Tổng quan công nghệ sản xuất rượu mùi ( quy trình công nghệ+ thiết bị )

Tổng quản về công nghệ sản xuất rượu mùi , nội dung bài gồm quy trình công nghê. máy móc thiết bị , phần loại tổng quan về rượu mùi , hy vọng tài liệu sẽ hữu ích cho các bạn !

sử dụng hương liệu là thảo mộc còn rượu bổ lại có hương liệu là phần thịt từ quả hay nước ép từ quả.

Trong 8 nhóm rượu, nhóm rượu mùi (liqueur/liquor - Anh, cordial - Mỹ) là nhóm phong phú nhất về chủng loại Nếu phải chia từng loại theo nguyên liệu sản xuất rượu thì không thể nào kể hết loại rượu mùi trên thế giới khi các nhà sản xuất hàng đầu thế giới liên tục công bố sản phẩm rượu mùi mới của họ

- Rượu mùi là 1 loại thức uống pha chế có cồn

- Sản phẩm rượu mùi là sự phối trộn cồn tinh luyện với syrup đường và các loại dịch trích từ rau quả.I

- Công nghệ sản xuất rượu mùi đơn giản hơn nhiều so với các loại thức uống có cồn được sản xuất bằng phương pháp lên men như bia, rượu vang

- Nguyên liệu chính để sản xuất rượu mùi là cồn tinh luyện, dịch trích từ rau quả

và nước

- Hiện nay trên thế giới, người ta sử dụng rất nhiều loại rau quả để sản xuất rượu mùi trong đó phổ biến nhất là nhóm trái cây nhiệt đới, nhờ đó tạo ra được những sản phẩm rượu mùi với hương vị khác nhau

- Nguồn nguyên liệu ở nước ta rất đa dạng và phong phú và đây là 1 lợi thế để các nhà sản xuất trong nước nghiên cứu và phát triển sản phẩm mới ,làm đa dạng hóa nhóm sản phẩm rượu mùi để cung cấp cho người tiêu dùng

- Rượu mùi được sử dụng như thức uống tráng miệng, là nguyên liệu để pha chế cocktail

Rượu mùi, ban đầu được sử dụng như là một thứ thuốc, chủ yếu dùng để bồi bổ sức khoẻ, chữa vết thương, ít được dùng để uống Về sau, với nguồn nguyên liệu phong phú hơn như các loại hoa quả, người ta sử dùng rượu mùi để uống nhiều hơn, và để dễ uống, người ta cho thêm đường hoặc mật ong Với hàm lượng đường cao (>100 g/l) và chứa các chất từ trái cây như: đường, axit hữu cơ, chất khoáng…, rượu mùi thực sự là một thức uống bổ dưỡng, cung cấp nhiều năng lượng cho cơ thể nếu uống với lượng thích hợp

Đặc tính của rượu mùi đa dạng về màu sắc, hương vị và nguyên liệu (hoa, trái cây, thảo mộc, vỏ cây, rễ cây, hạt, ), có độ cồn dao động trong khoảng 15÷60%v/v, thông thường là 20÷30%v/v Hàm lượng đường trong sản phẩm chiếm từ 50÷600g/l Thường thì không bao giờ chúng ta uống rượu mùi nguyên chất vì mùi rất đậm đặc Trường hợp Bailey's Irish Cream (thường được gọi tắt là Bailey's) là 1 trong số rất ít rượu mùi được thưởng thức riêng lẻ

Nếu chúng ta thưởng thức rượu mạnh đơn thuần là uống nguyên chất hay pha với chút soft drinks hoặc uống với đá, có lẽ chúng ta chưa thấy hết sự lý thú của thức uống Chính rượu mùi là thành phần làm cho thế giới thức uống trở nên đa dạng, mới

mẻ và hấp dẫn tuyệt vời cho chúng ta

I.2 Lịch sử

Khoảng thời gian chính xác về sự ra đời của rượu mùi rất khó xác định, tuy nhiên theo nhiều nghiên cứu, các nhà khoa học cho rằng rượu mùi ra đời vào khoảng những năm cuối thế kỷ 13 và bắt đầu nổi tiếng từ thể kỷ 14 Rượu mùi được sản xuất sớm nhất tại Ý, được các nhà sư chế biến theo một công thức cổ với các nguyên liệu có nguồn gốc từ các thảo dược và sản phẩm có màu xanh tự nhiên Lúc đó, họ tin rằng rượu mùi

có thể điều trị hoặc ngăn ngừa bệnh tật

Kỹ thuật sản xuất rượu mùi bắt đầu lan truyền sang các nước xung quanh, để tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có, mỗi nước lại có mỗi cách pha chế rượu mùi riêng, dược thảo được thay thế bằng các nguồn nguyên liệu rẻ hơn như đường mía, cà phê, ca cao, bạch đậu khấu, gừng, đinh hương tạo ra hương vị mới Ngoài ra, họ còn sử dụng chuối, dâu tây, sa kê, xoài…các loại trái cây khác Điều thú vị trong thời gian này không ai biết chưng cất rượu mặc dù số lượng dự trữ rất lớn

Thị trường rượu mùi phát triển kể từ khi người Hà Lan tìm ra cách chưng cất rượu, rượu mùi đã trở nên phổ biến tại Ý và mở rộng sang cả Pháp Vào thế kỷ 14, rượu mùi càng lúc càng phong phú nhờ sử dụng các nguồn nguyên liệu khác nhau Tuy với công thức sản xuất khác nhau nhưng vẫn đảm bảo rượu mùi là sự phối trộn của rượu nguyên chất với các hương liệu khác nhau

Đến giữa cuối thế kỷ 16, rượu mùi bắt đầu được sản xuất dưới quy mô công nghiệp, với những tên tuổi như hãng như Bols (Hà lan) thành lập năm 1545, DerLachs (Đức) năm 1598 Từ đó, rượu mùi trở thành một mặt hàng nhập khẩu Năm 1750, bác sĩ Cornelius Bontekoe cho rằng rượu mùi có thể được sử dụng để chống lại bệnh scurvy khi nó đuợc pha trộn bởi nhục đậu khấu, đinh hương, vỏ chanh, cam tẩm bằng rượu mạnh và vị ngọt của đường

Từ thế kỷ 17, nhiều người bắt đầu lao vào cuộc chạy đua chế biến và kinh doanh các loại rượu mùi độc đáo, sản xuất công phu Ở Pháp, Marie Bizard, EÙdouard Cointreau, Pierre Jean Get (những nhà sáng chế ra rượu mùi Get 27 nổi tiếng), Louis- Alexandre Marnier- Lapostolle (cha đẻ của Grand Marnier) M.Clac quesin, EÙmile Giffard và một vài tên tuổi khác đã khai sinh ra các loại ra các loại rượu mùi mang tên họ mà những hậu

Rượu mùi có thể vừa là một thức uống vừa là nguyên liệu để pha chế rượu cooktail

do nó có màu đẹp và mùi thơm hấp dẫn Hương thơm, hương liệu và mùi vị của rượu mùi là do sự thêm vào các cây cỏ, hạt giống, vỏ cây, rễ, hoa quả, hột và vỏ trái cây Thành phần cơ bản là: Brandy, Cognac, Rum, Whiskey hoặc rượu mạnh trung tính, không mùi

I.3 Phân loại

Hiện nay có rất nhiều sản phẩm rượu mùi, cách phân loại cũng rất khác nhau, dưới đây xin trình bày các cách phân loại thông dụng

Bảng 1 Phân loại rượu mùi theo độ cồn I.3.3 Theo nguyên liệu

• Rượu mùi từ trái cây như: Cherry Brandy, Apricot Brandy, Peach Brandy, Charleston Follies, rượu Maraschino của Ý, Creme de Cassis ở vùng Dijon…

• Rượu mùi từ trái cây họ cam như: Curacao, Grand Marnier, Vander Hum, Forbidden Fruit, Rock, Rye

• Rượu mùi từ một hay hỗn hợp của nhiều loại thảo mộc như: Drambuie, Glen Mist, Benedictine DOM, Chatreuse, Absinthe, Goldwasser…

• Rượu mùi từ các loại hạt cacao, cà phê, vani…, như: Creme de cacao, Tia Maria, Kahiua liqueur, Cream Liqueur, Advocoat…

I.3.4 Theo nơi sản xuất

Cách phân loại này dựa trên vùng, quốc gia sản xuất rượu mùi, dưới đây xin giới thiệu một số quốc gia với các nhãn hiệu rượu mùi nổi tiếng:

• Pháp: Arguebelle, Chartreuse, Grand Marnier, Crème de Fraise, Amourette…

• Scotland: Baileys, Drambuie…

• Hà Lan: Advocoat, Curacao (đảo Caracao), Kuummel…

• Italia: Amaretto, Bénedictine, Galliano, Maraschino…

• Các nước khác: Angelica (Tây Ban Nha), Irish Mist (Ireland), Kahlua (Mehico)…

I.4 Nguyên liệu chính trong sản xuất rượu mùi

I.4.1 Cồn tinh luyện

Etanol là thành phần chính của rượu mùi Hàm lượng cồn trong sản phẩm nằm trong khoảng 12% - 60% tùy thuộc vào mỗi loại đồ uống Hàm lượng các tạp chất còn lẫn trong cồn phải ở mức thấp nhất để không ảnh hưởng xấu đến mùi vị của sản phẩm

và sức khoẻ người sử dụng.Tuy nhiên trong cồn còn có một lượng ít các sản phẩm phụ của quá trình lên men rượu như các acid ( chủ yếu là acid axetic), anđehit (chủ yếu là axetanđehit), alcol cao phân tử (chủ yếu là alcol amytic và alcol butyric)

Hàm lượng CH3OH trong cồn tinh khiết không quá 0.05% và đối với cồn hảo hạng không được quá 0.03% (theo tiêu chuẩn Châu Âu) Có thể sử dụng cồn tinh luyện từ nguyên liệu chứa tinh bột (khoai tây, các loại ngũ cốc như lúa mì, lúa mạch…) hoặc từ nguyên liệu có chứa đường ( củ cải đường, mật) Cồn được bảo quản trong những thiết

bị hấp thụ đứng và được làm bằng thép không rỉ

Ngoài ra, cồn còn được dùng làm dung môi để trích ly các chất chiết từ rau, quả, hoa cỏ…Ở rượu mùi chanh, cồn được dùng để trích ly tinh dầu trong vỏ chanh Thông thường người ta sử dụng độ cồn có độ rượu từ 45-50% thể tích để trích ly nguyên liệu thực vật Ta sử dụng nước để pha với cồn 960 thu được cồn có độ rượu cần thiết

Rượu nền: để có rượu mùi thơm ngon, thì rượu nền phải thật tinh khiết Các thành phần trong rượu nền như acetadehit etanol có thể mang lại hương thơm cho rượu nho, nhưng lại không thích hợp làm rượu nền Các loại rượu mạnh như whisky, rum, brandy nho, cognac, rượu gạo và rượu trái cây đều lcó thể dùng làm rượu nền được

Bảng1: Các chỉ tiêu hóa lý của cồn tinh luyện được sử dụng trong sản xuất rượu mùi

Chỉ sử dụng cồn tinh luyện từ nguyên liệu cĩ chứa tinh bột ( khoai tây, các loại ngũ cốc như lúa mì, lúa mạch,tiểu mạch…) hoặc từ nguyên liệu cĩ chứa đường (củ cải đường, tiểu mạch…) để sản xuất rượu mùi Yêu cầu chung là độ cồn phải cĩ độ tinh sạch rất cao, hàm lượng tạp chất trong nguyên liệu càng thấp thì chất lượng của rượu mùi sẽ càng cao

