intTypePromotion=1

CHƯƠNG II: KỸ THUẬT SẢN XUẤT RƯỢU ETYLIC

Chia sẻ: Pham Khanh Dung | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:27

0
384
lượt xem
110
download

CHƯƠNG II: KỸ THUẬT SẢN XUẤT RƯỢU ETYLIC

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

Để sản xuất cồn etylic, về nguyên tắc ta có thể dùng bất kỳ nguyên liệu nào chứa đường hoặc polysaccarit nhưng sau thủy phân sẽ biến thành đường lên men được. Do đó ta có thể dùng nguyên liệu giầu xenluloza để thủy phân thành đường. Tuy nhiên dung nguyên liệu này kém hiệu quả kinh tế. Trong phạm vi công nghiệp người ta thường đề cập đến nguyên liệu chưa đường và chưa tinh bột. Yêu cầu đối với nguyên liệu phải thỏa mãn...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: CHƯƠNG II: KỸ THUẬT SẢN XUẤT RƯỢU ETYLIC

  1. CHƯƠNG II: KỸ THUẬT SẢN XUẤT RƯỢU ETYLIC II.1. Sơ đồ sản xuất rượu etylic: Nguyên liệu Nấu nguyên liệu Đường hóa dịch cháo Lên men dịch đường Chưng cất và tinh chế công etylic Thành phẩm II.2. Nguyên liệu: Để sản xuất cồn etylic, về nguyên tắc ta có thể dùng bất kỳ nguyên liệu nào chứa đường hoặc polysaccarit nhưng sau thủy phân sẽ biến thành đường lên men được. Do đó ta có thể dùng nguyên liệu giầu xenluloza để thủy phân thành đường. Tuy nhiên dung nguyên liệu này kém hiệu quả kinh tế. Trong phạm vi công nghiệp người ta thường đề cập đến nguyên liệu chưa đường và chưa tinh bột. Yêu cầu đối với nguyên liệu phải thỏa mãn: - Hàm lượng đường hoặc tinh bột cao, có khả năng đem lại hiệu quả kinh tế cao. - Vùn nguyên liệu phải tập trung và đủ thỏa man nhu caauf sản xuất. II.2.1. Nguyên liệu chứa tinh bột: Tinh bột là gluxit dưj trữ phổ biến nhất trong thực vật. Hạt tinh bột có hình dáng rất khác nhau với kích thước từ 2 đến 15 µm. Tinh bột là chất keo, rất háo nước, cấu tạo từ amyloza và amylopectin. Tỷ số giữa amylo và amylopectin là 1:4, cả hai đều được cấu tạo từ α-d-glucoza. Amylo co cấu tạo mạch thẳng, chúg được liên kết bởi nối α 1,4 glucozit. Còn amylopectin nối với nhau bởi các nối α- 1,4 và α-1,6 glucozit. Tinh bột không hòa tan trong nước lạnh, rượu. Trong nước nóng tinh bột sẽ hút nước trương nở và tạo dạng gel. Mức độ trương nở phụ thuộc vào nhiệt độ, khi tăng dần nhiệt độ, dịch tinh bột sẽ biến thành dạng keo và gọi là hồ tinh bột. Nhiệt độ làm cho hồ tinh bột có độ nhơt cực đại gọi là nhiệt độ hồ hóa.
  2. Đối với sản xuất rượu thì thành phần quan trong nhất là gluxit lên men được, gồm tinh bột và một số đường. Nhưng để đảm bảo tính kinh tế trong các nhà máy sản xuất rượu ở nước ta thường sử dụng là sắn, sau đó là ngô và một phần gạo hoặc tấm. Gluxit trong tự nhiên chia làm ba nhóm chính là mono, oligo và polysccarit. * Monosaccarit là những gluxit đơn giản không thủy phân được và chúng có những tính chất chung sau đây: - Có tính chất hoạt động quang học, làm quay mặt phẳng phân cực. Tính chất này được áp dụng để xác định hàm lượngcủa chúng trong dung dịch. - Dễ bị phân hủy ở nhiệt độ cao và làm tăng màu của dung dịch. - Có khả năng trùng hợp thành những gluxit có phân tử lớn hơn. - Có khả năng phản ứng với axit amin để tạo ra melanoid * Oligosaccarit: Ta hay gặp nhất là maltoza và saccaroza. - Maltoza: Thường cứa nhiều trong dịch thủy phân tinh bột bằng amylaza. Cấu tạo gồm hai gốc glucoza nối với nhau bằng liên kết α -1,4 glucozit. Có tính khử nhưng kém hơn glucoza hai lần. Ngoài ra còn có izomaltoza, cũng gồm hai gốc glucoza nhưng liên kết với nhau bởi nối α -1,6 gluczit bền hơn và chỉ bị phân cắt bởi axit hoặc enzym izomaltaza. - Saccaroza: Được cấu tạo bởi glucoza và fructoza, nối với nhau bởi 1- α.d glucozit và β.d- fructopỉanoza. Disaccarit này không có tính khử Hình minh họa: Cả hai oligosaccarit kể trên đều có khả năng chuyển hóa thành rượu và CO2 nhờ tác dụng của hệ zymaza trong nấm men. Ngoài hai loại oligosaccarit kể trên có thể còn gặp rafinoza – là một trisaccarit cấu tạo từ ba đường khác nhau: d-galactoza, d-glucoza, d-fructoza. Hình vẽ minh họa cấu tạo: Rafinoza có nhóm aldehyt hoặc xeton tự do nên không có tính khử. Dưới tác dụng của axit, rafinoza bị thủy phân thành ba đường đơn giản và đều có thể lên men được. Nhưng dưới tác dụng của nấm men thì chỉ fructoza được giải phóng còn lactoza không thủy phân được. Vì trong hệ zymaza của đa số nấm men không có
