin thành đường lên men được Tuy nhiên, lưu ý khi nhân giống nấm men, người ta thường khống chế pH = 3,8 – 4,0 để hạn chế vi sinh vật tạp nhiễm Đến khi nấm men đã phát triển, đủ mạnh để lấn át vi khuẩn tạp thì nâng pH đến tối ưu để nấm men phát triển nhanh hơn

Ảnh hưởng của nhiệt độ

Mỗi vi sinh vật đều có nhiệt độ tối ưu cho quá trình phát triển của chúng

Nhiệt độ tối ưu cho nấm men Saccharomyces khoảng 28 - 320C Ở nhiệt độ thấp hơn, nấm men sẽ lên men tốt hơn và triệt để hơn nhờ thời gian lên men cũng kéo

Trang 26

dài Tuy nhiên thực tế nên xem xét vấn đề chi phí để làm lạnh và ổn định nhiệt Ở nhiệt độ cao, 35 - 38 nấm men dại và các vi sinh vật tạp nhiễm phát triển mạnh,

dễ nhiễm vi khuẩn lactic hơn, hoạt tính của nấm men cũng giảm nhanh mặc dù thời gian lên men ngắn hơn

Ảnh hưởng của sục khí

Việc sục khí vào dịch đường sẽ giúp cho nấm men phát triển nhanh hơn Tuy nhiên, việc dư oxy sẽ làm tăng sinh khối, giảm hiệu suất lên men Vì vậy, thực tiễn sản xuất, người ta chỉ sục một lượng nhỏ oxy ban đầu, đủ để đảm bảo cho sinh trưởng phát triển và lên men của nấm men

Ảnh hưởng của SO 2

SO2 là hóa chất được cho phép sử dụng trong sản xuất rượu và rượu vang ở hầu hết các nước trên thế giới SO2 có tác dụng làm giảm hoặc tiêu diệt các loại vi khuẩn tạp nhiễm có hại trong quá trình lên men Liều lượng thường dùng trong sản xuất là 0,02% vì nấm men có khả năng chịu được nồng độ SO2 0,02 - 0,025% Dùng nhiều có thể ức chế cả hoạt động của nấm men Các hóa chất thường dùng là natri sunfit Na2S2O5 và kali sunfit K2S2O5

Ảnh hưởng của các hóa chất và chất sát trùng

Trong điều kiện sản xuất, thường phải dùng các chất sát trùng để hạn chế sự tạp nhiễm Có thể dùng nhiều loại hóa chất khác nhau: clorua vôi, formalin, hay fluosilicat natri… với nồng độ thích hợp sao cho hạn chế được sự phát triển của tạp khuẩn và không ảnh hưởng xấu đến hoạt động của nấm men Khi dùng formalin hay fluosilicat natri, nồng độ không vượt quá 0,02% so với dịch lên men Khi dùng acid, có thể tham khảo bảng dưới đây:

Trang 27

2.4.4 Sản phẩm phụ của quá trình lên men

Ngoài hai sản phẩm chính là etylic và CO2thì quá trình lên men còn sinh ra nhiều

sản phẩm phụ khác

Có thể chia thành 4 nhóm là: acid, ester, aldehyde và rượu cao phân tử

Trang 28

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU

3.1.1 Địa điểm và thời gian

Khảo sát được tiến hành tại 10 cơ sở sản xuất rượu thủ công trên địa bàn thị xã Bình Minh, tỉnh Vĩnh Long

