CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐỒ UỐNG

Chia sẻ: Hoàng Xuân Vĩnh Phú | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:61

Thêm vào BST

Báo xấu

579
lượt xem 279
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nguồn nguyên liệu: Rỉ đường, Malt trích ly, Tinh bột, Các loại quả, Phế phẩm trong công nghiệp thực phẩm.Kỹ thuật lên men: Nguồn nguyên liệu rẻ tiền và sẵn, MT dinh dưỡng bảo đảm, Sản phẩm tạo ra có độ tinh khiết cao, Quá trình lên men bảo đảm vô trùng, Theo dõi để thu nhận sản phẩm thời điểm tốt nhất. Nguồn nguyên liệu rẻ tiền và sẵn – MT dinh dưỡng bảo đảm – Sản phẩm tạo ra có độ tinh khiết cao – Quá trình lên men bảo đảm vô trùng – Theo...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐỒ UỐNG

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐỒ UỐNG
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐỒ UỐNG GIẢNG VIÊN: NGUYỄN KHÁNH HOÀNG VIỆN CNSH VÀ TP Chương 1. Mở đầu • Nguồn nguyên liệu – Rỉ đường – Malt trích ly – Tinh bột – Các loại quả – Phế phẩm trong công nghiệp thực phẩm • Kỹ thuật lên m en – Nguồn nguyên liệu rẻ tiền và sẵn – MT dinh dưỡng bảo đảm – Sản phẩm tạo ra có độ tinh khiết cao – Quá trình lên men bảo đảm vô trùng – Theo dõi để thu nhận sản phẩm thờ i điểm tốt nhất 1
Các yếu tố ảnh hưởng • Nhu cầu về oxy • Quá trình khử trùng • Phương pháp nuôi cấy – Gián đoạn – Chìm – Bề mặt – Liên tục • Thiết bị lên m en Chương 2. CNSX Cồn • Nguyên liệu chứa polysaccharide (tinh bột- rỉ đường) • Tinh bột: – Sắn – Ngô – Gạo • Rỉ đường XÖÛ LYÙ NGUYEÂN LIEÄU TINH BOÄT: NẤU (DỊCH HOÁ) - ÑÖÔØNG HOÙA THEO CAÛ 3 PHÖÔNG PHAÙP: -GIAÙN ÑOAÏN. -BAÙN LIEÂN TUÏC . -LIEÂN TUÏC. 2
1.PHƯƠNG PHÁP NẤU GIÁN ĐOẠN •Ưu: - Ít tốn thiết b ị. - Thao tác đơn giản. Nhược : •- Tốn năng lượng . •- Tổn thất đường. THIẾT BỊ NẤU GIÁN ĐOẠN CÁCH TIẾN HÀNH NẤU Cho nước vào, tỷ lệ 3,5-4 lít/kg ngu yên liệu. • Bật cánh khuấ y, cho bột vào. • Mở van xả, đun 45-60 phút. • Đóng van đạt áp suất theo yêu cầu 3- • 3,5kg/cm2 , trong 70 phút, tương ứng 135- 1400C. • Kiểm tra cháo chín, mở van từ từ phóng cháo sang thùng đường hóa. 3
2.PHƯƠNG PHÁP NẤU BÁN LIÊN TỤC • Toàn bộ quá trình nấu gồm : nấu sơ bộ, nấu chín, nấu chín thêm. • ƯU: - Giảm thời gian nấu ở nhiệt độ và áp suất cao. - Tăng hiệu suất. - Tiết kiệm hơi. • NHƯỢC: Tốn nhiều thiết b ị. THIẾT BỊ NẤU BÁN LIÊN TỤC CÁCH TIẾN HÀNH NẤU BÁN LIÊN TỤC • Nồi nấu sơ bộ sơ bộ có dung tích tương đương nồi nấu chín. Đun dịch cháo 70-850C, khoảng 50-60 phút. • Tháo cháo xuống nồi nấu chín, tiến hành giống nấu gián đoạn, như ng áp suất 2,8-3,2kg/cm2, nhiệt độ 130-1350C, thời gian 60 phút. • Phóng cháo sang nồi nấu chín thêm, dung tích gấp 3 lần nối nấu chín. Áp suất 0,5-0,7at, nhiệt độ 105- 1060C, thời gian 50-60 phút. • Nấu sơ bộ và nấu chín là gián đoạn. Nấu chín thêm là liên tục. 4