  3. enzym α-galactozidaza. Trên cơ sở đó người ta nói rafinoza chỉ thủy phân được 1/3, đường này có trong mật rỉ. • Polysaccarit: Là những gluxit có phân tử lớn, cấu tạo từ nhiều gốc monosaccarit để tạo thành mạnh thẳng hoặc mạch nhánh. Khối lượng phân tử có thể từ hàng vạn đến hàng triệu đơn vị. II.2.2. Nguyên liệu chứa đường – Mật rỉ: Mật rỉ hay rỉ đường là thứ phẩm của công nghệ sản xuất đường, thường chiếm từ 3-5% so với lượng mía đưa vào sản xuất. Thành phần rỉ đường phụ thuộc vào giống mia, đất đai trồng trột và điều kiện canh tác cũng như công nghệ sản xuất đường. Bình thường lượng chất khô trong rỉ đường chiếm 80-85%. Trong số chất khô thì chiếm tới 60%, gồm 35-40% là saccaroza và 20-25% là đường khử. Số chất khô còn lại gọi chung là chất phi đường và gồm 30-32% là hợp chất hữu cơ và 8-10% là chất vô cơ. Hàm lượng trung bình của các chất vô cơ trong chất khô vào khoảng: Chất vô cơ Tỷ lệ (%) K2O 76,4 Na2O 11,1 Ca2O 3,5 MgO 0,4 SO3 2,8 - Cl 5,0 Các oxyt khác 0,8 Hợp chất hữu cơ gồm các chất chưa nitơ, cacbon, oxy, và hydro. Chất hữu cơ không chứa nitơ gồm có pectin, chất nhầy fufurol, axit…Ngoài ra con chứa các chất khử nhưng không lên men được như caramen, chất màu… Hợp chất chưa nitơ phần lớn ở dạng amin như glutamic, lơxin, alanin…Lượng nito trong rỉ đường chiếm khoảng0,5-0,1%. Do chứa ít như vậy cho nên trog quá tinh lên men người ta thường bổ sung nitơ từ ure hoặc amoni sunfat. Ngoài việc bổ sung nitơ, chúng ta cần thêm nguồn photpho để giúp cho sự phát triển bình thường của nấm men. Theo số liệu của Marinchenco, hàm lượng axit photphoric chiếm 6% chất khoáng, tương đương với 0,6% khối lượng rỉ đường sẽ
  4. không đủ cho nấm men. Trong sản xuất rượu từ rỉ đường người ta thường bổ sung thêm photpho ở dang supephotphat. Trong mật rỉ đường mía chứa nhiều vitamin với hàm lượng khác nhau vào khoảng sau: Vitamin Rỉ đường Gốc vitamin B1 0,2 Tiamin B2 0,04 Riboflavin B3 0,13 Axit pantotenovic B6 0,54 Pirigokxin PP 0,1 Axit nicotinovic *pH và độ đệm của rỉ đường: Bình thường pH của rỉ đường từ 6,8 – 7,2. Rỉ đường mới sản xuất ra có thể có pH = 7,2 – 8,9. Hiện nay hầu hết các nhà máy đường đều sử lý bằng lưu huỳnh nên pH của rỉ đường thường thấp hơn vào khoảng 5,6 – 6%. Độ đệm được biểu thị bằng thể tích dung dịch H2SO4 1N cần thiết để điều chỉnh dung dịchgồm 100g rỉ + 100g nước tới pH = 4,5. Tuy theo ph của rỉ đường, độ đệm có thể từ 14 -45. *Vi sinh vật trng rỉ đường: Rỉ đường thu được từ sản xuất luôn chứa một lượng vi sinh vật. Trong đó nguy hiểm nhất là vi khuẩn lactic và axetic. Mức độ nhiễm khuẩn được xác định bằng sự tăng độ chua khi để rỉ đường tưl lên men. Mức độ chua (khi tự lên men sau 24h) trong phạm vi 0,2-0,3o là bình thường. Tuy nhiên đối vối rỉ đường có nồng độ trên 70%, thì hầu hết vi sinh vật đều chịu nằm yên, nhưng khi pha loãng chúng vắt đầu hoạt động và làm giảm lượng đường, dẫn đến tăng tổn thất. Vậy trong quá trình sản xuất cần có biện pháp xử lý nhằm hạn chế hoạt động của tạp khẩn. II.3.Nước: III. Xử lý nguyên liệu III.1. Nấu nguyên liệu: III.1.1. Mục đích: Trong các dạng nguyên liệu như gạo, ngô, sắn …hạt tinh bột luôn nằm trong các màng tế bào. Dù sau khi nghiền thì chỉ một phần các màng đó bị phá vỡ. Phần lớn màng tế bào còn lại sẽ ngăn cản sự tiếp xúc của enzym amylaza với tinh bột. Mặt
  5. khác ở trạng thái không hòa tan, amylaza tác dụng lên tinh bột rất chậm và kém hiệu quả. Vì vậy mục đích chính của nấu nguyên liệu là phá vỡ màng tế bbào của tinh bột, tạođiều kiện biến chúng thành trạng thái hoa tan trong dung dịch. Trong quá trình nấu, phần lớn màng tế bào của nguyên liệu chưa được nghiền vẫn giữ nguyên cấu tạo và chỉ bị phá vỡ khi khuấy trôn hoặc phóng cháo bằng van hẹp sang thiết bị lớn hơn. Lúc đó sẽ xảy ra hiện tượng tự bay hơi nước trong tế bào. Thể tích hơi tăng khoảng 1500 lần so với thể tích nước trong tế bào, nhờ đó màng tế bào bị xé vỡ và tinh bột được giải phóng. Tính chất này được áp dụng để chế tạo các thiết bị nấu liên tục. Có thể nói nấu nguyên liệu là quá trình ban đầu nhưng rất quan trọng trong sản xuất cồn etylic. Các quá trình tiếp theo tốt hay xấu phụ thuộc rất nhiều vào kết quả của nấu nguyên liệu. II.1.2. Các phương pháp nấu nguyên liệu: Nấu nguyên liệu có thể tiến hành theo một trong ba phương pháp sau: Gián đoạn, bán liên tục và liên tục. Tùy theo điều kiện trang thiết bị, mỗi cơ sở có thể chọn cho mình phương pháp này hay phương pháp khác phù hợp nhằm đạt hiệu quả cao nhất trong điều kiện cho phép. II.1.2.1. Nấu gián đoạn: Đặc điểm của phương pháp này là toàn bộ quá trình nấu được thực hiện trong cùng một nồi. Phươnng pháp có ưu điểm là tốn ít vật liệu để chế tạo thiết bị, thao tác đơn giản nhưng có nhược điểm là tốn hơi vì không sử dụng được hơi thứ, nấu lâu ở áp suất và nhiệt độ cao nên gây tổn thất đường nhiều. Quá trình nấu được thực hiện như sau: Cho toàn bộ lượng nước vào nồi với tỷ lệ 3,5-4 lit/kg nguyên liệu. Cho cánh khuấy làm việc rồi đổ bột vào, đậy kín lắp và bắt đầu xông hơi sao cho 45-60 phút thì áp suất trong nồi đạt yêu cầu.Lúc đầu cần mở van xả để đuổ hết không khí và không khí ngưng cho tới khi van xả thoát ra chỉ có hơi nước bão hòa thì đóng bót van xả, chờ khi áp suất và nhiệt độ đạt tới áp suất nấu ta bắt đầu tính thời gian. Áp suất và nhiệt độ nấu cao hay thấp là tùy thuộc vào trạng thái của nguyên liệu, bột to nhỏ hay chưa nghiền. Đối với bột thường nấu ở áp suất 3-3,5kg/cm2, thời gian duy trì là 60-70 phút. Còn ngô hạt hay sắn thì nấu ở áp suất 4,5-5kg/cm2 trong
