Công nghệ sản xuất rượu

I.Giới thiệu sản phẩm• Cồn còn được biết đến như là rượu êtylic hay rượu ngũ cốc , là một hợp chất hữu cơ, nằm trong dãy đồng đẳng của rượu metylic, dễ cháy, không màu, là một trong các

Chuyên đề

QUY TRÌNH SẢN

XUẤT CỒN

I.Giới thiệu sản phẩm

• Cồn còn được biết đến như là rượu êtylic hay rượu ngũ cốc , là một

hợp chất hữu cơ, nằm trong

dãy đồng đẳng của rượu metylic, dễ cháy, không màu, là một trong các rượu thông thường có trong thành phần của

đồ uống chứa cồn

• Tính chất vật lý:

Rượu eylic là một chất lỏng, không màu, mùi thơm dễ chịu, vị cay, nhẹ hơn nước (khối lượng riêng 0,7936 g/ml ở 15 độ C), sôi ở nhiệt độ 78,39 độ C, hóa rắn ở

-114,15 độ C, tan trong nước vô hạn

Cấu trúc phân tử của êtanol

II NGUYÊN LIỆU :

1 Nguyên liệu tinh bột

- Trên thực tế để sản xuất cồn Etylic về

nguyên tắc có thể dùng bất kỳ nguyên liệu nào chứa đường hoặc Polysaccarit sau thuỷ phân sẽ biến thành đường và lên men được

Do đó ta có thể dùng cả nguyên liệu giàu Xenluloza để thuỷ phân thành đường Tuy nhiên dùng nguyên liệu này kém hiệu quả

kinh tế Trong thực tế điều kiện sản xuất ở nước ta chỉ dùng nguyên liệu tinh bột và mật rỉ ở đây chỉ đề cập đến việc dùng nguyên

liệu là tinh bột như sắn, ngô, gạo .

2 Thành phần :

- Đối với sản xuất cồn thì thành phần

quan trọng nhất là Gluxit lên men được, gồm tinh bột và một số đường Gluxit

trong tự nhên được chia làm ba nhóm chi ́nh là : monosaccarit, oligo và

polysaccarit

III.Quy trình sản xuất

Cụ thể các công đoạn tiến hành như sau:

1. Chuẩn bị nguyên

liệu.

Nghiền nguyên liệu mục đi ́ch

nhằm phá vỡ cấu trúc màng tế bào thực vật để giải phóng các hạt tinh bột khỏi các mô Hiện nay ở nước ta thường dùng các loại máy nghiền búa Với sắn khô khi nấu ở áp suất thường thì nghiền càng mịn càng tốt

2 Nấu nguyên liệu

- Mục đi ́ch chủ yếu của việc nấu nguyên liệu là phá vỡ màng tế bào của tinh bột để

biến chúng thành dạng hoà tan trong

dung dịch

- Quá trình nấu nguyên liệu có thể thực hiện gián đoạn, bán liên tục hoặc liên tục

3 Đường hoá dịch cháo.

• Nuôi cấy và thu nhận chế phẩm

dụng giống, loài khác nhau để nuôi cấy

trên môi trường thích hợp Ta thường

dùng các chủng sau: Aspergillus oryzae,

A niger, Penicjliium, Mucor

• Môi trường dinh dưỡng:

Nguyên liệu từ thực vật được xem là

nguồn dinh dưỡng đầy đủ và tương đối

hoàn thiện đối với mọi cơ thể sống chất dinh dưỡng bao gồm gluxit, protit, chất

khoáng, các nguyên tố vi lượng, vitamin,…

• Điều kiện nuôi cấy:

- Nhiệt độ

- Độ ẩm canh trường

- Ph môi trường

- Cung cấp oxi

• Quá trình đường hoá

- Tinh bột hoà tan trong dịch cháo sau khi nấu xong chưa thể lên men trực tiếp để thành rượu được Để lên men được phải trải qua quá trình thuỷ phân do tác dụng của xúc tác amylaza để thành đường, quá trình này được gọi là quá trình đường hoá

Quá trình đường hoá gồm các công đoạn:

- Làm lạnh dịch cháo tới nhiệt độ đường hoá Cho chế phẩm amylaza vào dịch cháo và giữ

ở nhiệt độ trên trong thời gian xác định để amylaza chuyển hoá tinh bột thành đường

- Làm lạnh dịch đường hoá tới nhiệt độ lên

men

Sau đường hoá nhiệt độ dịch đường là 30

độ C hàm lượng đường đạt 80 đến 100g/l

4 Lên men dịch đường.

• Nấm men sử dụng trong sản xuất cồn

- Trong sản xuất cồn người ta hay dùng chủng saccharomyces nhưng loài thường dùng là

saccharomyces cerevisiae Đây là nấm men nổi có cường lực lên men rất nhanh và mạnh, nhiệt độ

thích hợp cho nấm men sinh trưởng và phát triển là 20-28 0 C có tốc độ lên men lớn lượng đường tiêu thụ rất nhiều

- Do sinh ra nhiều khí CO 2 nên các tế bào nấm men ở dưới sẽ theo CO 2 nổi lên trên bề mặt, vì vậy nấm men hoạt động mạnh hơn và lên men cả các phân tử đường trên bề mặt

SaccharomycesCerevisiae cells

• Quy trình sản xuất nấm men có thể

tóm tắt như sau:

