rượu bia nguyên liệu trong sản xuất cồn etylic

MỞ ĐẦUEthanol, còn được biết đến như là rượu ethylic, alcohol ethylic, rượu ngũ cốc hay cồn, làmột hợp chất hữu cơ nằm trong dãy đồng đẳng của alcohol, dễ cháy, không màu, là mộttrong cá

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM



TIỂU LUẬN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RƯỢU, BIA, NƯỚC GIẢI KHÁT

ĐỀ TÀI: NGUYÊN LIỆU TRONG SẢN XUẤT CỒN ETYLIC

GVHD: NGUYỄN THỊ THU HUYỀN

SVTH: NHÓM 5

TP HCM, tháng 10 năm 2022

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

TIỂU LUẬN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RƯỢU, BIA, NƯỚC GIẢI KHÁT

ĐỀ TÀI: NGUYÊN LIỆU TRONG SẢN XUẤT CỒN ETYLIC

GVHD: NGUYỄN THỊ THU HUYỀN

SVTH: NHÓM 5

1 Huỳnh Thị Mỹ Dung – 2005200379

2 Phạm Thị Thanh Mai – 2005200489

3 Nguyễn Thùy Linh – 2005200098

4 Trần Thị Mộng Thảo - 2005200842

TP HCM, tháng 10 năm 2022

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 4

GIỚI THIỆU 5

NỘI DUNG 6

1 Nguyên liệu giàu tinh bột 6

1.1 Sắn 6

1.2 Khoai 6

1.3 Ngô 7

1.4 Một số loại hạt khác ( gạo hoặc tấm) 7

2 Nguyên liệu rỉ đường 7

2.1 Thành phần của mật rỉ 8

2.2 Cách sản xuất mật rỉ đường 8

2.3 Những ứng dụng quan trọng của mật rỉ đường 9

KẾT LUẬN 10

TÀI LIỆU THAM KHẢO 11

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2-1 Mật rỉ đường 8

Hình 2-2 Quy trình sản xuất cồn từ mật rỉ đường 10

DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1-1 Hàm lượng các chất có trong sắn tươi và sắn khô 7

Bảng 1-2 Hàm lượng các chất có trong khoai tươi và khoai khô 7

Bảng 1-3 Hàm lượng các chất có trong ngô và các loại khác 8

Bảng 1-4 Hàm lượng các chất có trong gạo giã, gạo xay và tấm 8

Bảng 2-1 Bảng hàm lượng trung bình của các chất vô cơ trong chất khô của mật rỉ 9

MỞ ĐẦU

Ethanol, còn được biết đến như là rượu ethylic, alcohol ethylic, rượu ngũ cốc hay cồn, là một hợp chất hữu cơ nằm trong dãy đồng đẳng của alcohol, dễ cháy, không màu, là một trong các rượu thông thường có trong thành phần của đồ uống chứa cồn, đây là loại đồ uống đã được con người tạo ra và sử dụng từ lâu đời, ngày nay rượu đang phát triển và chiếm tỷ lệ khá lớn trong các ngành kinh tế quốc dân Nó được hình thành thông qua quá trình lên men

Trong tiến trình hội nhập và phát triển, ngành công nghiệp Việt Nam đang tạo ra những bước ngoặt mới làm thay đổi bộ mặt nền kinh tế Công nghiệp nói chung và công nghiệp sản xuất thực phẩm nói riêng đang từng bước đổi mới về công nghệ để tạo ra những sản phẩm có chất lượng tốt nhất, đáp ứng tối đa nhu cầu thị hiếu

Một trong những ngành công nghiệp đang phát triển, đóng góp vào ngân sách Nhà Nước một khoảng không nhỏ là ngành sản xuất các sản phẩm lên men Trong số đó phải kể đến ngành công nghiệp sản xuất rượu cồn

Dưới đây là bài báo cáo của nhóm tìm hiểu nguyên liệu sản xuất rượu cồn ethylic Bài báo cáo còn nhiều thiếu sót mong cô góp ý thêm

GIỚI THIỆU

Rượu ethylic còn được biết đến với tên gọi etanol, ancol etylic, rượu ngũ cốc hay cồn

Là một hợp chất hữu cơ nằm trong dãy đồng đẳng của ancol metylic,dễ cháy, không màu

