CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RƯỢU ethylic

Thường thì vào ngày thứ 2 người ta tiến hành châm nước vào thùng ủ để pha loãng nồng độ đường và rượu tạo thành tránh cho men bị ức chế... Ngâm – Nấu Dịch hoá tinh bột Đường hoá đạt 50

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

RƯỢU ETHYLIC biên soan Th S V ng th Vi t Hoa ươ ị ệ

Khái niệm chung sự lên men

Saccharomyces trong điều kiện yếm khí

PTTQ quá trình lên men rượu:

C6H12O6  2C2H5OH + 2CO2 + 27Kcal

Dịch sau lên men ngoài sản phẩm chính là rượu còn có một số sản phẩm phụ như: glycerine, acid succinic, các aldehyd, methanol,một số rượu bậc cao và một số

Nguyên liệu

Có thể sản xuất rượu từ 3 nhóm nguyên liệu:

1. Đường : rỉ đường , trái cây chín

2. Tinh bột :gạo ngơ, khoai, sắn , lúa mì , đại

mạch.

3. Cellulose: rơm rạ, bã miá , gổ vụn , mùn

cưa…

Tác nhân lên men

1.Tác nhân đường hoá :

CƠ CHẾ QUÁ TRÌNH LÊN MEN:

lên men được hấp thụ và khuyếch tán vào

trong tế bào nấm men qua màng tế bào

các chất dinh dưỡng khác chỉ đi vào mà

không đi ra

của tế bào, hoạt động xúc tác của enzyme

mà các phản ứng sinh hóa xảy ra dẫn đến sự

thoát ra khỏi tế bào

khuyếch tán nhanh vào môi trường xung

quanh

Sản xuất rượu từ rĩ đường

 Rĩ đường được axit hoá, sau đó pha chế thành các loại nồng độ khác nhau

 Pha chế các loại nồng độ: Tuỳ theo kiểu lên men pha được nồng độ chúng yêu → cầu

 Muối bổ sung: (NH4)2SO4, (NH4)2CO, super photphat, muối photphat, Magne,Kali…

Kiểu lên men

 Kiểu lên men 1 nồng độ: lên men từng

mẻ, lên men liên tục

 Kiểu lên men nhiều nồng độ: được pha

để tiếp vào thiết bị lên men theo các

loại nồng độ tăng dần 10 ÷ 12%, 14 ÷ 16%, 18 ÷ 20%,…

Thùng lên men nhiều nồng độ

 Thời gian lên men khoảng 4-5 ngày Thường thì vào ngày thứ 2 người ta tiến hành châm

nước vào thùng ủ để pha loãng nồng độ

đường và rượu tạo thành tránh cho men bị ức chế.

Sản xuất rượu từ tinh bột

Phương pháp amilo

Phương pháp amilo

Được ứng dụng trong các nhà máy rượu như nhà máy rượu Rượu Bình Tây

Amylomyces nấm được nuôi cấy chìm trong

nguyên liệu đã được dịch hoá ( gạo nấu thành cháo loãng )

cerevisiae và nấm mốc

ngay trong trong thiết bị lên men rượu

Ngâm – Nấu Dịch hoá tinh bột Đường hoá đạt 50-60g/l Phát triển sinh khối nấm men

Lên men (72-96h)

Dấm chín

Tinh chế Cồn thô 90%V Chưng cất Lắng gạn , tách cặn

Cấy mốc Rhizopus Nuôi cấy chìm Men Saccaromyces cerevisiae

Mucor sp

Tác nhân đường hoá

Tác nhân lên men rượu

nuơi mốc giống

và men giống trên máy lắc

Đặc điểm của pp Amilo:

suất rượu so với nguyên liệu cao

cùng thiết bị lên men nên pp này kén chọn

nguyên liệu: chỉ thích hợp gao, bấp (khoai, sắn không thích hợp vì khi nấu cháo có độ nhớt cao khó nuôi cấy chìm nấm mốc)

 Qui trình cụ thể gồm 3 bưóc :

1 Xử lý, nấu chín nguyên liệu.

2 Đường hoá – Lên men 3.Chưng cất –tinh chế cồn tuyệt đối.

 Bột và nước được phối trộn theo tỷ lệ: 0,5:3

 Ngâm trong dd HCL 20 0 Be trong 15-30 phút

(tỷ lệ 8-9 kg HCL /tấn bột).

