Bánh bông lan là một món ăn rất ngon và bổ dưỡng phù hợp với nhiều lứa tuổi. Bánh bông lan thường được sản xuất ở quy mô gia đình, tuy nhiên trong cuộc sống hiện đại việc sản xuất bánh bông lan trên quy mô công nghiệp đã trở nên thiết yếu vì tính tiện dụng cao của các sản phẩm công nghiệp. Ở nước ta các dòng sản phẩm bánh bông lan công nghiệp cũng đã bắt đầu xuất hiện và đa dạng hơn ví dụ như bánh bông lan Solite của công ty cổ phần Kinh Đô, bánh bông lan Hura của công ty cổ phần bánh kẹo Biên Hòa...đã được đa số người tiêu dùng chấp nhận.Trong công nghiệp sản xuất bánh bông lan có hàng loạt phế phụ phẩm được tạo ra. Một vài trong chúng có thể ứng dụng để sản xuất những sản phẩm khác, góp phần làm sạch môi trường cũng như đem lại nguồn lợi nhuận đáng kể. Một số khác không có ý nghĩa trong tái sử dụng nhưng cần phải xử lý để tránh ô nhiễm môi trường không khí, môi trường đất.Việc nghiên cứu, tận dụng và xử lý phế phụ liệu trong ngành công nghiệp sản xuất bánh bông lan thì rất quan trọng và cần thiết. Vì vậy, chúng em chọn đề tài “Xử lý phế phụ liệu trong công nghệ sản xuất bánh bông lan công nghiệp” để hiểu rõ hơn về công nghiệp sản xuất bánh bông lan.
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC – THỰC PHẨM TIỂU LUẬN XỬ LÝ PHẾ PHỤ LIỆU TRONG CNTP ĐỀ TÀI NHÓM 6: TẬN DỤNG VÀ XỬ LÝ PHẾ PHỤ LIỆU TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA GVHD: Th.S LÊ HƯƠNG THỦY SVTH: Nguyễn Hải Dương Nguyễn Tiến Bảo Phan Văn Đại Ngô Vương Thiệu Huy Nhan Văn Hoàng Phúc 13030051 13016091 13021581 13014041 13028631 DANH SÁCH BẢNG VẼ DANH SÁCH HÌNH VẼ MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Hằng năm ngành công nghiệp thực phẩm nước ta thải lượng đáng kể loại cặn bã,… Việc tận dụng phế phụ liệu ngày thu hút ý nhiều nhà sản xuất sở ngành thực phẩm Hiện tương lai, ngành công nghiệp thực phẩm nước ta phát triển mạnh mẽ lượng phế phụ liệu ngày nhiều thêm Việc tận dụng phế phụ liệu thực phẩm vào nhiều mục đích đem lại hiệu kinh tế lớn, mà mở hướng lợi dụng tổng hợp hợp lý loại nguyên liệu thực phẩm nước ta Trong quy trình sản xuất thực phẩm, quuy trình công nghệ sản xuất bia đem lại lượng lớn phế phụ liệu: bã malt, nấm men bia,… có giá trị ta biết tận dụng sản xuất sản phẩm hiệu quả, có ích Trong tiểu luận này, nhóm chúng nghiên cứu tìm hiểu trình bày sơ lược cách tận dụng số phương hướng làm tăng giá trị loại phế phụ liệu quy trình công nghệ sản xuất bia TỔNG QUAN PHẾ PHỤ LIỆU TRONG QUY TRINH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA 1.1 Tổng quan phế phụ liệu Bia (bắt nguồn từ từ tiếng Pháp: bière) nói cách tổng thể, loại đồ uống chứa cồn sản xuất trình lên men đường lơ lửng môi trường lỏng không chưng cất sau lên men Dung dịch đường không bị lên men thu từ trình ngâm nước gọi hèm bia hay "nước ủ bia" Hạt ngũ cốc, thông thường lúa mạch ủ thành mạch nha Quá trình sản xuất bia gọi nấu bia, qua trình có sản phẩm thải từ quy trình sản xuất bia, chúng lại nguồn nguyên liệu đầu vào cho sản phẩm khác Trong quy trình sản xuất bia thải nhiều loại phế liệu: bã malt, mầm malt, nấm men bia, cặn protein, phế liệu hạt CO2 sinh từ trình lên men biện