CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CỒN  2.1 KHÁI NIỆM 2.1.1 Lịch sử phát triển VN 2.1.2 Ứng dụng  2.2 NGUYÊN LIỆU –NHỮNG YÊU CẦU KỸ THUẬT 2.2.1 Nguyên liệu chứa tinh bột 2.2.2 Mật rỉ  2.3 QUY TRÌNH TIỀN XỬ LÝ VÀ ĐƯỜNG HÓA 2.3.1 Nghiền nguyên liệu 2.3.2 Nấu nguyên liệu 2.3.3 Đường hóa dịch cháo 2.3.4 Tiền xử lý rỉ đường CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CỒN (tt)  2.4 LÊN MEN DỊCH ĐƯỜNG 2.4.1 Cơ chế lên men 2.4.2 Môi trường dinh dưỡng 2.4.3 Cấu tạo nấm men 2.4.4 Cơ chế sinh học (chu trình phân giải tinh bột) 2.4.5 Các vi khuẩn có hại cho nấm men 2.4.6 Nuôi cấy nấm men giống 2.4.7 Tiến hành lên men 2.4.8 Vệ sinh  2.5 XỬ LÝ DỊCH LÊN MEN 2.5.1 Chưng luyện gián đoạn 2.5.2 Chưng luyện bán liên tục (chưng gián đoạn, luyện liên tục) 2.5.3 Chưng luyện liên tục 2.1 KHÁI NIỆM 2.1.1 Lịch sử phát triển VN Sản xuất sản phẩm tạo thành cồn có từ lâu đời Tại VN tiêu biểu quy trình sản xuất rượu chưng cất theo phương thức thủ công Có nhiều cách thức gia truyền khác  Tại VN, sản xuất cồn công nghiệp năm 1898 người Pháp thiết kế xây dựng Sản lượng đạt mức cao điểm vào năm 1980-1985 (30 triệu lít/năm)  Đến 1986-1987 thời kỳ thua lỗ sản xuất cầm chừng  Một số sở sản xuất cồn VN(loại 1):   Cty rượu Đồng Xuân Phú Thọ  Cty rượu bia Hà Nội  Cty Rượu Bia Bình Tây Theo chuyên gia vào năm 2005 nước ta cần khoảng 180-200 triệu lít rượu loại, tương đương 50 triệu lít cồn tinh khiết nguyên liệu từ tinh bột 30-40%, lại rỉ đường 2.1.2 Ứng dụng Cồn có ứng dụng lớn nhiều ngành công nghiệp khác  thực phẩm:  làm vang hỗn hợp, vang cẩm, vang nếp  sản xuất rượu mạnh: lúa mới, Hoàng Đế  sản xuất rượu phổ thông  Sử dụng y học, dược phẩm  Sử dụng làm dung môi hữu  Sử dụng công nghệ sản xuất nước hoa  Sử dụng làm nguyên liệu sản xuất acid acetic, andehid acetic, ethylacetat, etylchlorua hợp chất hữu khác  Sử dụng sản xuất cao su tổng hợp 2.2 NGUYÊN LIỆU –NHỮNG YÊU CẦU KỸ THUẬT  Nguyên tắc: Bắt nguyên liệu chứa polysaccharide sử dụng công nghệ sản xuất cồn  Yêu cầu chung nguyên liệu sản xuất theo qui mô công nghiệp:  Hàm lượng đường tinh bột cao, hiệu kinh tế cao  Vùng nguyên liệu tập trung đủ cho nhu cầu sản xuất  Chúng ta xem xét loại nguyên liệu phổ biến  Tinh bột  Rỉ đường 2.2.1 Nguyên liệu chứa tinh bột Tại VN thường sử dụng: sắn, ngô, gạo (tấm)  Sắn: Thành phần sắn tươi: Tinh bột: 20-34% Protein: 0,8-1,2% Chất béo: 0,3-0,41% Nước: 60-74,2% Cellulose: 1-3,1% Tro: 0,54% Polyphenol: 0,1-0,3% Vitamine: B1 0,03mg%; B2 0,03mg%; B6 0,06mg% Độc tố: phazeolunatin Vitamin thường bị trình sản xuất Phazeolunatin bị thủy phân thành HCN Đây chất gây độc cho thể, nhiên dễ bay dễ hòa tan nước nên dễ loại bỏ Chính mà sắn thái lát, phơi khô giảm đáng kể số lượng HCN có Đồng thời lượng nhỏ HCN lại không làm ảnh hưởng đến trình lên men sản xuất cồn  Các loại tinh bột khác Với loại hexose có khả lên men Với polysaccharide cần phải thủy phân thành đường trước lên men Tinh bột thường thủy phân Tùy vào phương pháp thủy phân mà ta thu sản phẩm khác Nếu thủy phân tinh bột acid nhiệt độ ta thu glucose, nhiên hiệu xuất không cao gây ô nhiễm môi trường Nếu dùng amylase mầm đại mạch ta thu 70-80% maltose 30-20% dextran Còn dùng amylase nấm mốc ta thu 80-90% glycose Cellulose tác dụng acid vô loãng, nhiệt độ cao áp suất cao bị thủy phân thành glucose Hemicellulose (bán xơ): dễ bị thủy phân cellulose để tạo thành glucose 2.2.1 Mật rỉ Mật rỉ phụ phẩm công nghệ sản xuất đường Thường chiếm khoảng 3-5% trọng lượng mía  ứng dụng mật rỉ:  Sản xuất cồn  Sản xuất acid acetic, acid citric  Sản xuất nấm men bánh mì, nấm men cho chăn nuôi  Sản xuất bột ngọt(mì chính)  Sản xuất glycerin 2.4.5 Các vi khuẩn có hại cho