bài thực hành môn công nghệ sản xuất đồ uống có cồn

BÀI THỰC HÀNH MÔN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐỒ UỐNG CÓ CỒN Bài Phân tích nguyên liệu sản xuất rượu I PHÂN TÍCH RỈ ĐƯỜNG Thí nghiệm 1: Xác định nồng độ chất khô Xác định nồng độ chất khô rỉ đường dụng cụ đo Bx kế, Bome kế chiết quang kế - Bx kế Bome kế Bx kế: Nếu dung dịch đường tinh khiết Bx kế trực tiếp % trọng lượng đường dung dịch Nếu dung dịch đường không tinh khiết hàm lượng chất khô biểu kiến theo trọng lượng l°Bx = 1% trọng lượng Bome kế: Bome kế dụng cụ đo nồng dộ chất khô Độ Bome dược quy đổi sang độ Bx sau: Be = l,84°Bx Tiến hành Rỉ đường sản phẩm đặc có độ nhớt lớn không đo trực tiếp mà phải pha loãng Có thể đùng phương pháp pha loãng gấp đôi Ví dụ: cân 150g rỉ đường cốc khô biết trước trọng lượng, tiếp cho nước nóng để hoà tan, làm nguội, sau rót thêm nước đến trọng lượng 300 g đem đo nồng độ chất khô Dùng ống đong thuỷ tinh (cao 35cm, rộng cm) tráng – lần dung dịch cần Đổ đầy dung dịch vào ống, thổi bọt thả nhẹ Bx kế Bome kế, sau Bx kế Bome kế giữ trạng thái cân bằng, đọc vạch chia độ Bx Be, ghi nhiệt độ thời điểm đo Chú ý: Để đọc xác cần đổ thật đầy, làm nhẹ tay đặt thật thẳng góc Kết Đọc °Bx quan sát Nếu nhiệt độ khác 20°C cần hiệu chỉnh theo phụ lục (Bảng hiệu chỉnh °Bx nhiệt độ 20°C) Độ °Bx dịch nhiệt độ 20°C tính sau: Khi nhiệt độ đo < 20°C lấy giá trị đo trừ hệ số hiệu chinh Khi nhiệt độ đo > 20°C lấy giá trị đo cộng với hệ số hiệu chỉnh - Chiết quang kế Nguyên tắc Dựa vào chiết suất để suy nồng độ dung địch, nồng độ dung dịch tăng chiết suất tăng Tiến hành Hiệu chiết quang kế: nguyên tắc, nước cất không chứa chất hòa tan, người ta sử dụng nước cất để hiệu chỉnh chiết quang kế Nhỏ giọt nước cất (nhiệt độ 20°C) lên mặt kính đo Chú ý không tạo bọt đóng mặt kính lại Điều chỉnh vít vặn cho giải phân cách vùng sáng tối rõ nét điểm Trước đo nồng độ chất khô mật rỉ, lấy khoảng 100g đun cách thuỷ 70 - 80°C, khuấy để hoà tan hoàn toàn tinh thể (đậy kín tránh tượng bay làm tăng nồng độ), sau để nguội, pha loãng đo Lấy giọt mật rỉ (đã xử lý nhiệt) nhỏ lên mặt kính Chú ý không tạo bọt đóng mặt kính lại Đọc số tương ứng giải phân cách Đo nhiệt độ dịch đường Nếu nhiệt độ khác 20°C cần hiệu chỉnh theo phụ lục (Bảng hiệu chỉnh nồng độ chất khô đo nhiệt độ 20°C) Chú ý: Trước sau đo chiết suất phải dùng tẩm cồn ete lau lăng kính đựng đung dịch thật Thường xuyên kiểm tra điểm “0” chiết quang kế cách lấy - giọt nước cất cho vào máy đo thước đo nồng độ = Nếu thấy sai số phải dùng khoá điều chỉnh Chiết quang kế cho nồng độ chất khô hoà tan mà 4.1 HÀM LƯỢNG ĐƯỜNG 4.1.1 Xử lý pha loãng rỉ đường a) Nguyên tắc Dùng dung dịch axetat chì để loại bỏ protein canxi có rỉ đường Phản ứng xảy sau: Protein + Pb(CH COO) kết tủa