Chuong 4 - Vsv Và Các Sản Phẩm Lên Men P1.Pdf

Vi sinh vật sản phẩm lên men GVHD: TS Nguyễn Thị Lan Hương   Đây lĩnh vực CNSH chiếm tỉ lệ doanh số lớn Sản xuất quy mơ cơng nghiệp lớn gia đình Nhiều sản phẩm tiếng gắn liền với tên dân tộc hay địa phương rượu Champagne, Cognac, Bordeaux (Pháp), Vodka (Nga), Sake (Nhật Bản) Lên men ethanol ❖ Lên men đường thành ethanol thực nhiều loại nấm men chủ yếu loài Saccharomyces số vi khuẩn ❖ C6H12O6 C2H5OH + CO2 + 2ATP ❖ Sản phẩm ethanol dùng dạng khơng chưng cất hay chưng cất Lên men ethanol  - - Nguyên liệu làm ethanol chia thành nhóm Các chất giàu đường: rỉ đường, nước mía, củ cải đường, nước trái chín… Sự lên men ethanol xảy trực tiếp từ nguyên liệu ko cần xử lý Tinh bột: từ loại ngũ cốc lúa mì, gạo, ngơ loại củ khoai tây, sắn…Ngũ cốc nguồn nguyên liệu lớn từ trồng trọt, trước lên men phải thủy giải thành đường, lên men đường thành ethanol  Phức hợp lignocellulose từ gỗ, phế thải nông, lâm nghiệp, giấy in báo nguồn nguyên liệu dồi Trái đất từ sinh khối thực vật, việc xử lý phân cắt cellulose thành glucose khó khăn tốn nhiều     Nấm mốc: thủy phân tinh bột thành đường Nấm men: lên men dịch đường thành rượu Vi khuẩn lactic: acid hóa dịch đường trước lên men Nấm men Trong sx bia thường dùng nấm men chìm S carlsbergensis nấm men S cerevisiae  Trong sx rượu men rượu chứa nhiều loại nấm men khác Chủ yếu Saccharomyces cerevisiae Tính chất:  Phát triển mạnh dịch đường lên men hoàn toàn  Lên men nhiệt độ tương đối cao, nhiệt độ tối ưu: 25-30°C  Chịu đựng nồng độ cồn cao  Chịu mơi trường có độ acid cao  Nấm mốc Aspergillus oryzae, Asp niger, Asp usami, Asp awamori, Asp baatatae Tiết hệ enzyme amylase đường hóa nguồn nguyên liệu tinh bột  Aspergillus oryzae: amylase, invertase, maltase, protease catalase  Aspergillus niger : amylase, invertase, protease, maltase, pectinase, glucooxydase  Aspergillus awamori Asp usami : dextrinase glucoamylase  DỊCH HÓA ĐƯỜNG HÓA Bacillus licheniformis Termamyl Tinh bột Dextrin, oligosaccharide Cắt α 1-4 glucoside D=1.2 pHop: 5.5; Toop: 90-100oC •Chuyển Asp niger AMG Dextrin Glucose, maltose Cắt α 1-4, α 1-6 glucoside D=1.2 pHop: 3.5-5.5; Toop: 50-60oC tbột thành đường, cung cấp chất cho qt lên men •Quyết định phần lớn hiệu suất thu hồi rượu THÔNG SỐ KỸ THUẬT TẠI CTY RƯỢU BÌNH TÂY Trình tự cơng việc To (oC) phút Xuống bột: 1080 L nước + 300kg gạo (xay ≤1mm) + 445g CaCl2 + 283mL Termamyl 32 10 32 ÷ 83 40 83 50 83 ÷ 95 15 95 30 Bơm & hạ nhiệt dịch nấu corbin sang thùng đường hóa (To thùng đường hóa 58oC) 95 ÷ 58 30 Cho 32g San super, đảo trộn, giữ nhiệt 56 ÷ 58 60 dịch khơng làm màu iod, hạ nhiệt 56 ÷ 30 40 Nâng nhiệt Giữ nhiệt Nâng nhiệt Giữ nhiệt, cho vào 120mL H2SO4 Bơm sang thùng lên men, + 50g ure THÔNG SỐ KỸ THUẬT TẠI CTY RƯỢU BÌNH TÂY Trình tự cơng việc To (oC) Lên men: tỷ lệ men – 10% Kiểm tra mẫu sau ngày lên men: độ Bal, độ chua Kết thúc lên men: Bal 10%v/v Lọc máy ly tâm Chưng cất (600mm Hg) Lọc lạnh rượu thành phẩm 5oC 68 - 72 phút Tận dụng nguồn phế liệu để sx ethanol VN Nguồn phế liệu chứa đường: Trái điều: phế thải công nghiệp CB hạt điều Xơ mít… Tận dụng nguồn phế liệu để sx ethanol VN Nguồn phế liệu chứa tinh bột: -Hạt mít (phế liệu cơng nghiệp CB mít (mít sấy, mít đóng hộp…) -Hạt nhãn (phế liệu công nghiệp CB nhãn (nhãn sấy, long nhãn….) Tận dụng nguồn phế liệu để sx ethanol VN (tt) Nguồn phế liệu chứa cellulose: Trấu, rơm rạ… Nguyên liệu chứa cellulose Sơ đồ quy trình LM ethanol từ nguyên liệu chứa CELLULOSE Xay, Nghiền Nước Cellulase Thủy phân Nitơ, P, Mg VSV Lên men Chưng cất, tinh chế Ethanol ❖ ❖ ❖ Là loại không chưng cất có lịch sử lâu đời, từ chế độ Mẫu hệ Nguyên liệu ban đầu bột từ gạo tẻ, gạo nếp, ngơ (bắp), sắn (khoai mì), nấu chín khơng nhão Về giống trước dùng rễ có hoạt tính ức chế vi khuẩn để lồi mốc phân hủy bột thành đường nấm men tự nhiên chuyển hóa đường thành rượu  ➢ ➢ ➢ Là loại rượu không chưng cất truyền thống dân tộc Nhật Bản Nó có nhiều đặc điểm thú vị: Loại rượu khơng chưng cất có độ cồn cao đến 20-22% Chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae var Saké Quy trình cơng nghệ khác với làm bia rượu vang Sự lên men sake bắt đầu cơng đoạn chuẩn bị mốc Aspergillus oryzae, có tác dụng đường hóa tinh bột gạo thành glucose • Sau đó, cho nấm men sake vào lên men bắt đầu • Sự đường hóa lên men xảy lúc thời điểm nên gọi lên men song song • Là loại rượu khơng chưng cất có truyền thống lâu đời ➢ Nho hái làm dập, ép lấy nước cho vào thùng lên men Sự lên men thực chủng sản xuất S cerevisiae hay loài nấm men tự nhiên Saccharomyces sp., Zygosaccharomyces sp.,… ➢ loại nho đỏ trắng tạo tương ứng vang đỏ trắng ➢ Champange vang nho mà giai đoạn cuối có bổ sung đường để tạo khí CO2 áp lực mạnh ➢ ➢ Cognac tên địa phương Pháp tiếng nhờ loại rượu ➢ Đặc điểm sản xuất nho lên men thành rượu vang chưng cất Sau đó, rượu có độ cồn cao cho vào thùng gỗ sồi, rượu hút chất từ gỗ sồi tạo nên hương vị đặc trưng    Đều rượu chưng cất nguyên chất có độ cồn cao (40° trở lên) làm từ bột Một số rượu tiếng Việt Nam: Làng Vân (Bắc Ninh), Gò Đen (Long An), Bàu Đá (Bình Định) Vodka Nga ... carlsbergensis) - Lơ lửng dịch lên men, tập - Tạo thành chùm, lắng xuống trung nhiều vùng bề mặt đáy thiết bị lên men - Thời gian lên men ngắn, nhiệt độ lên men cao (1 5-2 0°C) - Thời gian lên men dài,... sung vào trước trình lên men Tạo pH thích hợp lên men rượu Tạo hương cho rượu  CÁC GIAI ĐOẠN TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN RƯỢU Tinh bột Đường Rượu Đường hóa Lên men Chưng cất tinh chế Cồn Đường hóa -. .. tinh khiết Loại Không chưng cất - Bia - Cider (cidre) - Vang (Vin, Wine) - Sakê - Rượu cần - Rượu nếp than Chưng cất - Rượu đế (Vodka) - Rượu Whisky - Rượu Rhum - Cognac Nguồn nguyên liệu Malt