intTypePromotion=1

Bài giảng Công nghệ sản xuất cồn Etylic

Chia sẻ: Năm Tháng Tĩnh Lặng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:16

0
302
lượt xem
106
download

Bài giảng Công nghệ sản xuất cồn Etylic

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng này trang bị cho người học những hiểu biết về công nghệ sản xuất cồn Etylic. Thông qua bài giảng người học có thể biết được những nguyên liệu cần thiết cho sản xuất cồn Etylic, biết được quy trình xử lý nguyên liệu sản xuất cồn Etylic,... Mời các bạn cùng tham khảo để tìm hiểu thêm các nội dung chi tiết.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Công nghệ sản xuất cồn Etylic

  1. COÂNG NGHEÄ SAÛN XUAÁT COÀN ETYLIC 1 NGUYEÂN LIEÄU Nguyeân taéc: nguyeân lieäu chöùa polysaccharide ñeàu coù theå söû duïng trong coâng ngheä saûn xuaát coàn. Yeâu caàu:  Ñaûm baûo ñuû löôïng döôõng chaát phuïc vuï cho söï phaùt trieån cuûa vi sinh vaät.  Haøm löôïng ñöôøng hoaëc tinh boät cao, coù khaû naêng ñem laïi hieäu quaû kinh teá.  Saün coù, giaù thaønh thaáp.  Vuøng nguyeân lieäu taäp trung vaø ñuû cho nhu caàu saûn xuaát. 2 loaïi nguyeân lieäu phoå bieán: - Tinh boät - Ræ ñöôøng 2 1
  2. RÆ ÑÖÔØNG (MAÄT RÆ) Pheá lieäu trong coâng nghieäp ñöôøng mía hoaëc ñöôøng cuû caûi. Laø loaïi ñöôøng khoâng keát tinh ñöôïc. Thöôøng chieám khoaûng 3 – 5% löôïng mía. 3 Thaønh phaàn: Nöôùc chieám 15 – 20% Haøm löôïng chaát khoâ chieám 80 – 85 %. Trong ñoù: – 60% laø ñöôøng leân men ñöôïc vôùi: – 35 – 40% saccharoza – 20 – 25% ñöôøng khöû – 40% chaát phi ñöôøng, vôùi – 20 – 32 % chaát höõu cô – 8 – 10 % chaát voâ cô Maät ræ coù ñoä pH töø 6,8 – 7,2. 4 2
  3. Ưu điểm của việc sử dụng rỉ đường • Giá rẻ • Khối lượng lớn, dồi dào • Sử dụng tiện lợi • Nguồn cung cấp khá phổ biến 6 NGUYÊN LIỆU CHỨA TINH BỘT Saén, ngoâ, khoai vaø moät phaàn gaïo hoaëc taám.  Saén : Loại Nước Protit Chất béo Gluxit Xenlulo Tro Sắn tươi 70,25 1,102 0,41 26,58 1,11 0,54 Sắn khô 13,12 0,205 0,41 74,74 1,11 1,69 7 3
  4. Khoai Loại Nước Protit Chất béo Gluxit Xenlulo Tro Khoai tây tươi 74,9 1,99 0,15 20,8 0,98 1,09 Khoai lang tươi 68,1 1,6 0,5 27,9 0,9 1,00 Khoai lang khô 12,9 6,1 0,5 76,7 1,4 2,4 8  Các loại hạt khác - Để sản xuất các loại rượu đặc biệt. - Các loại hạt này có hàm lượng tinh bột cao, sản xuất rượu tốt Loại Nước Protit Chất béo Gluxit Xenlulo Tro Gạo giã 12,6 9 0,5 77 0,4 0,5 Gạo xay 11,6 9,1 2,45 74,79 0,65 1,4 Tấm 11,8 8,9 1 77,38 0,6 0,7 Cám 12,5 13,17 10,12 72 14,05 11,14 Mì đen 14 11 1,7 69,6 1,9 1,8 10 4