Nuôi cấy trong phòng thí nghiệm Nuôi cấy men giống trong nhà máy  Ly tâm men giống  Nuôi cấy men thương mại

Ly tâm men thương mại  Lọc men 

Đóng gói sản phẩm men tươi hoặc sấy

khô để có sản phẩm men khô

• Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng và phát triển của nấm men:

• Tiến hành lên men rượu:

- Quá trình lên men có thể được thực hiện gián đoạn, liên tục

- Đầu tiên men giống được phát triển rồi được đưa vào thùng lên men cấp I,sau đó được đưa sang thùng lên men cấp II rồi mới được đưa sang thùng lên men chính, sau đó được đưa

sang thùng lên men phụ Lên men liên tục phải luôn luôn khống chế số tế bào ở thùng lên men chính khoảng 100 đến 120 triệu/ml Và phải đảm bảo vô trùng

Nhiệt độ lên men khống chế như sau :

• Đối với thùng lên men chính nên giữ ở 25

- 270C, thùng lên men phụ từ 27 - 300C

các thùng còn lại 27 - 280C

• Quá trình lên men sẽ kết thúc sau 60 đến

62 giờ so với lên men gián đoạn là 72 giờ

Lên men gián đoạn:

• Khi lên men gián đoạn,men giống và

dịch đường lúc đầu được bơm song song với nhau vào thùng, lượng men giống

chiếm khoảng 10% so với thể tích thùng lên men, nhưng dịch đường không bơm đầy thùng ngay mà thời gian đổ đầy một thùng lên men kéo dài từ 6 đến 8 giờ để hạn chế sự phát triển của tạp khuẩn Thời gian lên men là 3 ngày

5 Cơ sở lý thuyết về c hưng cất và tinh chế cồn

• Chưng cất rượu:

Chưng cất là quá trình tách rượu và các

tạp chất dễ bay hơi khỏi giấm chín Kết

quả ta nhận được rượu thô hay cồn thô Giấm chín bao gồm các chất dễ bay hơi

như : rượu, este, andehyt và một số ancol

có số cacbon lớn hơn hai

- Phân loại tạp chất: Trong việc tinh chế cồn người ta chia tạp chất thành

ba loại:

+Tạp chất đầu +Tạp chất cuối+Tạp chất trung gian

+ Để đánh giá độ bay hơi tương đối của tạp chất so với rượu ở cả hai pha lỏng

và hơi,người ta đưa ra hệ số tinh chế K và biểu diễn bằng tỷ số:

Hệ số tinh chế cho ta dự đoán sơ bộ

khoảng không gian chứa nhiều tạp chất

trong tháp Tuy nhiên không xác định vị trí lấy tạp chất cụ thể

• Sơ đồ hệ thống chưng luyện bán liên

tục

Trong đó : 1-Thùng chưng cất thô;

2-Thùng ngưng tụ cồn thô

3-Thùng tạp chứa cồn thô

4-Tháp tinh chế 5-Bình ngưng tụ 6-Bình ngưng tụ 7-Bình làm lạnh 8-Bình làm lạnh

• Hiện nay ngoài cồn nước người ta còn sản xuất cồn khô cồn khô

• thực chất là cồn nước Người ta sử dụng công nghệ lấy hết nước đi và cô đặc lại

thành bánh Nguyên liệu chính để sản

xuất cồn khô là cồn enthanol, đây là

nguyên liệu sạch, thân thiện với môi

trường

• Ngoài ra hiện nay người ta còn sản xuất cồn khô

từ trái điều Trái điều sau khi tách lấy hạt được đem rửa sạch để ráo nước và được vắt hoặc ép

để lấy nước điều, sau đó cho dung dịch

gelantine vào nước ép điều (với liều lượng 2

gam/lít) rồi đun sôi và lọc để lấy dịch điều, sau

đó cho thêm men vào dịch điều để 5 ngày sau thì chưng cất 2 lần sẽ thu được cồn 80 - 85 độ Cuối cùng là bỏ thêm chất phụ gia vào thành

cồn khô

• Cồn khô điều hiện nay là mặt hàng rất được ưa chuộng dùng để đun ở các quán ăn, nhà hàng, khách sạn, đảm bảo an toàn cho người sử dụng, hơn hẳn so với bếp gas hoặc bếp điện trước đây

Ứng dụng của cồn:

• Cồn còn là một sản phẩm hoá học: Cồn có thể sử dụng trực tiếp hoặc là nguyên liệu trung gian để sản xuất axit acetic,

andehyt acetic, etyl acetat và các hoá chất khác, có thể tạo ra hoá chất dầu mỏ

• Cồn còn được dùng trong cao su tổng

hợp,

• Ngày nay, người ta còn dùng cồn tuyệt đối (trên 99,5%V) để thay thế một phần

• Cồn được dùng nhiều trong đời sống: Cồn pha với nước thành rượu để uống, chế biến thức ăn, chế biến các loại hương hoa quả

• Trong y tế cồn được dùng để sát trùng, sản xuất dược phẩm, để chữa bệnh,

Thức uống chứa cồn

Thử nghiệm xăng pha cồn tại phòng thí nghiệm động cơ đốt trong ở Đại học Bách khoa

• Ngoài ra cồn còn được dùng trong công nghiệp để làm chất đốt, làm dung môi hoà tan các hợp chất vô cơ

cũng như hữu cơ.