  6. khoảng 80-90 phút.Tôt nhất là nên nghiền nguyên liệu và nấu ở 3-3,5 kh/cm2 tương đương với nhiệt độ 135-140oC. Đối với nguyên liệu bảo quản lâu kém phẩm chất thì thường nấu ở áp suất và nhiệt độ tháp hơn hoặc rut ngắn thời gian duy trì. Trong quá trinh nấu thỉng thoảng người ta lấy mẫu để kiểm tra độ chín của tinh bột. Độ chín của tinh bột có thể kiểm tra bằng kính hiển vi hay căn cứ vào tốc độ chảy của dịch cháo khi lọc, nhưng kém tin cậy. Hiện nay người ta vẫn dựa vào cảm quan của công nhân vận hành. Cháo được xem như chín nếu có mì thơm nhẹ, màu vàng rơm hoặc cánh gián. Nếu màu tối sẫm và có mùi khét, vị đắng là do bị cháy, còn nếu có màu bợt trắng, mùi ngái thì xem như chưa chín. Nấu xong ta mở van từ từ và phóng cháo sang thùng đường hóa. Thời gian phóng cháo khoảng 10-15 phút. Toàn bộ chu kỳ nấu cháo kéo dài khoảng 2,5-3 h. Hình vẽ minh hhọa nồi náu chao: II.1.2.2. Nấu bán liên tục: Đặc điểm của phương pháp là nấu được tiến hành trong ba nồi khác nhau và chia thành nấu sơ bộ, nấu chín và nấu chín thêm. Phương pháp này có ưu điểm là giảm được thời gian nấu ở nhiệt độ và áp suất cao, do đó giảm được tổn thất và tăng hiệu suất lên 7 lit cồn/tấn tinh bột. Nhờ sử dụng được hơi thứ vào nấu sơ bộ nên tiết kiệm 15-30% lượng hơi dùng cho nấu. Nhược điểm của phương pháp này là tốn nhiều kim loại để chế tạo thiết bị. Hình vẽ minh họa: Quá trinh nấu được tiến hành như sau: Nấu sơ bộ được tiến hành trong nồi nấu hình trụ, có dung tích tương đương với nồi nấu chín. Đầu tiên cho lượng nước 40-50oC vào cùng với tỷ lệ 3,5-4 lit/kg bột. Cho cánh khuấy làm việc và đổ bột vào, sau đó dung hơi thứ từnồi nấu chín thêm để đun dịch bột tới 70-85oC và duy trì khoảng 50-60 phút. Sau đó mở van và tháo dịch cháo xuống nồi nấu chín. Nấu chín cũng tiến hành giống như khi nấu gián đoạn chỉ khác là áp suất nấu và thời gian nấu ít hơn. Áp suất nấu 2,8-3,2 kh/cm2, nhiệt độ 130-135oC, thời gian khoảng 60 phút.
  7. Nấu chns xong ta mở van từ từ và phóng cháo sang nồi nấu chín thêm. Nồi nấu chín thêm có dung tích gấp 3 lần so với nồi nấu chínnhưng chr đổ đầy 2/3 nồi, còn 1/3 là không gian chứa hơi. Áp suất nấu 0,5-0,7 at, nhiệt độ là 105-106oC, thời gian nấu khoảng 60 phút. Sở dĩ gọi sơ đồ nấu là bán liên tục vì nấu sơ bộ và nấu chín là bán liên tục còn nấu chín thêm là liên tục. II.1.2.3. Nấu liên tục: Phương pháp này có nhữg ưu điểm sau: - Tận dụng được nhiều hưi thứ do có thể đun dịch cháo tới nhiệt độ cao mà không làm ảnh hưởng các qui trình thiết bị khác. - Nấu ở nhiệt độ thấp và thời gian ngắn nên giảm được tổn thất đường do cháy và tạo melanoidin nhờ đó mà rượu thu được tàng 5 lit so với nấu bán liên tục và 12 lít/tấn tinh bột so với nấu gián đoạn. - Tiêu hao kim loại để chế tạo thiết bị giảm khoảng 50% so với bán liên tục. - Dễ cơ giới hóa, tự động hóa và tốn ít diện tích đặt thiết bị. Tuy nhiên để thực hiên được phương pháp này nguyên liệu bắt buộ phải được nghiền nhỏ với đường kính của hạt bột < 3 mm. Quá trình nấu được tiến hành như sau: Theo tỷ lệ tính trước bột và nước liên tục đi vào thung hòa bột. Nhiệt độ của dịch bột phải đạt 35-40oC, cánh khuấy trong thùng hòa bột làm quay với vận tốc 45 vòng/phút. Thùng hòa bột được chia làm hai ngăn không đều nhau. Thời gian dịch bột lưu lại trong thùng là 3-4 phut. Dịch bột từ thùng hòa bột qua van liên tục đi vào nồi nấu sơ bộ, cánh khuấy của thùng nấu sơ bộ quay với vận tốc 26 vòng/phút, ở đâyy dịch được đun lên 80-85oC trong khoảng 4-5 phút. Sau đó dịch cháo được chủa sang thùng tạm chứa, nhờ bơm pittong dịch cháo sẽ được bơm liên tục vào nồi nấu chín. Bên trong nồi nấu chín có cấu tạo nhiều ngăn và có độ nghiềng, nên dịch cháo sẽ chảy từ trên xuống. Hơi chính được cấp từ dưới và đi ngược chiều với dịch cháo do đó tạo ra ba vùng nhiệt độ khác nhau.Nhiệt độ ở đáy là 140oC, ở giữa là 130oC, trên cùng là 125oC (áp suất chính cấp cho thiết bị p = 3 at). Hơi thừa vad không khí chưa ngưng đựoc đưa sang thùng nấu chín thêm hoặc thùng nấu sơ bộ. Dịch cháo từ nồi nấu chín sẽ được bơm liên tục vào nồi nấu chín
  8. thêm. Nồi nấu chín thêm có cấu tạo 3 ngăn, dịch cháo được bơm từ dưới đầy dần tới vách ngăn kia sau đó chảy sang nồi tách hơi và sang thùng đường hóa. Thời gian dịch cháo lưu lại trong thùng nấu chín và nấu chín thêm là 25-30 phút.Tổng thời gian của quá trinh là 50-60 phút. Hình vẽ minh họa: II.3.2. Sản xuất chế phẩm amylaza: Trong sản xuất rượu, để đường hóa tinh bột và thủy phân protit, người ta cần nhiều nhất là amylaza và proteaza. Cho đến nay để thu nhận hai enzym kể trên, nấm mốc được sử dụng nhiều nhất.Trong sản xuất chế phẩm amylaza cho sản xuất rượu người ta dùng nhiều nhất là Aspergillus sau đó là Mucor. Trong đó Asp. Oryzae và Asp.awamori và Asp.neger được sử dụng nhiều hơn cả. Chúng là vi sinh vật hảo khí, phát triển chủ yếu trên bề mặt cua môi trừong rắn hoặc lỏng nhưng cũng có thể tạo