SƠ ĐỒ THIẾT BỊ NẤU LIÊN TỤC 3.PHƯƠNG PHÁP NẤU LIÊN TỤC • Có nhiều ư u điểm: • - Tận dụng được nhiều hơi. • - Nấu ở nhiệt độ thấp hay thời gian ngắn giảm tổn thất đường nên hiệu suất tăng. • - Dễ cơ giới hóa, tự động hóa. • - Tốn ít thiết bị, diện tích nhà xưở ng. • Nhược điểm • - Nguyên liệu phải nghiền thật nhỏ. • - Nguồn cung cấp điện, hơi, nước phải thật ổn định. GIAI ĐOẠN ĐƯỜNG HÓA DỊCH CHÁO • Khái niệm : là quá trình dùng enz ym amylase để chuyển tinh bột thành đường dễ lên men. Quá trình này quyết đ ịnh phần lớn hiệu suất thu hồi rượu. • Quá trình thuỷ phân. • Tính đặc hiệu của enz yme. • Nguồn enzyme dùng trong sản xuất cồn ở Việt Nam phần lớn nhập từ nứơc ngoài, có nguồn gốc từ mầm đại mạch, vsv. 5
QUÁ TRÌNH ĐƯỜNG HÓA Có thể tiến hành theo phương pháp đường hóa giàn đoạn hay liên tục, nhưng luôn gồm : • 1. Làm lạnh dịch cháo tới nhiệt độ đừơng hóa. • 2.Cho chế phẩm amylase vào, giữ ở nhiệt độ và thời gian xác đ ịnh để amylase chuyển tinh bột thành đường. • 3. Làm lạnh dịch cháo đến nhiệt độ lên men. VỊ TRÍ TÁC ĐỘNG CỦA AMYLASE LÊN MẠCH TINH BỘT 6
ĐƯỜNG HÓA GIÁN ĐOẠN : CÓ 3 CÁCH • Cách 1: Đầu tiên cho khoảng 13-15% dịch amylase của 1 mẻ đườ ng hóa vào, khuấy đều, mở nước làm lạnh từ từ cho cháo với tốc độ sao cho khi hết cháo thì nhiệt độ đạt 600C. Tiếp đó cho hết dịch amylase còn lại vào để nhiệt độ gỉam còn 57-580C. Ngừng khuấy, đóng van nứơc làm lạnh rồi để yên 10-15 phút để amylase chuyển hóa TB thành đườ ng. Sau đó cho cánh khuấy làm việc, mở nước làm lạnh tới nhiệt độ 28-300C rồi bơm đi lên men. • Ưu điểm: Cháo được dịch hóa như ng tg kéo dài, 13-15% dịch amylase khó tránh khỏi mất hoạt tính cục bộ. Giảm năng suất thiết bị. ĐƯỜNG HÓA GIÁN ĐOẠN CÁCH 2 • Cho toàn bộ dịch amylase vào thùng, bật cánh khuấy, mở nứơc làm lạnh rồi cho cháo vào tốc độ nhanh hơn như ng phải khống chế t0 đường hóa là 57-580C. Khi hết cháo ta tắt cánh khuấy, mở van nước làm lạnh rồi để 10-15 phút. Sau đó cho cánh khuấy làm việc, mở nước làm lạnh tới nhiệt độ 28- 300C rồi bơm đi lên men. • Phương pháp có ưu điểm là dịch cháo được làm loãng tức thời, tránh lão hóa TB do tg đổ đầy nhanh như ng hoạt tính amylase dễ bị mất nhiều, người vận hành phái luôn theo dõi nhiệt độ. ĐƯỜNG HÓA GIÁN ĐOẠN CÁCH 3 • Cho toàn bộ cháo vào thùng đường hóa, tiếp đó bật cánh khuấy, mở nước làm lạnh tới 700C, cho chất sát trùng fluosilicat natri 20/00, cho 5-10% chế phẩm amylase vào để dịch hóa rồi tiếp tục làm lạnh tới 600C và cho nốt 90-95% amylase còn lại. Khi đường hóa xong làm lạnh đến nhiệt độ lên men. • Ưu điểm là hoạt độ amylase giảm không đáng kểnhưng TH sẽ bị lão hoá, dịch đặc, độ nhớt cao ảnh hưởng đến cánh khuấ y. 7