 Nấu bằng hơi nước áp suất 3,5-4,2 kg/cm 2 có khuấy đảo 60-90 phút

 Chuyển cháo qua thùng ủ , làm nguội 39 0C

 Cấy mốc giống vào thùng lên men- tiến hành đường hoá trong 30-40 h có sụt khí ( nấm

Rhizopus thích hợp trong nuôi cấy chìm có sụt khí ).

 Khi độ đường đạt 50-60g/l, cấy men giống Saccaromyces cerevisiae , sụt khí liên tục trong

24h để men tăng sinh khối , đồng thời tiếp tục hoá trình đường hoá.

 Khi đường đạt 90-100g/l , dùng sụt khí , tiến hành lên men kị khí để nấm men lên men rượu

 Sau 7-96 h , kiểm tra độ rượu , đường sót , đọ acid, để quyết định thời điểm kết thúc lên men.

 Dịch sau lên men được gọi là dấm chín là hổn hợp gồm nuớc ,rượu ethanol, các tạp chất bay hơi và không bay hơi.Dấm chín được bơm vào tháp chưng cất để chưng cất thành cồn thô

 Cồn thô được tinh luyện thành cồn tuyệt đối

Cách thực hiện

Sản xuất rượu theo pp Amilo

khi nấu chín được loãng ra tạo điều kiện cho

sự thủy phân dễ dàng ở giai đoạn sau Về

mặt phản ứng hóa học đây là sự chuyển hóa tinh bột thành dextrin

xa hơn dextrin thành đường đơn giản lên

men được

 Chuyển cháo qua thùng ủ , làm nguội 39 0C

 Cấy mốc giống vào thùng lên men- tiến hành đường hoá

trong 30-40 h có sụt khí ( nấm Rhizopus thích hợp trong nuôi cấy chìm có sụt khí ).

 Khi độ đường đạt 50-60g/l, cấy men giống Saccaromyces

cerevisiae , sụt khí liên tục trong 24h để men tăng sinh khối ,

đồng thời tiếp tục hoá trình đường hoá.

 Khi đường đạt 90-100g/l , dùng sụt khí , tiến hành lên men kị khí để nấm men lên men rượu

 Sau 7-96 h , kiểm tra độ rượu , đường sót , độ acid, để

quyết định thời điểm kết thúc lên men.

2 Đường hoá và lên men rượu

Chưng cất :

Chưng cất là quá trình phân tích những thành phần riêng biệt trong một hổn hợp

chất lỏng có nhiệt độ sôi khác nhau

Ở áp suất thường , nhiệt độ sôi của

ethylic là 780C và nước là 1000C, rượu dễ bốc hơi hơn nước

Thiết bị chưng cất

Chưng cất :

Để chưng cất dấm chín thành cồn thô , người ta thường dùng thiết bị tháp chưng cất.

Tháp chưng cất gồm : phần dưới là tháp dấm chín, phần trên là tháp rượu

dấm chín theo nguyên tắc chưng cất đơn giản

Trong tháp có từ 15-22 diã

ở thể bốc hơi lên từ tháp dấm chin Tháp rượu có

từ 15-18 diã

Sau giai đoạn chưng cất dấm chín ta sẽ thu được cồn thô

D- Thiết bị làm lạnh cồn thô

1-Dấm chín; 2- Bã rượu 3- hơi nóng ; 4- cồnthô

Cồn thô:

Aldehid % , không lớn hơn

Ester mg/lit

Rượu methanol % , không lớn hơn

0,03 500 0,13

0,05 700 -

Hàm lượng tạp chất trong cồn thô phải đạt yêu cầu theo bảng sau đây:

Tinh luyện cồn thô thành cồn tuyệt đối:

hình chóp có ống hơi ở giũa Trong nồi có 2 ống ruột gà để liên tục đun sôi và đảo trộn Phía dưới nồi có van để tháo nước thải

chồng vào nhau khoảng cách từ 140-230mm

Tháp tinh chế loại một tháp làm việc gián đoạn :

SƠ ĐỒ THÁP DẤM KIỂU 1

SƠ ĐỒ THÁP DẤM KIỂU 2

THÁP TRUNG GIAN

CÁC

THÁP

TINH

CHẾ

Thiết bị tinh chế cồn một tháp

1- nồi chưng cất.

2-Tháp tinh chế.

3-Thiết bị ngưng tụ 4-Thiết bị làm lạnh 5-Bầu quan sát cồn tinh chế.