Là một ancol mạch thẳng, công thức phân tử là C2H6O hay C2H5OH

Là một chất lỏng không màu, mùi thơm dễ chịu và đặc trưng, vị cay, nhẹ hơn nước, dễ bay hơi, hóa rắn ở -114,15 độ C, tan trong nước vô hạn, tan trong ether và chloroform, hút ẩm, dễ cháy, khi cháy không có khói và ngọn lửa có màu xanh da trời Sở dĩ rượu ethylic tan vô hạn trong nước và có nhiệt độ sôi cao hơn nhiều so với ester hay aldehyde

có khối lượng phân tử xấp xỉ là do sự tạo thành liên kết hydro giữa các phân tử rượu với nhau và với nước

Ngoài công dụng làm đồ uống, rượu cồn ethylic còn có khả năng làm nguyên liệu cho một số ngành kinh tế quan trọng: làm dung môi hữu cơ, nhiên liệu, dùng trong y tế, trong

mỹ phẩm pha nước hoa,…

Cồn ethylic tinh khiết có phản ứng trung tính, nhưng cồn thu được theo phương pháp lên men có lẫn một lượng nhỏ axit hữu cơ, vì vậy nó có phản ứng axit nhẹ Cồn và dung dịch cồn dễ bắt lửa bùng cháy với ngọn lửa xanh nhẹ và không có muội

Để sản xuất rượu ethylic có thể sử dụng tất cả các nguyên liệu chứa đường có khả năng lên men hoặc nguyên liệu chứa glucid có thể chuyển hoá thành đường lên men Nguyên liệu để sản xuất rượu ethylic được chia thành 3 nhóm:

- Nhóm nguyên liệu giàu tinh bột (ngũ cốc)

- Nhóm nguyên liệu có chứa đường lên men (mía, củ cải đường, các nguồn trái cây chín, mật rỉ)

- Nhóm nguyên liệu giàu cellulose (nhóm nguyên liệu này kém hiệu quả về kinh tế nên không được dùng trong thực tế)

Nguyên liệu được sử dụng để sản xuất rượu ethylic phải đạt các yêu cầu sau:

- Hàm lượng đường hoặc tinh bột cao

- Hiệu quả kinh tế cao

- Có vùng nguyên liệu phải tập trung và đủ thoả mãn nhu cầu sản xuất

NỘI DUNG

1 Nguyên liệu giàu tinh bột

Trên thực tế để sản xuất cồn Etylic về nguyên tắc có thể dùng bất kỳ nguyên liệu nào chứa đường hoặc Polysaccarit sau thuỷ phân sẽ biến thành đường và lên men được Do

đó ta có thể dùng cả nguyên liệu giầu Xenluloza để thuỷ phân thành đường Tuy nhiên dùng nguyên liệu này kém hiệu quả kinh tế Trong thực tế điều kiện sản xuất ở nước ta chỉ dùng nguyên liệu tinh bột và mật rỉ Các nguyên liệu tinh bột như: sắn, ngô, khoai và một phần gạo hoặc tấm

1.1 Sắn

- Phazeolunatin không độc nhưng khi bị thủy phân thì các glucozit này sẽ giải phóng HCN, nó là một chất độc gây hại cho cơ thể Tuy nhiên dễ bay hơi và đẽ hòa tan trong nước lạnh nước vôi nên dễ loại bỏ

- Các độc tố có trong sắn đều có tên chung là Phazeolunatin chứa nhiều trong sắn đắng, chủ yếu là ở vỏ và cùi hàm lượng khoảng 0,001-0,04%

- Sắn được thái lát, phơi khô thì số lượng HCN giảm đáng kể

Sắn tươi

Sắn khô 70,250,205 1,1020,205 0,410,41 26,5874,74 1,111,11 0,541,96

Bảng 1-1 Hàm lượng các chất có trong sắn tươi và sắn khô 1.2 Khoai

Loại Nước Protit Chất béo Gluxit Xenlulo Tro

Khoai tươi

Khoai khô

68,1 12,9

1,6 6,1

0,5 0,5

27,9 76,7

0,9 1,4

1,00 2,4

Bảng 1-2 Hàm lượng các chất có trong khoai tươi và khoai khô 1.3 Ngô

Hạt ngô gồm hai phần: phôi và nội nhũ Phôi chiếm 10-13% trong lượng hạt, nội nhũ chiếm 83-85%, và vỏ chiếm 2-5%

