Cong nghe len men san xuat cac san pham len men

PHÂN LOẠI THEO SẢN PHẨM TRAO ðỔI CHẤT• Các sản phẩm trao ñổi chất bậc một là các chất cơ bản có phân tử lượng thấp của vật chất tế bào như: acid amin, acid citric, các nucleotid, các vit

PHÂN LOẠI THEO SẢN PHẨM TRAO ðỔI CHẤT

• Các sản phẩm trao ñổi chất bậc một là các chất

cơ bản có phân tử lượng thấp của vật chất tế bào như: acid amin, acid citric, các nucleotid, các vitamin

• Các sản phẩm trao ñổi chất bậc hai là các chất ñược tạo ra trong quá trình trao ñổi chất, phục

vụ gián tiếp hoặc không tham gia vào hoạt ñộng sống cũng như cấu trúc của vi sinh vật

PHÂN LOẠI TRONG CÔNG NGHIỆP

• Các dung môi hữu cơ: etanol, glycerit,

butanol,…

• Các acid hữu cơ: acid acetic, acid citric,

acid lactic, acid propionic,

• Các acid amin và các nucleotid: acid

glutamic, lysin

• Các vitamin

• Các loại kháng sinh

• Các hợp chất khác

1.Giới thiệu chung về các sản phẩm lên men

Lên men acid hữu cơ (acid acetic, acid lactic, acid citric)

Lên men acid amin(acid glutamic)

Lên men etanol

Lên men truyền thống

Các sản phẩm Lên men

Qúa trình lên men etanol tạo nhiều sản phẩm phục vụ cho con ngườinhư: cồn, bia, rượu…

Kiểm tra nguyên liệu

Kiểm tra dịch lên men

Kiểm tra ñịnh kỳ

Kiểm tra sản phẩm thô

Kiểm tra sản phẩm

2.1.LÊN MEN ETANOL Bia ñược con người sử dụng từ 7000 năm trước Công nguyên, ñầu2.1.3.PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN BIA

tiên do người dân Babilon sản xuất từ hạt ñại mạch và các hạt ngũcốc

2.1.3.1.NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT

BIA = MALT ðẠI MẠCH + HOUBLON + NƯỚC + NẤM MEN

MALT ðẠI MẠCH HOA HOUBLON

NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT

MALT ðẠI MẠCH

NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT

HOA HOUBLON

Nguyên liệu thay thế

2.1.3.2.QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA

Nguyên liệu Nghiền Nấu bia Lọc và rửa bã

Nấu hoa houblon

Thanh trùng Bia chai

Nhân giống nơi sản xuất Nhân giống phịng TN

Men giống

2.1.3.2.1.Nghiền nguyên liệu

• Mục đích:làm nhỏ nguyên liệu, tăng bề mặt tiếp xúc với nước,thúc

đẩy quá trình đường hĩa, quá trình thủy phân nhanh hơn

Sàng rung

tang quay

chổi

quạt (1500v/

phút)

Hình: máy làm sạch và đánh bóng malt

2.1.3.2.2.Nấu bia

• Quá trình nấu: có nhiều phương pháp-Phương pháp ngâm:nâng nhiệt ñộ lên 750C ñể ñường hóa

-Phương pháp ñun sôi: khoảng 70% malt và 30%gạo

HỆ THỐNG ðIỀU KHIỂN VÀ CÁC NỒI HỒ HÓA, ðƯỜNG HÓA

• Nồi gạo :
Xuống bột 32oC
72oC (giữ 20’)
83oC (giữ 5’)

72oC (giữ 30’)
100oC (giữ 15’)

• Nồi malt :
Xuống bột 40oC
50oC (giữ 15’)

• Nồi cháo:
Nồi gạo 100oC + nồi malt (50oC)
65oC (giữ 20’)

