báo cáo thực hành môn đồ uống

So với những loại nước giải khát khác, bia có chưa một lượng cồn thấp 3-8%, vànhờ có CO2 giữ được trong bia nên tạo nhiều bọt khi rót, bọt là đặc tính ưu việt củabia.. Mộtbài toán kinh

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM



BÁO CÁO THỰC HÀNH MÔN:THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ ĐỒ UỐNG

GVHD:NGUYỄN ĐẮC TRƯỜNG SVTH :

Võ Trường Quý Khôi 13030221Đặng Thị Phạm Thảo Nguyên 13047281

Lê Thanh Nhân 13069661

Lê Thị Thanh Trúc13053501

DANH SÁCH BẢNG

BÀI 1: SẢN XUẤT RƯỢU TRUYỀN THỐNG - RƯỢU NẾP THAN

1.2 Tổng quan về nguyên liệu

Xử lý

Để nguộiRải men

1.3.2.Thuyết minh quy trình

1.3.2.3.Để nguội, rải men

Đánh tơi nếp sau đó để nguội nhằm giảm nhiệt độ tạo điều kiện thích hợp để rải men.Nếu rải men ở nhiệt độ quá cao sẽ ức chế hoặc tiêu diệt các vi sinh vật trong men

Hình1.4: Cơm rượu sau khi ủ 3 ngày

1.3.2.5.Lên men

Sau khi ủ ta bổ sung nước tỷ lệ nước : cơm nếp là 2:1 sau đó bắt đầu quá trình lênmen

Hình1.5: Cơm rượu sau khi bổ sung nước

Lên men được tiến hành ở nhiệt độ thường Trong thời gian này sẽ xảy ra ba quá trìnhsong song: quá trình tăng sinh khối của vi sinh vật, quá trình đường hóa và quá trìnhrượu hóa Các quá trình này tạo mùi vị và màu sắc đặc trưng cho rượu

- Quá trình tăng sinh khối của vi sinh vật xảy ra rất nhanh ở giai đoạn đầu củaquá trình lên men Sự phát triển mạnh của vi khuẩn ở giai đoạn này kéo theo sựtạo thành của một số acid hữu cơ là giảm pH môi trường tạo điều kiện cho nấmmốc phát triển

- Quá trình đường hóa: các nấm mốc phát triển sinh ra nhiều enzyme amylasethủy phân tinh bột thành đường

- Quá trình rượu hóa: các loài nấm men sẽ chuyển hóa lượng đường được sinh rathành cồn và CO2.

1.3.2.6.Lọc

Hỗn hợp sau lên men gồm có cả thể rắn và thể lỏng Do đó cần tiến hành lọc để táchpha rắn khỏi pha lỏng

1.3.2.7.Chưng cất

Mục đích: thu rượu có độ cồn cao hơn, loại bỏ một số tạp chất trong rượu

Chưng cất dựa trên nguyên tắc các cấu tử khác nhau có nhiệt độ bay hơi khác nhau

1.4 Đánh giá sản phẩm

Hình1.6: Sản phẩm rượu nếp than chưng cất

Thể tích rượu thu được sau khi chưng cất: 500 ml

Độ cồn:

- Sau thời gian chưng cất 30 phút: 46o cồn.

- Sau thời gian chưng cất 45 phút: 40o cồn

Rượu có mùi bã hèm mạnh

BÀI 2: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA 2.1 Tổng quan về bia

Bia là loại nước giải khát có truyền thống lâu đời, có giá trị dinh dưỡng cao và có

độ cồn thấp, mùi vị thơm, ngon và bổ dưỡng Uống bia với một lượng thích hợp khôngnhững có lợi cho sức khỏe, ăn cơm ngon, dễ tiêu hóa mà còn giảm được sự mệt mỏisau ngày làm việc mệt nhọc khi đời sống kinh tế xã hội phát triển nhu cầu tiêu thụ biacủa con người ngày càng tăng, thậm chí trở thành loại nước giải khát không thể thiếuhằng ngày với mỗi người dân phương Tây

So với những loại nước giải khát khác, bia có chưa một lượng cồn thấp (3-8%), vànhờ có CO2 giữ được trong bia nên tạo nhiều bọt khi rót, bọt là đặc tính ưu việt củabia

Về mặt dinh dưỡng, một lít bia có chất lượng trung bình tương đương với 25g thịt

bò hoặc 150g bánh mì loại một, hoặc tương đương với nhiệt lượng là 500 kcal Vì vậybia được mệnh danh là bánh mì nước

