Quy trình sản xuất etanol từ tinh bột

Nội dung báo cáo:1Tổng quan2Quá trình sản xuất3 Thuyết minh quy trình 4 Một số nguyên nhân hư hỏng và biện pháp khắc phụcchúc các bạn may mắn và thành công.............................................................................

Đề tài: Quy trình sản xuất etanol từ tinh bột

GVHD: PHẠM THỊ HƯƠNG

SVTH: NGUYỄN THỊ THỤC TRINH

DƯƠNG THỊ THÚY VINH

NGUYỄN MINH THÀNH

LÊ VĂN DUY THANH

TRƯƠNG THANH TĨNH

Nội dung báo cáo:

1

1 Tổng quan.

 Giới thiệu về Etanol

 Etanol được gọi là rượu etylic, rượu nguyên chất, rượu ngũ cốc, hay

rượu uống, là một chất lỏng không màu, dễ bay hơi, dễ cháy.

 Etanol là một rượu mạch thẳng,

công thức phân tử: C2H5OH.

1 Tổng quan

 Nguyên liệu dùng trong sản xuất.

 Nguyên liệu chủ yếu là sắn

 Thành phần trong củ sắn:

• Tinh bột 20%

• Protein 0,8-1.2%

• Chất béo 0.3-0.4%

• Xenluloza 1-3,1%

• Chất tro 0,54%

• Polyphenol 0,1-0,3%

• Nước 60-74,2%

• Ngoài ra còn chứa các vitamin và độc tố

 Trong sản xuất sử dụng sắn lát khô hoặc sắn dùi

1 Tổng quan

 Vi sinh vật sử dụng:

 Nấm men Chủ yếu là Saccharomyces cerevisiae

Tính chất: Phát triển mạnh trong dịch đường lên men.

– Tiết ra hệ enzyme nhiều lên men nhanh chóng

và hoàn toàn.

– Lên men được ở nhiệt độ tương đối cao.

– Chịu được nồng độ cồn cao.

– Chịu được môi trường có độ acid cao.

Hình: nấm men

1 Tổng quan

Hình:nấm mốc

 Nuôi cấy mốc đường hóa:

Nuôi cấy chìm: Nuôi cấy mốc trong

thùng lên men, thu dịch men có hoạt lực

cao, có lắc, khuấy

Nuôi cấy bề mặt: Nuôi cấy mốc trên

khay trong các buồng nuôi mốc có điều

kiện thích hợp để mốc sinh enzym tối đa,

dùng môi trường cám mì

 Nấm mốc: sử dụng Aspergillus oryzae,

Asp.niger, Asp usami, Asp awamori, Asp

baatatae

 Vi khuẩn lacic:được bổ sung

vào trước quá trình lên men và

tạo PH thích hợp cho lên men.

2 Quy trình công nghệ

• Nguyên liệu

• tinh bột

• Nấu nguyên liệu

• Đường hóa

• nguyên liệu

• Lên men

• dịch đường

• Chưng cất và

• tinh chế

• Nấm men

• Nhân

• giống

• Nhân

• giống

• Nấm mốc

• Enzyme

• amylaza

• Ethanol

3 Thuyết minh quy trình

 Nghiền mịn: Sắn được nghiền mịn để tạo thành bột sắn có kích thước đạt yêu cầu và chuyển tới các công đoạn tiếp theo của nhà máy

 Công đoạn phối trộn: nhằm hòa tan bột trong nước giúp cho quá trình nấu được nhanh hơn, không bị vón cục, vón hòn

Chuyển dịch khi nấu xuống đường hóa không bị tắc vì các phế liệu được lắng xuống đáy khi hòa tan bột như cặn bẩn

 Quá trình nấu: mục đích là để đường hóa tinh bột dễ dàng,

chuyển tinh bột thành dạng hòa tan

 Quá trình đường hóa: là quá trình dùng enzyme amylase để chuyển hóa tinh bột thành đường để lên men

3 Thuyết minh quy trình

 Các tác nhân đường hóa.

- Dùng axit HCL hoặc H2SO4

-Dùng amylaza của thóc mầm (malt đại mạch

-Dùng amylaza nhận được từ nuôi cấy vi sinh vật: Đây là phương pháp được hầu hết được hầu hết các nước sử dụng trong sản xuất rượu cồn.