pháp xử lý gây lãng phí ảnh hưởng đến môi trường Vì cần có biện pháp tận dụng nguồn nguyên liệu Nấm men bia: - Nấm men bia thu từ nhà máy bia lớn Với mức tăng trưởng nhanh ngành công nghiệp sản xuất bia lượng nấm men dư thừa thải ngày nhiều Bảng 1.1 Lượng bia tiêu thị theo vùng giới năm 2008 2009 Khu vực 0 0 Tổng sản lượng (tỷ lit) Châu Á – Thái Bình Dương (tỷ lit) 5 4 Châu Âu (tỷ lit) 5 (Nguồn: Theo số liệu Viện nghiên cứu Lối sống Thực phẩm Kirin) - Khi lên men hectolit dịch đường thường nhận khoảng lit men đặc bẩn Sau rây rửa sạch, lượng lại 1.5 lit Tuy nhiên, có 0.5 lit dùng để lên men mẻ sau, lit lại dư thừa Nếu công suất nhà máy bia 10 triệu lit/năm ngày lượng sinh khối đặc dư thừa từ 300-350 lit Ở Việt Nam Theo thống kê Bộ Kế hoạch – đầu tư, bốn tháng đầu năm 2012 doanh nghiệp nước sản xuất 714.6 triệu lit bia loại Tốc độ tăng trưởng ngành bia Việt Nam ước tính đạt 15% năm Năm 2011, Việt Nam có khoảng 250 sở sản xuất bia có trụ sở hầu khắp tỉnh thành nước tiếp tục tăng số lượng Trong số này, có 20 nhà máy đạt công suất 20 triệu lit/năm 15 nhà máy có công suất lớn 15 triệu lit/năm Do vậy, khối lượng nấm men bia thu nhà mày bia Việt Nam lớn Ước tính trung bình 100lit bia thu 1.5kg nấm men khô, 700g protein Năm 2005 sản lượng bia nước đạt 1.5 tỉ lit, tương ứng với 18 triệu sinh khối nấm men thải Đến năm 2010 sản lượng bia nước đạt 2.5 tỉ lit nấm men thải 30 triệu Như lượng protein có chất lượng cao từ nấm men thải trình sản xuất bia tận dụng không nhỏ Tận thu lượng phế liệu góp phần làm giảm ô nhiễm môi trương mà mang lại hiệu kinh tế cao Bã malt: Hiệu suất bã malt ướt trung bình chiếm 115-130% trọng lượng hạt đưa dịch hóa, 2.3 1000 dcl (decalit) bia thành phẩm Năm 1960, Liên Xô sản xuất 250.82 triệu decalit bia, thu khoảng 576.9 nghìn bã tươi Năm 1965 sản lượng bia tăng lên 335 triệu decalit lượng bã tươi thu 770.43 nghìn bã tươi Mầm malt: Phế phụ liệu mầm khô chiếm 3-5% trọng lượng malt thu khoảng 90kg/1000decalit bia sản xuất Năm 1960 lượng mầm malt gồm khoảng 22.6 nghìn Năm 1965 thu khoảng 31.9 nghìn mầm malt Cặn protein: Sản lượng cặn protein (cặn hoa houblon) ép chiếm khoảng 35kg/1000decalit bia Năm 1960 thu khoảng 8.778 nghìn cặn protein Các phế liệu hạt: Năm 1960 sản xuất bia có khoảng 622.5 nghìn hạt lương thực đem sản xuất tạo 72.8 nghìn phế liệu bán được, ứng với 36.4 nghìn đơn vị thức ăn gia súc Năm 1965, tăng chế biến hạt lương thực lên 836 nghìn 1.2 Hiện trạng xử lý phế phụ liệu xu hướng tận dụng phế phụ liệu Các phế phụ liệu rắn quy trình công nghệ sản xuất bia: - Phế phụ liệu rắn phát sinh từ trình sản xuất nhiều công đoạn Lượng phế phụ liệu rắn phát sinh phụ thuộc vào công nghệ sản xuất, trình độ thao tác công nhân biện pháp quản lý mặt bằng… Các phế phụ liệu rắn bao gồm phế phụ liệu giàu chất hữu dễ phân hủy sinh học chất khó phân hủy sinh học - Phế phụ liệu rắn dễ phân hủy sinh học chiếm lượng lớn bao gồm bã malt men bia… tận thu: 100 kg nguyên liệu ban đầu có thẻ thu 125 kg bã tươi với hàm lượng chất khô 20 – 25% - Bã malt dùng làm thức ăn gia súc Men bia có giá trị dinh dưỡng cao, sử dụng làm thuốc chữa bệnh, thuốc bổ làm thức