thành mixen trong môi trường lỏng có sục khí. II..3.2.1. Công nghệ sản xuất nấm mốc bề mặt: Sơ đồ: Theo phương pháp này, nguyên liệu được trộn đều sơ bộ theo tỷ lệ 20-30 lit/100 kg ở I nhờ gầu tải II đưa lên trộn tiếp ở I’ tới độ ẩm 38-40% cũng với 20-30 lit/100 kg nguyên liệu ban đầu. Tổng lượng nước 50-60 lit/100 kg. Tiếp đó cho vào nồi hấp III để tiệt trùng ở nhiệt độ 105-107oC, tương ứng với áp suất 0,5-0,7 kg/cm2, thời gian kéo dài 50-60 phút. Khi tiệt trùng phải dung hơi gián tiếp để tránh dính bột và độ ẩm không được quá 40%. Muốn vậy nồi tiệt trùng phải có cấu tạo hai lớp vỏ và cánh khuấy quay với vận tốc 25 vòng/phút. Tiệt trùng xong ta lam nguộn xuống 30-38oC bằng không khí vô trùng. Tiếp đó phun dịch giống vào cùng với nước vô trùng sao cho độ ẩm đạt 58-60%. Cánh khuấy làm việc liên tục, sau đó cho canh trường vào mành IV với chiều dày 2-3 cm tùy thuộc vào thời tiết. Canh trường được xe V đưa vào phòng nuôi VI để nấm mốc phát triển. Trong thời gian phát triển, cần theo dõi để điều chỉnh lượng không khí và nhiệt độ được ổn định ở 28-32oC Thời gian nuôi cấy thường là 36-42h. Sau khi nuôi ở phong VI ta thu được chế phẩm amylaza thô. Chế phẩm nnày hòa với nước vô trùng chứa 0,05-0,1% formalin ở VII. Khuấy đều sau 1 h thì bơm đi đường hóa. Chế phẩm thô có thể sấy khô đến độ ẩm 10% ở nhiệt độ không quá
  9. 45oC tiếp đó nghiền và bảo quản dùng dần. Chế phẩm cần được bảo quản ở nơi thoáng mát có nhiệt độ không quá 12oC. II..3.2.2. Sản xuất chế phẩm amylaza từ nấm mốc theo phương pháp bề sâu: Nuôi cấy nấm mốc theo phương pháp bề mặt có ưu điểm là dễ thực hiện, khi bị nhiễm ta chỉ cần loại bỏ chỗ bị nhiễm cục bộ mà không ảnh hưởng nhều tới chất lượng chung. Nhưng phương pháp này có nhược điểm là tốn diện tích nhà xưởng, lao động vất vả,, khó cơ giới hóa, tự động hóa. Các nhược điểm trên sẽ được khắc phục khi nuôi cấy chìm trong môi trường lỏng. Tuy nhiên nuôi cấy trong môi truờng lỏng đòi hỏi vô trùng cao, nếu không dễ bị nhiễm tạp hàng loạt. Hình vẽ minh họa sơ đồ: - Chủng giống: Asp. batate - Môi trường: Nước bã rượu lọc qua dây có d=2 mmcòn chứa 0,05% bã thô. Nước lọc được trung hòa bằng MgO cho tới khi thu được pH=5,8. Trun hòa xong thêm 2% bột ngô rồi tiệt trùng ở 125-130oC trong khoảng 60 phút sau đó làm lạnh tới 30-32oC. - Điều kiện nuôi cấy:  Nhiệt độ: 30-32oC.  pH=5,8  Sục khí: 40-60 m3/m3 canh trường.giờ  Thời gian nuôi cấy: 3-4 ngày Sơ đồ được thực hiên như sau: Bã rượu từ tháp thô đi vào thùng 1 sau đó được bơm 2 đẩy vào 3. Ở 3 nước lọc bã rượu được trung hòa bằng MgO tới pH = 5,8 rồi cho thêm 2% bột ngô so với khối lượng dịch. Tiếp theo dịch được bơm 4 đẩy vào gia nhiệt ở 5 tới nhiệt độ khoảng 125-130oC rồi đi vào giữ ở 6 từ 50-60 phút. Sau đó được đưa làm lạnh ở 7 tới nhiệt độ 30-32oC rồi đi vào thùng 8 hoặc 9. Giống nấm được nuôi ở thùng 9 với số lượng 10-12% so với thể tích thùng 8. Thời gian nhân giống ở thùng 9 kéo dài 24- 30 h với mức độ sục khí 40-60 m3/m3.h. Giống ở thùng 9 được đẩy xuống thùng 8 đã có môi trường làm lạnh đến 30-32 oC. Sau đó tắt cánh khuấy trong vòng 18 h đầu và sục khí với lưu lượng 40-60 m3/m3. Sau 18 h đầu thì bật cánh khuấy và cung cấp không khí liên tục. Toàn bộ quá trinh kết húc sau 68-72h.
  10. Chú ý: Áp suất làm việc ở 9 thường là 0,5-0,8 kg/cm2, còn ở 8 là 0,2-0,3 kg/cm2. Chu kỳ vòng sản xuất khoảng 80-86 giờ. - thời gian đổ đầy : 3h - Chuyển giống từ 9 sang 8: 1h - Thời gian nuôi : 72h - Giải phóng dịch nuôi mốc: 1 h - Vệ sinh, tiệt trùng và kiểm tra: 4h II.4. Đường hóa tinh bột: II.4.1.Sơ đồ tác dụng của amylaza lên mạch tinh bột: Amylaza là enzym đơn cấu tử, các nhóm riêng biệt của protein kiêm vai trò của agon. Amylaza của nấm mốc có chứa những enzym chính là: α-amylaza, β-amylaza, glucoamylaza, izomaltaza và oligo -1,6- glucosidaza. - α - Amylaza chỉ tác dụng lên nối α-1,4-glucozit ở vị trí bất kỳ nhưng tập trung vào giữa mạch amyloza và amylopectin, nhờ đó tinh bột nhanh chóng bị phân cắt thành dextrin có phân tử khác nhau, đường maltoza và một ít glucoza. - β – amylaza cũng phân cắt nối α-1,4-glucozit nhưng bắt đầu từ vòng không có nhóm khử và cắt theo hai gốc glucoza một trong phân tử amyloza va amylopectin. Sản phẩm tạo thành là đường maltoza. - Glucoamylaza không chỉ có khả năng phân cắt nối α-1,4 mà còn cắt được nối α-1,6-glucozit và biến 100% tinh bột thanh glucoza. - Izomaltaza chỉ tham gia phân cắt nối α-1,6 trong phân tử izomaltaza. - Oligo -1,6- glucosidaza chỉ cắt nối α-1,6 trong phân tử dextrin. II.4.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đường hóa tinh bột: II.4.2.1. Nhiệt độ: Đặc trưng của phản ứng đường hóa tinh bột bằng amylaza diễn ra trong phạm vi tương đối hẹp. Giới hạn 35-62oC (khoảng nhiệt độ tối thích của enzym amylaza). Nếu đường hóa ở nhiệt độ cao là nhiệt độ tối thích của dextrinaza thì sẽ tạo ra nhiều dextrin, ít maltoza dẫn đến hiệu suất lên men giảm.