Ngoài ra trong bia còn có vitamin B1, B2, nhiều vitamin PP và acid amin rất cầnthiết cho cơ thể Theo Hopkins, trong 100 ml bia 10% chất khô có: 2,5-5 mg vitaminB1, 35-36 mg vitamin B2 và PP Chính vì vậy từ lâu bia đã trở thành thứ đồ uống quenthuộc được rất nhiều người ưa thích

Đối với ngân sách quốc dân, ngành bia đã đóng góp một tỷ trọng không nhỏ Mộtbài toán kinh tế kỉ thuật đã và đang được đặt ra cho ngành bia Việt Nam: làm thế nàogiảm được giá thành đầu tư mà vẫn đảm bảo được chất lượng bia, công nghệ đạt trình

độ các nước tiên tiến Mô hình tối ưu hóa là: ta tự chế tạo trong nước các thiết bịkhông sinh công theo công nghệ tiên tiến trên thế giới Thực tế trong sản xuất đãkhẳng định xu thế đó là đúng Việc chế tạo các thiết bị đó đã được một vài công ty chếtạo, tuy nhiên kết cấu tối ưu vẫn là một câu hỏi lớn cho các nhà thiết kế chế tạo

2.2 Tổng quan về nguyên liệu

2.2.1 Đại mạch

Hiện nay có hơn 500 giống đại mạch trên thế giới bao gồm các giống như: đại mạchmùa xuân, đại mạch mùa đông hai hàng, đại mạch mùa đông sáu hàng Đại mạch mùaxuân được sử dụng nhiều nhất

Để có được malt có hình dạng và chất lượng đồng nhất, số hạt đại mạch trong một mẻcùng một giống càng nhiều càng tốt

Hàm ẩm trung bình của đại mạch thường là 14-15% Hàm lượng ẩm có thể biến thiên

từ 12% trong điều kiện thu hoạch khô ráo đến trên 20% trong điều kiện ẩm ướt Đạimạch có độ ẩm cao cần được sấy khô để bảo quản được lâu và không làm mất khảnăng nảy mầm Hàm lượng trung bình của các thành phần tính theo khối lượng chấtkhô như sau:

Giống men nổi ( S.cerevisiae): phát triển lơ lửng trên bề mặt là chủ yếu, hoạt động tốt

ở nhiệt độ 14-160C, khó lắng, thời gian lên men từ 4-6 ngày

Giống men chìm ( S carlbergensis) phát triển ở tầng sâu của thiết bị, ở nhiệt độ thấpdưới 100C, dể lắng và dể lọc tạo điều kiện thu hồi men tái sản xuất, thời gian lên men

từ 12-17 ngày

Yêu cầu của nấm men:

+ Tế bào to khỏe, hình dáng đặc trưng

+ Nấm men thuần khiết

+ Mật độ tế bào không vượt quá 70 triệu tb/ml

+ Tỉ lệ tế bào chết: <2%

+ Lượng tế bào nảy chồi :10%

+ Có khả năng chuyển hóa đường đôi, đường đơn giản, các peptid, acid amin, giảiphóng ra CO2, rượu etylic và nhiệt

+ Men giống không nhiễm vi sinh vật

2.3.2 Thuyết minh quy trình

2.3.2.1 Nghiền malt

Mục đích: + Làm lộ nội nhũ của hạt malt bên trong vỏ trấu

+ Làm giảm kích thích các hạt tinh bột trong nội nhũ để quá trình nấu dịch nha dểdàng hơn

Thiết bị: Nghiền malt bằng thiết bị nghiền trục

Hình 2.1: Malt sau khi nghiền

2.3.2.2 Nấu cháo malt

Mục đích: + Hoàn tan chất hòa tan của nội nhũ tạo dịch nha

+ Chuyển hóa tinh bột thành đường

Qúa trình: Đung nóng nước ở 400C rồi cho malt vào, nâng nhiệt lên 500C trong vòng

15 phút Tiếp đó nâng nhiệt lên 650C trong vòng 20 phút, và tiếp tục sau quá trình trênthì nâng nhiệt lên tiếp 700C trong vòng 10 phút và 760C trong vòng 15 phút

Mục đích: + Để hòa tan các chất tan còn lại chưa tan hết.

+ Bổ sung hoa houblon để tạo vị đắng chát cho sản phẩm bia

Mục đích: + Tạo độ cồn cho bia.