ăn bổ sung cho gia súc hiệu - Mầm malt, phế liệu hạt tạo trình làm sạch, phân loại, ngâm hạt đại mạch nghiền malt tận dụng làm: + Chất ổn định từ mầm malt + Sản xuất chế phẩm enzyme từ mầm malt + Bổ sung vào thức ăn gia súc + Được dùng để sản xuất acid lactic + Làm nguồn nito cho sản xuất nấm men từ rỉ đường + Điều chế chế phẩm enzyme: protease - Bã hoa houblon cặn protein sử dụng cho chăn nuôi có vị đắng, thường xả cống làm tăng tải lượng ô nhiễm cho nước thải Cặn protein dùng làm thức ăn cho cá nhiều nước người ta dùng cặn làm chất kết dính cho làm đường làm phân bón - Các phế phụ liệu xử lý sinh học bao gồm bao bì, thuỷ tinh, két nhựa, xỉ than, chất trợ lọc… Những phần có giá trị hợp đồng bán lại cho sở sản xuất bao bì, vỏ lon, chai Xỉ than tận dụng sản xuất vật liệu xây dựng Phần lại thu gom vận chuyển với rác thải sinh hoạt Một số phế phụ liệu khí phát sinh gồm: - Khí CO2: sinh trình lên men Khí tận thu nhờ thiết bị thu hồi đóng chai áp lực cao để sử dụng cho trình sản xuất bia - SO2, NOx, CO2, CO, bụi than… phát sinh chủ yếu đốt than, dầu lò Các khí khí độc gây tình trạng nhức đầu, chóng mặt, bệnh mắt, bệnh đường hô hấp, bệnh da… làm ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ người lao động người dân sống gần nhà máy bia Đây khí gây nên tình trạng mưa axit làm phá huỷ công trình kiến trúc, phá huỷ hạ tầng sở… Như vậy, nhà máy tái sử dụng thu hồi nguyên liệu để sử dụng cho quy trình sản xuất sau Nguồn nước thải từ quy trình công nghệ sản xuất bia: - Có thể nói, nước thải đối tượng cần quan tâm xử lý nhà máy bia Vì lượng nước thải phát sinh lớn có mức độ ô nhiễm cao chất hữu cơ, chất độc hại từ trình rửa vỏ trai, vỏ thùng… Nguồn phát sinh nước thải nhà máy bia gồm có nước thải sản xuất, nước thải sinh hoạt nước mưa chảy tràn - Nước thải phát sinh từ trình sản xuất bia nguồn thải cần quan tâm nhiều Quá trình sản xuất bia sử dụng lượng lớn nước làm phát sinh lượng nước thải đáng kể Lượng nước thải lớn gấp 10 – 20 lần lượng bia thành phẩm Nước thải sản xuất bia bao gồm: - Nước làm lạnh, nước ngưng: nguồn nước thải gần không gây ô nhiễm, có khả tuần hoàn tái sử dụng + Nước thải từ phận nấu, đường hoá: chủ yếu nước vệ sinh thùng nấu, bể chứa, sàn nhà… nên chứa bã malt, tinh bột, bã hoa, chất hữu cơ… + Nước thải từ hầm lên men: nước vệ sinh thiết bị lên men, thùng chứa, đường ống, sàn nhà, xưởng sản xuất… có chứa bã men chất hữu cơ… + Nước thải từ công đoạn rửa chai: dòng thải có độ ô nhiễm lớn trình sản xuất bia Về nguyên lý chai để đóng bia rửa qua bước: rửa với nước nóng, rửa dung dịch kiềm loãng nóng (1 – 3% NaOH), tiếp rửa bẩn nhãn bên chai cuối phun kiềm nóng rửa bên bên chai, sau rửa nước nóng nước lạnh Do dòng thải trình rửa chai có độ pH cao làm cho dòng thải chung có giá trị pH cao, không kiểm soát làm chết vi sinh vật bể xử lý vi sinh Vì vậy, trước đưa nước thải vào hệ thống xử lý cần có bể điều hòa, trung hòa - Thành phần hữu gây ô nhiễm nước thải sản xuất bia bao gồm protein amino axit từ nguyên liệu nấm men, hydrat cacbon (dextrin đường) pectin tan không tan, axit hữu cơ, rượu… từ nguyên liệu sản phẩm rơi vãi 1.3 Các quy định Việt