70oC (giữ 10’)
76oC

• Nhiệt ñộ hồ hóa : 80oC – 85oC

• Nhiệt ñộ dịch hóa: 70oC – 75oC

• Nhiệt ñộ ñường hóa: 60oC – 65oC

• Nhiệt ñộ ñạm hóa: 45oC – 50oC

1 Nguồn nước máy 2 Bơm nước nóng

3 Bơm dịch 4 Nối với ống mềm hồi lưu

5 Từ hệ CIP 6 Nối với ống hồi lưu

1 Thân thiết bị;

2 Vùng chứa tác nhânnhiệt;

3 Cánh khuấy;

4 Trục cánh khuấy;

5 Hộp giảm tốc;

6 Motour;

7 Cửa cấp tác nhân nhiệt;

7 Cửa cấp nước ngưng;

8 Cửa tháo sản phẩm;

9 ðường cấp nước;

10 ðường thoát hơi;

11 Cửa nạp nhiên liệu;

12 ðồng hồ ño nhiệt ñộ;

13 ðồng hồ ño áp lực

2.1.3.2.3.Lọc nước mout, rửa bã

-Bước 1: lọc dung dịch, thu nước nha ñầu

-Bước 2: dùng nước nóng rửa bã, thu nước

nha cuối

1 ðồng hồ áp lực

2 Kính quan sát

3 Van ñưa dịch trong ra

4 Van hồi lưu

5 ðường hồi lưu

Lên men 2.1.3.2.6.Lên men

• Lên men chính: ở 60C-80C trong7-12 ngày với bia vàng, 12-18 ngày với bia ñen

• Lên men phụ và tàng trữ bia: ở

00C-10C với áp suất 1-1,2kG/cm2trong 7 ngày

CẤU TẠO CỦA COMPITANK

CO 2 vào

CO 2

ra 6

1

3

Glycol ra

22245Glycol vào

6 Van vệ sinh

Sơ đồ quy trình thu hồi CO 2

2.1.3.2.8 Lọc bia

• ðắp bột: cho H2O đầy đường ống Cho bột trợ

lọc vào bồn chứa, cho qua van 2, 3 vào máy

lọc (5000L/h) Mở van 4 cho dịch bột trở lại

bồn chứa bột Dùng 15kg diatomic tạo lớp áo

1, 15’; Dùng 15kg diatomic tạo lớp áo 2, 15’

2.1.3.2.9.Bão hịa CO2

2.1.3.2.10.Chiết chai, thanh trùng

HỆ THỐNG CHIẾT CHAI

30 ÷ 320C

Nhiệt ñộ H1

Mức qui ñịnhThông số kiểm

soátMức qui ñịnh

Thông số kiểm

soát

Tiêu chuẩn chất lượng bia thành phẩm

• Mùi, vị : thơm ngon, ñặc trưng của malt và houblon

• Màu sắc: màu vàng sáng ñặc trưng của bia.

• ðộ bọt : bọt dày trắng mịn, kết dính tốt.

• ðộ trong: trong suốt, không có vật thể lạ

Tiêu chuẩn chất lượng bia thành phẩm

• ðộ Balling nguyên thuỷ: 12,2 ± 0,2 (% chất khô)

• Không có vi sinh vật gây bệnh

• Thời gian bảo quản: 6 tháng

• Gruzia, Iran (6000 – 5000 BC)  Trung Á, Ai Cập  Trung Quốc, Hy Lạp, Rome,…

• Grapes:

– BC 4-5000 năm,Vitis silvestris– BC 2-3000 năm, Vitis vinifera

• Mục ñích:

– Lễ hội– Dịp trọng ñại– Chữa bệnh

Phân loại rượu vang

Ớ Các giống chắnh

Ờ Vitis vinifera

Ờ Vitis labrusca, Vitis aestivalis, Vitis rupestris, Vitis

rotundifolia, Vitis riparia

Ớ Vang pha rượu mạnh (fortified wines): thường ngọt,

ựộ cồn cao VD: Brandy, Port,

Ớ Vang dùng ựể nấu ăn (cooking wines): có chứa

chút muối, chất lượng kém

Hệ vi sinh vật trong sản xuất rượu vang

Ớ Nấm men vang (Wine Yeast):