Sơ đồ nuôi cấy nấm mốc tạo chế phẩm:

3 Thuyết minh quy trình

Cách tiến hành đường hóa: Có thể thực hiện gián đoạn hay liên

tục Tuy nhiên về cơ bản thì nó bao gồm các công đoạn sau:

+ Làm lạnh dịch cháo tới nhiệt độ đường hoá

+ Cho chế phẩm amylaza vào dịch cháo và giữ ở nhiệt độ trên trong thời gian xác định để amylaza chuyển hoá tinh bột thành dường

+ Làm lạnh dịch đường hoá tới nhiệt độ lên men

+ Sau đường hoá nhiệt độ dịch đường là 30 độ C hàm lượng đường đạt 80 đến 100g/l

3 Thuyết minh quy trình

 Quy trình lên men:

 Lên men rượu là quá trình lên men yếm khí

chuyển hoá đường glucoza thành rượu etylic và CO2, đồng thời làm sản sinh ra một số năng lượng xác định dưới tác dụng của hệ thống enzim của một số vi sinh

 Tác nhân lên men rượu chủ yếu là các nấm men, đặc biệt là các nòi Saccharomyces cerevisiae

3 Thuyết minh quy trình

 Cơ chế của quá trình lên men

Phương trình tổng quát:

C6H12O6 + 2(P) + 2ADP = 2C2H5OH + 2CO2↑ + 2ATP

3 Thuyết minh quy trình

 Quá trình lên men rượu chia làm hai thời kì chính:

 Thời kì phát triển sinh khối: giai đoạn này có mặt của oxy, tế bào nấm men phát triển sinh khối

 Thời kì lên men chuyển đường thành rượu và CO2: giai đoạn này nấm men hấp thụ các chất dinh dưỡng và sử dụng các enzyme sẵn có của mình thực hiện xúc tác sinh học trong quá trình trao đổi chất để duy trì sự sống, tạo thàh rượu và CO2.

 Tiến hành lên men:

 Chuẩn bị dịch lên men

 Nhân giống trong sản xuất

 Lên men

Lên men có thể thực hiện theo 3 phương pháp:

* Phương pháp lên men gián đoạn: Là cả quá trình lên men từ đầu đến cuối được thực hiện trong cùng một thiết bị; thời gian lên men khoảng 68-80 giờ ở nhịêt độ 36-370C

*Phương pháp lên men bán liên tục: là giai đoạn lên men chính thực hiện liên tục và xảy ra trong nhiều thùng lên men (thường là 6 thùng) và thời gian này kéo dài 60-62giờ, giai đoạn cuối gián

đoạn

*Phương pháp lên men liên tục: dịch đường và men giống được cho vào thùng đầu Khi đầy thùng đầu dịch lên men sẽ chảy ua thùng bên cạnh và cuối cùng là thùng chứa giấm chín

Ưu điểm: lên men xảy ra nhanh, hạn chế được sự phát triển của tạp khuẩn

Quá trình chưng cất và tinh chế:

• Để thu được cồn tinh chế, người ta thực hiện hai quá trình là

chưng cất và tinh chế

- Quá trình chưng cất là quá trình tách cồn cùng với các tạp chất dễ bay hơi ra khỏi dấm chín

- Quá trình tinh chế là quá trình tách tạp chất ra khỏi cồn thô và cuối cùng ta nhận được cồn tinh chế.

• Phương pháp chưng luyện

-Chưng luyện gián đoạn

-Chưng luyện bán liên tục

-Chưng luyện liên tục

Ta chọn hệ thống chưng cất 3 tháp làm việc gián đoạn sơ đồ như sau:

Sơ đồ chưng luyện ba tháp gián đoạn.

Nguyên nhân hư hỏng và biện pháp khắc phục:

 Khâu tuyển chọn nấm men, nấm mốc chưa đạt yêu cầu về mặt kĩ thuật (thường bị nhiễm một số VSV khác) dẫn đến khi đưa và sử dụng thường làm hư hỏng nguyên liệu hoặc quá trình lên men không triệt để hay làm sản phẩm có nhiều tạp chất.

 Một số thiết bị không đảm bão về mặt kĩ thuật cũng dẫn đến nguyên liệu bị hư hỏng.

 Nguyên liệu đưa vào sản xuất chưa vô trùng triệt để.

 Môi trường nhân giống VSV không đảm bảo thường bị tạp nhiễm các VSV lạ như vi khuẩn, nấm mốc, nấm men.

 Các yếu tố môi trường không phù hợp trong cả quá trình sản xuất: nhiệt độ, áp suất, O2, pH,….

 Nguyên liệu không đảm bảo chất lượng.

 Khắc phục

- Tuyển chọn kĩ càng các loại VSV đạt yêu cầu, đúng chủng loài.

-Chọn thiết bị đảm bão để nguyên liệu không bị nhiễm khuẩn trong cả quá trình sản xuất.

- Nguyên liệu trước khi đưa vào chế biến phải được xử lý và khử trùng triệt để.

- Đảm bão đúng kĩ thuật môi trường nhân giống VSV.

- Đảm bão các yếu tố môi trường phù hợp trong cả quá trình sản xuất: nhiệt độ, áp suất, O2, pH,….

Thank you