Nam giới quản lý xử lý phế phụ liệu Xử lý nước thải nhà máy bia: Nước thải sản xuất bia chủ yếu phát sinh từ trình rửa, vệ sinh máy móc, thiết bị vệ sinh nhà xưởng, chủ yếu tập trung khu vực lên men, lọc bia chiết sản phẩm Nước thải sản xuất bia có thành phần phức tạp Nồng độ chất hữu cao thường dạng lơ lửng lẫn dạng hòa tan; Lượng chất rắn lơ lửng cao; Nhiệt độ cao; Độ pH dao động lớn; Nước thải thường có màu xám đen; Ngoài chứa lượng N P Để xử lý có hiệu nước thải sản xuất bia, nước thải đầu đạt tiêu chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải nhà máy bia Công ty áp dụng xử lý đảm bảo chất lượng nước thải đầu đạt tiêu chuẩn 40:2011/BTNMT 10 Hình 3.6 Cấu tạo thiết bị nghiền trục 1—Phiễu cấp liệu; 2—Trục rãi liệu; 3—Trục nghiền; 4—Cửa tháo liệu Nấu nguyên liệu Mục đích: chuyển chất có nguyên liệu từ trạng thái không hòa tan sang trạng thái hòa tan nhờ tác động hệ enzyme thủy phân Phối trộn nguyên liệu Malt : nước theo tỉ lệ 1: Ngô : nước theo tỉ lệ 1: Tại nồi ngô: - Bột ngô đem vào phối trộn nước ấm 62 oC theo tỉ lệ trên, bật cánh khuấy trộn 10 phút Sau khuấy trộn, nhiệt độ khối nấu hạ xuống 60 oC, bổ sung H2SO4 để điều chỉnh pH = 5.5 - 0.5g CaCl 2/kg bột ngô để bảo vệ enzim tác động nhiệt độ Tiếp cấp để nâng nhiệt độ khối nấu lên 70 oC 10 phút giữ 10 phút, bổ sung chế phẩm Termamy vào Tiếp tục nâng khối nấu lên đến sôi 30 phút giữ nhiệt độ sôi 15 phút sau đem hội cháo - Trong suốt trình nấu ngô cánh khuấy luôn hoạt động để tránh cháy nồi Tại nồi malt: - Khi bắt đầu nâng nhiệt để đun sôi nồi ngô nồi malt bắt đầu pha bột nồi malt.Cho nước ấm 45oC vào, sau xuống bột hòa malt 10 phút dùng axit 40 lactic để điều chỉnh pH khối nấu lên đến 5.5 - bổ sung thêm CaCl Sau dó dùng để nâng nhiệt độ khối nấu lên 55 oC khoảng 10 phút giữ nhiệt độ 15 phút để thực trình đạm hóa nhờ enzim proteaza malt - Cần tính toán cho nồi cháo ngô đun sôi xong trình đạm hóa nồi malt vừa kết thúc Hội cháo: bơm cháo ngô sang nồi malt để hộ cháo, bơm từ từ để nhiệt độ không tăng lên đột ngột thời gian khoảng 10 phút Điều chỉnh nhiệt độ toàn khối nấu cho đạt 65oC giữ 65oC 30 phút để tạo điều kiện cho enzim - amylaza thủy phân tinh bột Sau tiếp tục nâng nhiệt độ khối nấu lên 75 oC vòng 10 phút giữ 75oC 25 phút để enzim - amylaza tiếp tục thủy phân tinh bột, cuối nâng nhiệt độ toàn khối dịch lên 78oC vòng phút bơm dịch lọc Thiết bị: Nồi nấu nguyên liệu nồi vỏ làm thép không gỉ, có thân dạng hình trụ, đáy hình chỏm cầu Bên có cánh khuấy nằm sát đáy Trên nắp có ống thoát hơi, cửa nạp liệu, cửa quan sát đáy có ống thoát dịch đường Ống thoát Cửa nạp liệu quan sát Nắp thiết bị Thân thiết bị Đáy thiết bị Cánh khuấy Cửa tháo dịch Ống thoát nước ngưng Ống cấp đốt Lọc dịch đường Mục đích: dịch đường hóa gồm: chất hòa tan không hòa tan nên lọc dịch đường để tách chất hòa tan khỏi chất không hòa tan 41 Tiến hành: để lọc dịch đường ta sử dụng thiết bị lọc khung bản, trình lọc dịch đường gồm giai đoạn: - Giai đoạn lọc dịch đường - Giai đoạn rữa bã Đầu tiên tiến hành thu hết dịch đường có khối nguyên liệu cách: bơm nước nóng vào khoảng không gian khung để làm nóng thiết bị Sau đó, tháo nước