protein bị biến tính Na HPO + Pb(CH COO) dư K C O + Ca 2+ PbHPO + 2CH COONa CaC O + 2K + Rỉ đường xử lý thủy phân axit HCl 70°C phút Xác định hàm lượng đường dịch pha loãng quy hàm lượng đường rỉ đường b) Dụng cụ - Bình định mức 250ml - Bình tam giác 250ml - Cốc 50; 100ml - Ống đong 100ml - Phễu lọc c) Hoá chất - Dung dịch axetat chì bão hoà - Na 2HP0 10% - Oxalat kali 5% - HCl đậm đặc - Chỉ thị metyl da cam 0,05% - NaOH - 10N d) Tiến hành - Cân 5g mật rỉ cốc 100ml sau dó dùng 50ml nước cất nóng 40°C để pha loãng chuyển toàn vào bình định mức 250ml Tiếp theo cho 5-6 ml axetat chì, lắc cho thêm nước cất tới vạch đem lọc Lấy 100ml dịch cho vào bình định mức 250ml, thêm 5ml Na 2HP0 10%, ml oxalat kali 5% Lắc thêm nước cất tới vạch đem lọc - Sau kết tủa protein loại canxi, ta lấy 100ml dịch lọc lần cho vào bình định mức 250 ml dùng pipet lấy 10ml HCl đậm đặc (d = 1,19) cho vào bình, lắc đặt vào cách thuỷ 70°C để thuỷ phân saccaroza phút Sau đem làm nguội tới nhiệt độ phòng cho vào 2-3 giọt thị phenolphtalein trung hoà NaOH 1N tới đổi màu Tiếp theo thêm nước cất tới vạch, lắc đem xác định hàm lượng đường dung dịch pha loãng phương pháp xác định đường sau Thí nghiệm 2: Độ khiết rỉ đường Để đánh giá chất lượng mật rỉ người ta đưa khái niệm độ khiết biểu diễn theo % sau: Độ khiết = Hàm lượng đường Hàm lượng chất tan x 100 , % Độ khiết mật rỉ thủ công cao so với rỉ đường nhận theo phương pháp sản xuất đường đại 4.2 ĐỘ HOÀ TAN 4.1.1 Mục đích Xác định hàm lượng chất hoà tan nguyên liệu như: gạo, ngô, lúa miến, lúa mì sàn phẩm tinh bột 4.1.2 Nguyên tắc Biến đổi chất nguyên liệu thành dạng hòa tan cách sử dụng malt đại mạch làm nguồn enzym với nhiệt độ thời gian thích hợp Sau xác định tỷ trọng dịch đường 4.1.3 Phương pháp ASBC Quy trình thí nghiệm áp dụng cho tất loại mẫu ngũ cốc kể ngô mảnh gạo a) Hoá chất - Enzym: Malt đại mạch có hoạt lực diastaza lớn 300 đơn vị WK Độ ẩm hàm luợng chất hòa tan malt phải xác định thời gian dùng xác định chất hòa tan nguyên liệu thay - Dung dịch I 0,02N b) Dụng cụ - Máy nghiền phù hợp cho loại nguyên liệu - Cân phân tích, độ xác 0,05 g Nồi đường hoá có phận đo nhiệt độ, thời gian tốc độ cánh khuấy 100 – 200 vòng/phút - Dụng cụ đo tỷ trọng - Tủ sấy - Cốc sấy c) Tiến hành - Chuẩn bị mẫu: Nghiền khoảng 21g mẫu Nếu xác định độ ẩm, dầu, protein tro cẩn 45g Ngô mảnh gạo không cần nghiền - Cân 20 g ± 0,05 g nguyên liệu nghiền 5g + 0,05 g malt nghiền cho vào cốc nấu biết trước trọng lượng Cho 200 ml nước cất 46°C vào, khuấy đũa thủy tinh Đặt cốc lên bếp đun cho khoảng 10-15 phút dịch bắt đầu sôi, khuấy liên tục, giữ dịch sôi 30 phút, khuấy kỹ 10 phút tiếp theo, ý không để bị cháy, không để dịch sôi bắn hay bọt nhiều Khuấy suốt trình nấu giữ thể tích dịch nấu không đổi cách bổ sung