Tinh luyện cồn thô thành cồn tuyệt đối:

ra khỏi cồn thô, chủ yếu là ester và andehid

Cồn thô đã tách ester và andehid còn chứa dầu fuzel ở phần dưới của tháp được chảy qua tháp tinh chế cồn

chất đầu ra khỏi rượu ethylic, ta sẽ thu được cồn tuyệt đối có hàm lượng ethylic trên 95,5% V

Tháp tinh chế loại hai tháp làm việc liên tục :

Tinh luyện cồn thô thành cồn tuyệt đối:

1 Tháp aldehid gồm 2 phần :

 Phần dưới (B) là phần bôc hơi các tạp chất đầu ra khỏi

ethylic có từ 15-20 diã.TUy nhiên , cùng với tạp chất đầu có sự bốc hơi của tạp chất giữa và cuối cùng

 Phần trên (A) la phần cô đặc các tạp chất đầugồm

15-20 diã

2 Tháp tinh chế cồn thô cũng gồm 2 phần :

 Phần dưới (B) là phần chưng cất , rượu ethylic và tạp

chất bay hơi được bay hơi lên và dầu fuzel tập trung ở mấy diã phiá dưới

 Phần trên (A) là phần tinh luyên, hơi rượu - nước được

cô đặc , rượu ethylic được tách khỏi tạp chất đầu

Tháp tinh chế loại hai tháp làm việc liên tục : gồm có các tháp sau

 Ester-aldehid là cồn đầu ( thu tại tháp Aldehid).

làm chất thơm và dùng làm dung môi hữu cơ (thu tại tháp tinh luyện )

Những sản phẩm thu được từ quá trình

chưng cất tinh luyện cồn thô

Tinh luyện cồn tuyệt đối thành cồn khang (100%V ethylic )

 Cồn khang là cồn tuyệt đối có nồng độ ethylic là 100%V (không có nước )

 Muốn có cồn khang dùng phương pháp chưng cất chân không ở áp suất 0,0525 Atm Vấn đề tạo chân không trong thiêt bị chưng cất khó thực hiện

 Phương pháp phổ biến là dùng thêm chất chất thứ 3

là benzen tạo hổn hợp ethylic-nước-benzen , khi đó nước chuyển vào hổn hợp 3 cấu tử ,có điểm sôi thấp hơn ethylic, như thế nước- benzen bốc hơi ở 64 0 C, còn ethylic tinh khiết nằm lại trong tháp chưng cất.

PHƯƠNG PHÁP MYCOMALT

PHƯƠNG PHÁP MYCOMALT

được nuôi cấy trên bề mặt môi trường xốp

như: cấm trấu, bột ngô trấu

niger, A awamori, A.orizea

lớn từ 10-12% so với trọng lượng nguyên liệu tinh bột , còn nấm men dùng để lên men

chiếm khoảng 10% so với thể tích dịch lên

men

Qui trinh sản xuất cồn theo pp

Mycomalt

lý để đường hoá (tỷ lệ 10-12%), khuấy liên tục trong 15-45phút

Nấu sơ bộ 90 0 C– Nấu chín 105 0

Đường hoá 15-45’ -Khuấy trộn liên tục

Lên men (72-96h)

Tinh tinh luyện

Cồn thô 90%V Chưng cất

Tách bã, tạp chất –làm nguội 30-32 0 C

Mốc giống trên

môi trường gạo

(Mycomalt)

Đặc điểm pp mycomalt.

Đặc điểm pp mycomalt.

 1 Khuyết điểm so với pp Amilo:

• Tốn nhiều diện tích nuôi cấy bề mặt nấm

mốc

• Thao tác nuôi cấy nấm mốc vất vã hơn vì tỷ

lệ mốc sử dụng khá lớn 10%

Sản xuất rượu từ gạo ở qui

mô hộ gia đình

1 Gạo  Xử lí  Nấu chín Để nguội  Men xay nhuyễn

 Ủ Lên men  Chưng cất

Spread cooked rice on a plastic sheet and allow to cool at room temperature

Sprinkle ground yeast cakes on sticky rice Mix thoroughly

Place yeast-mixed rice in a jar and leave for 3 days

Cover the jar on the 2nd day

Pour 20 liters of water into the jar and continue the fermentation process for further 3 days

Distil fermented sticky rice (as liquid body) for 3 hours Rice wine is collected

in a large container filled by condensation process with water used to remain condensation temperature (20oC) Collect about 7.5 – 8 liters of distillate per batch

VI Các yếu tố ảnh hưởng

đến quá trình lên men

1. Nồng độ đường:

trình lên men rượu là 10-20%

cấp cơ chất dinh dưỡng cho VSV phát triển

trình lên men hầu như bị ngừng vì nồng độ đường quá cao sẽ gây ra hiện tượng co

nguyên sinh đối với tế bào VSV từ đó gây

ức chế hoạt động của VSV, thậm chí có thể tiêu diệt VSV

2 Nồng độ Oxy :

 Saccharomyces là loại kị khí tùy ý nên trong giai đoạn đầu quá trình lên men cần phải thông khí để men sinh sản

tăng sinh khối Nhưng trong giai đoạn lên men chính phải tạo điều kiện yếm khí cho sự lên men tạo rượu.