nóng bơm dịch đường vào Thời gian đầu, dịch đường chảy đục nên cần bơm hồi lưu để lọc lại Khi quan sát dịch đường đạt độ cần thiết cho chảy vào thiết bị thùng chứa lên men Sau tiến hành rữa bã để thu hồi chất hòa tan sót bã cần dùng nước nóng 78oC để rữa bã (nước rữa bã chảy vào thiết bị chứa lên men) Không nên dùng nước rữa bã có nhiệt độ cao 78oC để rữa bã làm vô hoạt enzim tốn lượng, kết làm cho dịch lên men bị đục Tiến hành rữa bã nồng độ chất khô < 1.0 độ Bx kết thúc trình rữa bã Hình 3.7 Thiết bị lọc khung Tiệt trùng làm nguội Tiệt trùng: - Mục đích: Nhằm tiêu diệt vi sinh vật lạ để tránh nhiễm tạp trình lên men 42 - Tiến hành: Dịch bơm ngựơc chiều với nước, để tạo trình trao đổi nhiệt - Tiệt trùng 1100C - Thời gian: 30 phút - Hơi có áp suất: 0.6 Mpa - Dùng thiết bị tiệt trùng alpha- laval Làm nguội: - Mục đích: Hạ đến nhiệt độ lên men - Tiến hành: Sau tiệt trùng dịch bơm vào thùng chứa để hạ nhiệt độ 48 500C - Thời gian: 30 phút - Thiết bị: dùng nước để làm nguội Lên men: Nhờ tác dụng enzyme vi sinh vật để chuyển hoá đường thành axit lactic sản phẩm phụ khác Thiết bị: Thiết bị lên men có dạng hình trụ, đáy nắp hình chỏm cầu, làm thép không gỉ Cấu tạo: 1.Cửa vệ sinh h 2.Cuống để lấy áp kế 3.Cuống van an toàn H2 4.Van nạp xả canh trường Áo D h 6.Ðường cấp nhiệt Ðường chất cấp nhiệt Chuẩn bị giống: Giống sử dụng vi khuẩn lactic đồng hình Lactobacillus denbruckii Tiền hành lên men: 43 Lên men tiến hành thiết bị hình trụ thép không gỉ, đáy hình nón nắp hình chỏm cầu, hệ số chứa đầy 0.8÷0.85 Dịch lên men sau làm nguội chuyển vào thùng lên men Nếu sử dụng giống khiết cho giống vào trước cho dịch vào Còn sử dụng dịch sinh khối phải trộn với dịch đường đường ống đưa vào thiết bị lên men Số lượng giống chuyển vào 5% so với dịch lên men Các thông số kĩ thuật - Nhiệt độ lên men: 500C - Thời gian lên men: - ngày - Nồng độ dịch lên men: 8.5% - pH: 5.5 – 6.5 Tiệt trùng: nhằm tiêu diệt vi sinh vật chịu nhiệt bào tử nó, kéo dài thời gian sử dụng sản phẩm, đảm bảo an toàn mặt vi sinh cho sản phẩm Tiến hành: - Sử dụng thiết bị tiệt trùng, làm nguội mỏng Phần thiết bị mỏng hình chữ nhật có bốn lỗ bốn góc truyền nhiệt có độ dày nhỏ - Chế độ tiệt trùng nhiệt độ 1100C, 30 phút - Chế độ làm nguội,canh trường axit lactic hạ nhiệt độ cách từ từ làm nguội đến nhiệt độ môi trường 30 phút 3.3 Nấm men bia 3.3.1 Thu nhật nấm men bia tinh khiết làm chất bổ dưỡng Nấm men bia dùng làm thuốc chữa bệnh thuốc bổ dưỡng Để dùng làm thuốc chữa bệnh, nấm men dùng dạng lỏng, dạng ép hay dạng sấy khô Nấm men bia từ lâu sử dụng rộng rãi quần chúng sản phẩm để tăng cường trao đổi chất chữa bệnh u nhọt Nhược điểm men bia làm chất dinh dưỡng chữa bệnh vị đắng khó chịu hoa Hup-Blong gây Viện nghiên cứu công nghiệp bia Liên Xô đưa phương pháp quy trình kỹ thuật thu nấm men bia vị đắng Nấm men bia tinh khiết sản xuất theo phương pháp sản phẩm có mùi dễ chịu trẻ em Nhờ khống chế 44 điều kiện kỹ thuật nên sản phẩm giữ nguyên toàn lượng vitamin nhóm B (trừ B12) : B1 không 14mg%, B2 không 3mg% Bảng 3.12 Thành phần nấm men Bia khô khử vị đắng (%) Nước < 8% Protein < 48% Chất khoáng < 10% Ngoài chế phẩm