  11. Nếu đường hóa ở 40-50oC cũng không có lợi vì dễ bị nhiếm khuẩn tạp mặc dù lượng đường khử có thể tạo ra nhiều hơn. Tuy nhiên nếu chỉ xét đến khả năng tạo đường thì người ta vẫn chọn khoảng nhiệt độ là 35-62oC. II.4.2.2. pH Enzym có bản chất protein, có các trung tâm hoạt động. Tác dụng của H+ vào trung tâm hoạt động vào các nhóm bên một cách trực tiếp hoặc gián tiếp (nhóm bên là nhóm amin, axitcacbonxilic R-CH-NH2 COOH Khoảng pH tối thích để cho enzym amlaza hoạt động là 4-5, ngưỡng dưới 2 và trên 10 thì sẽ bị đình chỉ hoạt động. Độ pH còn phụ thuộc vào nhiệt độ, nếu nhiệt độ tăng thì pH cũng tăng (kiềm tính), độ pH còn phụ thuộc vào bản chất của nguyên liệu và các chất phụ trợ (axit sunfuric) II.4.2.3. Nồng độ enzym: Sự thủy phân tinh bột là tổng hợp tác dụng của các enzym chứa sẵn trong nguyên liệu và enzym của nấm mốc. Khi tăng hoạt độ của enzym thì tốc độ thủy phân tinh bột sẽ tăng và tỷ lệ thuận với lượg enzym đưa vào nhưng chỉ trong giai đoạn đầu khi phản ứng còn là bậc 0. Ở các nhà máy rượu thuộc Liên Xô cũ, tỷ lệ chế phẩm amylaza đư vào khi đường hóa chiếm 8-10%. Sau 1972, tỷ lệ giảm chỉ còn 5-6% do chất lượng chế phẩm được nâng cao. Ở các nhà máy rượu của nước ta trước 1985, lượng chế phẩm từ nấm mốc được quy định là 15% so với tinh bột trong cháo nấu với điều kiện số đường hóa Linơ=18, nhưng hiên nay thường là 10-12%. II.4.2.4. Các yếu tố khác *Nồng độ rượu: Enzym bị ức chế bởi nồng độ rượu. Nồng độ rượu thấp 1-5% hầu như không ảnh hưởng đến hoạt tính enzym, nhưng nếu nồng độ rượu >6% thì có ảnh hưởng rõ rệt làm giảm hoạt tính của enzym, do vậy công việc phân lạp và tuyển chon giống là hết sức quan trọng. *Thời gian đường hóa:
  12. Có ý nghĩa rất lớn về mặt kinh tế vì thời gian đường hóa cang lấu thì chi phí cho duy trì hoạt đôngj của hệ máy cang cao. II.4.3.Các phương pháp đường hóa: Đường hóa dịch cháo có thể tiến hành theo phương pháp gián đoạn hoặc liên tục trên các sơ đồ thiết bị khác nhau. Nhưng dù theo phương pháp nào và sơ đồ nào thì quá trình đường hóa cũng bao gồm: - Làm lạnh dịch cháo tới nhiệt độ đường hóa - Cho chế phẩm amylaza vào dịch cháo và giữ ở nhiệt độ trên trong thời gian xác định để amylaza chuyển hóa tinh bột thành đường. - Làm lạnh dịch đường tới nhiệt độ lên men. II.4.3.1. Đường hóa liên tục: Đường hóa liên tục được tiến hành trong các thiết bị khác nhau, dịch cháo và dịch amylaza liên tục đi vào hệ thống, dịch đường liên tục đi sang bộ phận lên men. Phương pháp có ưu điểm so với đường hóa gián đoạn là dich chaoits bị lão hóa khi làm lạnh tới nhiệt độ đường hóa. Thời gian đường hóa ngắn, tăng được công suất thiết bị, và do đó tiết kiệm được diện tích nhà xưởng. Hoạt tính của amylaza ít bị vô hoạt do thời gian tiếp xúc với nhiệt độ cao được rút ngắn. Diễn biến quá trình như sau: Sơ đồ: Cháo được chứa ở nồi nấu chín thêm liên tục đi vào thùng đường hóa lần một 2, dịch amylaza ở thùng 3 qua bộ phận phân phối 4, sau đó khoảng 30% đi vào 2 phối hợp với dịch cháo có nhiệt độ 600C. Thời gian đường hóa kéo dài 15-20 phút. Ra khỏi 2 dịch đường được bổ sung 70% chế phẩm amylaza còn lại, sau đó qua bơm 5 đi vào thiết bị đường hóa lần hai 6. tổng cộng thời gian đường hóa ở cả hai thiết bị không quá 30 phút. Đường hóa xong một phần dịch được đưa vào phân xưởng gây men, 90% còn lai qua thiết bị làm lạnh đến 28-300C rồi vào các thùng lên men. II.4.3.2. Đường hóa gián đoạn: Khác với đường hóa liên tục, đường hóa gián đoạn được thực hiện trong một thiết bị gọi là thùng đường hóa. Thùng đường hóa gián đoạn có cấu tạo nư thùng đường hóa lần một. Dung tích của thùng được tính dựa vào thể tích của mẻ nấu và theo công thức: 1,3m3 thùng/1m3 cháo. Chiều cao của thùng vào khoảng 0,5-0,6 so với
  13. đường kính. Bên trong có cánh khuấy với tốc độ 50-60 vòng/phút nhằm giúp cho quá trình làm lạn được nhanh. Diện tích truyền nhiệt cần lấy bằng 3-5 m2/m3 cháo. Hình vẽ: Cách tiến hành: Cho toàn bộ dịch amylaza vào thùng, bật cánh khuấy, mở nước lạnh rồi cho nhanh cháo vào, khống chế nhiệt độ 57-58oC. Khi hết cháo ta tắt cánh khuấy và đóng van nứoc lạnh rồi để 10-15 phút. Sau đó bật cánh khuấy, mở nước làm lạnh đến 28- 30oC rồi bơm lên thùng lên men. II.4.4. Những sự cố xảy ra trong quá trình đường hóa và biện pháp khắc phục: II.5. Nuôi cấy nấm men trong sản xuất: II.5.1. Đặc tính chung của nấm men: Tế bào nấm men có cấu tạo rất phức tạo, người ta chia thành hai phần chính là vỏ và phần trong nội bào (vỏ và protoplasma). + Vỏ thì có vỏ trong và vo ngoài: Vỏ ngoài tế bào là thành mỏng, trong suốt và có tính đàn hồi có chức năng bảo vệ tế bào, hấp thụ chất dinh dưỡng và thải sản phẩm trao đổi ra ngoài. Vỏ này được cấu tạo chủ yếu từ polysaccarit kiểu hemĩenluloza gồm glucan và manan và một ít chất béo, protit, chất khoáng và xitin. Trên vỏ có các lỗ với đường kính khoảng 3,6 nm, các enzym được tách ra từ tế bào tập trung trên vỏ, chúng phân ly đường có phân tử lớn (maltoza, saccaroza) không có khả năng thảm thấu vào trong được, nhờ đó mà maltoza và saccaroza được đồng hóa. Vỏ ngoài được chia thành 3 lớp: Lớp ngoài là màng nhẵn dày 10-30 nm gồm chủ yếu là lypoproteit, lớp tiếp theo chứa phức hợp manan và protein dày 100 nm, lớp trong cùng có thể chứa chất keo hoặc sợi li ti dày 10-250 nm, cấu tạo từ những gốc glucan gồm 94% glucoza và khoảng 6% hexoamin. Vỏ trong tế bào là màng plasma rất mỏng, dày khoảng 8 nm và cũng gồm ba lớp lypoproteit, cãni và ribonucleproteit. Chức năng chủ yếu của màng là điều chỉnh vận chuyển các chất dinh dưỡng vào trong tế bào.
  14. +Xitoplasma: Là hệ thống keo, độ nhớt của nó phụ thuộc vào thời kỳ sinh trưởng và các yếu tố sinh lý. Ở tế bào trẻ độ nhơt của xitoplasma cao hơn ở tế bào già, đảm bảo cho việc vận chuyển các sản phẩm trao đổi được tốt hơn. +Vatulin: Gồm các chất chứa nitơ, dẫn xuất của axít nucleic, nó có quan hệ tới sinh trưởng của nấm men và xuất hiện trong thời kỳ sinh trưởng, nẩy chồi hay tạo nang bào. Vatulin nằm bên trong không bào và ở dạng hạt to hoặc nhiều hạt nhỏ. +Nhân tế bào: hình tròn có đường kính từ 1-2 µm. nó được ngăn cách với xitoplasmabowir hai lớp. Các màng này thông với nhau qua các lỗ có đường kính 30-100 nm, qua đó sự liên hẹ giữa xitoplasma và nucleoplasma được thực hiện. Bên trong nhân chứa đầy nucleoplasma và những sợi chỉ dài nhỏ gọi là cromoxom. Cromoxom có cấu tạo từ protit, deoxyribonucleic, axit ribonucleic và các enzym.Cromoxom thực hiện chức năng di truyền và trao đổi chất, kiểm soát sự phân hóa của tế bào và tổng hợp protit, lypoprotit, các quá trình khác kể cả sự sinh sản. +Mitokhondrin: là các sợi chỉ nhỏcó chiều dài 0,4-1,0 µm. Được tạo thành từ protit, axit ribonucleic, các hợp chất chứa photpho. Ngoài ra chúng còn chứa các enzym thủy phân protit, chất béo và gluxit. Nhiệm vụ chính là ghếp nối sự tổng hợp ATP và ADP với axit photphoric để tạo ra nguồn năn lượng cung cấp cho hoạt động sống của tế bào. +Riboxom: là xitoplasma có dạng túi nhỏ cấu tạo từ proteit và axit ribonucleic. Đây là cấu tử nhỏ nhất của tế bào, bên trong có chứa axit ribonucleic và phức hệ enzym. Phức hệ enzym này đảm bảo sinh tổng hợp các hợp chất quan trọng của tế bào va trước hết là proit, vì vậy chúng được coi là “phân xưởng sản xuất protein”. +Không bào: Là các tí nhỏ chứa đầy dịch bào. Ở các tế bào trẻ không bào ít xuất hiện, ở các tế bào già không bào trở nên to có khi chiếm gần hết tế bào. Điều này là do trong quá trình trao đổi chất không bào không bào là chỗ tạm chứa các sản phẩm trung gian. II.5.2. Chủng và các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của nấm men: Trong sản xuất cồn người ta hay sử dụng chủng saccharomyces. Trng đó chủ yếu là Sac. cerevisiae, Sac. awamori, Sac. oryzae… Có ảnh hưởng tới sự phát triển của nấm men bao gồm các yếu tố sau đây:
  15. *Nhiệt độ: Lên men được tiến hành ở nhiệt độ 28-320C. Nhiệt độ cao thì tổn thất sẽ ớn do tạp khuẩn phát triển, tạo nhiều este và aldehyt. Khi lên men ở 29,50C tổn thất do tạo men là 7,37%, ở 17,50C tổn thất do tạo men là 5,32% và ở 100C là 4,42%. *pH: Xét về ảnh hưởng của pH thì tổn thất sẽ it nhất khi lên men ở pH=4,4. Nếu pH tăng thì tổn thất sẽ tăng nhanh nhiều hơn so với giảm pH. Giảm pH từ 5,6 xuống 4,42 thì hiệu suất lên men tăng 2,3%. Đồ thị minh họa: *Nồng độ dịch lên men: Nồng độ dịch lên men quá cao sẽ làm tăng áp suất và làm mất cân bằng trạng thái sinh lý của nấm men. Kết quả là rượu nhiều sẽ ức chế không những tạp khuẩn mà cả nấm men, mặt khác nếu đường nhiều thì sẽ dẫn đến tổn thất hoặc phải kéo dài thời gian lên men. Ngược lại nếu nồng độ đường thấp sẽ làm giảm hiệu suất của thiết bị lên men, tốn hơi khi chưng cất và tăng tổn thất rượu trong bã rượu và trog nước thải. Bình thhường người ta khống chế nồng độ chất khô của dịch đường từ 16-18% (tương với 13-15% đường) để sau khi lên men sẽ nhân được nồng độ rượu trong giấm chín là 8,5-9,5%. *Chất sát trùng: Trong điều kiện sản xuất dù có vệ sinh sạch đến mấy cũng khó đảm bảo vô trùng tuyệt đối, vì vậy cần dùng chất sát trùng để ngăn ngừa và hạn chế tạp khuẩn. Và mức độ ảnh hưởng của chúng đến nấm men được thể hiện ở bảng dưới đây: Nồng độ Thời gian Làm ngừng sinh trưởng Tiêu diệt men Axít làm tiêu % Mol/l % Mol/l diệt, giờ Clohydric 0,14 0,038 0,72 0,195 0,46 Sunfuric 0,39 0,039 1,3 0,132 2,04 Photphori 0,3 0,031 2,0 0,204 1,28 c Axetic 0,75 0,125 3,0 0,5 1,25 Lactic 0,9 0,1 3,0 0,333 1,27 Ngoài các axit trên thì người ta thường hay sử dụng formalin hoặc fluosilicat natri và nồng độ sử dụng của chúng không được vượt quá 0,02%. *Nguồn nitơ bổ sung: trong các nguyên liệu dùng để sản xuất rượu thì chứa không nhiều protit, và các hợp chất chứa nitơ, vậy để đảm bảo cho sự phát triển của nấm men ta cần bổ sung nitơ. Và người ta chỉ ra rằng bổ sung nitơ với số lượng 30