I.4.2 Nước

Được xem là nguyên liệu chính trong sản xuất rượu mùi nĩi riêng và thức uống nĩi chung Chất lượng nước trong sản xuất rượu mùi cũng phải tương tự hoặc nghiêm ngặt hơn so với chất lượng nước được sử dụng để sản xuất Vodka hoặc các loại nước giải khát pha chế khơng cồn Trong số các chỉ tiêu chất lượng của nước, quan trọng nhất là độ cứng Trong sản xuất rượu mùi, người ta chỉ sử dụng nước mềm với

độ cứng khơng vượt quá 1mg đương lượng/1, khi nước cĩ độ cứng vượt quá ngưỡng quy định thì phải khử cứng

Một số loại rượu mùi cĩ chứa các thành phần như protein, pectin, tannin… cĩ nguồn gốc từ rau quả Riêng Vodka và nhĩm nước giải khát pha chế khơng cồn khơng cĩ chứa những thành phần như trên Cần lưu ý là protein cĩ thể kết hợp với một số ion kim loại cĩ trong nước như sắt, đồng… và làm cho sản phẩm bị đục trong quá trình bảo quản do đĩ, hàm lượng các ion kim loại sắt và đồng trong nguồn nước được sử dụng trong sản xuất rượu mùi khơng được vượt quá 5ppm và 0,3ppm tương ứng

I.4.3 Rau quả

Các loại thực vật nĩi chung:

Nguyên liệu sản xuất rượu mùi rất đa dạng: từ củ, rễ, lá cây đến hoa quả Nĩi chung tất cả nguyên liệu thực vật cĩ mùi thơm, màu đẹp đều cĩ thể sử dụng làm rượu mùi.Hương liệu: cĩ một số loại rượu mùi chỉ dùng một loại hương liệu cĩ mùi hương nổi bậc, nhưng cũng cĩ loại dùng đến 70 loại hương liệu Các loại hương liệu thường dùng là:

+ Hương thảo: cĩ nồng độ tinh dầu rất cao, chỉ cần lượng ít như bạc hà giúp tiêu hố,

mê điệp hương là tỉnh táo đầu ĩc, bách lý hương gíup chớng tụ máu…

+ Hoa: xuân hồng cúc, bách hợp, hoa hồng…

+ Trái cây: các loại quả tươi như: cam quýt, chanh, dứa, dâu, nhãn, hoặc quả khơ như nho khơ

3 Rượu cap phân mg/l Khơng vượt quá 4

5 Methanol PP thử với fuchsin Âm tính

+ Vỏ cây: vỏ quế, vỏ cây kim kê nội, vỏ cây long não, vỏ cây hương, vỏ cây angostura…

+ Rễ thực vật: đương quy, ba kích, cam thảo, gừng…

+ Hạt: hạt hồi hương, hạt mơ, hạnh nhân, đinh hương…

Những loại trái cây thường được sử dụng để sản xuất rượu mùi bao gồm:

- Nhóm trái cây vùng ôn đới: táo, đào, dâu, nho, sơri…

- Nhóm trái cây cận nhiệt đới: chủ yếu là nhóm trái cây có mùi như cam, quýt, chanh…

- Nhóm trái cây nhiệt đới: xoài, thơm, ổi, mít…

- Những nguyên liệu khác được dùng trong sản xuất rượu mùi là nhân sâm, artichoke, các loại thảo mộc…

I.4.4 Nguyên liệu khác

Ngoài những nguyên liệu nói trên, các nhà sản xuất còn sử dụng:

+ Syrup đường saccharose, syrup đường nghịch đảo hoặc syrup giàu fructose: nồng độ chất khô của syrup thường xấp xỉ 65%w/w

+ Chất màu: để hiệu chỉnh cường độ màu cho sản phẩm

I.5 Thành phần hóa học rau quả

Các hợp chất hóa học chủ yếu trong rau quả gồm có nước, carbohydrate, protein, lipid, acid hữu cơ, chất màu, hợp chất phenolic, hợp chất dễ bay hơi, vitamin và khoáng

I.5.1 Nước

Là thành phần chiếm tỷ lệ cao nhất trong rau quả, thường dao động trong khoảng

80÷90% so với trọng lượng rau quả

Bao gồm: nước tự do và nước liên kết

+ Nước tự do chủ yếu nằm trong dịch bào, không liên kết chặt chẽ với mô

thực vật và dễ dàng bị tách ra trong quá trình sấy rau quả

+ Nước liên kết chiếm khoảng 10÷15% so với tổng lượng nước có trong rau quả, liên kết với các hợp chất keo và rất khó tách khỏi rau quả trong quá trình sấy

I.5.2 Chất khô

Trong rau quả chiếm 10÷20%, bao gồm chất khô hòa tan (5÷18%) và chất khô không hòa tan (2÷5%)

I.5.2.1 C a r bo hy d r at e : Là thành phần cung cấp năng lượng chủ yếu có trong rau

quả, gồm 2 nhóm chính: đơn giản và phức tạp

Nhóm carbohydrate đơn giản:

+ Đường đơn (glucose, fructose)

+ Đường đôi (shaccarose)

+ Polyol (sorbitol, mannitol)

+ Đường tạo nên vị ngọt cho trái cây

+ Tỷ lệ hàm lượng từng loại đường và polyol phụ thuộc vào chủng loại rau quả và thay đổi theo độ chín của quả

Cần lưu ý là độ ngọt và vị ngọt của các loại đường nói trên không giống nhau

Có ý nghĩa quan trọng trong quá trình trao đổi chất ở rau quả do đường được sử dụng để sinh tổng hợp năng lượng, duy trì sự sống cho cơ thể sinh vật trong điều kiện

hô hấp hiếu khí, sản phẩm cuối cùng của quá trình phân giải đường là ATP, nước và CO2

Bảng 2: Hàm lượng một số loại đường và polyol trong trái cây (Van Gorsel và cộng sự,

(*) Ngưỡng phát hiện: 0,05g/100ml

Nhóm carbohydrate phức tạp: gồm có tinh bột, cellulose, hemicellulose và pectin

• T i n h bộ t : là thành phần dự trữ năng lượng ở rau quả, hàm lượng tinh bột trong trái cây không nhiều, ngoại trừ chuối và táo

Tinh bột tồn tại ở dạng hạt nhỏ trong các tế bào quả chưa chín Trong quá trình chín của quả, tinh bột sẽ được chuyển hóa thành đường dựa vào hàm lượng tinh bột trong 1 số loại trái cây, người ta có thể dự đoán được độ chín của quả Thành phần tinh bột trong rau quả chủ yếu là amylase và amylopectin, ngoài ra còn có 1 lượng nhỏ các hợp chất vô cơ có chứa phosphore, các acid béo…

Bên cạnh tinh bột người ta còn thấy inulin trong 1 số loại rau quả, điển hình là trong artichoke Về mặt hóa học, inulin là 1 polysacchaide được cấu tạo từ phân tử đường fructose Trong quá trình chế biến, nếu gặp xúc tác thích hợp như enzyme inulase hoặc acid, inulin sẽ bị thủy phân  làm tăng độ ngọt cho sản phẩm chế biến,

do đường fructose có độ ngọt cao hơn các loại đường thường gặp trong thực phẩm như saccharose, maltose, lactose hay glucose

• Cellu l o se: là 1 polysaccharide được cấu tạo bởi các phân tử đường β-glucose, chúng liên kết

với nhau bởi liên kết β-1,4 glycoside Mức độ polymer hóa của cellulose rất cao, chỉ số DP =

2.000÷10.000

Cellulose chiếm khoảng 0.5-2% trọng lượng quả tham gia cấu tạo nên thành tế bào ở rau quả với chức năng bảo vệ và tạo nên độ vững chắc cho mô thực vật Hàm lượng thay đổi tùy theo từng loại rau quả Sự phân bố cellulose trong 1 loài thực vật cũng không đồng nhất

Ví dụ: Ở trái cây, cellulose tập trung chủ yếu ở phần vỏ, phần thịt quả có hàm

lượng cellulose thấp hơn rất nhiều

Ở 1 số loài thực vật, cùng với cellulose, người ta tìm thấy lignin là những hợp chất cao phân tử có mạch vòng Hàm lượng lignin trong rau quả thường không đáng

kể và không làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sau thu hoạch

•He m i cellu l o se: là những polysaccharide được cấu tạo từ những phân tử đường pentose(arabinose, xylose…) và hexose (glucose, galactose…)

Tương tự như cellulose, hemicellulose cũng tham gia cấu tạo nên thành tế bào thực vật và có ảnh hưởng đến cấu trúc và độ cứng của rau quả Hàm lượng dao động trong 1 khoảng rộng: từ 0,2÷0,3% đến 2,7÷3,1% trọng lượng rau quả

• Cá c h ợp ch ấ t pect i n: là những polysaccharide được cấu tạo chủ yếu từ các phân

tử acid galacturonic, phân tử lượng của chúng thường từ 20÷50KDa, thấp hơn

so với cellulose và hemicellulose Protopectin không tan trong nước Trong quá trình chín ở quả, protopectin sẽ được chuyển hóa dần thành pectin hòa tan Protopectin đóng vai trò là chất kết dính các thành tế bào lại với nhau trong cấu trúc mô ở thực vật

Nhìn chung, các loại trái cây đều có chứa các hợp chất pectin, nhiều nhất là táo và nhóm trái cây có múi Hàm lượng pectin trong táo là 0,3÷1,8% so với trọng lượng quả

Trong công nghệ sản xuất rượu mùi, việc sử dụng quả chứa nhiều pectin sẽ ảnh hưởng đến giá trị cảm quan và độ bền hóa lý của sản phẩm Để khắc phục hiện tượng này, các nhà sản xuất có thể sử dụng chế phẩm pectinase để làm giảm phân tử lượng các hợp chất pectin trong dịch quả, từ đó làm giảm độ nhớt và khả năng gây đục sản phẩm của các hợp chất pectin

I.5.2.2 P r o t e i n : Hàm lượng protein trong rau quả không vượt quá 1%, do đó chúng

không có quá trị đáng kể về mặt dinh dưỡng Tuy nhiên, cần lưu ý là sự thay đổi về hàm lượng và cấu trúc của protein trong rau quả có thể dẫn đến những biến đổi về độ thấm của màng tế bào chất, khi đó rau quả dễ bị tổn thương lạnh trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ thấp

Enzyme là nhóm protein quan trọng nhất trong rau quả Chúng xúc tác các phản ứng hóa học và làm thay đổi thành phần các chất có trong rau quả

Bảng 3 Một số enzyme thường gặp trong trái cây

Polyphenoloxydase Xúc tác phản ứng oxy hóa các hợp chất phenolic, làm sậm màu

Polygalacturonase Xúc tác phản ứng thủy phân liên kết glycoside trong các hợp

chất pectin, làm mềm quả

Pectinesterase Xúc tác phản ứng thủy phân liên kết ester trong các hợp chất

pectin, làm tăng độ cứng mô quả

Lipoxygenase Xúc tác phản ứng oxy hóa lipid, làm thay đổi mùi vị trái cây

Ascorbic acid oxydase Xúc tác phản ứng oxy hóa ascorbic acid, làm giảm giá trị dinh

dưỡng

Chlorophyllase Xúc tác phản ứng tách vòng phytol trong phân tử chlorophyll,

làm mất màu xanh của trái cây

I.5.2.3 L i p i d : Trừ 1 số loại rau quả như bơ, oliu, nhóm họ đậu… nhìn chung, hàm

lượng lipid trong rau quả rất thấp, chỉ khoảng 0,1÷0,2%

Lipid tham gia vào cấu tạo màng tế bàochất ở thực vật Ngoài ra, lipid còn tham gia tạo nên lớp biểu bì có chức năng hạn chế sự mất nước trong quá trình bảo quản