chứa chất ăn kiêng quan trọng phương diện chữa bệnh cholin inozit Nấm men bia khô tinh khiết sản phẩm dinh dưỡng cho trẻ em phương thuốc chữa bệnh cho người trưởng thành, giới thiệu viên dinh dưỡng thuộc viện Hàn Lâm y học Liên Xô 3.3.1.1 Sơ đồ quy trình công nghệ 45 3.3.1.2 Thuyết minh quy trình - Nguyên liệu ban đầu nấm men bia lỏng với hàm lượng chất khô 10 – 12%, sau đem pha loãng nước với tỉ lệ 1:4 trộn thời gian 10 phút - Trong thời gian xuất huyền phù tiến hành phân ly loại bỏ tạp chất thô - Nấm men sau phân ly xử lý dung dịch muối 1%, khuấy để dung dịch muối trộn lẫn với nấm men thời gian 30 phút Dung dịch muối ăn 1% chuẩn bị từ loại muối sau xử lú dung dịch muối chuyển vào máy phân ly lần 2, tiếp tục loại bỏ tạp chất thô đưa nước vào để rửa hết dung dịch muối - Người ta tiến hành rửa nấm men cách khuấy 10 phút lập lại lần, sau chuyển vào phận lọc đưa vào thiết bị sấy kiểu trục quay nhiệt độ 1100C - Chiều dày lớp men khô không 0.1 – 0.2 mm màng nấm men khô từ máy sấy chuyển vào máy nghiền đóng gói thành sản phẩm Hình 3.8 Sơ đồ phân xưởng thực nghiệm sản xuất nấm men tinh chế 1—Thùng chứa; 2— Bộ lọc nước; 3— Máy phân ly; 4— Thùng chứa trung gian; 6— Máy nghiền; 7— Máy đóng bao 3.3.2 Thu nhận chế phẩm invertase từ bã nấm men Invertase loại enzyme thủy phân saccharose sử dụng phổ biến công nghiệp nước giải khát bánh Invertase có động thực vật, vi sinh vật đặc biệt nấm men có khả tổng hợp invertase cao Saccharomyces vi sinh vật quan tâm nhiều lãnh vực lên men tạo invertase, invertase Saccharomyces gồm hai loại sau : Invertase nội bào có lượng 46 phân tử vào khoảng 135000Da invertase ngoại bào có lượng phân tử vào khoảng 270000Da Nấm men bia thuộc loài Saccharomyces cerevisiae, có hoạt tính enzyme invertase Enzyme thường tập trung chủ yếu lớp không gian chu chất tế bào nấm men Ngành công nghiệp sản xuất bia hàng năm thải lượng lớn bã nấm men bia Trung bình sản xuất 100 lít bia thu lít bã nấm men với độ ẩm 88% Hiện nay, bã nấm men bia sử dụng để sản xuất bột chiết nấm men (yeast extract) làm thức ăn gia súc Sản xuất chế phẩm invertase từ bã nấm men bia hướng nghiên cứu Việt Nam Trong công nghiệp thực phẩm sản xuất nước giải khát, kẹo… chế phẩm invertase thường sử dụng để thủy phân đường saccharose tạo sản phẩm đường nghịch đảo Phản ứng thủy phân saccharose invertase xúc tác sau: Saccharose (đường không khử) Invertase α—Glucose + β—Fructose (đường khử) 3.3.2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ 3.3.2.2 Thuyết minh quy trình Bã nấm men bia dạng sệt thu từ nhà máy bia đem phối trộn với nước vô khuẩn theo tỉ lệ nấm men/nước 1/3 (w/w), để lắng gạn bỏ phần nước bên 47 Tiếp tục phối trộn sinh khối nấm men với dung dịch nước muối NaCl (0.5%) theo tỉ lệ 1/3 (w/w) Sau giờ, gạn nước tiến hành ly tâm (3000 vòng/phút) để thu nhận sinh khối nấm men Tiếp theo, sinh khối nấm men phối trộn với dung dịch đệm để thực trình tự phân Trong trình tự phân nấm men, hệ enzyme tự phân có sẵn tế bào nấm men hoạt hóa Chúng xúc tác phản ứng phân giải chất có thành tế bào nấm men giải phóng enzyme invertase tế bào Sau trình tự phân, mẫu ly tâm (7000 vòng/phút) để