Bài giảng Công nghệ sản xuất đồ uống: Chương 2 - ThS. Nguyễn Ngọc Thuần

Chương 2 của bài giảng Công nghệ sản xuất đồ uống giới thiệu về công nghệ sản xuất cồn. Thông qua chương này người học có thể biết được khái niệm, lịch sử cùng ứng dụng của công nghệ sản xuất cồn; biết được nguyên liệu và những yêu cầu kỹ thuật trong công nghệ sản xuất cồn; nắm bắt được quy trình tiền xử lý và đường hóa,... Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Công nghệ sản xuất đồ uống: Chương 2 - ThS. Nguyễn Ngọc Thuần CH  ƯƠNG 2: CÔNG NGH 2.1 KHÁI NI ỆM Ệ SẢN  XU2.1.1 L ẤT C ỒửN ịch s  phát triển tại 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 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 của 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 2.1 KHÁI NIỆM 2.1.1 Lịch sử phát triển tại VN. Sản xuất các sản phẩm tạo thành cồn đã có  từ rất lâu đời. Tại VN tiêu biểu nhất là  quy trình  sản xuất rượu chưng cất theo phương thức thủ  công. Có rất nhiều cách thức gia truyền khác  nhau.  Tại VN, sản xuất cồn trong công nghiệp bắt đầu từ  năm 1898 do người Pháp thiết kế và xây dựng. Sản  lượng đạt mức cao điểm vào những năm 1980­1985  (30 triệu lít/năm)  Đến 1986­1987 là thời kỳ thua lỗ sản xuất cầm  chừng.   Một số các cơ sở sản xuất cồn tại VN(loại 1):  Cty rượu Đồng Xuân Phú Thọ.  Cty rượu bia Hà Nội  Cty Rượu Bia Bình Tây  Theo các chuyên gia vào năm 2005 nước ta cần  khoảng 180­200 triệu lít rượu các loại, tương đương  50 triệu lít cồn tinh khiết. trong đó nguyên liệu từ  tinh bột là 30­40%, còn lại là rỉ đường. 2.1.2 Ứng dụng Cồn có ứng dụng rất lớn trong nhiều ngành  công nghiệp khác nhau  trong thực phẩm:  làm vang quả hỗn hợp, vang cẩm, vang nếp.  sản xuất rượu mạnh: lúa mới, Hoàng Đế.  sản xuất rượu phổ thông.  Sử dụng trong y học, dược phẩm.  Sử dụng làm dung môi hữu cơ.  Sử dụng trong công nghệ sản xuất nước hoa.  Sử dụng làm nguyên liệu sản xuất acid  Nguyên tắc: Bắt cứ nguyên liệu nào chứa  2.2 NGUYÊN LI ỆU –NH polysaccharide đều có th ỮNG  ể sử dụng trong  công nghệ sản xuất cồn. YÊU CẦU KỸ THUẬT  Yêu cầu chung của nguyên liệu trong sản  xuất theo qui mô công nghiệp:  Hàm lượng đường trong tinh bột cao, hiệu quả  kinh tế cao.  Vùng nguyên liệu tập trung và đủ cho nhu cầu  sản xuất.  Chúng ta xem xét 2 loại nguyên liệu phổ  biến.  Tinh bột. 2.2.1 Nguyên li ệắu ch Tại VN thường sử dụng: s ứa tinh b n, ngô, gạo (tấm) ột  Sắn: Thành phần sắn tươi: Tinh bột: 20­34% Protein: 0,8­1,2% Chất béo: 0,3­0,41%    Nước: 60­74,2%    Cellulose: 1­3,1%    Tro: 0,54%    Polyphenol: 0,1­0,3% Vitamin thường bị mất trong quá trình sản  xuất. Phazeolunatin bị thủy phân thành HCN. Đây  là một chất gây độc cho cơ thể, tuy nhiên dễ  bay hơi và dễ hòa tan trong nước nên dễ loại  bỏ. Chính vì vậy mà sắn thái lát, phơi khô giảm  đáng kể số lượng HCN có trong đó. Đồng thời  một lượng nhỏ HCN còn lại không làm ảnh  hưởng đến quá trình lên men trong sản xuất  cồn.  Các loại tinh bột khác Với các loại hexose có khả năng lên men được. Với các polysaccharide cần phải thủy phân thành các  đường trước khi lên men. Tinh bột thường được thủy phân. Tùy vào phương pháp  thủy phân mà ta thu được các sản phẩm khác nhau. Nếu  thủy phân tinh bột bằng acid và nhiệt độ ta sẽ thu được  glucose, tuy nhiên hiệu xuất không cao và gây ô nhiễm  môi trường. Nếu dùng amylase của mầm đại mạch ta sẽ  thu được 70­80% là maltose và 30­20% là dextran. Còn  nếu dùng amylase của nấm mốc ta sẽ thu được 80­90%  là glycose. Cellulose dưới tác dụng của acid vô cơ loãng, nhiệt độ  cao và áp suất cao sẽ bị thủy phân thành glucose. 2.2.1 Mật rỉ Mật rỉ là phụ phẩm của công nghệ sản xuất  đường. Thường chiếm khoảng 3­5% trọng  lượng mía.  ứng dụng của 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.  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 80­85%. Trong  đó:  60% đường với: 35­40% saccharose, 20­25%  đường khử.  40% chất phi đường: 20­32% chất hữu cơ, 8­10%  chất vô cơ. Mật rỉ có pH từ 6,8­7,2. 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 bị  Nguyên liệu dạng hạt hoặc dạng lát được  đưa vào máy nghiền búa.  Nghiền thô: búa có chiều dày: 6­10mm  Nghiền nhỏ: búa có chiều dày: 2­3mm  Tốc độ quay của máy nghiền: 2750  vòng/phút.  Trong quá trình nghiền: phần nhỏ lọt qua rây  được quạt hút đẩy ra ngoài và phần lớn ở lại  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 biến đổi hóa lý: ü Độ bền của thành tế bào. Nguyên liệu dưới tác dụng của nhiệt độ và nước hình  thành sự trương nở và giảm độ bền cơ học.  t0 120­1350C pectin trương nở, sau 20­25 phút thì  hòa tan. Sau đó đến lượt tinh bột và pentose.  t0  145­1550C thành tế bào bị phá vở thì tinh bột  tách ra, hòa tan vào dung dịch. Các nguyên liệu khác nhau sẽ có chế độ nấu khác  nhau. Khi nguyên liệu bị chua, hầm hơi, cũ. Cần nấu ở  nhiệt độ thấp và thời gian ngắn hơn nguyên liệu tốt  cùng loại. ü Sự trương nở và hòa tan tinh bột. Trương nở là quá trình mà các phân tử hút dung môi  để làm tăng thể tích. T ...