Trái

cây

Hàm lượng (mg/100g dịch quả) Acid

citric

Acid ascorbic

Acid malic

Acid quinic

Acid tartaric Táo Không phát hiện Vết 518 ± 32 Không phát hiện Không phát hiện

Cherry Không phát hiện Vết 727 ± 20 Không phát hiện Không phát hiện

Lê Không phát hiện Vết 371 ± 16 220 ± 2 Không phát hiện

Mận Không phát hiện Vết 294 ± 24 214 ± 68 Không phát hiện

Dâu 207± 35 56 ± 4 199 ± 26 Không phát hiện Không phát hiện

rau quả, đồng thời bảo vệ rau quả bởi sự tấn công của vsv gây bệnh

I.5.2.4 A c i d h ữu cơ : Là những sản phẩm quan trọng trong quá trình trao đổi chất ở

rau quả Chu trình Crebs là nguồn cung cấp acid hữu cơ cho tế bào

Hầu hết các loại trái cây đều chứa 1 hàm lượng acid hữu cơ nhất định Một số loại rau quả có múi như chanh có hàm lượng acid hữu cơ lên đến 2÷3% so với trọng lượng quả Thành phần và tỷ lệ hàm lượng các acid phụ thuộc vào chủng loại trái cây

và thay đổi theo độ chín của quả Trong quá trình chín, độ acid của quả sẽ giảm xuống.Theo Somogryi và cộng sự (1996) thì acid citric và acid malic là 2 loại acid chủ yếu có trong các loại trái cây, ngoại trừ nho và kiwi Thành phần acid chính trong trái nho là acid tartaric, còn trong trái kiwi là acid quinic

Bảng 4 Hàm lượng acid hữu cơ trong 1 số trái cây

* Vết: hàm lượng không vượt quá 10mg/100ml dịch quả

I.5.2.5 C hất mà u : tạo nên màu sắc đặc trưng cho rau quả Người ta đã tìm thấy 3

nhóm chất màu chính trong rau quả là chlorophyll, carotenoids và anthocyanin

- Chlorophyll: là chất tạo màu xanh đặc trưng ở thực vật Trong rau quả, tồn tại

cả 2 dạng chlorophyll A và B Trong quá trình chín của trái cây, hàm lượng chlorophyll giảm dần, đó là do phản ứng oxy hóa và sự xúc tác chuyển hóa chlorophyll bởi enzyme chlorophyllase

- Carotenoid: là 1 hỗn hợp gồm hơn 50 chất khác nhau Chúng là những hydrocarbon với 40 nguyên tử C, điểm đặc trưng trong công thức cấu tạo của chúng là sự có mặt của vòng 6C Carotenoid được sinh tổng hộp trong quá trình chín của trái cây

Trong các hợp chất carotenoid, quan trọng nhất là β-caroten Do là tiền sinh tố A nên β- caroten gốp phần làm tăng giá trị dinh dưỡng cho rau quả

- Anthocyanin: là những glycoside hòa tan được trong nước, tạo nên màu đỏ, xanh và đỏ tía ở 1 số loại rau quả Nhiều loại trái cây có chứa anthocyanin như dâu, sơri, đào, mận, nho, táo… Thực tế cho thấy nhóm anthocyanin trong quả thường không bền chúng dễ bị biến đổi dưới tác động của pH, nhiệt độ, sự có mặt của oxy không khí, ion kim loại như sắt, kẽm, đồng…

I.5.2.6 H ợ p ch ất ph e n o l i c : Là những chất hóa học có vòng benzene trong công thức

phân tử Tổng hàm lượng của chúng dao động trong khoảng 0,1÷2,0g/100g quả tươi

Hàm lượng các hợp chất phenolic ở quả chưa chín thường cao hơn rất nhiều so với quả đã chín Thành phần các hợp chất phenolic bao gồm chlorogenic acid, catechin, epicatechin, leucoanthocyanidin, flavanol, những dẫn xuất của cinamic acid và những phenol đơn giản.

Vai trò của chúng chủ yếu là bảo vệ trái cây chống lại tác động của vsv có hại Ngoài ra, một số hợp chất phenolic còn góp phần hình thành nên mùi vị đặc trưng cho vài loại quả

Các hợp chất phenolic dễ bị oxy hóa dưới tác động của hệ enzyme polyphenoloxydase có sẵn trong rau quả Tuy nhiên, trong cấu trúc mô thực vật, các hợp chất phenolic và enzyme polyphenoloxydase được phân bố tại những vùng cách biệt nhau và khó tiếp xúc được với nhau Chỉ trong trường hợp rau quả bị tổn thương

do vận chuyển hoặc do cắt gọt, oxy không khí và enzyme mới có điều kiện tiếp xúc với các hợp chất phenolic và phản ứng oxy hóa sẽ xãy ra Trong nhóm các hợp chất phenolic, chlorogenic acid (ester của caffeic acid) là cơ chất dễ tham gia phản ứng oxy hóa nhất Sơ đồ phản ứng có thể được biểu diễn như sau:

polyphenoloxydase

polyphenoloxydase

Các sản phẩm o-quinone được tạo thành ở trên sẽ không bền nên tiếp tục tham gia phản ứng polymerhóa và tạo ra các hợp chất có phân tử lượng lớn hơn và có màu nâu.Cần lưu ý là vị chát của 1 số loại trái cây có liên quan chặt chẽ đến thành phần và hàm lượng các hợp chất phenolic Khi quả chín, vị chát sẽ giảm đi vì các hợp chất phenolic gây vị chát sẽ chuyển hóa từ dạng hòa tan sang dạng không hòa tan – dạng không gây vị chát Cơ sở khoa học của những biến đổi này là do hiện tượng polymer hóa, thay đổi kích thước phân tử hoặc do quá trình hydroxyl hóa các hợp chất phenolic

I.5.2.7 Hợ p c hấ t dễ b ay hơ i : tổng hàm lượng các hợp chất dễ bay hơi trong rau

quả rất thấp, không vượt quá 100µg/g nguyên liệu tươi Chiếm tỷ lệ cao nhất trong nhóm các hợp chất dễ bay hơi ở trái cây là ethylene Tuy nhiên, hợp chất này không

có chức năng tao mùi hương cho quả

Thành phần các hợp chất dễ bay hơi ở rau quả khá đa dạng, bao gồm các ester, rượu, acid, aldehyde và keton Ngày nay, sử dụng phương pháp sắc ký khí, các nhà khoa học đã phát hiện ra hàng trăm hợp chất dễ bay hơi khác nhau trong rau quả Tuy nhiên, ứng với mỗi loại trái cây, chỉ vài chất đống vai trò quyết định trong việc tạo mùi đặc trưng cho quả Ngoài chức năng tao mùi, một số hợp chất dễ bay hơi còn có khả năng diệt khuẩn

I.5.2.8 Vit a m i n : rau quả luôn được xem là nguồn cung cấp vitamin quan trọng cho

con người Người ta tìm thấy nhiều loại vitamin khác nhau trong rau quả: từ nhóm vitamin tan trong nước (vitamin C, thiamin, riboflavin, niacin, vitamin B6, B12, biotin, pantothenic acid…) cho đến nhóm vitamin tan trong chất béo (vitamin A,D,E,K)

Vitamin C thường có mặt trong nhiều loại rau quả Tuy nhiên, nó dễ bị phân hủy trong quá trình chế biến và bảo quản rau quả, đặc biệt là dưới tác động của nhiệt độ, trong khi đó sự tổn thất của các vitamin nhóm B và vitamin tan trong chất béo thường

ít hơn

I.5.2.9 K ho á ng : Thành phần khoáng trong rau quả rất đa dạng, bao gồm các

nguyên tố kiềm ( Ca, Mg, Na, K), các nguyên tố acid (P, Cl, Co, Mn, Zn, I và Mo) trong rau quả

+ K là nguyên tố thường gặp nhất trong các loại trái cây Nó thường tồn tại dưới dạng muối của các acid hữu cơ Hàm lượng K cao trong trái cây thường đi kèm theo độ acid và độ màu cũng tăng cao

+ Ca là nguyên tố khoáng quan trọng thứ 2 có trong rau quả Ca thường

có mặt trong thành tế bào thực vật Hàm lượng Ca trong rau quả tăng cao sẽ làm giảm tốc độ sinh tổng hợp CO2 và ethylene, do đó làm chậm quá trình chín sau thu hoạch và làm tăng thời gian bảo quảntrái cây Thiếu Ca2+ sẽ gây nên 1 số rối loạn sinh lý ở quả Ví dụ như ở táo, nếu thiếu Ca2+ sẽ làmxuất hiện vết sẹo trên quả

+ Mg là nguyên tố có mặt trong hợp chất chlorophyll – tạo màu xanh đặc trưng cho rau quả

+ Photpho: tham gia vào trong thành phần của nhân tế bào và tham gia vào quá trình sinh tổng hợp năng lượng ở rau quả Hàm lượng P cao trong trái cây có thể làm giảm độ chua của quả

Ngoài những thành phần cơ bản nói trên, nhiều loại thảo mộc còn chứa những chất có hoạt tính sinh học có tác dụng làm điều hòa quá trình trao đổi chất ở cơ thể người Đó cũng là lý do mà gần đây có nhiều nhà nghiên cứu sử dụng thảo mộc làm nguyên liệu để sản xuất rượu mùi và các loại thức uống không cồn

Rau quả sau thu hoạch cần được vận chuyển nhanh về nhà máy sản xuất rượu mùi

và đưa vào chế biến ngay Nếu không thể chế biến ngay sau thu hoạch, các nhà sản xuất cần lựa chọn phương pháp thích hợp để bảo quản rau quả Tại các nhà máy sản xuất rượu mùi, phổ biến nhất hiện nay là phương pháp bảo quản rau quả ở nhiệt

độ thấp Trong 1 số trường hợp, để kéo dài thời gian bảo quản rau quả, người ta tiến hành sử lý hóa chất hoặc sử dụng phương pháp bảo quản ở nhiệt độ thấp có kết hợp với việc kiểm soát không khí trong kho CA (control atmosphere storage)

II CÁC QUÁ TRÌNH CƠ BẢN TRONG SẢN XUẤT RƯỢU MÙI

II.1 Quy trình công nghệ sản xuất rượu mùi

Hình 1: Quy trình công nghệ sản xuất rượu mùi.