  16. mg/100 l. cho phép rút ngắn thời gian lên men từ 84 xuống 60 giờ, đồng thời lên men cũng tốt và đạt hiệu quả cao nhất. II.5.3. Nuôi cấy nấm men giống trong sản xuất: Nấm men giống thông thường được chuẩn bị theo hai giai đoạn: Giai đoạn trong phòng thí nghiêm tới 10 lít và giai đoạn nhân giống trong sản xuất – nhân giống tới số lượng đủ 10% so với thùng lên men. II.5.3.1. Nhân giống trong phòng thí nghiêm: Nguyên liệu được nghiền nhỏ rồi khuấy đều với nước theo tỷ lệ 5 lit nước/1kg nguyên liêu. Rồi tăng dần nhiệt độ lên 48-53oC giữ 20-30 phút để proteaza hoạt động, sau đó tăng nhiệt độ lên 60-62 oC để amylaza hoạt động và giữ 30 phut để amylaza hoạt động sau đó tăng tiếp lên 70-72 oC và duy trì cho tới khi đường hóa hoàn toàn. Đường hóa xong đem lọc qua giấy hoặc vải đồng thời dùng nước hoặc axit sunfuric để đièu chỉnh pH = 4,5-5,0 và nồng độ 13-16% sau đó cho vào bình tam giác với dung tích theo yêu cầu và đem nhân giống theo chế độ sau: Lượng dịch trong bình Nhiệt độ, Nồng độ,% pH o Thời gian,h C Trong ống nghiêm 10 13-14 4,5-5,0 30 ± 1 24 ml 90 ml trong bình 250 ml 13-14 4,5-5,0 30 ± 1 18-24 900 ml trong bình 2 lít 13-16 4,5-5,0 30 ± 1 18-24 9 lít trong thùng 10 lít 15-18 4,8-5,2 30-32 15-18 II.5.3.2. Nhân giống trong sản xuất: Môi trường nhân giống trong sản xuất phải đảm bảo đủ lượng đường là 6g/l trở lên. Hình vẽ minh họa sơ đồ sx: Dịch đường được cho vào thùng đường hóa thêm 1 và duy trì đường hóa tiếp theo khoảng 1,5-2 h. Sau đó dùng dung dịch axit sunfuric điều chỉnh pH tới 3,8-4,0, rồi dùng hơi tăng nhiệt độ lên 85=86 oC để thanh trùng 1 h.Tiếp theo dùng nước làm lạnh tới 30 oC, tháo xuống thùng 3 và 4 men sẽ phát triển ở đây trong khoảng 20- 26h. trong thời gian đó có thể tiếp thêm môi trường.
  17. Chất lượng của giống được xem là bình thường nếu thỏa mãn các yêu cầu sau đây: - Số tế bào trong 1 ml chiếm 100-120 triệu - Số tế bào nẩy chồi chiếm 10-15% - Số tế bào chết không quá 5% - pH = 4,0 - Mức độ nhiễm khuẩn không quá 1 con trong kính trường có độ phóng đại 400 lần. II.6. Lên men dịch đường hóa: II.6.1. Cơ chế hóa sinh học của quá trình lên men dịch đường hóa: Lên menn rượu là một quá trình sinh học hết sức phức tạp, xảy ra dưới tác dụng của nhiều enzym. Theo lý thuyết hiện đại, sự tạo thành rượu từ glucoza được trải qua các giai đoạn sau đây: 1.Đầu tiên do xúc tác của glucokinaza, glucoza kết hợp với gốc photphat ủa phân ttử ATP trong tế bào nấm men để tạo thành gluco-6-photphat và ADP. C6H12O6 + ATP CH2O(H2PO3)(CHOH)4CHO + ADP 2.Tiếp đó gluco-6-photphat do tác dụng của enzym đồng phân glucophotphat— izomeraza sẽ biến thành fructophotphat. CH2O(H2PO3)(CHOH)4CHO CH2O(H2PO3)(CHOH)3COCH2OH 3.Dưới tác dụng của enzym photphofructokinaza, phân tử ATP đính thêm một gốc photphat nữa vào fructo-6-photphat để tạo thành fructo-1,6-diphotphat và phân tử ADP thứ hai. CH2O(H2PO3)(CHOH)3COCH2OH +ATP ADP + CH2O(H2PO3) (CHOH)3COCH2O(H2PO3) Sự tạo thành fructo-1,6-diphotphat đánh dấu kết thúc giai đoạn chuẩn bị của lên men rượu. 4.Dưới xúc tác của enzym aldolaza, fructodiphotphat sẽ bị phân cắt thành hai phân tử trioza là: aldehyt Photphoglyxeric và photphodioxyaxeton. CH2O(H2PO3)(CHOH)3COCH2O(H2PO3) CH2O(H2PO3)COCH2OH + CH2O(H2PO3)CHOHCHO Photphodioxyaxeton Aldehyt-photphoglyxeric
  18. 5.Dưới tác dụng của enzym đồng phân triphotphat-izomeraza xảy ra quá trình thuận nghịch: CH2O(H2PO3)COCH2OH CH2O(H2PO3)CHOHCHO 6.Hai phân tử aldehyt-photphoglyxeric bị oxy hóa. Phản ứng này có sự tham gia của axit photphoric trong canh trương nhờ xúc tác của enzym triphotphatdehydronaza- coenzym của ns là NAD (Nicotinamit-Adenin-Dinucleotit). CH2O(H2PO3)CHOHCHO + 2H3PO4 + 2NAD CH2O(H2PO3)CHOHCOO ~ H3PO3 + 2NAD.H2 1,3 - diphotphatglyxeric axit Phẩn tử 3-photphatglyxero aldehyt kết hợp với photphat, còn hydro chuyển sang coenzym NAD. Năng lượng được giải phóng do oxy hóa photphatglyxero aldehyt sẽ tích tụ trong liên kết cao năng của axit 1,3 – diphotphatglyxeric mới tạo thành. 7. Tiếp theo với sự tham gia của photphoglyxeratkinaza, gốc photphat chứa cao năng của axit 1,3 – diphotphatglyxeric sẽ chuyển vào phân tử ADP. Kết quả là 3-photphatglyxeric được tạo thành còn ADP nhận thêm năng lượng biến thành ATP. 2CH2O(H2PO3)CHOHCOO ~ H3PO3 + 2ADP CH2O(H2PO3)CHOHCOOH + 2ATP 8.Dưới tác dụng của enzym photphoglyxeromutaza, gốc axit photphoric sẽ chuyển từ cacbon vị trí thứ 3 sang cacbon vị trí 2 và tạo thành 2-photphatglyxeric: 2CH2O(H2PO3)CHOHCOOH 2CH2OHCHO(H2PO3)COOH 9.Dưới tác dụng của enzym enolaza, axit 2-photphatglyxeric sẽ bị mất nước và biến thành photphopyruvic: 2CH2OHCHO(H2PO3)COOH CH3CO(H2PO3)COOH +2H2O 10.Axit photphopyruvic rất không bền nên dễ bị mất gốc axit photphoric do enzym pyruvatkinaza và do đó axit pỷuvic được tạo thành. 2CH3CO~(H2PO3)COOH + 2ADP 2CH3CO COOH + 2ATP. II.6.2. Các phương pháp lên men dịch đường hóa: II.6.2.1. Lên men gián đoạn: Hình vẽ biểu diễn thùng lên men gián đoạn: Trước tiên thùng và các thiết bị tiếp xúc phải được vệ sinh sạch sẽ và phải được khử trùng trong 60 phút ở 95-100 oC. Thanh trùng xong men giống và dịch đường có thể bơm ngay từ đầu để được trộn đều. Lượng men giống chiếm 10% so với thể