ĐƯỜNG HÓA LIÊN TỤC • Dịch cháo và dịch amylase liện tục vào hệ thống, dịch đường liên tục sang bộ phận lên men. • Dịch cháo ít b ị lão hóa. • Thời gian đừơng hóa ngắn, tăng công suất thiết b ị. • Tiết kiệm diện tích nhà xưởng. • Amylase ít bị vô hoạt. Ưu điểm của đường hóa liên tục theo phương pháp làm lạnh chân không. • Dịch cháo đựơc dịch hóa và làm nguội nhanh nên hạn chế được lão hóa tinh bột. • Do bay hơi ở áp sấut chân không nên chất lượng sản phẩm cao. • Thời gian đường hóa ngắn 10-15’ hạn chế mất hoạt tính amylase. • Dễ cơ giới hoá, tự động hóa, năng suất cao. Ít tốn thiết bị, diện tích nhà xưởng. • Tăng hiệu suất rượu từ 0,6 đến 1%. GIAI ĐOẠN LÊN MEN DỊCH ĐƯ Ờ NG Khái niệm lên men • Nhiệt độ lên men 28-320C. • • pH= 4,5 - 5,2. Thời gian lên men : rỉ 2 ngaỳ, tinh bột 3 ngày. • Độ cồn 6-9,5%V. • 8
Các giai đoạn cần thực hiện • Chuẩn bị môi trường dinh dưỡng. • Nhân giống trong phòng thí nghiệm trong môi trường nước malt phân phối vào các ống nghiệm (10ml), erlen 250 (90ml), bình cầu 2L (900ml). Thanh trùng. • Nhân giống trong sản xuất. • Lên men ( theo 1 trong 3 phương pháp). THÙNG LÊN MEN GIÁN ĐOẠN 1. Ruột gà làm lạnh. 2. Ống dãn dịch đừơng và m en giống. 3. Ống tháo dấm chín và nước vệ sinh. 4. Ống thoát CO2. 5. Cửa quan sát và vệ sinh. 6. Đầu nối vơi ống vệ sinh 7 với phía trong thùng. 8.Van lấy m ậu. 9. Đâu ống nối hệ thống sục CO2 và hơi thành trùng. Sơ đồ thiết bị lên men cải tiến 9
GIAI ĐOẠN XỬ LÝ DỊCH LÊN MEN • Hỗn hợp thu được sau lên men goị là dấm chín. Trong dấm chín có rất nhiều thành phần trong đó chủ yếu là cồn etylic. • Khi chưng cất dấm chín ta thu được cồn thô, cồn sản phẩm và dầu fusel. • Cồn thô chứa khoảng 50 tạp chất khác nhau có nhiệt độ bay hơi cao hay thấp hơn cồn. CHƯNG LUYỆN • Chưng luyện gián đoạn : chưng cất và tinh chế, chỉ tồn tại ở các xí nghiệp nhỏ. • Chưng luyện bán liên tục: chưng gián đoạn, luyện liên tục. 10
Beer là một sản phẩm của Nông Nghiệp? • Xét về nguồn gốc Beer có xuất xứ từ các sản phẩm từ Nông nghiệp • Vì m uốn thỏa mãn nhu cầu sử dụng các sản phẩm chứa Cồn nên loài người m ới phát triển ngành Nông nghiệp ??? • Beer được pha chế tại xung quanh vùng Lưỡng Hà khỏang 6000 đến 7000 năm trước Thời Cổ đại • Người Ai Cập cổ đại đã ủ Rượu, Beer bằng các loại ngũ cốc của họ (lúa m iến) • Lịch sử phát triển của ngành công nghiệp sản xuất Beer, rượu cũng có rất nhiều thăng trầm • Người La Mã cho rằng sử dụng rượu làm từ ngũ cốc là phạm pháp • Người Đức đã sử dụng Hop trong sản xuất Beer từ thế kỷ thứ 10 • Sử dụng Hop bị chống đối kịch liệt nhưng những lợi ích mà Hop mang lại cho sản phẩm Beer như hương thơm và nhất là khả năng kháng khuẩn • sử dụng Hop phải trang bị thêm thiết bị và thao tác phức tạp nhưng những lợi ích do chúng mang đến là rất xứng đáng • Hop được sử dụng ở Anh vào thế k ỷ thứ 15 và ở Bắc Mỹ vào đầu thế k ỷ 17 11