3.PH của môi trường lên men:

 Lên men rượu tiến hành bình thường ở môi trường acid pH=3.5- 4.5.

 Nếu lên men trong môi trường kiềm sản phảm chính thu được không phải là

rượu mà là glycerine.

4.Nhiệt độ:

Nhiệt độ tối ưu cho quá trình lên men là 28-320C nhưng nấm men nuôi cấy ở nhiệt độ thấp từ 17-220C lại

có khả năng lên men cao; vì thế khi lên men nên bắt đầu

cao được hoạt lực của men giống mà còn hạn chế được sự phát triển của tạp khuẩn

Sau 8-10h nhiệt độ của dịch lên men tăng dần và đạt 26-300C Tiếp đó cần duy trì ổn định nhiệt độ

Ở nhiệt độ cao hoạt tính của men giảm nhanh nhưng chủ yếu là dễ nhiễm tạp khuẩn Mặt khác khi lên men ở nhiệt dộ cao sẽ tạo nhiều ester, aldehyde làm giảm chất lương của rượu

5 Nồng độ rượu tạo thành:

lên men và chính nó lại là chất độc kiềm hãm nấm men phát triển.

hãm nấm men phát triển.

sản mặc dù lên men vẫn tiếp tục.

lượng cồn 8-12%; riêng Sac oxiformis chịu được tới 19-22% cồn.

VII Những hiện tượng hư

hỏng trong sản xuất rượu.

1. Rượu bị khét

phần còn sống

diễn ra như bình thường mà sinh ra các

chất khác, dịch lên men có độ nhớt cao hơn bình thường

hóa

2. Rượu bị chua:

theo chiều hướng khác

tồn trữ bị oxy hóa sinh ra acid acetic làm

chua rượu

3. Rựơu bị lên hèm:

tạo áp suất quá lớn dẫn đến bã hèm bị đẩy lên ống chưng cất theo rượu ra ngoài

Product name Country Major

ingredien ts

Microorganisms Appearance

and Usage

RICE WINE

Shaosinghjiu China Rice S.cerevisiae Clear liquid Chongju Korea Rice S.cerevisiae Clear liquid Sake Japan Rice S.sake Clear liquid

RICE BEER

Takju Korea Rice, wheat Lactic acid

Bacteria S.cerevisiae

Turbid drink

Tapuy philippine

s Rice, glutinuos

rice

Saccharomyc es

Mucor Rhizopus Aspergillus Leuconostoc L.plantarum

Sour, sweet liquid,

paste

Brembali Indonesia Glutinous

rice Murco indicus

Candida

Dark brown liquid

sour, alcoholic

Sweet-sour alcoholic paste, mix with water

Brembali Indonesia Glutinous rice Murco indicus

Candida Dark brown liquid sour, alcoholic

Jaanr India Himalaya Finger millet Hansenula

Anomala Mucor rouxianus

Sweet-sour alcoholic paste, mix with water

Alcoholic rice paste

Khaomak Thailand Glutinous rice Rhizopus,

Mucor Sacchromyces Hansenula

Semisolid, sweet alcoholic

Tapai pulut Malaysia Glutinous rice Chlamydomyces

Endomycopsix Hansenula

Semisolid, sweet alcoholic

Tape-ketan Indonesia Glutanous rice

Rice

A.rouxii E.burtonii E.fibulinger

Sweet-sour alcoholic paste

A.rouxii Paste

Bhattejaanr India Glutinous rice Hansenula

Anomala Mucor rouxianus

Sweet-sour Alcoholic paste

Alcoholic

Công nghệ sản xuất rượu sake

Rượu sake – Nhật

Sake có từ thế kỷ thứ 3

Sake là sự pha trộn của gạo, nước

và nấm mốc Asp Oryzae và nấm men Nó được lên men khoảng 1 tháng rồi ủ từ 6 - 12 tháng

 Sake thường có màu trong suốt,

một số loại có màu hổ phách hay vàng nhạt, chứa khoảng 15-17% rượu

Nó đa dạng về mùi, ngoài mùi của

gạo còn có mùi của các loại hoa, hương vị nhẹ nhàng hay đậm đà

Tiếng Nhật: Sake, Sakhi.