Nướcnho + vỏ+ hạt

Nước nho +

vỏ + hạt + cọngMàu

1,170,48

Tác ựộng của các thành phần trong chùm nho ựến màu

và lượng các hợp chất phenol trong vang

(vang Malbec, lên men ở 250C, sau 10 ngày)

Thành phần đã loại cọng Không loại cọng

1,180,57Tác ựộng của cọng nho ựến các thành phần trong vang

* Cường ựộ màu = OD420+ OD520; Trạng thái màu= OD420/OD520

ÉP NHO

Các dạng trục trong thiết bị làm nát nho: 1/ Trục có dạng xoắn

ốc, 2/ Trục có rãnh với các mặt cắt nối liền nhau

Sử dụng phương pháp ngâm carbonic với nho ñỏ, không áp

dng biện pháp làm nát nho

Loại nước nho Không sử dụng

enzyme

Sử dụngenzyme

Nước nho còn lại, ép

Lượng must thu ñược sau khi xử lý (nho Kadarka,

Hungary, chế phẩmenzymevinozyme 2g/hL)

300C– Phương pháp thẩm thấu ngược, 60 – 120 bar, nhiệt ñộ từ 10 – 150C

• Khi lên men, 10 – 30% acid sẽ giảm

• Giảm acid: Chỉ làm nếu tổng acid > 10g/L; CaCO3; 1g acid tartaric cần 0.67g CaCO3

• Tăng acid: Dùng acid tartaric,acid chanh, max 2.5g/L;

tăng ñược 1.5g/L

Tại châu Âu theo luật, không có giới hạn cho giảm acid, nhưng ít nhất phải có 1g/L acid (theo acid tartaric) trongvang Thông thường lượng acid tổng tối thiểu là 4,5 g/L (theo acid tartaric)

Lượng acid ban ñầu (g H 2 SO 4 /L) CaCO 3 (g/hL) KHCO 3 (g/hL)

-(Lượng hóa chất ñược khuyến cáo sử dụng)

Must cần xử lý ñược chia làm 2 phần

Phần 1 ñược xử lý với CaCO3, (có cho một lượng nhỏ mầm tinh

thể calcium malate và calcium tartrate)

Sau khi các muối kết tủa, lượng must ñã xử lý trong giai ñoạn 1

ñược trộn chung với tổng lượng must cần xử lý (phần 2)

SẢN XUẤT – LÊN MEN

• Vang trắng

– Tank lên men: thùng gỗ, tank bằng thép không

rỉ, tank bằng bê tông

• Opt 25.6 C cho nấm men

• Nhiệt ñộ lên men: 16 – 18 C: vang phối chế, vangngọt; 20 -23 C: nho chín, thơm, chất lượng Vangchất lượng

SẢN XUẤT – LÊN MEN

• Vang ñỏ, rose

– Cho rose: nho 17 – 18 ñộ must, ngâm cả vỏ 4 –

24h tại 18 – 20 C; Làm lạnh must 10 -12 C.

– Cho vang ñỏ:ngâm cả vỏ 28 – 30 C Hỗn hợp

nho, ngâm tại 20 - 25 C, thời gian 6 – 10 ngày

Ép must, lọc bã (2 – 3 bar) Hạ nhiệt 12 – 15 C

• Lên men Malolactic: chuyển hóa a.malic

thành a.lactic

– Bổ sung Oenococcus oeni

Sơ ñồ vận hành hệthống bơm ñảo, dòng chảy củamust ñược thiết kếtrên và dưới lớpxác nho

• Bổ sung lưu huỳnh

– Bê tông, Tank bằng thép không rỉ

• Thời gian: min 4 – 36 tháng

ủ và ñóng chai SẢN XUẤT CHAMPAGNE THEO PHƯƠNG PHÁP TRUYỀN THỐNG

SẢN XUẤT CHAMPAGNE THEO PHƯƠNG PHÁP CHARMAT

A Tank nhân giống nấm men; B Tank bổ sung ñường, C Tank lên

men lần 2, D Tank làm lạnh, E Tank chuẩn bị ñóng chai, F Thiết bị

nén khí, G Hệ thống làm lạnh, H Lọc, I Chiết và ñóng chai

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT FORTIFIED WINE

Vang pha cồn nằm chủ yếu trong

hai loại

• Vang ñược bổ sung brandy hoặc cồn thực

phẩm trong thời gian lên men.