Đề tài được thực hiện trong 16 tuần, từ ngày 05/08/2013 đến ngày 25/11/2013

Bảng 3.1 Danh sách các cơ sở sản xuất rượu thủ công

1 Thạch Hữu Dưỡng Phường Đông Thuận, TX.Bình Minh, Vĩnh Long

2 Sơn Lập Ấp Phù Ly 2, xã Đông Bình, TX.Bình Minh, Vĩnh Long

3 Thạch Kiệt Ấp Phù Ly 1, xã Đông Bình, TX.Bình Minh, Vĩnh Long

4 Thạch Thị Hường Ấp Phù Ly 1, xã Đông Bình, TX.Bình Minh, Vĩnh Long

5 Sơn Na Oa Phường Đông Thuận, TX.Bình Minh, Vĩnh Long

6 Kim Hoàng Dan Ấp Phù Ly 2, xã Đông Bình, TX.Bình Minh, Vĩnh Long

7 Thạch Sô Met Ấp Phù Ly 2, xã Đông Bình, TX.Bình Minh, Vĩnh Long

8 Lâm Văn Út Phường Đông Thuận, TX.Bình Minh, Vĩnh Long

9 Thạch Thị Hồng Ấp Phù Ly 2, xã Đông Bình, TX.Bình Minh, Vĩnh Long

10 Kim Thị Liên Phường Đông Thuận, TX.Bình Minh, Vĩnh Long

3.1.2 Dụng cụ, thiết bị

- Cảm biến nhiệt ( Nối với máy tính thông qua chương trình TEMPer1W)

- Khúc xạ kế

3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Thí nghiệm 1: Khảo sát kích thước và hình ảnh của thiết bị chưng cất

Mục đích: xác định kích thước thực tế của thiết bị chưng cất thường được sử dụng,

đánh giá hệ thống chưng cất của quá trình sản xuất rượu đế

Thí nghiệm 2: Khảo sát sự thay đổi của nhiệt độ trong quá trình chưng cất

Mục đích: nhằm theo dõi và xác định thông số nhiệt độ trong quá trình chưng cất

Thí nghiệm 3: Khảo sát sự thay đổi của nồng độ rượu trong quá trình chưng cất

Mục đích: nhằm theo dõi và xác định nồng độ rượu trong quá trình chưng cất, đồng

thời cho thấy được mối quan hệ giữa nhiệt độ và nồng độ rượu khi tiến hành chưng cất

Trang 29

Phương pháp xử lý kết quả

Kết quả theo dõi được ghi nhận bằng chương trình TEMPer1W và số liệu được xử

lý bằng Microsoft Excel

Trang 30

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ KHẢO SÁT THỰC TẾ

4.1 HÌNH ẢNH VÀ KÍCH THƯỚC CỦA THIẾT BỊ CHƯNG CẤT TẠI CÁC

- Nhiên liệu: Củi

- Khối lượng gạo/mẻ: 8 kg

- Nhiên liệu: Trấu

- Khối lượng gạo/mẻ: 7 - 8 kg

- Thể tích dịch lên men: 30 - 35 lít

Trang 31

- Thể tích dịch lên men: 35 – 40 lít

Trang 32

- Nhiên liệu: Củi

Nhìn chung, hệ thống chưng cất tại các cơ sở này có đặc điểm khá tương đồng nhau

Ưu điểm của hệ thống:

- Giá thành rẽ

- Dễ dàng di chuyển và vệ sinh sau mỗi lần nấu

- Có thể dễ dàng sửa chữa

Trang 33

Rất thích hợp cho việc sản xuất theo qui mô thủ công

Do nấu với khối lượng gạo ít (7 – 10kg ) nên dù thiết kế với kích thước khác nhau nhưng thể tích nồi đun thường dao động trong khoảng 50 – 65 lít

Nhiên liệu để phục vụ cho quá trình chưng cất rượu thủ công phổ biến là trấu Trấu

có giá thành rẽ và dễ vận chuyển do khối lượng nhẹ nhưng sẽ tốn nhiều công sức theo dõi quá trình cháy để tiếp nhiên liệu nhằm duy trì nhiệt độ Bên cạnh đó, củi cũng là nhiên liệu được một số cơ sở sử dụng

Nhìn chung, do sản xuất với qui mô nhỏ nên hệ thống chưng cất đơn giản Vì thế, sản phẩm rượu thường có chất lượng không cao do có chứa nhiều sản phẩm phụ

4.2 SỰ THAY ĐỔI CỦA NHIỆT ĐỘ TRONG QUÁ TRÌNH CHƯNG CẤT

Qua khảo sát nhận thấy trong quá trình chưng cất, nhiệt độ của dung dịch và hơi rượu thay đổi theo thời gian, nhiệt độ ảnh hưởng rất lớn đến lượng rượu thu nhận