“Luật độ thuần khiết của sản phẩm Beer Đức” • Năm 1516 một đạo luật ra đời tại Reinheitsgebot nhằm bảo hộ cho sản phẩm Beer của Đức có tên “Luật độ thuần khiết của sản phẩm Beer Đức” • Các chỉ tiêu về Đại mạch, Hop và nước để sản xuất Beer được nêu ra cụ thể • Việc sử dụng lúa mì trong các loại Beer đặc biệt cũng được cho phép Tên gọi của sản phẩm Beer • Trong một thời gian ngắn thuật ngữ Rượu (Ale) và Beer được dùng để chỉ những sản phẩm khác nhau • Rượu (Ale) dùng để chỉ thức uống chứa cồn không sử dụng Hop có độ cồn cao • Beer dùng để chỉ những sản phẩm có sử dụng Hop có vị đắng hơn, độ cồn nhẹ hơn • Vào thế kỷ thứ 16 những nhà sản xuất rượu cũng dùng Hop nhưng với hàm lượng thấp trong sản phẩm của họ Thế kỷ 17- Hop • Thế kỷ 17 loại Beer không sử dụng Hop hòan tòan biến mất • Sự đa dạng của các sản phẩm Beer tùy thuộc vào vùng nguyên liệu và điều kiện khí hậu • Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất Beer là lúa đại mạch tuy nhiên cũng có thế thay thế bởi nguyên liệu khác như yến mạch, lúa mì, gạo • Trong thời gian này việc đánh thuế của một số địa phương trên sản phẩm Beer là rất cao 12
Beer đã trở thành văn hóa • Beer đã trở thành văn hóa trong cộng đồng dân cư phía bắc và trung tâm Châu âu vào thời trung cổ và khỏang đầu của thời kỳ hiện đại • Beer nhẹ được sử dụng hàng ngày cho mọi đối tượng • Beer mạnh dùng cho những ngườ i thích sử dụng thức uống có độ cồn cao hay trong các lễ hội Phân loại sản phẩm beer • Việc phân biệt và đánh giá giữa Beer nhẹ và Beer m ạnh cũng không có m ột công thức chung • Beer mạnh từ nước thứ nhất dịch trích Malt • Beer nhẹ được lên men từ dịch trích từ malt đại m ạch nước 2, 3 • Beer được sản xuất và dự trữ trong thời gian từ tháng 10 đến tháng 3 (vì trong mùa hè Beer thường bị hư hỏng) Thế kỷ 18 • Ngành Beer có m ột sự chuyển đổi nhỏ khi có sự kết hợp của những cơ sở sản xuất gia đình với những nhà m áy quy m ô nhỏ • Châu Âu và ở Mỹ đến năm 1800 có trên 150 nhà máy sản xuất Beer • Ngành vận tải biển phát triển giá thành vận chuyển hàng hóa thấp • Benjam in W ilson người đã buôn bán Beer với số lượng vài ngàn Hectoliters tại vùng Baltic 13
• Dân cư các thành phố ở Châu Âu tăng nhanh dẫn đến nhiều thay đổi của ngành sản xuất Beer • LonDon sản lượng tạo ra đã vượt quá nhu cầu tiêu thụ với tỉ lệ 100:1 trong khi tỉ lệ này tính cho toàn quốc là 1:1 Porter: Sản phẩm beer được công nghiệp hóa đầu tiên • Xuất xứ từ tên của nó là Beer dành cho giới khuân vác • Theo tài liệu ghi chép lại năm 1760 Beer Porter được tạo ra năm 1722 tại vùng phía Tây thành London • Sản phẩm do có độ đắng cao, m àu sẫm và giá thành thấp • Pha lẫn 3 loại Beer để tạo ra loại Porter – Chủ yếu là beer nâu tươi mới sản xuất; – Beer nhạt vừa chín (giá 3 xu); – Beer nâu cũ • Thực tế nguồn gốc của Beer Port er xuất phát từ chính sách thuế Tiến bộ của ngành sinh hóa và vi trùng học cũng góp phần phát triển ngành Beer • Beer thường được chứa nhiều tháng trong những thùng lớn trước khi đem đi tiêu thụ • Khắc phục nhược điểm của việc lên men bằng chủng nấm men Brettanomyces • Beer Porter đã chinh phục được thị trường thành thị • Quả là m ột thành công ngoài mong đợi 14