  5.  Tinh boät thöôøng ñöôïc thuûy phaân:  Thuûy phaân tinh boät baèng acid vaø nhieät ñoä: thu ñöôïc glucoza→ hieäu xuaát khoâng cao vaø gaây oâ nhieãm moâi tröôøng.  Duøng amylaza cuûa maàm ñaïi maïch ta seõ thu ñöôïc 70 – 80% laø maltoza vaø 30 – 20% laø dextran.  Duøng amylaza cuûa naám moác ta seõ thu ñöôïc 80 – 90% laø glucoza.  Celluloza döôùi taùc duïng cuûa acid voâ cô loaõng, nhieät ñoä cao vaø aùp suaát cao seõ bò phaân huûy thaønh glucoza.  Hemicelluloza (baùn xô): deã bò thuûy phaân hôn celluloza ñeå taïo thaønh glucoza 11 NƯỚC Trong công nghiệp sản xuất rượu, nước được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau: • Xử lý nguyên liệu • Nấu nguyên liệu • Pha loãng dung dịch • Vệ sinh thiết bị,… 13 5
  6. Sơ đồ tổng quát công nghệ sản xuất cồn Etylic NGUYÊN LIỆU Xử lý – Nấu Pha loãng – Xử lý PP Mycomalt Chỉnh pH PP Amylo Đường hóa Chuẩn bị dịch lên men Dinh dưỡng Chất khô Men O2 Men Lên men Lên men giống giống Chưng cất Chưng cất Tinh chế Tinh chế CỒN TINH LUYỆN 15 XÖÛ LYÙ NGUYEÂN LIEÄU TINH BOÄT NGUYÊN LIỆU NGHIỀN HỒ HÓA DỊCH HÓA ĐƯỜNG HÓA 23 6
  7. XÖÛ LYÙ NGUYEÂN LIEÄU TINH BOÄT 1. NGHIEÀN NGUYEÂN LIEÄU Mục đích: • Phá vỡ cấu trúc màng tế bào thực vật, tạo điều kiện giải phóng hạt tinh bột khỏi các mô. • Khi nấu ở nhiệt độ và áp suất phù hợp, tinh bột chuyển thành dạng hòa tan. -Thiết bị nghiền: Thiết bị nghiền búa, thiết bị nghiền trục. 24 Thiết bị nghiền búa  Tuøy theo cheá ñoä naáu maø raây coù kích thöôùc khaùc nhau.  Naêng suaát cuûa maùy phuï thuoäc vaøo möùc ñoä nghieàn vaø kích thöôùc raây. 25 7
  8. 2. HỒ HÓA TINH BỘT Muïc ñích:  Phaù vôõ maøng teá baøo cuûa caùc haït tinh boät, giuùp cho amylaza tieáp xuùc ñöôïc vôùi tinh boät.  Taïo ñieàu kieän đưa tinh boät veà traïng thaùi hoøa tan trong dung dòch. 27 3. DỊCH HÓA Mục đích: • Thủy phân tinh bột thành dextrin + maltoza + 1 ít glucoza→ độ nhớt của dịch cháo giảm nhanh. 30 8
  9. CHỨC NĂNG CỦA ENZYM TRONG QUÁ TRÌNH DỊCH HÓA α - amylaza: (enzym dịch hóa) - Tác dụng lên liên kết α – 1,4 glucozit ở vị trí bất kì, nhưng tập trung vào giữa mạch amyloza và amylopectin. Nhieät ñoä hoaït ñoäng cuûa enzym: - α – amylaza cuûa vi khuaån hoaït ñoäng toát ôû t0 toái öu = 95– 1000C - α –amylaza cuûa maàm thoùc hoaït ñoäng toát ôû: t0 toái öu = 73– 760C - α –amylaza cuûa Asp.ozyzae hoaït ñoäng toát ôû: t0 toái öu = 50–550C pH cuûa moâi tröôøng vaø t0 toái öu cuõng phuï thuoäc vaøo nhau: t0 taêng 31 → pH taêng 4. ÑÖÔØNG HOÙA DÒCH CHAÙO  Mục đích: laø quaù trình duøng enzym amylase ñeå chuyeån hoùa tinh boät thaønh ñöôøng deã leân men. • Quaù trình naøy quyeát ñònh phaàn lôùn hieäu suaát thu hoài röôïu.  Coù 2 loaïi amylase: töø maàm ñaïi maïch vaø töø vi sinh vaät. 32 9