• Vang ngọt ñược bổ sung must cô ñặc hay

mistelle và brandy hay cồn thực phẩm

Trong cả hai trường hợp lượng cồn tiềm tàng

tự nhiên từ nho ít nhất là 12%, và sau khi

lên men phải ñạt ít nhất là 4%

Sherry

Quá trình sản xuất sherry có nét ñặc trưng bởi sự hình thành lớp nấmmen trên bề mặt vang (flor), từ ñó có những ảnh hưởng khác nhau ñến hương vị và màu sắc của vang

• Loại vang ngon nhất ñược sử dụng ñể sản xuất fino hoặcamontillado Loại vang này ñược bổ sung brandy  ñộ cồn 15 –15,5%, ñể từ 1- 3 năm trong thùng gỗ (cho phép không khí tiếp xúc

bề mặt rượu) Thành tế bào của nấm men bị thay ñổi, tạo thành lớpmàng nấm men mỏng (hoa rượu - flor) trên bề mặt Vang chỉ bị oxy hóa nhẹ bởi sự phát triển mạnh của nấm men ñã hạn chế quá trìnhnày

• Loại vang có hương vị nặng và ñậm hơn ñược bổ sung brandy ñến

ñộ cồn khoảng 17,5 – 18%, nhằm ngăn chặn flor phát triển, lúc nàyvang sẽ bị oxy hóa mạnh

• Fino: loại sherry khô, có mầu sáng

• Manzanilla: một biến thể của Fino sherry

• Amontillado: ðầu tiên ñược làm chín dưới lớp flor của nấm

men, sau cho oxy hóa Có mầu sáng hơn oloroso và tối

hơn fino

• Oloroso: bị oxy hóa một thời gian dài hơn là fino và

amontillado, rượu có mầu tối và nhiều hương vị

• Palo Cortado: ðầu tiên ñược làm chín dưới lớp flor của

nấm men như amontillado, sau ñược xử lý như oloroso

Rượu giàu hương vị hơn oloroso nhưng lại tươi mát hơn

amontillado

• Sherry ngọt (Jerez Dulce) : hình thành khi phối trộn Sherry

với các rượu ngọt như Muscatel

• Cream sherry ñược sản xuất từ oloroso, pale creamsherry

(cream sherry sáng) sản xuất từ fino, và medium sherry

sản xuất từ amontillado

Sơ ñồ sản xuất fino, amontillado, oloroso sherry

 Sherry thường không ghi ngày sản xuất

 Nhãn phía sau có 1hàng khoảng 4 – 5 số với chữ L bắtñầu

Quá trình lên men bị làm ngưng lại khi bổ sung thêm một lượng

brandy, nhờ vậy ñã giữ lại ½ lượng ñường nho tự nhiên Có các

loại port :

• Ruby port: màu hồng ngọc, thành trưởng từ 2-3 năm trước khi

ñóng chai Có giá thành rẻ nhất và ñược tiêu thụ nhiều nhất trong

các loại port

• White Port: làm từ nho trắng, có nhiều loại: khô, nửa ngọt, ngọt

Màu sắc gần giống amaroso sherry Thường ñược dùng làm rượu

nền cho các loại cocktail

• Tawny port: làm từ nho ñỏ, thành trưởng trong thùng gỗ, có màu

vàng nâu Thời gian thành trưởng có thể là 10 – trên 40 năm Dù

vậy, vẫn có những loại Tawny port không ñắt lắm, ñược tạo thành

từ sự pha trộn của Ruby port với White port

Sơ ñồ sản xuất các loại Port

Vermouth

• Là loại rượu vang ñược phối trộn các loại gia

vị và hương liệu khác nhau

• Sau khi trích hương, rượu ñược làm chín từ 4

– 6 tháng Trong suốt quá trình này, các thành

phần trong rượu hòa quyện với nhau Trước

khi ñóng chai, rượu có thể ñược lọc tiệt trùng

hoặc thanh trùng.