II.2 Thuyết minh

Phối trộn

M

ụ c đí c h : chế biến, những thành phần nguyên liệu khác nhau sẽ được phối trộn theo một tỷ lệ xác định để tạo ra các sản phẩm có các chỉ tiêu chất lượng hóa lý và cảm quan theo yêu cầu, đây là khâu quan trọng nhất trong quy trình vì nó quyết định đặc điểm, tính chất của sản phẩm Ứng với mỗi loại sản phẩm rượu mùi, công thức phối trộn các thành phần phải được xác định bằng phương pháp thực nghiệm, ngoài ra mỗi hãng đều có một công thức phối trộn riêng để làm nên đặc trưng sản phẩm của họ Cần lưu ý là trước khi phối trộn, tất cả các thành phẩm nguyên liệu phải được chuẩn bị dưới dạng dung dịch Khi pha trộn tất cả các thành phần nguyên liệu phải được chuẩn bị dưới dạng dung dịch:

+ Các nguyên liệu hòa tan trong nước như chất tạo vị chua ( acid citric), một số chất màu

(Vd: caramel…) sẽ được đem hòa tan trong nước

+ Các nguyên liệu hòa tan trong cồn như tinh dầu, vanillin…sẽ được đem hòa tan trong cồn tinh luyện

Để tránh tổn thất cồn và các cấu tử hương, nhiệt độ hỗn hợp trong quá trình phối trộn không được vượt quá 30oC Một điểm cần lưu ý là syrup đường sau quá trình nấu phải được làm nguội về nhiệt độ không quá 20oC trước khi đem đi phối trộn

VÍ DỤ : Một công thức phối trộn sau:etanol nước dịch chiết syrup chất màu và các phụ gia khác

+ Pha trộn etanol với nước để đạt nồng độ cồn mong muốn

+ Trộn dịch chiết để tạo hương vị rượu mùi đặc trưng( kiểm tra lại đọ cồn vì dịch chiết chuẩn bị trước có thể xãy ra quá trình lên men nếu không phối trộn với cồn hoặc không tạo thành syrup đơn giản)

+ Bổ sung độ ngọt dưới dạng syrup dễ hòa tan

+ Sau cùng là phối trộn thành phần màu và các chất hữu cơ

+ Phải khấy trộn để các thành phần trộn lẫn với nhau

Thiết bị phối trộn trong sản xuất rượi mùi có cấu tạo đơn giản: hình trụ đứng, bên trong có cánh khuấy dạng cánh quạt hoặc dạng chân vịt Thiết bị được làm bằng thép không rỉ

Sau khi phối trộn xong các nhà sản xuất sẽ lấy mẫu đi phân tích các chỉ tiêu hóa lý như độ cồn, tổng chất khô, hàm lượng đường, độ chua,độ màu Nếu giá trị phân tích vượt quá khoảng quy định, chúng ta cần hiệu chỉnh bằng cách tích toán và bổ sung thêm các thành phần nguyên liệu sao cho phù hợp

Tàng trữ 1 và lọc

Tàng trữ 1: Sau khi phối trộn các thành phần nguyên liệu theo công thức quy định, các

nhà sản xuất sẽ thực hiện quá trình tàng trữ lần thứ nhất

Mục đích:

+ Đồng nhất hỗn hợp

+ Kết lắng cặn của dịch chiết, phụ gia không hòa tan được và các protein,tannin,pectin…bị kết tủa Chúng sẽ từ từ kết lắng xuống phần đáy của thiết bị tàng trữ

Có hai biến đổi quan trọng xảy ra:

+ Hỗn hợp sẽ trở nên đồng nhất hơn về thành phần hóa học, đặc biệt là mùi

và vị

+ Hình thành một số kết tủa ở dạng cặn mịn Dịch trích từ rau quả vẫn còn chứa một số hợp chất dạng keo như pectin,protein… Chúng chưa bị kết lắng trong quy trình thu nhận dịch trích Khi phối trộn các thành phần nguyên liệu để sãn xuất rượu mùi, do sự thay đổi nồng độ cồn và độ chua của hổn hợp so với dịch trích ban đầu nên một số cấu tử sẽ bị kết tủa Tuy nhiên, việc hình thành kết tủa xãy ra chậm và lượng kết tủa thu được không nhiều so với trong quy trình thu nhận dịch trích

Tùy thuộc vào mỗi loại rượu mùi mà thời gian tàng trữ lần thứ nhất sẽ thay đổi nhưng không thấp hơn 24 giờ Qúa trình tàng trữ có thể được thực hiện ở nhiệt độ phòng hoặc ở nhiệt độ thấp (8÷10°C) Thông thường thời gian tàng trữ từ 24-72h

 Lọc: Sau giai đoạn tàng trữ sơ bộ, hổn hợp sẽ được đem lọc để tách bỏ các cặn

kết tủa đã xuất hiện Thông thường,các nhà máy sử dụng thiết bị lọc khung bản với vật liệu lọc là carton amiang cellulose Áp suất lọc không vượt quá 0.25MPa, tốc độ lọc trong khoảng 300÷650l/m 2 giờ

Trong sản xuất rượu mùi, những hợp chất có khả năng tự oxy hóa trong hỗn hợp tàng trữ có thể là aldehyde, terpene, polyphenol Tuy nhiên, trong hỗn hợp không có mặt của các enzyme xúc tác phản ứng oxy hóa Khi đó thì các ion kim loại sẽ đóng vai trò chất xúc tác phản ứng

Trong quá trình tàng trữ rượu mùi sẽ xảy ra những phản ứng oxy hóa khử liên quan đến nhiều hợp chất khác nhau Mức độ của những chuyển hóa này sẽ thay đổi tùy theo nguyên liệu sử dụng

• Nhóm biến đổi tiếp theo liên quan đến sự hoàn thiện chất lượng sản phẩm,cụ thể như các phản ứng ester hóa, xảy ra giữa rượu và acid hữu cơ

+ Đối với acid acetic, sản phẩm của phản ứng ester hóa là ethylacetate là hợp chất

dễ bay hơi nên ảnh hưởng đến hương của rượu mùi

+ Đối với nhóm acid đa chức như acid citric, malic, succinic… thì ester của chúng với rượu không phải là những hợp chất dễ bay hơi Ferman cho rằng những hợp chất này sẽ cải thiện vị của sản phẩm Trong quá trình tàng trữ các chất nào không tan sẽ lắng xuống

Thiết bị :thùng gỗ sồi hoặc thùng bằng thiết không gỉ.

+ Đối với một số loại rượu mùi, quá trình tàng trữ lần 2 được thực hiện trong thùng

gỗ sồi Thùng gỗ được làm bằng gỗ sồi có tuổi thọ ít nhất 50 năm trở lên (có thể lên đến 100 năm hoặc hơn), nguyên liệu làm thùng phải để ngoài trời ít nhất 4 năm, thùng được ghép bằng đai đặc biệt không sử dụng đinh hay bất cứ một kim loại nào

để ghép thùng Trong gỗ sồi chủ yếu là Lignin, xenlulo, hemixenlulo và các loại sợi này được kết dính lại bở các loại este Đây là những loại este có mùi thơm dễ chịu Các biến đổi xãy ra trong quá trình tàng trữ sẽ trở nên phức tạp Những biến đổi cơ bản nói trên còn có sự trích ly một số chất chiết từ gỗ sồi vào sản phẩm, Một số chất có mùi thơm trong gỗ được hoà tan vào rượu, các chất có trong rượu cũng phản ứng với nhau để tạo thành các loại este thơm Nếu rượu tàng trữ cỡ 10 năm thì chỉ riêng hàm lượng andehit có thể tăng đến 800 mg/l Các loại este thơm có thể lên đến 500 mg/l Các chất pectin có trong gỗ cũng bị thuỷ phân và hoà tan vào rượu tạo rượu metylic và đường Tất cả những biến đổi đó làm thay đổi tính chất cảm quan của nguyên liệu ban đầu Thời gian tàng trữ có thể kéo dài đến hơn 2 năm.+ Đối với rượu mùi được tàng trữ trong thùng gỗ sồi, các nhà khoa học đề nghị nên thực hiện đồng hóa sau giai đoạn tàng trữ 2 nhằm mục đích tăng độ đồng nhất cho sản phẩm.Thường sử dụng phương pháp đồng hóa áp lực cao (13÷15MPa) Cần lưu ý phải hạn chế sự xâm nhập của oxy không khí vào bên trong sản phẩm trong quá trình đồng hóa

Tuy nhiên, do gỗ sồi không còn nhiều và đắt tiền, đầu tư chi phí cao nên phần lớn các loại rượu mùi hiện nay được tàng trữ lần 2 trong thiết bị bằng thép không rỉ, có dạng hình trụ đứng Nhiệt độ tàng trữ dao động trong khoảng 8÷20°C, độ ẩm của không khí 50÷70% Thời gian tàng trữ thường kéo dài từ 1÷6 tháng Có một số loại rượu mùi được tàng trữ kéo dài tới 2 năm

Hình:Tàng trữ rượu

Tách cặn mịn

Sau khi trải qua giai đoạn tàng trữ lần 2, dung dịch khá đồng nhất, những chất cặn có kích thước phân tử bé tiếp tục lắng xuống phía dưới thùng gỗ (hoặc thiết bị) Tiếp tục lọc lần cuối để hoàn tất sản phẩm, loại bỏ hoàn toàn chất keo tụ, chất không tan Cặn sinh ra do các biến đổi có kích thước rất bé, do đó hệ thống lọc có kích thước lỗ màng cực kì bé Như vậy hỗn hợp sau khi tách cặn mình đạt độ trong gần tuyệt đối

Thiết bị lọc cũng tương tự như trong thiết bị lọc trước, tuy nhiên màng lọc có kích thược bé hơn và phải đảm bảo lọc trong điều kiện kín để tránh không bị tạp nhiểm và vi sinh vật, đồng thời không ảnh hưởng tới mùi vị của rượu

Đồng hóa

Quá trình này tùy thuộc vào từng sản phẩm mới thực hiện, ví dụ các loại rượu mùi cà phê hay ca cao, hổn hợp không thể nào trong và đồng nhất được, thì ta tiến hành đồng hóa(tạo dạng nhũ tương) Áp lực quá trình :130-150bar

Nguyên tắc làm việc của máy đồng hoá là tăng áp suất chất lỏng (nguyên liệu ban đầu) đến 150-500 atm, sau đó cho chất lỏng thoát qua một khe hở hẹp Khi đó, do giảm

áp suất đột ngột nên tốc độ của chất lỏng rất lớn, các chất lỏng khuếch tán vào nhau tạo

hệ nhũ tương

Sau khi đi qua máy đồng hoá, ta thu được sản phẩm đồng nhất

Hình 22: Cấu tạo các bộ phận chính của máy đồng hoá 1 cấp

1.Van đồng hóa 2.Vòng va đập 3 Đế van 4 Sơ đồ hệ thống

Máy đồng hoá bao gồm một bơm chất lỏng, các van một chiều, van và đế van đồng hoá, lò xo ép van đồng hóa Thông thường van đồng hóa ép chặt lên đế van nhờ lò xo Khi chất lỏng được bơm lên áp suất cao đủ thắng lực lò xo, van đồng hóa được nâng lên khỏi đế van tạo ra một khe hở hẹp giữa van và đế van, chất lỏng sẽ thoát ra khỏi khe hở Khi một lượng chất lỏng đã thoát ra, áp suất sẽ giảm, lò xo đẩy van đồng hóa hạ xuống,

tỳ chặt vào đế van Chu kỳ được lặp lại liên tục

Van đồng hóa và đế van phải thật phẳng và đủ kín để có thể chịu áp suất lên đến 150- 500 atm mà không bị rò rỉ

Trường hợp các hệ nhũ tương khó phân tán hoặc hệ huyền phù khó làm mịn cần sử dụng máy đồng hoá hai cấp, trong đó nguyên liệu được đồng hoá hai lần liên tục nhau trong máy

Hình 23: Nguyên lý làm việc của máy đồng hoá

Hình 24: thiết bị đồng hóa trong quy mô công nghiệp

Lọc, rót, đóng nắp và hoàn thiện sản phẩm

- Sau khi tàng trữ lần 2, rượu mùi sẽ được đem lọc lần cuối cùng để sản phẩm đạt được độ trong suốt Phổ biến hiện nay là thiết bị lọc khung bản, quá trình lọc phải được thực hiện trong điều kiện kín để hạn chế sự xâm nhập của bụi bặm, vi sinh vật

và oxy không khí vào sản phẩm

- Rượu mùi thường được rót vào chai thủy tinh không màu hoặc có màu xanh lá cây Thể tích chai sử dụng là 0.75l, 0.5l hoặc 0.25l

- Một số yêu cầu về bao bì thủy tinh:

+ Chai thủy tinh phải trong và không lẫn bọt khí

+ Chai không bị vỡ khi được gia nhiệt trong nước từ 15oC lên đến 60oC trong thời gian 5 phút và khi được làm nguội từ 60oC về 27oC trong thời gian

5 phút

- Q u á tr ì nh r ót c h a i : được thực hiện trong điều kiện áp suất khí quyển Chai sau khi rót sản phẩm được đậy lại bằng nút nhôm, bên dưới nắp nhôm là một lớp đệm thường được làm bằng carton hoặc nhựa tổng hợp Ở hai bên mặt của lớp đệm, người ta thường dán them một lớp cellophone mỏng nhằm mục đích đảm bảo độ kín cho sản phẩm chứa trong chai.