  10. Enzym ñöôøng hoùa β - amylase  Coù taùc duïng leân noái α - 1,4 – glucozit, baét ñaàu töø voøng khoâng coù nhoùm khöû vaø caét theo 2 goác glucoza moät trong phaân töû cuûa amyloza vaø amylopectin.  Döôùi taùc duïng cuûa α vaø β - amylaza ta thu ñöôïc dòch chöùa 78 – 80% maltoza vaø glucoza, 22 – 20% dextrin Glucose amylase : chuyển tinh bột thành đường glucose 33 Có thể tiến hành đường hóa theo 2 phương pháp: gián đoạn hoặc liên tục. Nhưng luôn bao gồm: _ Làm lạnh dịch cháo tới nhiệt độ đường hóa _ Cho chế phẩm amylase vào dịch cháo và giữ ở nhiệt độ thích hợp trong thời gian xác định để amylase chuyển hóa tinh bột thành đường. _ Làm lạnh dịch đường hóa tới nhiệt độ lên men Sơ đồ chung 34 10
  11. VÒ TRÍ TAÙC ÑOÄNG CUÛA AMYLASE LEÂN MAÏCH TINH BOÄT 35 Một phöông phaùp öùng duïng taïi Vieät Nam Taïi thuøng naáu nguyeân lieäu:  Nguyeân lieäu ñöôïc nghieàn mòn tôùi kích thöôùc laø 1mm, hoøa vôùi nöôùc ôû 30 – 400C theo tyû leä nöôùc : boät laø 4 : 1.  Khuaáy ñeàu, cho 20-30% löôïng α - amylaza chòu nhieät (thöôøng söû duïng Termamyl 120L cuûa haõng Novo – Ñan maïch vôùi tyû leä 0,02 – 0,03% so vôùi khoái löôïng tinh boät)  Ñun trong 40 – 50 phuùt, ñaït tôùi 85 – 870C. Giöõ ôû nhieät ñoä naøy 15 – 20 phuùt.  Ñun soâi trong voøng 50 – 60 phuùt nhaèm hoøa tan caùc haït tinh boät coù kích thöôùc lôùn chöa kòp hoà hoùa heát.  Chuyeån sang thuøng ñöôøng hoùa. 49 11
  12. Taïi thuøng ñöôøng hoùa:  Dòch boät ñöôïc laøm nguoäi ñeán 90 – 930C roài cho heát 70- 80% löôïng enzym coøn laïi vaøo.  Laøm nguoäi ñeán 55 – 560C, ñeå trong 30 phuùt.  Làm nguội dịch cháo về 28 – 30oC 50 XÖÛ LYÙ NGUYEÂN LIEÄU MAÄT RÆ Pha loaõng vaø xöû lyù dòch maät ræ Pha loaõng dòch maät ræ 50% (mật rỉ : nước =1 : 1) H2SO4 cho vaøo theo tæ leä 0,4 – 0,6% (tuøy theo ñoä chua cuûa ræ ñöôøng) Cho chaát saùt truøng vaøo: fluosilicat natri (2%o trong toång soá). Nguoàn nitô theo tyû leä 1g (NH4)2SO4 hoaëc 0,4 – 0,5g ure trong 1 lít dòch leân men Sau ñoù khuaáy troän ñeàu, ñeå yeân 1 – 4h. Bôm dòch trong leân thuøng chöùa roài loïc loaïi taïp chaát (chuû yeáu laø CaSO4, caùc keát tuûa keo). Cho vaøo thuøng chöùa giöõ ôû nhieät ñoä 85 – 900C trong 1giôø, vôùi muïc ñích CaSO4 keát tuûa nhieàu hôn, giuùp cho hieäu suaát leân men taêng khoaûng 1% pH = 4,5 – 5 töông ñöông ñoä chua: 1 – 1,5 g H2SO4/ lít 54 12