• Có nhiều loại Vermouth khác nhau phụ thuộc

vào công thức và cách thức pha chế, như :

Cinzano, Martini, Canpari, Gancia, Noilly Prat

2.1.LÊN MEN ETANOL

Quy trình sản xuất cồn

Nghiền

Nấu Tinh bột

ðường hóa

Lên men dịch ñường

Chưng cất

Sản phẩm cồn

Lên men cồn

• Nhiệt ñộ lên men khoảng 28 - 320C; pH= 4,5 - 5,2.

• Cơ chế lên men:

C6H12O6 Lên men C2H5OH + CO2 + Q

2 Các Sản Phẩm Lên men và các phương pháp sản xuất

Lên men lactic là quá trình chuyển hóa kỵ khí, ñườngtạo acid lactic dưới tác dụng của vi khuẩn lactic

I Khái niệm chung

 Nhiệt ñộ thích hợp cho vi khuẩn lactic hoạt

ñộng là 10 – 40oC

 Nguyên liệu sản xuất acid lactic trong công

nghiệp: rỉ ñường, ñường, tinh bột ñã ñường

hóa, nói chung là các nguyên liệu chứa

glucose, saccharose, maltose

Lactobacteriaceae.

 Sự lên men lactic ñược chia thành hai loại:

lên men lactic ñồng hình và dị hình

Phomai Lactobacillus delbrueckii ssp lactis Lactobacillus lactis

Phomai Lactobacillus helveticus

Lactobacillus helveticus

Phomai Lactobacillus delbrueckii ssp

bulgaricus Lactobacillus bulgaricus

Yoghurt, phomai Streptococcus salivarius ssp

thermophilus Streptococcus

thermophilus

Ưa nóng

40 – 45 0 C

Bơ Cit Lactococci

Streptococcus diacetylactis

Phomai Leuconostoc lactis

Leuconostoc lactis

Bơ Leuconostoc mesenteroides ssp

cremoris Leuconostoc citrovorum

Phomai, bơ Lactococcus lactis ssp lacts

Streptococcus lactis

Phomai, bơ Lactococcus lactis ssp cremoris

Sản xuất Yoghurt

6

7

8 9

10

11

8 Tank chỏùa dung dòch trung hoụa 1

4 Thieát bò ựoàng hoùa

5 Tank chỏùa gioáng VSV

7 Heả thoáng laụm laỉnh

9 Tank chỏùa traùi caây, hỏông, phuỉ gia.

6 7 8

9

10

11 12

13

1 Nhaản nguyeân lieảu

2 Thanh truụng sỏõa

3 Taùch chaát beùo

4 Thanh truụng chaát beùo

5 Taùch khắ

6 Chuaăn bò gioáng (neáu caàn)

7 Troản nheỉ vôùi phuỉ gia (neáu caàn)

8 Xỏũ lyù nhieảt

9 ứaùnh cream (giaùn ựoaỉn)

10 ứaùnh cream (lieân tuỉc)

11 Tank chỏùa nỏôùc sỏõa

12 Tank chỏùa bô

13 ứoùng goùi

QUY TRÌNH SAỹN XUAÁT BÔ

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHÔ MAI

 Phô mai có nguồn gốc từ vùng Trung đông thuộc

Châu Á ựược phát hiện tình cờ bởi những người

dân du mục.

 Cách làm phô mai ựược nâng lên thành công nghệ

bởi những người La Mã trong các cuộc xâm lăng

 Có rất nhiều loại phô mai khác nhau: phô mai béo, phô mai gầy, phô mai cứng, phô mai mặn, phô mai ngọt và nhiều loại phô mai khác.