Ngô

Thóc

Đại mạnh

Lúa mì mền

14 12 14 14

10 6,7 10,5 12

4,6 1,9 2,1 1,7

67,9 63 66,4 68,2

2,2 10,4 4,5 2,0

1,3 5,2 2,5 1,6

Bảng 1-3 Hàm lượng các chất có trong ngô và các loại khác 1.4 Một số loại hạt khác ( gạo hoặc tấm)

- Các loại hạt này có hàm lượng tinh bột cao, sản xuất rượu tốt

Loại Nước Protit Chất béo Gluxit Xenlulo Tro

Gạo giã

Gạo xay

Tấm

12,6 11,6 11,8

9 9,1 8,9

0,5 2,45 1

77 74,79 77,38

0,4 0,65 0,6

0,5 1,4 0,7

Bảng 1-4 Hàm lượng các chất có trong gạo giã, gạo xay và tấm

Tinh bột thường được thủy phân

- Thủy phân tinh bột bằng acid và nhiệt độ: thu được glucoza→hiệu xuất không cao, gây ô nhiễm môi trường

- Dùng amylaza của mầm đại mạch ta sẽ thu đc 70-80% maltoza và 30-20% dextran

- Dùng amylaza của nấm mốc ta sẽ thu được 80-90% là glucoza

- Celluloza dưới tác dụng của acid vô cơ loãng, nhiệt độ cao và áp suất cao sẽ bị phân hủy thành glucoza

- Hemicelluloza (bán xơ): dễ bị thủy phân hơn celluloza để tạo thành glucoza

2 Nguyên liệu rỉ đường

Mật rỉ đường (rỉ đường) là một loại chất lỏng đặc sánh còn lại sau khi đã rút đường bằng phương pháp cô và kết tinh Thành phần chính của rỉ mật đường chủ yếu là sucroza với một ít fructoza và glucoza Mật rỉ đường là thứ phẩm của nghành công nghệ sản xuất đường, chiếm từ 3÷5% so với lượng mía đưa vào sản xuất

Hình 2-1 Mật rỉ đường

2.1 Thành phần của mật rỉ

Lượng chất khô trong mật rỉ chiếm 80÷85%, nước chiếm 15÷20% Trong số các chất khô thì đường chiếm tới 60% Thành phần chất khô còn lại gọi chung là chất phi đường (gồm 30÷32%) là hợp chất hữu cơ và 8÷10% là chất vô cơ)

K O₂O

Na O₂O

CaO

MgO

76,4 11,1 3,5 5,0

SO₃ Clˉ Các oxyt khác

0,4 2,8 0,8

Bảng 2-5 Bảng hàm lượng trung bình của các chất vô cơ trong chất khô của mật rỉ

Hợp chất hữu cơ gồm các chất chứa nitrogen, cảbon, oxygen và hydro Các chất hữu cơ không chứa nitrogen gồm có pectin, chất nhầy furfurol và oxymetyl furfurol, acid Ngoài

ra, còn chứa các chất khử nhưng không lên men được như cẩmel, chất màu Lượng nitrogen chứa trong mật rỉ khoảng 0,5÷1% Do chứa ít nitrogen nên khi lên men dịch rỉ đường ta phải bổ sung nguồn nitrogen từ ure hoặc amoni sulfat

Bình thường, pH của mật rỉ từ 6,8÷7,2 Rỉ đường mới sản xuất ra có thể có pH=7,2÷8,9

Độ kiềm của rỉ khooảng 0,5÷2°(1 độ kiềm tương đương 1ml H SO 1N trung hòa hết₂O ₄ 1N trung hòa hết 100g mật rỉ) Độ kiềm gây ra bởi các muối calcium của acid carbonic và các acid hữu cơ khác

2.2 Cách sản xuất mật rỉ đường

Sau đây là quá trình sản xuất mật rỉ đường từ mía được ứng dụng nhiều hiện nay:

- Các vườn mía tới kì thu hoạch sẽ được cắt bỏ lá, phần thân mía giữ lại được làm sạch rồi sau đó đem nghiền hoặc cắt nhỏ rồi ép lấy nước

- Nước mía thu được sẽ đem đi đun sôi đến khi cô đặc, để tạo nên các tinh thể đường