  13. Pha loaõng tôùi noàng ñoä gaây men: 1. Leân men theo sô ñoà moät noàng ñoä:  Noàng ñoä chaát khoâ 20 – 22%, töông ñöông 15 – 16% ñöôøng.  pH dòch ñöôøng 4,5 – 5,0, töông ñöông ñoä chua 1 – 1,5g H2SO4/lit  Ure caàn boå sung laø 0,5 g/l  Noàng ñoä fluosilicat natri: 2‰ 2. Leân men theo sô ñoà hai noàng ñoä:  Noàng ñoä chaát khoâ: 12 – 14%  pH: 4,5 – 5,0  Ure caàn boå sung laø 0,5 g/l  Noàng ñoä fluosilicat natri: 2‰  Dòch leân men cuõng coù caùc chæ tieâu töông töï chæ khaùc laø noàng ñoä chaát khoâ töø 30 ñeán 32%. 55 LEÂN MEN DÒCH ÑÖÔØNG Caùc giai ñoaïn caàn thöïc hieän:  Chuaån bò moâi tröôøng dinh döôõng  Nhaân gioáng trong phoøng thí nghieäm  Nhaân gioáng trong saûn xuaát  Leân men 57 13
  14. Yêu cầu của nấm men dùng trong sản xuất cồn Etylic • Năng lực lên men mạnh: biến đường thành rượu nhanh và hoàn toàn, tạo ít các sản phẩm trung gian và phụ • Ổn định và chịu được những biến đổi của canh trường 58 Malt đại mạch CHUẨN BỊ nghiền nhỏ MÔI TRƯỜNG DINH DƯỠNG Phối trộn H2O (5:1) -To= 48 -53oC, t=20-30 o o Nấu-Đường hóa -T = 60 - 62 C, t=30’ -To= 70 - 72oC, t=20’ Lọc Điều chỉnh pH pH = 4.5 – 5.0 Phân phối vào Tiệt trùng dụng cụ 59 14
  15.  Nhaân gioáng trong phoøng thí nghieäm Löôïng dòch trong bình Noàng pH Nhieät Thôøi ñoä, ñoä, oC gian, % giôø Trong oáng nghieäm 10 ml 13 ÷14 4,5 ÷ 5,0 30 ± 1 24 90 ml trong bình 250 ml 13 ÷ 14 4,5 ÷ 5,0 30 ± 1 18 ÷24 900 ml trong bình 2 lit 13 ÷ 14 4,5 ÷ 5,0 30 ± 1 18 ÷24 9 lit trong bình 15 lit 15 ÷ 18 4,8 ÷ 5,2 30 - 32 15 ÷18 60 Các yếu tố ảnh hưởng quá trình lên men • Nhiệt độ • pH • Hàm lượng đường • O2 • Nitơ • Chất sát trùng 77 15
  16. Các sự cố xảy ra trong quá trình lên men • Lên men chậm: nhiệt độ, dưỡng chất, men giống • Độ acid tăng nhanh: vi khuẩn sinh acid • Sinh màng: vi khuẩn sinh màng • Lên men quá nhanh: nhiệt độ, vi khuẩn 78 XÖÛ LYÙ DÒCH LEÂN MEN  Hoãn hôïp thu ñöôïc sau leân men goïi laø giaám chín. Trong giaám chín coù raát nhieàu thaønh phaàn: chuû yeáu laø coàn etylic. Ngoaøi ra coøn coù este, aldehyd, moät soá alcol cao phaân töû (daàu fusel), tinh boät, dextrin, acid höõu cô, khoaùng.  LỌC: thu lấy dịch.  CHÖNG CAÁT THÔ: thu ñöôïc coàn thoâ, coàn saûn phaåm vaø daàu fusel  TINH LUYỆN: Loại các taïp chaát khaùc nhau coù nhieät ñoä bay hôi cao hay thaáp hôn coàn. 79 16
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2