6.1 Cơ cấu rót kiểu van

Cơ cấu rót kiểu van là một trong các cơ cấu đơn giản nhất, nó gồm có bình lường có chia vạch, van ba ngã, ống thông hơi có thể dịch chuyển lên xuống được, ống nối để nạp đầy bình lường và ống để rót thể tích đã đinh lượng vào bao bì chứa

Thể tích chất lỏng đi vào trong bình lường phụ thuộc vào vị trí đầu bên dưới của ống thông

Hình 26: Cơ cấu rót kiểu van

Ở vị trí nạp, nút van ba ngã xoay nối ống dẫn chất lỏng trong bình chứa chảy vào bình lường, đẩy không khí trong bình ra qua ống thông hơi Khi đầu dưới của ống ngập dưới mực chất lỏng thì không khí không thoát ra được nữa, chất lỏng dâng lên cao hơn miệng ống một đoạn nhỏ, rồi dừng lại Khoảng dâng cao hơn miệng ống thông hơi phụ thuộc vào mực chất lỏng ở trong thùng chứa Khi đó áp suất không khí trong bình bị nén tới áp suất bằng với áp suất chất lỏng có độ sâu tính từ mặt thoáng trong thùng chứa

và mặt thoáng trong bình lường, chất lỏng không chảy vào bình lường được nũa Chất

lỏng trong ống thông hơi sẽ dâng lên và theo quy tắc bình thông nhau đến bằng mực chất lỏng ở trong thùng chứa.

Ðể tháo chất lỏng vào bao bì chứa, xoay van ba ngã tới vị trí tháo Chất lỏng trong bình định lượng sẽ theo ống dẫn chảy xuống bao bì chứa bên dưới

Thể tích chất lỏng trong bình có thể điều chỉnh bằng cách nâng hoặc hạ ống thông hơi xuống.Tùy theo cách quay van mà những máy dùng cơ cấu rót này thuộc loại quay tay, bán tự động và tự động Chất lỏng chảy ra càng nhanh

6.2.Cơ cấu rót tới mức định trước

Hình 27: Cơ cấu rót tới mức định trước: giai đoạn chuẩn bị, đang rót và hoàn tất

Hình 2 Thiết bị rót rượu Mùi

Thiết bị rót gồm có phần đế (14), phía trên đế là rotor,trục đứng (12) và cơ cấu bánh vis (13) Phía trên cùng là thùng (5) chứa sản phẩm, bên dưới là trục đỡ (9) vòi rót (8), bàn xoay (3),bàn nâng chai (4) khi rót Bộ phận (15) có chức năng đưa chai vào thiết bị Bánh xe hình sao (16) sẽ phân phối chai vào các vị trí rót trong thiết bị,còn bánh xe hình sao (20) có chức năng tháo chai đã rót sản phẩm ra khỏi thiết bị Giữa bánh xe hình sao (15) và (20) là bộ phân cách (18) giữa vùng nạp chai/tháo chai và tấm chắn (19).Chúng sẽ hạn chế hiện tượng tắc nghẽn khi nạp chai vào thiết bị và khi tháo chai ra ngoài

Trong quá trình hoạt động, băng tải (17) dẫn chai sạch đến thiết bị rót Bộ phận (16) đưa chai từ băng tải đến bánh xe hình sao (15) để nạp chai vào thiết bị Tiếp theo, chai được đưa lên bàn nâng (4) và được đẩy theo phương thẳng đứng để tiếp xúc với vòi rót (8) Sauk hi chai được rót đầy sản phẩm, bàn nâng (4) sẽ hạ xuống Rotor xoay sẽ đưa chai ra ngoài thiết bị rót nhờ bánh xe hình sao (20) Sau cùng, chai được đặt lên băng tải để đưa qua thiết bị đóng nắp chai

- Q u á tr ì nh đ óng n ắp c h ai thủy t i n h :

Chai thủy tinh thường được đóng bằng nắp nhôm Bên dưới nắp nhôm là một lớp

đệm thường được làm bằng nhựa carton hoặc nhựa tổng hợp Ở 2 bên mặt của lớp đệm, người ta thường dán them một lớp cellophane mỏng nhằm mục đích đảm bảo

độ kín cho sản phẩm chứa trong chai

Các nắp nhôm hoàn chỉnh sẽ được khí nén đưa qua hệ thống dẫn trong băng tải (10) theo phương thẳng đứng từ dưới lên trên Kế tiếp, các nắp sẽ dịch chuyển trong máng dẫn (6) và đi đến bộ phận (7) để gắn lên miệng chai

Các chai từ thiết bị rót theo băng tải dịch chuyển đến thiết bị đóng nắp Đầu tiên, chai sẽ gắn vào hốc trống trên bánh xe hình sao (9) Khi đó, bộ phận (7) sẽ đặt nắp lên miệng chai Quá trình đóng nắp được thực hiện nhờ con lăn (8) Sau đó, những chai

rượu mùi đã được đóng nap sẽ theo băng tải đi qua thiết bị kiểm tra rồi đến thiết bị dán nhãn chai.

III CHUẨN BỊ DỊCH TRÍCH RAU QUẢ

Dịch trích từ rau quả là một bán thành phẩm quan trọng trong công nghệ sản xuất rượu mùi Những chất có giá trị dinh dưỡng cao nhất trong rau quả như đường, acid hữu

cơ, vitamin đều tập trung ở dịch quả Nhờ có đầy đủ và cân đối các chất này nên nước quả có hương vị rất thơm ngon, đem lại mùi vị đặc trưng cho từng dòng sản phẩm rượu mùi

Hiện nay có nhiều phương pháp chuẩn bị dịch trích rau quả nhưng phổ biến nhất có thể kể đến các phương pháp sau:

+ Phương pháp 1: nghiền, xé, ép để thu dịch quả rồi đem phối trộn với cồn tinh luyện tạo dịch trích bán thành phẩm

+ Phương pháp 2: dùng cồn pha loãng để trích ly chất chiết từ các nhóm nguyên liệu khác nhau

+ Phương pháp 3: chưng cất hỗn hợp nguyên liệu với cồn tinh luyện và chỉ thu nhận phân đoạn giữa làm sản phẩm – thu rượu hương

III.1 Phương pháp I

Phương pháp này thường được sử dụng để thu nhận dịch trích từ các loại trái cây Đầu tiên, người ta dùng quá trình nghiền xé và ép để thu lấy dịch quả,sau đó đem phối trộn dịch quả với cồn tinh luyện để tạo ra dịch trích bán thành phẩm Tùy thuộc vào cấu tạo của mỗi loại trái cây mà sơ đồ quy trình dịch trích sẽ thay đổi

III.1.1 Quy trình công nghệ

Hình 4 Sơ đồ quy trình chuẩn bị dịch trích từ trái cây theo phương pháp I

III.1.2 Thuyết minh

1.2.1 Nguyên liệu trái cây

Nguyên liệu trái cây dùng trong sản xuất dịch quả rất phong phú, đa dạng, nhiều chủng loại, đặc biệt là đối với một nước có khí hậu nhiệt đới, cây trái quanh năm như nước ta Tuy nhiên không phải nguyên liệu nào cũng sử dụng được, chúng đòi hỏi cần

có đủ các chất đường, acid, tanin, có hương vị thơm ngon và màu sắc đẹp Trong đó chỉ tiêu quan trọng nhất, đặc trưng cho sản phẩm chất dịch quả là khối lượng riêng, hàm lượng chất khô và độ acid

Quả dùng để chế biến nước quả phải tươi tốt, không bầm dập, sâu thối, có độ chín đúng mức Nếu quả chưa đủ chín thì màng tế bào cứng, dịch bào ít, nên nhiều phế liệu,

và do hàm lượng đường thấp, hàm lượng acid cao nên chua nhiều Nhưng quả chín thì

mô quả mềm và bở, khi ép thịt quả kết lại không cho dịch quả thoát ra, dịch quả có nhiều bọt và khó lắng, lọc

Những quả có vết rám ở ngoài vỏ không ảnh hưởng đến hương vị của dịch quả, vẫn dùng được Kích thước và hình dáng của quả cũng không ảnh hưởng lắm đến phẩm chất nước quả nên không hạn chế

Phân loại

Trái cây sau khi thu hoạch thường có kích thước và độ chín không đồng nhất Để quá trình nghiền xé quả được thực hiện dễ dàng và kích thước quả sau khi nghiền được đồng nhất, các nhà sản xuất cần phân loại trái cây theo kích thước thông thường.Quá trình phân loại theo kích thước có thể được thực hiện theo phương pháp thủ công hoặc sử dụng thiết bị phân loại rau quả theo kích thước hoạt động tự động

Những quả chưa chín hoặc quá chín sẽ làm giảm chất lượng của dịch trích cũng như chất lượng của rượu mùi thành phẩm Do đó, việc phân loại quả theo độ chín

là rất cần thiết, chỉ những quả đạt độ chín kỹ thuật mới được đưa vào sản xuất tương

tự như phương pháp phân loại theo kích thước, việc phân loại quả theo độ chín có thể được thực hiện bằng phương pháp thủ công hoặc sử dụng thiết bị tự động

- Ngoài ra, trong quá trình phân loại, chúng ta cần loại bỏ những quả bị hư hỏng do tổn thương cơ học hoặc do vi sinh vật và côn trùng tấn công

Trái cây nguyên liệu thường có kích thước, hình dáng, độ chín không đồng nhất ảnh hưởng đến quá trình nghiền, xé, trích ly, lọc… tiếp theo nên công tác phân loại là rất cần thiết

Đối với rau quả, các thiết bị chủ yếu phân loại dựa vào kích thước, màu sắc Bên cạnh đó ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật còn có thiết bị phân loại theo độ chín, độ đặc của sản phẩm Việc phân loại được tiến hành dựa trên các tiêu chuẩn phân loại sau:

+ Khối lượng riêng: Phân loại dựa vào độ nổi khác nhau của nguyên liệu trong chất lỏng do chênh lệch khối lượng riêng, quả nhẹ hơn sẽ nổi nhiều hơn quả nặng

+ Kích thước: Kiểu phân loại này áp dụng cho các loại quả có ít thông số vật lý,đặc biệt là quả hình tròn, hay hình trụ

+ Màu sắc: dựa vào màu sắc đặc trưng của quả mà có thể dự đoán được mức độ chín muồi của trái cây, quả sau khi phân loại sẽ có độ đồng đều cao về chất lượng

+ Độ chín: bằng cách phân tích một số chỉ tiêu về thành phần hóa học trong sản phẩm

có thể phân loại được quả một cách chính xác hơn

+ Độ đặc: khi trái cây còn xanh, độ đặc của quả cao; khi trái chín muồi, độ đặc giảm thấp hơn rất nhiều Dựa vào chỉ tiêu này, người ta có thể phân loại được trái cây theo chất lượng

1.2.2.1.Thiết bị phân loại

Ứng với các tiêu chuẩn phân loại trên, có rất nhiều loại thiết bị phân loại khác nhau.1.2.2.1.1 Thiết bị phân loại theo kích thước

Hình 4: Thiết bị phân loại theo kích thước

-Nguyên lý hoạt động

Quả được vận chuyển trên băng chuyền, phía trên băng chuyền đặt một loạt trục tròn đặt cách nhau, tạo ra những khoảng cách khác nhau với băng chuyền Khoảng cách này giảm dần theo chiều di chuyển của quả Theo đó, những quả lớn sẽ bị giữ lại ở phía đầu vào, chỉ những quả nhỏ mới đi qua được Kết quả là phân loại được quả nguyên liệu theo kích thước, nhỏ riêng, lớn riêng

Bằng cách sử dụng các tia khả kiến (VIS) và hồng ngoại (IR), kết hợp với các bộ lọc

sáng khác nhau, hệ thống sẽ tìm và phát hiện các vết thương tổn trên bề mặt của quả.Bên cạnh việc xác định các thương tổn trên trái cây, từ hình ảnh 3 chiều của quả, hệ thống cũng xác định được đường kính và màu sắc của quả.