+ Tạo mùi, vị, màu sắc đặc trưng của bia

Lên men bia ở nhiệt độ 8-100C

BÀI 3 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CỒN TỪ NGUYÊN LIỆU SẮN

3.1 Tổng quan về cồn

Từ lâu, ngành công nghệ lên men nói chung và công nghệ sản xuất rượu etylicnói riêng đã phát triển và ngày càng lớn mạnh Với việc ứng dụng những thành tựu củakhoa học kỹ thuật vào sản xuất đã và đang tạo ra những sản phẩm rượu etylic có chấtlượng nhằm đáp ứng nhu cầu cuộc sống ngày càng cao của con người Rượu là đồuống có mặt khắp mọi nơi trên thế giới, từ những loại rất ngon và đắt đỏ như vang,whisky, vodka cho đến những loại bình dân, luôn có mặt trong mọi cuộc vui đến bữa

ăn hằng ngày Ở Việt Nam nghề nấu rượu cũng có từ lâu đời trong nhân dân tạo ra cácsản phẩm truyền thống có tên gọi quen thuộc là “rượu quốc lủi ”, “rượu nút lá chuốikhô ”, rượu Hoa Mai, Bầu Đá, Kim Long… Để có các sản phẩm rượu pha chế ngoncần phải có cồn chất lượng tốt

Ngoài mục đích sử dụng làm đồ uống, rượu etylic còn được sử dụng trong nhiềulĩnh vực khác như: trong công nghệ hoá chất, làm dung môi cho các phản ứng hoá học,nguyên liệu Đối với quốc phòng rượu etylic được dùng làm thuốc súng không khói,nhiên liệu hoả tiễn Trong y tế, rượu etylic là chất sát trùng hoặc pha thuốc Trongnông nghiệp, rượu còn dùng sản xuất thuốc trừ sâu Đối với ngành dệt rượu còn dùnglàm thuốc nhuộm, tơ nhân tạo, dùng làm sơn vecni trong chế biến gỗ Trong tương lairượu được sử dụng làm nhiên liệu sinh học vì sản phẩm cháy không gây ô nhiễm môitrường Chính sự cần thiết đó nên ngành công nghệ sản xuất rượu etylic đã đem lại thunhập đáng kể, đóng góp to lớn trong nền kinh tế quốc dân

Có nhiều nguồn nguyên liệu để sản xuất rượu etylic, với nền tảng của một quốcgia có nền sản xuất nông nghiệp đã tạo nên sự đa dạng trong nguồn nguyên liệu chứatinh bột cung cấp cho sản xuất cồn, đặc biệt là sắn

3.2 Tổng quan về nguyên liệu

3.2.1 Sắn

Sắn có tên khoa học: Manihot Esculenta là cây lương thực ưa ẩm, có nguồn gốc từ lưuvực sông Amazone Nam Mỹ Đến thế kỉ XVI được trồng ở châu Á và châu Phi Ở

phát triển của sắn kéo dài, sắn giữ đất lâu nên chỉ các tỉnh trung du và thượng du Bắc

Bộ như: Phú Thọ, Tuyên Quang, Hòa Bình… là những nơi có điều kiện trồng trọt thíchhợp hơn cả Sắn gồm nhiều giống khác nhau Nhân dân ta thường căn cứ vào kíchthước, màu sắc củ, thân, gân lá mà phân loại:

- Sắn dù: Cây thấp (không quá 1,2m), đốt ngắn, thân cây khi non màu xanh nhạt,cuống và gân lá màu hơi trắng, lá xòe như cái ô Vỏ gỗ nâu sẫm, vỏ cùi và thịt sắn đềutrắng Hàm lượng axit xyanuahydric cao ăn bị ngộ độc, hàm lượng bột cao

- Sắn vàng: Khi còn non thân cây màu xanh sẫm, cuống lá màu đỏ, có sọc nhạt Củsắn dài, to, vỏ gỗ màu vàng nâu, vỏ cùi màu trắng, thịt sắn màu vàng nhạt, khi luộcmàu vàng rõ rệt hơn, mềm, ít xơ, ít nhựa, ăn dẻo thơm, không gây ngộ độc

- Sắn đỏ: Thân cây cao (3m), khi non màu xanh thẫm, đốt dài, cuống và gân lá màu đỏthẫm Củ dài, to, vỏ gỗ màu nâu đậm, vỏ cùi dày màu hơi đỏ, thịt trắng - Sắn trắng:Thân cây cao, khi non màu xanh nhạt, cuống và gân lá đỏ Củ ngắn, mập, vỏ gỗ màuxám nhạt, thịt trắng Khi luộc bở, thơm, ít nhựa

Trong công nghệ sản xuất tinh bột người ta phân thành hai loại là sắn đắng và sắnngọt Sắn đắng có hàm lượng axit xyanuahydric cao, ăn bị ngộ độc, hàm lượng tinh bộtcũng cao, không dùng để ăn tươi mà chỉ để sản xuất bột và sắn lát Sắn ngọt có hàmlượng axit xyanuahydric thấp, hàm lượng bột cũng thấp hơn, dễ chế biến và sử dụngCấu tạo của củ sắn bao gồm:

- Vỏ gồm vỏ gỗ và vỏ cùi:

+ Vỏ gỗ: Bao bọc ngoài cùng củ sắn Màu sắc từ trắng xám tới vàng, vàng sẫm haynâu tùy thuộc loại giống Thành phần cấu tạo chủ yếu là xenlulloza và hemixenlulloza,hầu như không có tinh bột vì vậy nó rất bền, giữ vai trò bảo vệ cho củ ít bị tác động từbên ngoài Vỏ gỗ rất mỏng, chiếm khoảng 0,5÷3% khối lượng toàn củ

+ Vỏ cùi: Vỏ cùi dày hơn vỏ gỗ, chiếm khoảng 8÷20% khối lượng toàn củ Vỏ cùimềm, ngoài xenlulloza còn có khá nhiều tinh bột (5÷8%), vì vậy để tận dụng lượng bộtnày khi chế biến không tách vỏ cùi ra Mủ sắn cũng tập trung chủ yếu trong vỏ cùi.Trong mủ chứa nhiều tanin, enzyme, sắc tố, độc tố,…

- Lõi sắn: Lõi sắn nằm ở trung tâm củ, dọc suốt chiều dài của củ Thành phần chủ yếu

là xenluloza Lõi sắn có chức năng dẫn nước và các chất dinh dưỡng giữa cây và củ,đồng thời giúp thoát nước khi sấy hoặc phơi khô

- Thịt củ: Thịt củ sắn chứa nhiều tinh bột, protein và các chất khác Đây là phần dự trữchủ yếu các chất dinh dưỡng của củ Các chất polyphenol, độc tố và enzyme chứa ởthịt củ tuy không nhiều chỉ 10÷15% so với thành phần của chúng có trong củ nhưngvẫn gây trở ngại khi chế biến như làm biến màu

Thành phần hóa học của sắn tươi: tinh bột 20÷34%; protein 0,8÷1,2%; chất béo

0,3÷0,4%; xenlulose 1÷3,1%; chất tro 0,54%; polyphenol 0,1÷0,3% và nước

60÷74,2% Sắn khô: nước 13,12%; protit 0,205%; gluxit 74,74%; chất béo 0,41%; xenlulose 1,11%; tro 1,69% Ngoài ra các chất kể trên trong sắn còn chứa một số vitamin và độc tố Trong các vitamin thì vitamin B1 và B2 mỗi loại chiếm 0,03 mg%, còn B6 chiếm 0,06 mg% Các vitamin này sẽ mất một phần khi chế biến nhất là khi nấu Chất độc có trong sắn ngày nay đã được nghiên cứu và xác định tương đối rõ đó chính là HCN tồn tại dưới dạng phazeolunatin gồm hai glucozit

linamarin(C10H17O6N) và lotaustralin (C11H19O6N) Bình thường phazeolunatin không độc nhưng khi thủy phân dưới tác dụng của enzyme hay axit thì các glucozit này sẽ giải phóng axit HCN gây độc

Nguyên liệu sắn sử dụng trong bài thí nghiệm là 300g đã xử lý

3.2.2 Nước

Trong công nghiệp sản xuất cồn, nước được sử dụng rất rộng rãi, với nhiều mục đích khác nhau Trong quá trình công nghệ, nước dùng để xử lý nguyên liệu, nấu nguyên liệu làm nguội bán thành phẩm và thành phẩm, vệ sinh thiết bị,

Trong công nghệ yêu cầu chất lượng nước giống như nước sinh hoạt, độ cứng không quá 7 mg/lít, phải trong suốt, không màu, không mùi Hàm lượng các kim loại không vượt quá yêu cầu sau: Fe ≤ 0,3 mg/l, F ≤ 3 mg/l, Zn ≤ 5mg/l, Mn ≤ 0,05 mg/l, Cl ≤ 0,5 mg/l, SO 42-: 60-80 mg/l, Mg ≤ 125 mg/l, As ≤ 0,05 mg/l, Cu ≤ 3 mg/l, Pb ≤ 0,1 mg/l, NO3- ≤ 35 mg/l Không cho phép có NH3 và muối của axit nitric Không có các kim loại nặng như Hg, Ba, Cr Không có amoniac (NH3), sunfuahydro (H2S), chất cặn không vượt quá: 1mg/lít Nước mặt (sông) chứa lượng muối khoáng thấp: 40-500 mg/lít, tạp chất hữa cơ khoảng: 2-100 mg/lít Nước ngầm hàm lượng muối khoáng nhiều hơn: 500-3000 mg/lít, hàm lượng các chất hữu cơ không vượt quá 4 mg/lít và vi sinh vật hầu như không có Trong công nghiệp sản xuất cồn, độ cứng trong nước quá lớn ảnh hưởng đến quá trình nấu nguyên liệu, đường hoá và lên men

Tỷ lệ nước: nguyên liệu sử dụng là 12:1

3.2.3 Men

+ Tốc độ phát triển nhanh.