  19. tích thùng lên men. Dịch đường không bơm đầy thùng ngay mà bơm dần dần trong 6-8h. Khống chế nhiệt độ ở 28-30 oC và pH = 4,0-4,5. Lên men được xem là kết thúc nếu sau 8h nồng độ đường không giảm hoặc chỉ giảm 0,1-0,2%. Lên men gián đoạn có ưu điểm là dễ làm, khi bị nhiễm dễ xử lý nhưng cho hiệu suất không cao. II.6.2.2. Lên men liên tục: Sơ đồ thiết bị: Trước khi sản xuất tất cả các thiết bị đều được thah trùng ở nhiệt độ cao sau đó làm lạnh tới nhiệt độ lên men. Khi bắt đầu sản xuất ta chuẩn bị men giống ở 2 thùng cấp 1 lệch nhau 3-4h. Khi giống đạt yêu cầu ta tháo xuống thùng 2. Thùng cấp 1 vừa được giả phóng cần vệ sinh, thanh trùng và đổ đầy dịch đường mới vào tiếp đó thanh trùng ở 75 oC và điều chỉnh pH hợp lý. Sau đó làm lạnh tới nhiệt độ gây men rồi cho 25-30% lượng men giống ở thùng cấp 1 còn lại vào và để lên men tới độ biểu kiến 5-6%. Lượng men giống còn lại ở thùng cấp 1 tháo hết sang thùng cấp 2, sau đó vệ sinh và tiếp tục chu kỳ như trên. Ở thùng nhân giống cấp 2 ta tiếp tục cho dịch đường tới đầy và điều cỉnh pH, khống chế nhiệt độ và lên men tiếp tới độ lên men biểu kiến 5-6%. Sau đó cho toàn bộ dịch ở thùng cấp 2 vào một trong hai thùng câp 3 rồi liên tục cho dịch đường vào. Dịch lên men sẽ tiếp tục chảy từ 3 sang 4 tiếp theo cho tới thùng cuối cùng thì lên men kết thúc, ta được giấm chín. Lên men chình xảy ra chủ yếu ở thùng 3, các thùng tiếp theo là lên men phụ. Vấn đề chủ yếu của lên men liên tục là phải khống chế tế bào ở thùng 3 luôn khoảng 100- 120 triệu/ml. Để đảm bảo vô trùng các thùng 3 sau 24-30h cần được giải phóng và thanh trùng còn các thùng 4 thì sau 65-75h. Ưu điểm của phương pháp này là được thực hiên trong một hệ thông kín nên rất ít khi bi nhiễm tạp khuẩn, cho phép tự động hóa. II.6.2.3. Lên men bán liên tục: Sư đồ hoật động giống như lên men 2 phương pháp lên men trên, nhưng ở phương pháp này có điểm khác là các thùng lên men chính được nối với hệ thông ống nước
  20. lam lạnh và dịch lên men được bơm liên tục vào ống rrồi lại được bơm quay trở lại thung nhằm làm giảm nhiệt độ tới nhiệt độ cần thiết. Sơ đồ mô tả. II.6.3. Thu hồi rươu: Muốn tách cồn ra khỏi giấm chín sau đó tinh chế để có đó tinh chế để nhận được cồn có chất lượng cao, người ta thực hiên theo phương pháp gian đoán, bán liên tục và liênn tục, trên các sơ đồ thiết bị khác nhau. Tuy nhiên phương pháp gián đoạn và bán liên tục được phát triển trên cơ sở sản xuất hộ gia đình cho nên hiệu quả không cao. Trong các nhà máy sản xuất hiện nay người ta chỉ dùng sơ đồ thiết bị của phương pháp liên tục. Phương pháp liên tục có thể thực hiện theo nhiều sơ đồ khác nhau: 2 tháp, 3 tháp hoặc 4 tháp. Trên cơ sở này người ta lại chia làm chưng luyện theo hệ thống một dòng (gián tiếp) hoặc hai dòng vừa trực tiếp vừa gián tiếp. II.6.3.1. Sơ đồ hai tháp gián tiếp – 1 dòng: Sơ đồ minh họa: Giấm chín được bơm lên thùng cao vị 1 sau đó đi vào bình hâm giấm 2. Ở đây giấm chín được hâm nóng tới 70-80 oC băng ẩn nhiệt của hơi cồn thô, sau đó qua bình tách CO2 3 rồi vào tháp 4. Hơi cồn bay lên ngưng tụ ở 2, phần chưa ngưng tiếp tục sang ngưng ở 6. toàn bộ cồn thô ngưng ở 2,6 và 7 đi vào tháp tinh chế 8. Tháp tinh chế cũng được cấp nhiệt băng hơi nước có áp suất p=0,8-1kg/cm2. Hơi rượu bay lên được nâng dần nồng độ ra khỏi tháp vào 9. tại đây ta điều chỉnh lượng nước làm lạnh để lấy cồn đầu ra ở 7, khoảng 3-5% so với toàn bộ lượng cồn đưa vào hệ thống tháp. Số ngưng ở 9 được lưu hồi trở lại tháp. Cồn thành phẩm được láy ra ở đoạn trên của tháp tinh còn phía dưới là dầu fusel. Nhiệt độ ở đáy của hai tháp luôn ổn định ở 103-105 oC.Nhiệt độ ở đỉnh tháp 4 duy trì ở 93-97 oC. Nhiệt độ ở đỉnh tháp 8 là 78,3-78,5 oC. Với hệ thống này muốn thu được cồn tốt thì phải tăng tăng lượng cồn đầu, để khắc phụ nhược điểm này người ta sử dụng hệ thống sau đây: II.6.3.2. Hệ thống ba tháp làm việc gián tiếp. Hệ thống này cho phép nhận được 70-80% cồn loại 1, 20-30% cồn loại 2 còn lại là cồn đầu.
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2