So sánh giữa các thông tin kiểm tra trên quả với các thông tin được lưu trữ trong bộ nhớ hệ thống, thiết bị sẽ phân loại được trái cây

Hình 5: thiết bị phân loại quang học

1.2.2.1.3.Thiết bị phân tích chất lượng

Kĩ thuật này đã đáp ứng được nhu cầu của ngành chế biến rau quả vì chất lượng rau quả là nhân tố chính yếu để tạo ra sản phẩm có chất lượng thỏa mãn nhu cầu của người tiêu dùng

Nguyên lý hoạt động

Trái cây được đưa vào hệ thống theo băng chuyền Tại đây một nguồn phát tia NIR (các tia nằm trong vùng hồng ngoại gần) chiếu vào phần lớn sản phẩm Phía đối diện với nguồn phát là nguồn thu, có nhiệm vụ thu nhận phần ánh sáng đi xuyên qua quả

Bộ xử lý logic toán học có nhiệm vụ phân tích cường độ hấp thu ánh áng của quả ở những bước sóng khác nhau Các tín hiệu phân tích sẽ được xử lý, và chuyển thành độ Brix hay các chỉ tiêu chất lượng khác, tùy theo yêu cầu đối với từng lọai sản phẩm Với công nghệ như hiện nay, bên cạnh độ Brix, hệ thống có khả năng xác định được khá nhiều tính chất của rau quả, ví dụ như độ acid, hàm lượng nước, mùi thơm…

Nhờ vậy mà khi trái cây đi qua hệ thống, hệ thống sẽ xác định được độ chín của quả,

từ đó có thể phân loại được

Ưu điểm

Do tia NIR có khả năng đi sâu vào trung tâm của quả, do đó mà kết quả tính toán được là đại diện cho toàn bộ quả, đó là hàm lượng đường trung bình có trong quả.

Hơn nữa, hệ thống IQA còn cho kết quả có độ chính xác cao với tần số lặp lại rất lớn Cho kết quả phân tích nhanh, và không phá hỏng sản phẩm

1.2.2.4.Thiết bị đo độ đặc bằng âm thanh

Nguyên lý hoạt động

Trái cây được vận chuyển vào hệ thống AFS trên băng chuyền đơn Các đầu cảm biến của AFS sẽ gõ nhẹ vào quả, ghi nhận các tín hiệu phản ứng tại vị trí đó Ở đây, hệ thống xác định mức độ dao động trong sản phẩm Mức độ dao động này sẽ đại diện cho

độ đặc, hàm lượng nước, độ tươi và cấu trúc bên trong của quả cần phân tích

Hình 7: thiết bị tích và chuyển âm thanh

Các tín hiệu âm thanh đã ghi nhận được bộ xử lý phân đo độ đặc thành một giá trị gọi là FI (Firmness Index: chỉ số về độ đặc) Chỉ số này có giá trị cao đối với trái cây còn tươi, nhiều nước và có giá trị thấp đốivới trái chín, mềm Từ giá trị FI, hệ thống sẽ xác định được độ chín hay các chỉ tiêu chất lượng khác của quả Từ đó có thể phân loại được quả nguyên liệu

Thiết bị đo độ đặc bằng âm thanh

Hệ thống phân loại nhanh, không phá hỏng trái cây, dễ sử dụng, dễ xử lý số liệu

Rửa

- M ụ c đ ích :

Loại bỏ một số tạp chất cơ học như đất, cát, rác rưởi, tẩy sạch một số chất hóa học gây độc như thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật dùng trong nông nghiệp… và hệ vi sinh vật bám trên vỏ quả Nhằm cải thiện các chỉ tiêu cảm quan, hóa lý và vi sinh của dịch quả, từ đó góp phần làm tăng chất lượng rượu mùi, các chỉ tiêu cảm quan, hóa lý

và vi sinh của dịch trích từ quả sẻ được cải thiện đáng kể

- Đối với các loại trái cây có cấu trúc cứng (thơm, táo…) hoặc lớp vỏ cứng bao bọc bên ngoài như nhóm quả có múi (cam, quýt, chanh…): thường thực hiện quá trình rửa ngay sau khi phân loại quả

- Đối với các loại trái cây có lớp quả mềm (như dâu, mâm xôi, mơ…): thường bỏ qua quá trình rửa quả Trừ khi nguyên liệu bị lẫn nhiều tạp chất như đất, cát…các nhà sản xuất sẽ thực hiện quá trình rửa bằng cách ngâm nguyên liệu trong bồn nước

Quá trình rửa gồm hai giai đoạn: ngâm và rửa xối

- Ngâm: thời gian, cơ học, nhiệt độ

- Rửa xối: rửa thô, rửa sạch, rửa tinh

Tia nước phun (áp suất 1,96 – 2,94.105 N/m2, tức 2–3 at) hay vòi hoa sen để xối.1.2.3.3 Nước rửa

Là yếu tố quan trọng nhất quyết định hiệu quả của quá trình rửa nguyên liệu

+ Độ cứng của nước rửa không quá 20 mg/ml

+ Khi dùng nước có nhiều hợp chất của sắt, màu sản phẩm dễ bị sẫm hơn

+ Nếu dùng nước thiên nhiên phải tiến hành lọc, sát trùng Trong công nghiệp, người

ta thường sát trùng nước bằng vôi clorua (3CaOCl2.Ca(OH)2.3H2O) Nồng độ Clo

Ở đây quả sau khi được xối sạch sẽ theo băng chuyền qua bộ phận khác

Ứng dụng

Máy này được sử dụng rất phổ biến để hầu hết các loại rau quả, nhất là rau quả có

cấu trúc mềm, dễ bị tổn thương như dâu, mâm xôi, mơ…

Máy rửa thổi khí có thể rửa 500-700kg nguyên liệu/giờ

Hình 9: Máy đang hoạt động

Hình 10: Máy rửa bàn chải

2.3.4.2 Máy rửa dạng rau quả dạng con lăn bàn chải

Nguyên lý hoạt động

Đối với loại máy này, bộ phận cọ rửa là các bàn chải gắn trên trục quay Thùng quay làm đảo trộn nguyên liệu, kết hợp với sự ma sát của bàn chải để loại bẩn bám trên bề mặt rau quả Cuối cùng, nguyên liệu được rửa sạch lại bằng tia nước phun

Ứng dụng

Loại máy này thường dùng để rửa các loại quả có cấu tạo chắc, bề mặt xù xì

1.2.3.4.3.Máy rửa tang trống

Nguyên lý hoạt động

Bộ phận cọ rửa là tang trống hình trụ hay hình côn đục lỗ có gắn các tấm hay thanh thép Nguyên liệu đi trong tang trống theo đường xoắn ốc bị chà lên mặt tang trống và

cọ xát vào nhau, đất cát bị bong ra và cuốn theo nước xối liên tục

Hình 11: Máy rửa dạng tang trống

Ứng dụng

Rửa rau quả có cấu tạo chắc, vỏ cứng, và các loại hạt

Thời gian rửa nhanh : 2–3 phút

1.2.3.4.4 Máy rửa chấn động

Nguyên lý hoạt động

Nước từ các vòi phun từ trên xuống để rửa đồng thời băng chuyền có độ rung thích hợp để nguyên liệu có thể xoay và được rửa sạch hơn

Ứng dụng: rửa các loại quả có cấu trúc cứng như cam, chanh, táo, lê…, không dùng

cho các loại quả có vỏ mỏng, cấu trúc mềm, dễ tổn thương trong quá trình rửa

Nghiền xé

M

ụ c đ í c h : làm giảm kích thước nguyên liệu, phá vở cấu trúc mô và tế bào trái cây để chuẩn bị cho quá trình ép, thu nhận dịch quả và chất chiết từ trái cây sẽ triệt để, giảm độ tổn thất và tăng hiệu quả thu hồi sản phẩm

- Mức độ nghiền xé là một yếu tố quan trọng cần dược quan tâm, thông thường kích thước quả sau công đoạn nghiền xé khoảng 5-10mm.

+ Nếu kích thước quá lớn: phần dịch quả còn sót lại trong các tế bào trái cây sau quá trình ép sẽ tăng cao

+ Nếu kích thước quá nhỏ: các mao quản trong khối nguyên liệu dễ bị tắc nghẽn trong quá trình ép, khi đó phần dịch quả còn sót trong bã cũng sẽ gia tăng và hiệu suất thu hồi dịch quả bị giảm đi Ngoài ra, việc nghiền xé nguyên liệu quá mịn sẽ làm tăng chi phí năng lượng vận hành

- Kết quả nghiên cứu thực nghiệm trên quả táo cho thấy:

+ Nếu chúng ta cắt táo thành những lát mỏng rồi đem ép thì lượng dịch quả thu được xấp xỉ 30-35% khối lượng nguyên liệu

+ Nếu chúng ta tiến hành nghiền xé táo đến kích thước 10mm thì lượng dịch quả thu được sẽ tăng đến 65-70%

Theo đó, mức độ nghiền xé là yếu tố quan trọng cần được quan tâm Nếu kích thước quá lớn thì phần dịch quả còn sót lại trong các tế bào trái cây sau quá trình ép sẽ tăng cao Còn nếu kích thước quá nhỏ, các mao quản trong khối nguyên liệu dễ bị tắt nghẽn trong quá trình ép, trong đó phần dịch quả còn sót trong bã cũng sẽ tăng và hiệu suất thu hồi dịch quả giảm đi Ngoài ra, việc nghiền xé nguyên liệu quá mịn cũng làm tăng chi phí năng lượng vận hành

Trong đó:

V- tốc độ thoát dịch bào trong quá trình épR- đường kính mao quản trong khối nguyên liệu l- chiều dài mao quản

P- áp lực épn- độ nhớt của dịch mao quản

Áp lực là một thông số trong quá trình ép để thu nhận dịch bào Khi giá trị áp lực

nén càng lớn thì tốc độ thoát dịch bào sẽ càng cao Tuy nhiên thực tế cho thấy, tốc độ thoát dịch bào chỉ tăng nhanh trong một thời gian ngắn sau đó giảm đáng kể khi tăng nhanh giá trị áp lực ép trong thời gian quá ngắn, do các mao dẫn trong khối nguyên liệu

bị tắt nghẽn, ngăn không cho dịch bào thoát ra ngoài Vì vậy, giải pháp ở đây là tăng áp lực ép từ từ trong suốt quá trình ép