tách bỏ phần không tan, phần dịch lỏng thu chế phẩm invertase thô 3.3.3 Sản xuất men khô men tinh khiết từ nấm men 3.3.3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ 3.3.3.2 Thuyết minh qui trình Nguyên liệu nấm men bia trải qua công đoạn lọc Sau đến công đoạn rửa men (to = 2-5oC, t = 4h) 48 Sau lọc, sinh khối nấm men cặn protein, men già, men chết loại cặn khác dịch lên men bia lúc nằm dung dịch bia nước, có màu vàng đục Để có sinh khói nấm men hoàn toàn sạch, tiến hành rửa nấm men nhiều lần nước lạnh Sau lần rửa sinh khối dạng huyền phù, lơ lửng nước nên phải để lắng nhiệt độ thấp để kết lắng sau tiếp tục rử nước Kế tiếp trình xử lý đắng (t o = 25oC, t = 15’) để làm vị đắng men với NaOH 0.1N Tiếp theo giai đoạn ly tâm bổ sung chất ổn định pH vào Lưu ý dùng nước ngưng lạnh giai đoạn: lọc, rửa men ổn định pH Sản phẩm cuối ta thu nấm men tinh khiết 49 ĐỀ XUẤT Ý TƯỞNG 4.1 Sản xuất bột gia vị từ nấm men Trong thành phần bột nấm men giàu axit amin, nucleotit, peptit, vitamin (đặc biệt vitamin nhóm B) hợp chất tạo hương Vì dùng làm chất tạo hương số sản phẩm thực phẩm súp, nước thịt, thức ăn nhanh sản phẩm chế biến từ thịt Trên thị trường, sản phẩm nấm men thủy phân xếp vào nhóm protein thủy phân thực vật (HVP) – phụ gia sử dụng rộng rãi công nghiệp gia vị sau mì Đặc biệt Nhật, sản phẩm tăng lực viên đạm sản xuất tiêu thụ nhiều Sử dụng viên đạm để nấu bữa ăn nhanh hay sử dụng chất gia vị chế biến sẵn có nhiều tiện ích tiết kiệm thời gian, tái tạo lượng nhanh, không sợ béo phì… 4.2 Biến bã men bia thành thực phẩm chức Ngành công nghiệp sản xuất bia Việt Nam phát triển, bã bia sau sản xuất nhiều, việc chiết xuất chất hữu ích sản xuất thực phẩm chức cho người động vật, có nguồn nguyên liệu phong phú “Nước ta có nguồn bã men bia dồi dào, trước sản xuất bia xong đổ đi, thành bãi thải có khả gây ô nhiễm môi trường Sau này, bã men bia dùng làm thức ăn thô cho lợn, nhiên động vật không hấp thụ nhiều chất dinh dưỡng từ nguồn thức ăn này”, PGS.TS Phạm Việt Cường, Viện trưởng Viện nghiên cứu khoa học miền Trung (Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam), cho biết khởi đầu việc “biến” bã men bia thành thực phẩm chức Vì bã men bia có chứa nhiều Beta - glucan, axit amin tự chiết xuất từ nấm men TS Cường đồng nghiệp nghiên cứu sản xuất, giúp tăng cường hệ miễn dịch cho người Nên thực phẩm chức chiết xuất từ bã men bia thực có tương lai 4.3 Làm xà phòng từ men bia Với thành phần men bia, vitamin nhóm B nhiều chất có lợi khác, xà phòng bia có tác dụng tích cực giúp làm ẩm phục hồi vấn đề da Nếu bạn sử dụng xà phòng bia để rửa mặt bạn không cần dùng đến nước hoa 50 hồng, hay loại sữa rửa mặt khác, có khả làm da mặt, se khít lỗ chân lông tự nhiên Tại Ai Cập cổ đại, nơi coi nôi bia, phụ nữ tầng lớp quý tộc sử dụng bia cho tất loại mục đích thẩm mỹ trị liệu, để làm da giảm nguy tình trạng da Ngày nay, nghiên cứu khoa học khẳng định men bia giúp cải thiện triệu chứng mụn, trì mức cân độ pH da Men bia “tiêu diệt” vi khuẩn gây mụn chứng cá, làm chậm sản xuất bã nhờn, nhờ điều trị giảm thiểu tình trạng mụn trứng cá Nhiều nghiên cứu khoa học ra, men bia có tác