nấm men Vi khuẩn lactic tác dụng lên men đường thành acid lactic, ancal, CO2 , diacetyl, aceton Vi khuẩn acetic lên men rượu thành acid acetic Đây vi khuẩn hiếu khí Vi khuẩn butyric số loại khác: điều kiện lên men cồn không thích hợp với phát triển chúng  Nhân giống sản xuất: Dịch đường từ thùng đường hóa chuyển qua có hàm lượng 60g đường /l/ dịch đường dùng làm môi trường nhân giống VSV sản xuất công nghiệp Nhân giống sản xuất theo phương pháp gián đoạn, bán liên tục, liên tục Hệ thống bán liên tục sử dụng nhiều Chất lượng men giống đạt yêu cầu:  Số tb 1ml: 100-120 triệu  Số tb nảy chồi: 10-15%  Số tb chết [...]... Thành phần của mật rỉ Phụ thuộc vào giống mía, đất đai trồng, điều kiện canh tác, công nghệ sản xuất đường Thông thường: hàm lượng chất khô 80-85% Trong đó: - 60% đường với: 35-40% saccharose, 20-25% đường khử - 40% chất phi đường: 20-32% chất hữu cơ, 8-10% chất vô cơ Mật rỉ có pH từ 6,8-7,2 lúc mới sản xuất pH là 7,28,9 2.3 QUY TRÌNH TIỀN XỬ LÝ VÀ ĐƯỜNG HÓA 2.3.1 Nghiền nguyên liệu Hình thiết... Phương pháp ứng dụng chủ yếu ở VN Các sơ đồ nấu được trình bày ở trên vẫn tồn tại nhược điểm là lượng đường khi nấu và lượng tinh bột chưa hòa tan vẫn chiếm tỉ lệ khá cao (3-5%) Do đó tại các nhà máy sản xuất cồn lớn tại VN đã nghiên cứu và ứng dụng phương pháp này Tại thùng nấu nguyên liệu: bột sắn được nghiền mịn tới kích th ước là 1mm, hòa với nước ở 30-400C theo tỉ lệ nước : bột là 4 : 1 Sau đó khuấy... sang hòa tan, nhưng vẫn chưa thể lên men được, mà ta phải dùng amylase để chuyển hóa thành đường Quá trình này gọi là quá trình đường hóa Quá trình đường hóa đóng một vai trò quan trọng trong việc sản xuất cồn  Chức năng của enzyme trong quá trình thủy phân tinh bột Alpha amylase: tác động liên kết alpha 1-4 glucoside ở vị trí bất kỳ, nhưng tập trung vào giữa mạch amylose và amylopectin Nhiệt độ... được nghiên cứu t ỉ mỉ Tuy nhiên hàm lượng các chất hình thành rất thấp gây nên ảnh hưởng không đáng kể đến quá trình lên men cồn Tinh bột Trong quá trình nấu nguyên liệu, sự có mặt của các chất đường là không cần thiết do gây tổn thất khi đun ở nhiệt độ cao Do đó cần phải giới hạn hoạt động của amylase lên tinh bột Người ta nhận thấy rằng: - Tại t0 550C :amylase tác động yếu đến tinh bột - Khi quá... năng suất 1000-2000-3000kg/h 2.3.2 Nấu nguyên liệu Nấu nguyên liệu là quy trình phá vỡ các lớp vỏ tế bào của các hạt tinh bột ra, giúp cho amylase tiếp xúc được với tinh bột, tạo điều kiện cho tinh bột về trạng thái hòa tan Trong quá trình nấu, thực tế màng tế bào chưa bị nghiền vẫn giữ nguyên cấu tạo Chúng chỉ bị phá vỡ khi khuấy trộn hoặc phóng cháo qua van hẹp hoặc sang thiết bị lớn hơn  Các  Độ... 4,5-5 50 4,6-5 60 5,2-5,5 70 5,3-5,8 Bêta amylase: tác dụng lên nối alpha-1,4 glucoside, nhưng bắt đầu từ vòng không có nhóm khử và cắt theo 2 gốc glucose một trong phân tử của amylose và amylopectin Sản phẩm tạo thành là maltose Bêta amylase có khả năng biến đổi amylose hoàn thành maltose, còn amylopectin chỉ cắt được 50-55% Dưới tác dụng của alpha và bêta amylase ta thu được dịch chứa 78-80% maltose ... phẩm công nghệ sản xuất đường Thường chiếm khoảng 3-5% trọng lượng mía  ứng dụng mật rỉ:  Sản xuất cồn  Sản xuất acid acetic, acid citric  Sản xuất nấm men bánh mì, nấm men cho chăn nuôi  Sản. .. triển VN Sản xuất sản phẩm tạo thành cồn có từ lâu đời Tại VN tiêu biểu quy trình sản xuất rượu chưng cất theo phương thức thủ công Có nhiều cách thức gia truyền khác  Tại VN, sản xuất cồn công. .. Sử dụng sản xuất cao su tổng hợp 2.2 NGUYÊN LIỆU –NHỮNG YÊU CẦU KỸ THUẬT  Nguyên tắc: Bắt nguyên liệu chứa polysaccharide sử dụng công nghệ sản xuất cồn  Yêu cầu chung nguyên liệu sản xuất theo