+ Lên men được nhiều loại đường khác nhau và đạt được tốc độ lên men nhanh

+ Chịu được nồng độ lên men cao, đồng thời ít bị ức chế bởi những sản phẩm của sự lên men

+ Thích nghi với những điều kiện không thuận lợi của môi trường Đăc biệt là đối với chất sát trùng Riêng đối với nước ta, đòi hỏi lên men được ở nhiệt độ tương đối cao (350C)

Đến nay, trong sản xuất rượu lên men từ dịch đường hóa tinh bột, thường sử dụng một trong các chủng sau:

- Nấm men chủng II (Saccharomyces cerevisiae Rase II): Sinh bọt nhiều và thích nghi

ở độ axit thấp, sức kháng cồn cao, không lên men được đường lactoza Kích thước tế bào 5,6 - 7µm

- Nấm men chủng XII (Saccharomyces cerevisiae Rase XII): Phân lập ở Đức năm

1902, tốc độ phát triển nhanh và ít sinh bọt, sau 24h một tế bào có thể phát triển thêm

56 tế bào mới Lên men ở nhiệt độ cao và lên men được nhiều loại đường, có thể lên men đạt 13% rượu trong môi trường

Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của nấm men chủng XII

+ Nhiệt độ: Nấm men chủng XII phát triển tốt nhất ở nhiệt độ 30 – 33 0C Nhiệt độ tối

đa 380C, tối thiểu 50C

+ pH: Nấm men có thể phát triển trong môi trương có pH = 2 – 8, nhưng thích hợp nhất là 4,5 – 5 Vi khuẩn bắt đầu phát triên ở pH = 4,2 và cao hơn, khi pH < 4,2 chỉ có nấm men phát triển Vì vậy trong lên men rượu để ngăn ngừa hiện tượng nhiễm khuẩn,người ta thực hiện trong giới hạn pH = 3,8 – 4 Tuy nhiên các loài vi khuẩn cũng quen dần với pH thấp, nên còn kết hợp các chất sát trùng

+ Nồng độ rượu: Thường trong dịch nấm men có chừng 4 – 6% rượu Nồng độ rượu sinh ra có ảnh hưởng đến tốc độ và khả năng phát triển của nấm men

Tỷ lệ nấm men sử dụng là 0.01%

3.2.4 Enzym

Trong công nghệ sản xuất ancol, emzym xúc tác cho quá trình thủy phân tinh bột thànhđường lên men là khá quan trọng Các emzym này thuộc loại amylaza Chế phẩm enzym Novo amylaza được được sản xuất từ vi sinh vật không gây bệnh trong điều

kiện vệ sinh cao, sự lựa chọn, sàng lọc gắt gao Các enzyme này thường được tinh chế,

cô đặc và tiêu chuẩn hóa ở dạng lỏng để có hoạt động cao Các enzyme này có thể lưu trữ 6 tháng mà không có những biến đổi nào về đặt tính trong điều kiện bảo quản không lớn hơn 250C

-Termamyl 60L : là một emzym α - amylaza cô đặc ở dạng lỏng hoạt động ổn định nhiệt độ cao Hoạt động của nó là thủy phân tinh bột thành dextrin giống như α - amylaza của malt Termamyl 60L có thể hoạt động tốt trong thủy phân ở pH = 5,0 Nhiệt độ thích hợp 900C và không yêu cầu sự có mặt của muối canxi cho sự ổn định của nó

- Spiritamylaza Novo 150L : là một glucoamylaza lỏng cô đặc, được thủy phân tinh bột trong công nghệ lên men rượu Emzym này thủy phân tinh bột hoàn toàn thành cácđường lên men glucoza không có các dextrin trong các sản phẩm thủy phân

Spiritamylaza Novo 150L giữ được hoạt tính và ổn định bền vững ở pH thấp như là pH

= 3 tại 600C Tính ổn định của spiritamylaza không phụ thuộc vào sự có mặt của ion Caxi (Ca2+) Nhà máy dùng chế phẩm Novo amylaza của Đan Mạch Trong sản xuất cồn, enzym này được sử dụng tăng hiệu suất đường hóa

Làm nguội