Xác định thông số nhiệt độ nhằm kiểm soát quá trình chưng cất là việc làm giúp nhà sản xuất điều khiển tiến trình sản xuất hiệu quả

Thay đổi nhiệt độ của dung dịch và hơi rượu được tiến hành ghi nhận với khoảng cách giữa hai lần ghi là 10 phút và ghi nhận trong suốt quá trình chưng cất Kết quả

được thể hiện ở Bảng 4.2 – 4.20

4.3 SỰ THAY ĐỔI CỦA NỒNG ĐỘ RƯỢU TRONG QUÁ TRÌNH CHƯNG

CẤT

Nồng độ rượu ghi nhận trong suốt quá trình chưng với thời gian giữa hai lần ghi

nồng độ là 5 phút Kết quả ghi nhận được thể hiện trên Hình 4.1 – 4.10

Trang 34

Hình 4.1 Biểu đồ biểu diễn sự thay đổi nhiệt độ và nồng độ rượu theo thời gian tại cơ sở 1

Bảng 4.2 Diễn biến nhiệt độ từ lúc bắt đầu chưng cất đến lúc có rượu ngưng tụ (thời gian

nâng nhiệt) tại cơ sở 1

Thời gian

(phút)

Nhiệt độ dung dịch ( 0 C)

Chênh lệch nhiệt

độ dung dịch

Nhiệt độ hơi ( 0 C)

Trang 35

Từ lúc rượu bắt đầu ngưng tụ tới lúc kết thúc quá trình chưng cất, nhiệt độ và nồng

độ rượu biến đổi như sau:

- Nhiệt độ dung dịch tăng đều và dao động trong khoảng 91 – 1000C Nhiệt độ tăng không ổn định do quá trình tiếp nhiên liệu không đều và ảnh hưởng của điều kiện môi trường

- Nhiệt độ hơi phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ dung dịch

Trang 36

Thời gian

(phút)

Trang 37

- Nhiệt độ dung dịch tăng đều và dao động trong khoảng 90 – 1000C Nhiệt độ tăng không ổn định là do quá trình tiếp nhiên liệu không đều và ảnh hưởng của điều kiện môi trường

- Nhiệt độ hơi dao động trong khoảng 81 - 1000C Nhiệt độ hơi tăng ổn định và phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ dung dịch

Theo Hình 4.2 ta thấy:

- Nồng độ rượu lúc bắt đầu ngưng tụ là 47(%v/v) Nồng độ rượu giảm dần theo thời gian chưng cất Cứ sau 5 phút thì nồng độ rượu giảm từ 0,5 – 2,5(%v/v) Nồng độ rượu cuối cùng thu được là 7,5(%v/v)

Thời gian

(phút)

Trang 38

Bảng 4.7 Diễn biến nhiệt độ từ lúc có rượu ngưng tụ đến lúc kết thúc quá trình chưng cất tại

cơ sở 3

Thời gian

(phút)

- Nhiệt độ dung dịch tăng đều và dao động trong khoảng 91 – 1000C Nhiệt độ tăng

Trang 39

Cơ Sở 4:

Thời gian

(phút)

Trang 40

- Nhiệt độ dung dịch tăng đều và dao động trong khoảng 91 – 1000C Nhiệt độ tăng

ổn định và tăng khá chậm Nhiệt độ có lúc giảm do quá trình tiếp nhiên liệu không đều

- Nhiệt độ hơi dao động trong khoảng 81 - 970C Nhiệt độ hơi ổn định và phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ dung dịch

Theo Hình 4.4 ta thấy:

- Nồng độ rượu lúc bắt đầu ngưng tụ là 45(%v/v) Nồng độ rượu giảm dần theo thời gian chưng cất Cứ sau 5 phút thì nồng độ rượu giảm từ 0,5 – 3(%v/v) Nồng độ rượu giảm nhanh nhất là sau 5 phút kể từ lúc bắt đầu lấy rượu, giảm 3(%v/v) Nồng

độ rượu cuối cùng thu được là 5(%v/v)

Định dạng
Số trang	86
Dung lượng	1,28 MB