nước 15 phút lần Làm nguội dịch nấu tới 46°C thêm 25g ± 0,05g malt nghiền, trộn đều, tránh vón cục Tráng thành cốc môt nước cất Giữ nhiệt độ dịch nấu 45°C 30 phút (tính từ thời gian đạt cốc vào bình ổn nhiệt 46°C), khuấy liên tục - Tiếp nâng nhiệt độ tới 70°c với tốc độ Г’с/l phút, thêm 100 ml nước cất 70 7l°C, giữ 70°C 60 phút Sau 15 phút tính từ dịch dạt 70°c bắt đầu thử với dung dịch I đường hóa hoàn toàn Chú ý trình nấu không để nhiệt độ vượt nhiệt dô yêu cầu 0,5°C Thời gian đường hóa nhận xét: 15 phút, 15-30 phút, 30 - 45 phút, 46 - 60 phút, không hoàn toàn dài 60 phút - Tiếp làm nguội lọc dịch chiết dịch chiết malt - Xác định tỷ trọng dịch dường, để xác định hàm lượng chất hoà tan dựa vào phụ lục (Bảng tra hàm lượng chất khô hoà tan theo tỷ trọng dịch- Goldiner vò Klemann) Nếu dùng loại ngô gạo giập nát không nghiền không đun sôi Cân 20g nguyên liệu không nghiền 30g malt nghiền với 200ml nước cất 46°C, trộn kỹ để tránh vón cục Rửa thành cốc chút nước tiến hành nấu trình bày d) Kết Tính hàm lượng chất hòa tan theo công thức sau: Et = Ec = E’c = = 800+0,6Wm+0,4Wc 100 – e (Et – 0,6Em).100 40 100 x Ec 100 – E c E t - hàm lượng tổng chất hòa tan hỗn hợp malt nguyên liệu bột, % (m/m); E c - hàm lượng chất hòa tan nguyên liệu bột theo khối lượng, % E’ c - hàm lượng chất hòa tan nguyên liệu bột tính theo lượng); E m - hàm lượng chất hoà tan malt, % (theo khối lượng); e - hàm lượng chất hòa tan dịch đường, %, (theo khói lượng); W m - độ ẩm cùa malt, %; W t - độ ẩm nguyên liệu bột, % Kết lấy đến số thập phân chất khô,% (theo khối Bài Chuẩn bị dịch lên men lên men 1.Mục đích Cồn nguyên liệu sử dụng nhiều ngành thực phàm, mỹ phâm , dược phẩm, Nguyên liệu phổ biến để sản xuất cồn rỉ đường tinh bột Bài thí nghiệm nhằm mục đích giúp sinh viên tìm hiểu trình xử lý nguyên liệu tinh bột thành dịch đường để tiến hành trình lên men rượu (đặc biệt trình hồ hóa, dịch hóa đường hóa) 2.Nguyên liệu, hóa chất dụng cụ: 2.1.Nguyên liệu • Nhóm 1: Nấu: 0,5kg gạo nếp+ 690ml nước + 0,5kg gạo tẻ+890ml nước +0,5kg gạo nếp cẩm+680ml nước +0,5kg ngô+ 900ml Sau lên men 3-4 ngày bổ sung 1l nước • Nhóm 2+3: - Gạo, ngô, sắn: 0.5kg - Nước: 1,25lít - Enzyme α- amylase: 0.1125 ml - Enzyme glucose amylase: 0.1875ml - Lượng men giống cho vào: (0.025g/kg gạo) 2.2.Dụng cụ, thiết bị: - Nồi inox, cốc thủy tinh - Bếp gas, bếp điện, bể ổn nhiệt - Nhiệt kế - pH kế - Khúc xạ kế cầm tay 2.3.Thực hiện: Gạo xay nghiền có đường kính khoảng lmm, trình nhằm phá vỡ cấu trúc màng tế bào thực vật, tạo điều kiện giải phóng hạt tinh bột khỏi mô, để đưa vào nấu với nhiệt độ phù hợp biến tinh bột thành dạng hòa tan Nấu với tỉ lệ nuớc:gạo (4,5:1), mục đích trình nấu phá vỡ màng tế bào hạt tinh bột, giúp cho amylase tiếp xúc với tinh bột, tạo điều