 Có hai phương pháp sản xuất phô mai là acid hóa và enzyme.

Thành phần hóa học của phô mai (%)

2 Các Sản Phẩm Lên men và các phương pháp sản xuất PHÂN LOẠI

Phân loại theo tính chất:

• Dấm thơng dụng: cĩ acid acetic ≥ 6% trở lên, hàm lượngcồn 0,2 – 0,3%

• Dấm chất lượng cao: thường làm từ rượu vang cĩ độacid vào khoảng 7%, độ cồn khoảng 0,5 – 1,0%

• Dấm thơm: làm từ dấm cĩ chất lượng cao và các loạigia vị khác nhau

• Giai đoạn 1: Saccharomyces cerevisiae var Ellipsoideus đơi khi là các

loại men cĩ sẵn trong tự nhiên Quá trình yếm khí Sản phẩm phụ tạo

thành là: glycerine, acid succinic, một số alcol bậc cao

• Giai đoạn 2: acetic acid bacteria (cĩ khoảng 9 loại), quá trình hiếu khí

Thường sử dụng: Acetobacteriaceae (gồm: Acetobacter và

Gluconobacter)

– Acetobacter (vd.:Acetobacter acetic, Acetobacter orleanense, Acetobacter

xylinum,…,) cĩ thể oxy hĩa acid acetic và acid lactic thành CO2

– Gluconobacter khơng thể oxy hĩa acid aceti và acid lactic thành CO2.

• Phương pháp Frings: quá trình lên men diễn ra liên tục Sản lượng cao, sản phẩm cĩ hàm lượng acid acetic cao

Vật liệu xốp

Bộ phận sục khí Phần hứng

dấm

Bơm quay vòng dấm Van lấy mẫu

Nhiệt kế

Thiết bị phân phối dịch lên men

Thiết bị lên men theo kiểu Đức

Hệ thống lên men dấm theo phương pháp Frings:

A: Thúng chứa nguyên liệu B: Tank lên men kiểu Frings

C: Thùng chứa sản phẩm

2 Các Sản Phẩm Lên men và phương pháp sản xuất

PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT ACID CITRIC

• Phương pháp nổi: Nấm mốc mọc trên bề mặt môi

trường, acid citric do nấm mốc tiết ra sẽ ở trong môi

trường  xử lý môi trường thu acid

• Phương pháp chìm: hệ sợi mốc và acid citric nằm trong

môi trường

Cách sử dụng dung dịch nuôi cấy:

• Kiểu thay thế dung dịch: Khi mốc tạo thành khối sợi thì

lấy ra khỏi dịch lên men và chuyển sang dung dịch mới

Dịch lên men có hàm lượng acid cao Nồng ñộ ñường

thường dùng là 13,5 – 15%

• Kiểu không thay thế dung dịch: Chỉ dùng một loại môi

trường Thường sử dụng mật rỉ có nồng ñộ là 25%, nhiệt

ñộ lên men là 31 – 32 C, pH = 3 – 4, thời gian lên men 4

– 6 ngày

2 Các Sản Phẩm Lên men và phương pháp sản xuất

• L – glutamic và L – lysin

• L – lysin: dùng thể ñột biến của Corynebacterium

glutamicum(Micrococcus glutamicus) Có thể ñạt ñến

50g lysin/lít Nguyên liệu thường là glucose hoặc rỉ

ñường với nồng ñộ 150g/lít Dùng homoxerin (methionin

+ treonin) làm chất trợ dưỡng

• L – glutamic: VSV Corynebacterium glutamicum

(Micrococcus glutamicus) Làm hư tính thấm của tế bào

= môi trường thiếu Biotin (nguyên liệu là glucose) hoặc

dùng chất hoạt ñộng bề mặt hoặc penicillin (nguyên liệu

rỉ ñường) Lượng dùng: người lớn 16 - 20 gam/ngày; trẻ

em dưới 2 tuổi không nên sử dụng

2.4 Lên men Acid Glutamic và sản xuất Bột ngọt