Cơ giới hóa và tiêu chuẩn hóa • Năm 1785 khi W hitbreads lắp đặt động cơ hơi nước tại nhà máy beer thứ 2 của mình • Cuối thế kỷ 18 ít nhất 26 động cơ hơ i nước được lắp đặt trong những nhà máy beer • Michael Combrune cho rằng nhiệt độ sấy Malt khác nhau sẽ cho ra sản phẩm có màu sắc thay đổi, ông cũng quan sát quá trình nghiền Malt và nhiệt độ lên men • John Richardson, một người sản xuất beer giới thiệu đường kế cho phép đo hàm lượng đường trong nước nha Thế kỷ 19- Công nghiệp hóa • Châu Âu dẫn đầu trong những nước uống bia • Nhu cầu tăng từ 2 đến 4 lần từ giữa những 1830 đến 1900 • Sự phát tr iển của những m ạng lưới đường sắt từ những năm 1830 làm thay đổi phương thức phân phối • Đến cuối thế k ỷ 19 chỉ có 1% trong số những nhà máy beer được vào sở giao dịch chứng khóan Cuộc chiến giữa Beer Porter và Beer Ale • Vào đầu thế kỷ 19 Beer Porter của Anh gần như chiếm lĩnh thị trường • Vào năm 1830 thị phần Porter lần đầu bị giảm sút trong vòng 50 năm • Beer trung bình (m idle) và pale ale • Ứng dụng đường kế để xác định hiệu suất thu hồi; dùng m ột ít m alt có màu sẫm (thay đổi chế độ sấy) kết hợp với m alt nhạt màu cho hiệu quả tương tự như cách sử dụng malt nâu với giá thành rẻ hơn 15
Thời đại của kỹ thuật lên men chìm • Gabriel Sedlmayr Jr. và Anton Dreher ngườ i đã có một cuộc hành trình chung quanh Nước Anh và Scotland vào 1833 • Các ông phát triển kỹ thuật lên men chìm mặc dù kỹ thuật này đã được biết đến ít nhất từ năm 1400 ở Bavaria • Việc tạo ra máy lạnh nhân tạo vào những năm 70 của thế kỷ 18 đã giúp cho kỹ thuật lên men chìm càng phát triển • Kỹ thuật lên men chìm mang lại những ưu điểm cho sản phẩm Khoa học beer và các ứng dụng • 1883 Viện nghiên cứu và giảng dạy về Beer đã ra đời tại Đức • Tạp chí đầu tiên Brewers’ Journal xuất bản tại Anh vào năm 1865 • Lui Pasteur đã nghiên cứu quá trình lên men của Rượu và Beer từ năm 1860 đến 1870 • 1900 chưa nơ i nào trên thế giớ i có trường dạy về công nghệ sản xuất Beer • W illiam Waters Butler chịu tránh nhiệm giảng dạy ngành mới này tại trường đại học Birmingham Bao bì sản phẩm • Beer chai có lẽ xuất hiện vào đầu thế k ỷ 18 • 1872 chai có nút vặn m ới được cấp bằng sáng chế • Chai có nút bần vào năm 1875 • Chai như hiện tại vào năm 1892 16
Thế kỷ 20 • Anh, Đức và Mỹ chiếm 67,5% tổng sản lượng trên toàn thế giớ i • Sản lượng Beer có sút giảm chút ít trong thờ i kỳ chiến tranh thế giớ i lần 1 và lần 2 • Từ năm 1960 đến 1990 sản lượ ng beer toàn thế giới tăng 3 lần • Trung Quốc nổi lên với sản lượng rất ấn tượng 1 tỉ Hectoliters trong 30 năm • 2002 sản lượ ng Beer trên thế giới ước tính 1400 triệu Hectoliters cao gấp 5 lần so với thế kỷ trước Chính sách thuế khác nhau