kiện đưa tinh bột trạng thái hòa tan dung dịch Trước nấu ta bổ sung enzyme α - amylase (termamyl) 0.3ml/kg gia nhiệt đến 83 C, giữ nhiệt 40-45 phút với mục đích hồ hóa tinh bột, sau nâng nhiệt lên 95 0C, giữ nhiệt 10 5- phút để enzyme a - amylase hoạt động (t 0opt =95 0C) (quá trinh dịch hóa) Sau hạ nhiệt xuống 60-67 C, cho enzyme glucose amylase (saezyrne) 0:5ml kg giữ nhiệt 60 phút, enzyme thực trình đường hóa đưa đường glucose cho nấm men sử dụng (t O p=60-67 C) (quá trình đường hóa) Thông thường ta hồ hóa xong cho enzyme α - amylase vào để dịch hóa, làm vậy, dịch cháo đặc, khó khuấy trộn, dễ bị hồ hóa cục bộ, trình đường hóa không Nhưng cho vào trước gia nhiệt dẫn đến phần enzyme hoạt tính Làm nguội nhanh nhiệt độ thường (30 0C) để tạo điều kiện sốc nhiệt, tiêu diệt thêm phần vi sinh vật sống sót sau trình nấu Sau làm nguội cho men giống vào để thực trình lên men Hàm lượng men giống cho vào phải đủ mật độ 10 - 12*10 6tb/ml Kết Sinh viên tính hiệu suất thu hồi Bài KIỂM TRA DỊCH ĐƯỜNG, DỊCH LÊN MEN VÀ CỔN THÀNH PHẨM Độ chua giấm chín 1.1 Nguyên tắc Độ chua giấm cho biết mức độ nhiễm tạp khuẩn trình lên men biểu diễn theo cách: Biểu diễn theo số gam axit H2SO4 chứa lít giấm nhà máy rượu cùa ta làm Biểu diễn theo độ: Một độ chua số ml NaOH có nồng độ 1N cần thiết để trung hoà axit tự chứa 20 ml giấm Nếu số ml NaOH quy 1N 1, ta nói giấm chín có độ chua l độ Một độ chua tương đương 2,45 g H2SO4/lít 1.2.Dụng cụ Bình tam giác Cốc Pipet Buret 1.3.Hoá chất NaOH 0,1 N Phenolphtalein 0,5% 1.4 Tiến hành Lấy 20ml dung dịch lọc cùa giấm chín dịch lên men cho vào bình tam giác 250 ml chứa sẫn 50 100 ml nước cất trung tính Tiếp theo dung dung dịch NaOH 0.1N để chuẩn đến xuất màu hổng nhạt với thị phenolphtalein màu chuyển từ hồng nhạt sang màu xanh thị giấy quỳ 1.5.Kết Độ chua giấm chín (độ) tính theo công thức: Độ chua (độ) = n/10, độ Trong đó: n - số ml NaOH 0,1N tièu hao định phản 20ml dịch lọc Trường hợp tính theo gam H2SO4 độ chua tính theo công thức : 0,049 x n x1000/20 = 2,45n ,g/l Trong điều kiện lên men bình thường, độ chua giấm chín tăng khoảng đến 0,7 g/l so với độ chua dịch đường hoá 2 Nồng độ rượu Xác định độ rượu theo phương pháp chưng cất Sau lên men trước hết ta cẩn kiểm tra nổng độ rượu giấm đồng thời phải kiểm tra rượu sót đáy tháp thô tháp tinh Muốn xác định nồng độ rượu đung dịch trước hết phải tách rượu khỏi chất hoà tan khác chưng cất, đo nồng độ rượu phương pháp sau: rượu kế thuỷ tỉnh, cân tỷ trọng theo phương pháp hóa học 2.1.Dụng cụ Hệ thống cất cồn (xem phần 8.2.1), bình định mức 100 ml Các dụng cụ đo nồng độ rượu: rượu kế thuỷ tinh cân tỷ trọng 2.2.Tiến hành Lấy 250 ml dịch lọc giấm chín có nhiệt độ xấp xỉ 20° vào bình có dung tích khoảng 500 ml Nối bình với hệ thống cất (chú ý