Dựa vào công thức trên ta thấy, ngoài áp lực ép còn có nhiều thông số khác cũng ảnh hưởng đến tốc độ thoát dịch bào hay nói cách khác là hiệu suất ép, đó là: Độ mịn của nguyên liệu sau quá trình nghiền xé, nguyên liệu lớn hay nhỏ có ảnh hưởng đến đường kính, chiều dài của ống mao dẫn trong khối nguyên liệu (ảnh hưởng đến R, l) Bản chất của nguyên liệu –ảnh hưởng đến giá trị η (tùy vào từng nguyên liệu mà độ nhớt của dịch bào là khác nhau)

- Hiện nay có nhiều dạng thiết bị ép trái cây được sử dụng trong sản xuất rượu mùi Phổ biến nhất là thiết bị ép trục vis, thiết bị ép nằm ngang, thiết bị ép thủy lực…các thiết bị ép được chia thành hai nhóm:

+ Hoạt động theo phương pháp gián đoạn

+ Hoạt động theo phương pháp liên tục

- Để giúp cho quá trình ép được dễ dàng và đạt hệu quả thu hồi chất chiết từ nguyên liệu trái cây, nên sử dụng thêm những chế phẩm enzym thủy phân có nguồn gốc từ vi sinh vật

Thực tế cho thấy trong dịch quả thường có chứa một hàm lượng pectin nhất định Khi pectin bị phân giải trong quá trình nghiền xé nguyên liệu, một phần sẽ hòa tan vào dịch quả Dung dịch chứa pectin có độ nhớt cao và đây là nguyên nhân gây khó khăn cho quá trình ép thu dịch quả Tuy trong bản thân nguyên liệu cũng có mặt enzyme pectinase – là enzyme thủy phân pectin nhưng hoạt tính của pectinase trong quả thường không ổn định Do đó, hiện nay, để giúp quá trình ép được thực hiện dễ dàng và nâng cao hiệu quả thu hồi chât chiết từ nguyên liệu trái cây, các nhà sản xuất đã bổ sung chế phẩm enzyme vào trái cây sau công đoạn nghiền xé, thời gian xử lý enzyme thường kéo dài từ 30 phút đến 1 giờ Với tác dụng của enzyme, các phân tử pectin bị giảm kích thước, làm giảm độ nhớt của dịch bào giúp cho quá trình ép đạt hiệu quả cao hơn

Các chế phẩm enzyme thường được sử dụng: Pectinase, cenllulase và hemicellulase: đây là những thành phần chính cấu tạo nên tế bào và lớp kết dính các tế bào trong các

mô thực vật Sử dụng chế phẩm cenllulase và hemicellulase sẽ giúp cho sự phá hủy cấu trúc tế bào thực vật triệt để hơn Nhờ đó, dịch bào bên trong sẽ thoát ra dễ dàng hơn trong quá trình ép Bên cạnh đó, carbonhydrate cao phân tử bị thủy phân thành những hợp chất đơn giản, dễ hòa tan, góp phần làm tăng lượng chất chiết thu được từ nguyên liệu Tùy vào tính chất của nguyên liệu mà lượng enzyme sử dụng là khác nhau Thường thì hàm lượng enzyme được xác định bằng phương pháp thực nghiệm

1.2.5.4 Thiết bị

Hiện nay, có nhiều dạng thiết bị ép trái cây được ứng dụng trong sản xuất rượu mùi Phổ biến nhất là thiết bị ép trục vis, thiết bị ép bản nằm ngang, thiết bị ép thủy lực… 1.2.5.4.1 Thiết bị ép trục vis

Máy ép hai vít

Hai vít vừa làm nhiệm vụ vận chuyển trong xilanh vừa làm nhiệm vụ ép Vít ép được gắn chặt trên trục Đường kính trục tăng lên theo mức độ gần đến khoang áp suất Côn điều chỉnh sẽ chuyển dịch theo tang quay được gắn trên trục Mức độ vắt bã phụ thuộc vào kích thước khe hở giữa côn và xilanh Vít tải chuyển bã từ phễu chứa vào vít ép rồi vào khoảng áp suất Bã sau khi ép được thải ra qua khe hở giữa côn và xilanh, chất lọc qua các lỗ trong xilanh vào thùng chứa theo các đoạn ống

Kết cấu của máy ép trục vít Loại này bảo đảm vắt bã từ 85 ÷ 90% ở nhiệt độ 58÷ 600C đến 60 ÷ 65% ở nhiệt độ 65 ÷ 70 0C Thiết bị gồm phễu tháo liệu, xilanh lọc, vít tải và các cơ cấu để tháo liệu Xilanh lọc được hình thành bởi giàn thanh lót tháo rời được gắn trên các vành Giữa các thanh ở đoạn cuối tạo thành bảy vùng có kích thước khe hở khác nhau: kích thước khe hở hai vùng đầu 0,6 mm, vùng thứ ba và thứ bốn 0,4

và những vùng còn lại 0,2 mm

Trục vít gồm các ống vít được phân bổ trên trục Giữa các ống có vòng trung gian để thực hiện hành trình của các dao Khối ẩm cho qua phễu nạp liệu vào vùng hoạt động Trục vít làm chuyển dời khối ẩm và ép qua cửa tháo liệu dưới áp suất 1 ÷ 5 MPa Phần chiết được tách ra qua khe vỏ lọc, còn khối ép có độ ẩm 60 ÷ 65% ở nhiệt độ

65÷70 0C được tách ra qua cơ cấu chất liệu

Năng suất của máy tính theo sản phẩm ban đầu 4000 kg/h, đường kính vít trục 320

mm, công suất động cơ 17 kW

thiết bị ép bảng nằm ngang

Hình 5 Sơ đồ hoạt động của thiết bị ép dạng bảng

Để tách hoàn toàn phần chiết ra khỏi bã, người ta sử dụng máy ép kiểu vắt Hiệusuất của quá trình được xác định bởi sự tách hoàn toàn pha lỏng, cũng như chất lượng phần chiết được (không chứa các tiểu phần rắn) Khi vắt chất lỏng tự do dễ dàng tách khỏi phần khô Dùng phương pháp ép không thể tách hoàn toàn phần chiết Luôn luôn ở trong bã còn lại một lượng chất chiết, không thể tách được ở dạng cân bằng tương ứng với áp áp suất và nhiệt độ đã cho.

Máy ép được ứng dụng để vắt được chia ra làm hai nhóm: máy ép cơ học tác động tuần hoàn, tác động thủ công, loại truyền động cơ học và sức ép bằng thuỷ lực, loại khí động học; máy ép có tác động liên tục - vít tải, lệch tâm, băng tải, ly tâm và trục quay Nhược điểm của các máy ép tác động tuần hoàn là năng suất không cao, kích thước lớn, nên ít được ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm

Máy ép vít tác động liên tục có tiến bộ và hoàn hảo hơn vì cho phép cơ khí hoá và tự hoá quá trình Sau khi tách sơ bộ phận chiết, bã cho vào phễu chứa và dùng vít tải để chuyển vào xilanh đột lỗ, vào khoang vắt và cuối cùng thải ra khỏi máng Trị số tối ưu đường kính của bộ phận đột lỗ là 2 mm Khi đường kính lớn hơn, chất lượng của chất lọc bị giảm Tổng trị số tiết diện thoáng của các lỗ (bề mặt thoát nước) chiếm 5 ÷ 8%

Áp suất ép được điều chỉnh nhờ các bộ phận kết cấu khác nhau Phần chiết qua lỗ xilanh theo đường ống vào thùng chứa Để cho bã chuyển dời dọc theo trục vít thì hệ số

ma sát dọc theo trục vít cần phải nhỏ, còn hệ số ma sát của tường xilanh phải lớn hay nói cách khác, bã sẽ quay cùng với vít tải mà không có chuyển vị dọc trục Để tăng hệ

số ma sát và tăng năng suất vít tải, tường bên trong xilanh cần phải có những rãnh dọc

Phối trộn dịch quả với cồn tinh luyện

Là khâu quan trọng nhất trong qui trình vì nó quyết định đặc điểm, tính chất của sản phẩm Mỗi hãng rượu có 1 bí quyết pha chế riêng để làm nên đặc trưng của sản phẩm của họ

Thực tế cho thấy, khi chúng ta phối trộn dịch táo hoăc mâm xôi với cồn tinh luyện thì các kết tủa sẽ xuất hiện ngay và có thể quan sát được bằng mắt thường Thành phần của những kết tủa này chủ yếu là pectin

Còn khi phối trộn dịch hoa anh đào hoặc mận với cồn, sự hình thành các kết tủa

sẽ diễn ra chậm hơn rất nhiều

- Ngoài sự kết tủa của các hợp chất keo, người ta còn thấy có sự kết lắng của những mảnh vỡ rất mịn của tế bào nguyên liệu đây là những mảnh vỡ còn sót lại trong dịch quả sau quá trình ép và tách bã

- Thiết bị phối trộn dịch quả với cồn tinh luyện thường có dạng hình trụ đứng, được làm bằng thép không rỉ, bên trong có cánh khuấy trong quá trình phối trộn, cánh khuấy sẽ hoạt động liên tục để thu được một hỗn hợp đồng nhất

- Tùy theo loại trái cây sử dụng mà tỷ lệ phối trộn giữa thể tích dịch quả và cồn tinh luyện là khác nhau Thông thường, độ cồn trong hỗn hợp sau quá trình phối trộn không thấp hơn 25% Công thức phối trộn hay tỷ lệ phối trộn giữa các thành phần nguyên liệu là một bí quyết công nghệ của các nhà sản xuất Mỗi công thức phối chế

sẽ cho ra một sản phẩm đặc trưng riêng

Thể tích cồn tinh luyện cần sử dụng trong quá trình phối trộn được tính theo công

Aα – nồng độ cồn tinh luyện (%v/v)

Am – nồng độ cồn của hỗn hợp sau khi phối trộn (%v/v)Trong quá trình phối trộn, nhà sản xuất có thể bổ sung thêm đường sacchrose, các chất màu, chất mùi nhằm mục đích công nghệ riêng

1.2.6.2 Biến đổi quan trọng xãy ra trong quá trình phối trộn

Hình 14: Máy trộn ngang

Nguyên tắc hoạt động

Dịch quả và cồn tinh luyện qua cửa nhập liệu sẽ được các cánh khuấy trong thiết bị khuấy đề, làm cho các thành phần nguyên liệu hòa quyện vào nhau, tạo hỗn hợp đồng nhất, sau đó qua cửa tháo liệu đi đến thiết bị lắng và tàng trữ

Dịch quả mới ép chứa các hạt lơ lửng có kích thước khác nhau: hạt thô có độ lớn trên 10-2 cm, hạt mịn 10-2 đến 5.10-5 cm, dung dịch keo có các hạt với kích thước 10-5 đến 10-7 cm Muốn có nước quả trong suốt phải loại các hạt lơ lửng trông thấy bằng mắt thường, song do có hệ thống keo nên việc tách các hạt lơ lửng gặp trở ngại Vì vậy phải phá huỷ hệ thống keo mới có thể tách được hết các hạt lơ lửng và làm cho dịch quả trong Và quá trình lắng – tàng trữ trong công nghệ sản xuất rượu mùi không ngoài mục đích đó Do trong quá trình lắng - tàng trữ các hạt keo lơ lững hay các mảnh vỡ rất nhỏ của nguyên liệu còn xót sẽ lắng xuống đáy, tách phần cặn này chúng ta sẽ được dịch quả trong