trên sản phẩm Beer • Thuế suất đối với sản phẩm Beer tại Mỹ và Đức không thay đổi trong khi đó tại Anh lại tăng • Thuế Beer tại Mỹ tăng 2 lần nhưng chỉ bằng ¼ thuế tại Anh • Thuế trên Beer tại Anh cao hơn tại Pháp 7 lần Ứng dụng khoa học và thay đổi công nghệ • Nghiên cứu Beer chưa bao giờ cao • Anh chỉ chi 0,003% doanh thu của ngành Beer cho nghiên cứu trong những năm 30 của thế kỷ 20 • Những tiến bộ khoa học chỉ áp dụng trong quy mô trung bình • Vai trò của những nhà hóa học và vi khuẩn học không được đánh giá cao trong nhà máy sản xuất • Hiếm khi có các báo cáo được đăng tải trên các tạp chí 17
Ứng dụng khoa học kỹ thuật vào thực tế • Máy nghiền trục dùng nghiền Malt được ứng dụng vào năm 1902 • Richard Seligm an giới thiệu bộ trao đổi nhiệt ngược chiều được cấp bằng sáng chế năm 1923 • Trong 25 năm đầu tiên tồn tại, BIRF xuất bản hơn 700 bản báo cáo khoa học • Ứng dụng về vật l iệu chế tạo thiết bị ( Inox, thép không rỉ • Kỹ thuật phân tích; kỹ thuật nảy mầm • Vào năm 1950 ứng dụng cơ giới hóa quá trình nảy mầm giúp giải phóng lao động và ổn định chất lượng Malt • Các ứng dụng chất hocmon sinh trưởng (gibberellic acid kết hợp với kali bromate) trong qúa trình nảy mầm vào những năm 60 • năm 1998 có 30 công ty sản xuất Malt tạo ra 60% sản lượ ng trên toàn thế giới • Thập niên 1980 đưa ra những kết quả nghiên cứu của sự hình thành Nitrosamin • Hệ thống lọc thùng được ứng dụng trong những năm 60 và là chuẩn của các nhà máy • Thiết bị lắng xóay tâm (the W hirlpool separator) được lắp đặt đầu tiên tại nhà máy của Molson Canada năm 1960 và đến những năm 80 được lắp đặt trong mọi nhà máy • Công nghệ lên men liên tục được triển khai và ứng dụng trong thâp niên 50 nhưng không được hưởng ứng bởi các nhà sản xuất 18
Tác dụng ngược • Không phải tất cả những ứng dụng khoa học vào sản xuất Beer đều mang lại hiệu quả • Sử dụng m uối Cobatl trong cải thiện khả năng tạo bọt vào cuối những năm 1950 • Gây nên cái chết của hàng trăm người tại Bắc Mỹ • Muối Cobatl bị cấm vào năm 1966 Thành phần và giá trị dinh dưỡng của bia Bia là loại thức uống giải khát rất giàu dinh dưỡng • Một lít bia có thể cung cấp từ 400-800Kcal • • 1 lít bia có 20-50m g tianin (B1); • 340-560m g ribofl avin (B2); • 5800-9000m g acid nicotinic (PP). đạm hoà tan chiếm 8- 10% chất tan bao gồm : protein, • peptid, và am ino acid • Glucid tan (70% là dextrin, pentosan- sản phẩm caram en hoá) • Lupulin trong bia (có ở hoa houbl on) có tính an thần dễ ngủ • CO2 làm giảm nhanh cơn khát cho người uống Các loại bia • 5000 nhà máy Beer nổi tiếng trên thế giới cho ra 8 loại beer khác nhau • Có khoảng 40.000 nhãn hiệu Beer được bán trên thị trường toàn thế giới • Theo tự điển “phong cách” (Style) được định nghĩa: Bằng phương pháp, kỹ thuật khác nhau tạo ra sản phẩm có chất lượng khác biệt so với những sản phẩm khác 19