bình thay bình định mức 100ml), tiến hành chưng cất nước ngưng bình - ml đầy tới ngấn 100 ml Cất xong đặt bình vào nồi điều nhiệt giữ nhiệt độ 200 C (cùng nhiệt độ lấy dịch giấm chín) Sau 10 đến 15 phút thêm nước cất tới ngấn bình, đậy kín chuẩn bị đo nồng độ rượu dung dịch trình bày phần kiểm tra độ rượu cồn Axit este 3.1.Nguyên tắc: Trong cồn chứa nhiều loại axit khác nhau, tạo thành trình lên men, chủ yếu axit axetic Vì người ta thường biễu diễn độ axit cồn theo axit axetic tính theo mg lít cồn khan (cồn không chứa nước) Sau xác định axit xong, ta tiếp tục xác định este sở: CH3COOC2H5 + NaOH ► CH3COONa + C2H5OH Xác định lượng NaOH dã tác dụng với este ta suy dược lượng este cồn 3.2.Dụng cụ Ống sinh hàn khí ống đong Bình tam giác Pipet Buret 3.3.Hóa chất NaOH 0,1N Phenolphalein 0,5% H2SO4 0,1N 3.4.Tiến hành Dùng ống hút cho 100 ml cồn (pha loãng tới khoảng 50%) vào bình tam giác 250ml Nối bình với hệ thống làm lạnh ngược, đun sôi 15 phút để đuổi hết CO sau làm lạnh tới nhiệt độ phòng, cho vào 3-4 giọt phenolphtalein, dùng dung dịch NaOH 0,1N chuẩn đến xuất màu hồng nhạt 3.5.Kết quả: Hàm lượng axit tính theo công thức sau: V x x10 x 100 Ax = C , mg/l Trong đó: V - số mg dung dich NaOH 0,1 N tiêu hao định phân; - số mg axit axetic ứng với ml NaOH có nồng độ 0,1N; 10 - số chuyển thành I lít; 100 - hệ sổ chuyển thành cồn 100%; С - nồng độ cồn dịch đem phân tích Sau chuẩn hàm lượng axit, ta thêm vào hồn hợp ml NaOH 0.1N rổi nối bình với hệ thống làm lạnh ngược đun sôi để tạo điều kiện cho phản ứng: CH3COOC2H5 + NaOH —► CH3COONa + C2H5OH Đun xong đem làm nguội tới nhiệt độ phòng cho ml H 2SO4 1N vào bình, sau chuẩn lại H2SO4 dư dung dịch NaOH 0,1N tới xuất màu hồng nhạt Chú ý: Không làm tắt cách dùng H2S04 0,1N để chuẩn lượng NaOH 1N dư sau phản ứng, dẫn tới sai số (xuất hiên màu hồng làm màu hồng) Hàm lượng este cồn tính sau: E = V x 8,8 x10 x 100 C , mg/l Trong đó: V- SỐ ml NaOH 0,1 N tiêu hao chuẩn lượng H2SO4 dư; 8,8 - số mg este etylic ứng với ml NaOH có nồng độ 0,1N Chú ý: Muốn nhận kết xác hơn, ta dùng dung dịch NaOH có nồng độ 0.05N để chuẩn lần cuối Lúc dó 1ml NaOH 0,05N tương đương 4,4 mg este etylic  ... (theo khối Bài Chuẩn bị dịch lên men lên men 1.Mục đích Cồn nguyên liệu sử dụng nhiều ngành thực phàm, mỹ phâm , dược phẩm, Nguyên liệu phổ biến để sản xuất cồn rỉ đường tinh bột Bài thí nghiệm... hao định phân; - số mg axit axetic ứng với ml NaOH có nồng độ 0,1N; 10 - số chuyển thành I lít; 100 - hệ sổ chuyển thành cồn 100%; С - nồng độ cồn dịch đem phân tích Sau chuẩn hàm lượng axit, ta... phần kiểm tra độ rượu cồn Axit este 3.1.Nguyên tắc: Trong cồn chứa nhiều loại axit khác nhau, tạo thành trình lên men, chủ yếu axit axetic Vì người ta thường biễu diễn độ axit cồn theo axit axetic