Tiếng Hoa: Sam-Schu

Quy trình sản xuất rượu Sake

Namazake

Gạo được xay xát loại bỏ vỏ trấu, đánh bóng để chất lượng rượu được tốt hơn và giảm protein, axit amin, axít beó có ở phần vỏ gạo Lượng axít beo trong gạo được loại bỏ càng nhiều thì người uống càng ít cảm nhận được dư vị khó chịu có trong sản phẩm

Yamada Nishiki Rice

A top-grade sake rice

45% Milled Away Seimaibuai = 55%

55% Milled Away Seimaibuai = 45%

Ginjo-shu (premium sake) làm từ gạo bị xay xát

Rửa lớp bột trắng được tạo ra sau quá trình đánh bóng.

Giúp tạo sự khác biệt quan trọng trong chất lượng và

hương vị của gạo khi nó được đồ chín

Sau đó, ngâm gạo đến độ ẩm thích hợp cho việc làm chín

gạo Chính mức độ làm bóng ở bước trước quyết định đến lượng nước và thời gian ngâm ở bước này

Gạo càng được chà và đánh bóng thì mức độ hấp thụ

nước càng nhanh và thời gian ngâm càng rút ngắn.

Rửa và ngâm gạo

Làm chín gạo bằng hơi nước.

Thông thường, một mẻ sẽ được

chia ra một ít để làm mốc koji (gạo chín được phủ nấm mốc trên bề mặt), phần còn lại sẽ được đổ trực tiếp vào thùng lên men.

Nấu chín gạo

Là khâu quan trọng nhất trong toàn bộ quá trình.

Gạo chín, để nguội 35 0 C (95 0 F) rồi cấy tanae koji (men giống koji), ủ ở 42 0 C đặt koji ở một phòng đặc biệt có ẩm độ cao hơn mức trung bình và duy trì nhiệt độ ổn định Kiểm tra sự phát triển của koji sau 36-45 giờ, trộn đều thường xuyên.

 Sản phẩm cuối cùng trông giống như hạt gạo với một lớp

Làm koji

Bu ng Koji ồ ủ

Sản xuất Koji từ gạo

Koji được người Trung Quốc làm từ 200 A.D.

Koji được dùng để làm Miso , Soy sauce, Amazake và Sake

Có nhiều loại Koji khác nhau: Koji được lên men từ Asp oryzae,

hay từ hỗn hợp nấm mốc, các nấm men hoặc vi khuẩn.

Trong Koji có nhiều enzym thủy phân: alpha-amylase, protease, sulfatases, nucleases, phosphatases, acylase, adenyl-deaminases,

transglycosidases,ribonucleo-depolymerase, purine nucleosidases,

và mononucleotide phosphatase.

A pure culture of Aspergillus oryzae specie of mold produce olive-green coloured spores, which are harvested for Koji-Kin [koji-tanae or seed of Koji].

Koji

•Sau khi được đưa qua các thùng lớn, gạo, koji và nước được

thêm vào trong 3 giai đoạn kế tiếp nhau suốt 4 ngày, mỗi lần gấp đôi khối lượng của mẻ rượu (còn gọi là Moromi )

•Lên men trong 18-30 ngày kế tiếp ở nhiệt độ thấp 10-16 0 C

Trộn koji với gạo chín,

nước và nấm men thuần

(còn gọi là Shubo hay Moto)

 Shubo, also known as Moto, is second in importance only to the koji Yeast fungi play a part in the alcoholic fermentation that produces alcohol from

glucose

 Shubo is a liquid containing such yeast fungi.

 The koji is dissolved in this liquid to create a "starter mash" that will promote the growth of yeast

 Lactic acid adds a vital assist by suppressing contamination with

miscellaneous bacteria This enables sake brewers to produce pure cultures of high-quality yeast in the starter mash.

 In the old days, sake brewers took advantage of the fact that lactic acid

produced by naturally occurring lactobacilli held down the propagation of

other microorganisms These lactobacilli were eventually killed off when the lactic acid they produced caused the pH to become lower This mechanism ensured the selective survival of only superior yeast fungi

 Today, sake brewers help this process along by adding lactic acid to the

shubo After the mixture has been cultured for 8 days, it is ready to use in moromi