- Các tinh thể đường được tách ra làm thành phẩm là đường mía và phần mật mía còn lại tiếp tục được đem đi để cô đặc

- Sau khoảng ba lần cô đặc, hầu hết không thể tạo thêm các tinh thể đường bằng các biện pháp thông thường, chất lỏng còn lại chính là mật rỉ đường

2.3 Những ứng dụng quan trọng của mật rỉ đường

Mật rỉ đường chiếm từ 3-5% trọng lượng mía đem ép, với các thành phần chính gồm: nước 20%, Sucroza 35%, Glucza 7%, Fructoza 9%, và một số chất khoáng khác như Fe,

Al, Mg, P, K,…

Từ thế kỉ 19, ngoài việc sử dụng làm thức ăn cho gia súc, người ta còn dùng rỉ mật đường làm một nguồn năng lượng để hút bụi, hạn chế các bệnh về phổi cho người và vật nuôi

Rỉ đường có thể sử dụng làm thức ăn cho gia súc bằng các cách khác nhau như trộn rỉ với

các thức ăn khác hoặc pha loãng để cung cấp năng lượng trực tiếp hay dùng như là một chất chứa NPN, vitamin, chất khoáng và cả thuốc thú y,…

Đến nay, khi khoa học ngày càng phát triển thì mật rỉ đường được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau và có khả năng xử lý nước thải, nước nuôi tôm hiệu quả Chỉ cần bón mật rỉ đường với liều lượng 30lít/ha sẽ giúp giảm được nồng độ pH trong nước ao nuôi tôm, đảm bảo an toàn, không ảnh hưởng đến quá trình phát triển của tôm Ngoài ra, rỉ đường còn được ứng dụng trong các lĩnh vực khác như:

 Sử dụng để lên men cho rượu, bia

 Được dùng để làm chất phụ gia thức ăn trong chăn nuôi bò

 Nuôi vi sinh trong xử lý rác thải

 Làm nguyên liệu sản xuất cồn, bột ngọt, men thực phẩm

 Đặc biệt, mật rỉ đường còn được sử dụng để lên men tạo ra các sản phẩm như nấm men, axit amin và axit xitric, sử dụng nhiều trong ngành sản xuất gạch ngói

Hình 2-2 Quy trình sản xuất cồn từ mật rỉ đường

KẾT LUẬN

Có rất nhiều loại nguyên liệu để sản xuất rượu cồn ethylic nhưng được sử dụng phổ biến

đó là nguyên liệu từ tinh bột, rỉ đường Những nguyên liệu này có những ưu và nhược điểm khác nhau cũng như thành phần khác nhau Chúng ta có thể sử dụng một lượng vừa

đủ, rượu kích thích lên hệ thần kinh giúp giảm đau, giảm căng thăng thẳng,… giúp an thần Kích thích hệ tiêu hóa giúp cho quá trình tiêu hóa thức ăn dễ dàng cải thiện bệnh rối loạn tiêu hóa Ngoài ra, rượu còn có tác dụng giảm huyết áp, hổ trợ tim mạch, giảm nguy

cơ mắc bệnh tiểu đường,… nhưng một khi sử dụng nhiều bia rượu, hậu quả của chúng gây ra thật khủng khiếp cho bản thân, gia đình và xã hội Vậy nên mỗi người nên hạn chế

sử dụng rượu quá mức cho phép để tránh những hậu quả khó lường

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Lê Thị Hồng Ánh (chủ biên), Phan Thị Hồng Liên, Phan Vĩnh Hưng, Ngô Duy Anh

Triết (2017), Giáo trình công nghệ sản xuất rượu bia nước giải khát, Đại học công

nghiệp thực phẩm TP.HCM

[2] Công nghệ sản xuất rượu etylic truyền thống - Luận văn, đồ án, đề tài tốt nghiệp (2022), truy cập 6/10/2022, từ https://luanvan.co/luan-van/cong-nghe-san-xuat-ruou-etylic-truyen-thong-4794/

[3] MẬT RỈ ĐƯỜNG LÀ GÌ? ỨNG DỤNG NHƯ THẾ NÀO? (2018), truy cập

8/10/2022, từ https://vietchem.com.vn/tin-tuc/mat-ri-duong-la-gi.html