Ngoài ra, trong quá trình lắng và tàng trữ, các thành phần nguyên liệu sẽ hòa quyện vào nhau tạo hương vị hài hòa, thu hỗn hợp đồng nhất, tăng chất lượng cho sản phẩm.Thiết bị lắng và tàng trữ có dạng hình trụ, đáy côn, thường được làm bằng gỗ sồi, ngày nay, một số nhà máy sử dụng thiết bị được chế tạo bằng thép không rỉ Thể tích thiết bị thường 2-10 m3, chiều cao thiết bị 2-2,5m Quá trình lắng và tàng trữ thường được thực hiện ở nhiệt độ phòng

Tùy thuộc vào khả năng lắng của các cấu tử keo trong hỗn hợp mà thời gian thực hiện có thể thay đổi từ 10-25 ngày

1.2.7.2 Biện pháp tăng hiệu quả quá trình lắng

- Tùy thuộc vào khả năng lắng của các cấu tử keo trong hỗn hợp hay tùy vào bản chất nguyên liệu mà thời gian thực hiện có thể từ 10 – 25 ngày Các cấu tử keo thường lơ lững và khó kết lắng nên trên thực tế, để tăng hiệu quả của quá trình lắng, giảm thời gian lắng – tàng trữ, các nhà sản xuất sử dụng chất trợ lắng như bentonit, hỗn hợp bentonit và polyacrylamid, albumin… Hàm lượng bổ sung khoảng 0,5-3% trọng lượng dịch quả Các chất trợ lắng này có khả năng hấp phụ các cấu tử keo trên bề mặt, lôi kéo nó lắng xuống đáy, làm tăng độ trong của bán thành phẩm Đối với các loại quả mà cho nước quả khá đục, mặc dù đã qua quá trình lắng thì sẽ được xử lý thêm bằng cách đưa qua thiết bị lọc khung bản với bột trợ lọc để tách bỏ những cặn mịn nhằm đảm bảo cho bán thành phẩm đạt độ trong theo yêu cầu

- Khi quá trình lắng kết thúc người ta thường sử dụng ống xi-phông bằng nhựa để dẫn hỗn hợp từ thiết bị tàng trữ qua thiết bị chứa bán thành phẩm thiết bị này được làm bằng thép không rỉ để đảm bảo bán thành phảm đạt độ trong, trong quá trình vận chuyển cần hạn chế sự tác động đến các kết tủa và cặn mịn ở phần đáy của thiết bị dẽ được lần lượt đưa qua thiết bị lọc (có sử dụng bột trợ lọc) và thiết

bị ép Phần lỏng thu được từ quá trình lọc và ép sẽ được nhập chung với phần dịch trong bồn chứa bán thành phẩm cuối cùng, phần bã thu được từ quá trình ép

sẽ được cho vào thiết bị chưng cất để thu hồi lượng ethanol còn sót lại trong bã

- Một số loại trái cây cho dịch quả khá đục, sau quá trình lắng và tàng trữ, các nhà sản cuất có thể sử dụng thiết bị lọc khung bản với bột trợ lọc để tách bỏ những cặn mịn nhằm đảm bảo cho bán thành phẩm đạt được độ trong theo yêu cầu

Dịch trích thu được theo phương pháp I cần được bảo quản trong điều kiện độ

ẩm không khí 75-80% và nhiệt độ không quá 15oC Để duy trì nhiệt độ bảo quản, các nhà sản xuất có thể sử dụng phòng lạnh hoặc thiết bị chứa có lớp vỏ điều nhiệt bao bọc xung quanh Thời gian bảo quản bán thành phẩm không kéo dài qua 12 tháng

Để đánh giá chất lượng của bán thành phẩm, người ta xác định một số chỉ tiêu hóa lý quan trọng như độ cồn, tổng hàm lượng chất khô bà độ chua

III.2.1 Quy trình công nghệ

Hình 6 Sơ đồ quy trình chuẩn bị dịch trích từ trái cây theo phương pháp II

III.2.2 Thuyết minh

So với phương pháp I, các giai đoạn chuẩn bị nguyên liệu, phân loại, nghiền xé, ép trong phương pháp II hoàn toàn tương tự, phương pháp II chỉ khác phương pháp I ở quá trình trích ly Sở dĩ, ở đây người ta tiến hành tới 2 lần trích ly nhằm tăng hiệu suất thu dịch quả, trích ly lần 1 là trích ly sơ bộ, trích ly lần 2 là tận thu

Chuẩn bi nguyên liệu (phân loại, rửa, nghiền, xé)

- Các giai đoạn chuẩn bị nguyên liệu cũng tương tự như trong phương pháp I Theo Malsev (1980) thì điểm đặc biệt cần lưu ý là đối với một số loại trái cây như dâu tây hoặc mâm xôi, do mô quả mềm và lớp vỏ rất mỏng nên các nhà sản xuất

có thể vỏ qua giai đoạn nghiền nguyên liệu còn đối với nhóm trái cây dạng khô, quá trinh nghiền nguyên liệu được thực hiện trên thiết bị nghiền trục Riêng đối với nhóm thảo mộc, các nhà sản xuất thường sử dụng thiết bị nghiền đĩa để làm giảm kích thước của chúng

Trích ly lần 1 và lần 2

- Trích ly là quá trình thu nhận chất chiết từ nguyên liệu có sử dụng dung môi Trong phương pháp này, dung môi được chọn là cồn tinh luyện đã được pha loãng  tùy theo bản chất của nguyên liệu mà nồng độ cồn trong dung môi sẽ thay đổi

- Cơ sở khoa học của quá trình trích ly là sự khuếch tán của các chất chiết từ nguyên liệu vào dung môi Động lực của quá trình là dung môi Sự chênh lệch

nồng độ này càng lớn thì tốc độ trích ly càng nhanh.

Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình trích ly, ứng với mỗi loại nguyên liệu và dung môi được chọn, các yếu tố ảnh hưởng bao gồm kích thước của nguyên liệu, tỷ lệ nguyên liệu và dung môi, nhiệt độ trích ly, dạng thiết bị sử dụng, mức độ khuấy đảo trong thiết bị…

2.2.1.1.Các yếu tố ảnh hưởng

2.2.1.1.1 Kích thước nguyên liệu

Kích thước và hình dáng nguyên liệu sau khi nghiền xé ảnh hưởng nhiều đến vận tốc chuyển động của dung môi qua lớp nguyên liệu, từ đó xúc tiến nhanh hoặc làm chậm quá trình trích ly Nếu bột trích ly có kích thước và hình dạng thích hợp, sẽ có được vận tốc chuyển động tốt nhất của dung môi vào trong các khe vách cũng như các hệ mao quản của nguyên liệu

Sau quá trình nghiền xé, kích thước của nguyên liệu càng nhỏ thì hiệu suất trích ly càng cao do diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu và dung môi tăng, cấu tử bên trong sẽ

dễ dàng thoát ra khỏi tế bào hòa vào dung môi Nhưng nếu kích thước này quá nhỏ, nước quả sẽ bị đục, quá trình lắng, lọc gặp khó khăn, đồng thời nó cũng làm tăng chi phí cho quá trình nghiền xé

2.2.1.1.2 Tỷ lệ giữa nguyên liệu và dung môi

Đông lực của quá trình trích ly là sự chênh lệch nhiệt độ của các cấu tử trong nguyên lieu so với dung môi, sự chênh lệch nồng độ này càng lớn thì tốc độ trích ly sẽ càng nhanh

Vì vậy lượng dung môi sử dụng phải đủ lớn để nguyên liệu ngập trong dung môi, khi

đó diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu và dung môi là lớn nhất giúp tăng hiệu suất trích ly

Theo đó, nếu thể tích dung môi sử dụng càng cao thì hiệu suất trích ly sẽ càng cao Nhưng việc sử dụng dung môi cần tính toán trong một giới hạn nhất định, sử dụng quá nhiều dung môi sẽ pha loãng dịch trích, gây khó khăn cho quá trình phối trộn tạo sản phẩm rượu mùi, đồng thời nó cũng không có lợi về mặt kinh tế

2.2.1.1.3 Nhiệt độ

Như ta đã biết, bản chất của quá trình trích ly là quá khuếch tán, vì vậy khi tăng nhiệt

độ, quá trình khuếch tán sẽ được tăng cường do độ nhớt của nguyên liệu giảm, làm tăng vận tốc chuyển động của các cấu tử vào dung môi

Tuy nhiên, sự tăng nhiệt độ cũng phải có giới hạn nhất định, nhiệt độ quá cao thường làm thất thoát dung môi (do dung môi bay hơi ở nhiệt độ cao), tổn thất các cấu tử hương

có trong nguyên liệu, làm giảm chất lượng rượu thành phẩm

Vì vậy, trong sản xuất rượu mùi, quá trình trích ly được thực hiện ở nhiệt độ phòng

để bảo vệ các cấu tử hương tự nhiên có trong nguyên liệu

2.2.1.1.4.Độ ẩm của bột trích ly

Khi tăng lượng ẩm sẽ làm chậm quá trình khuếch tán và làm tăng sự kết dính nguyên lieu trích ly do ẩm trong nguyên liẹu trích ly sẽ tương tác với protein và các chất ưa nước khác ngăn cản sự thấm sâu của dung môi vào bên trong nguyên liệu trích ly làm chậm quá trình khuếch tán

2.2.1.1.5 Sự khuấy đảo

Vận tốc chuyển động của dung môi trong lớp nguyên liệu trích ly gây ảnh hưởng đến quá trình khuếch tán Tăng vận tốc chuyển động của dung môi sẽ rút ngắn được thời gian trích ly, từ đó tăng năng suất thiết bị Và khuấy đảo làm tăng vận tốc chuyển động của dung môi trong nguyên liệu cần trích ly

Khuấy đảo sẽ làm tăng diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu và dung môi, giúp tăng hiệu suất trích ly Để thực hiện sự khuấy đảo trong quá trình trích ly, các nhà sản xuất

có thể sử dụng thiết bị trịch ly có cánh khuấy hoặc trích ly hồi lưu Tuy nhiên, quá trình khuấy đảo cần phải nhẹ nhàng vì cồn và các cấu tử hương rất dễ bay hơi trong quá trình khuấy

Trong hai lần trích ly, tỷ lệ giữa cồn và nguyên liệu, thời gian trích ly… là khác nhau

2.3.Thiết bị

2.3.1 Thiết bị trích ly kiểu thùng quay

Cấu tạo:

1: Cửa cho nguyên liêu vào

2: Ống dẫn dung môi vào

3: Hơi nước trực tiếp vào

4: Giỏ chứa nguyên liệu

5: Cửa tháo bả

6: Ống tháo liệu

7: Thiết bị truyền nhiệt

Hình 17: thiết bị trích ly kiểu thùng quay

Nguyên lý hoạt động

Nguyên liệu sau khi nghiền xé sẽ được đưa vào thiết bị trích ly qua cửa nhập liệu (1); dung môi sẽ bơm vào theo một đường khác (2) Tại giỏ chứa nguyên liệu dung môi và nguyên lieu sẽ trộn lẫn vào nhau và quá trình trích ly xãy ra Dịch quả thu được sau trích ly sẽ qua cửa tháo liệu (6) đến thiết bị ép Bã qua cửa (5) tháo ra ngoài

- Các thông số công nghệ của quá trình trích ly sẽ được xác định bằng phương