dụng tích cực việc trẻ hóa da giữ nồng độ pH mức lý tưởng 5.0 Các phân tử hoạt tính sinh học Xanthohumol có hoa bia thấy có hiệu chống oxy hóa hạn chế nguy ung thư da Tắm với xà phòng bia để bổ sung vitamin B từ bên cho da, nuôi dưỡng tăng tính đàn hồi da 4.4 Dùng bã bia tạo điện “Tình hình trở nên khó khăn vào năm 2000 hãng bia nhiều tiền để chôn tiêu hủy bã bia”, giám đốc kỹ thuật Wolfgang Bengel công ty sản xuất khí đốt sinh học BMP Biomasse Projekt (Đức) nói với Livescience “Quá trình sản xuất bia tiêu tốn nhiều lượng Bạn phải đun sôi nguyên liệu, sử dụng nhiều nước nóng nước Sau bạn phải dùng điện công đoạn làm lạnh Vì giảm khoảng 50% chi phí điện nhờ bã bia khoản tiết kiệm lớn”, Bengel giải thích Bã ngũ cốc ướt nước thải đưa vào bể chứa men vi khuẩn Các hợp chất hữu bị vi khuẩn phân hủy để tạo khí metan Khí phần bã khô từ bể đốt cháy để đun nước tạo dòng nước áp suất cao Hơi nước làm quay turbine để tạo điện 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Bộ Công nghiệp, Tổng công ty rượu bia nước giải khát (1999) Quy hoạch tổng thể phát triển ngành rượu bia nước giải khát đến năm 2020 Công nghệ sản xuất malt bia – Hoàng Đình Hòa, 2002 Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Hóa học thực phẩm – Hoàng Kim Anh, 2006 Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Công nghệ sản xuất bia – Hồ Xưởng, 1996 Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Nấm men công nghiệp – Lương Đức Phẩm, 2009 Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Nấm men bia ứng dụng – Nguyễn Văn Việt (chủ biên), Nguyễn Thị Hiền, Trương Thị Hòa, Lê Lan Chi, Nguyễn Thị Hà, 2001 Nhà xuất Nông nghiệp Hà Nội Nghiên cứu tận dụng nguồn nấm men bia dư thừa để sản xuất men chiết suất làm gia vị thực phẩm – Phạm Thu Hà, Nguyễn Thị Thu Vinh, 2003 Tạp chí đồ uống Việt Nam, số 9, trang 28-29 Nghiên cứu sử dụng nấm men bia nấm men đỏ công nghiệp chế biến thực phẩm thức ăn gia súc – Trương Thị Hòa, 2004 Báo cáo đề tài cấp bộ, Viện Công nghệ Thực phẩm Nghiên cứu sử dụng bột protein nấm men sản xuất từ phụ phẩm men bia làm thức ăn cho lợn nuôi thương phẩm – Trịnh Vinh Hiền, 2010 Viện Chăn nuôi 10 Chế biến nấm men từ phế phụ phẩm sản xuất bia làm nguyên liệu thức ăn chăn nuôi – Nguyễn Thị Hoàng Anh, Trịnh Vinh Hiền, Bùi Thị Thu Huyền, 2008 Tạp chí Nông nghiệp Phát triển Nông thôn, số 10 tháng 10/2008, trang 64-67 11 Nguồn ô nhiễm từ sản xuất bia biện pháp giảm thiểu - Văn Hữu Tập 15 Tháng Mười Một, 2016 Posted in Phế phụ liệu rắn nguy hại, Công nghệ môi trường, Khí thải, Nước thải nước cấp 12 Giáo trình công nghệ enzyme – viện khoa học công nghệ Việt Nam 13 Hóa sinh thực phẩm - NXB Khoa học Kỹ Thuật 2002 - Lê Ngọc Tú 14 Nghiên Cứu Quá Trình Tự Phân Bã Nấm Men Bia Để Thu Nhận Chế Phẩm Invertase - Lê Văn Việt Mẫn, Trần Thẩm Minh Hoàng, Nguyễn Ngọc Tuyết 52 Sương, Trường Đại Học Bách Khoa, ĐHQG - HCM, Tạp chí Phát triển KH&CN, tập 9, số 12 - 2006 15 Công Nghệ Sản Xuất Malt Và Bia - NXB KH&KT, 2000 16 Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế nhà máy sản xuất canh trường axit lactic” Phan Thị Hà Trúc, ThS Phan Thị Bích Ngọc, ĐH Nông Lâm, 2012 17 Kỹ thuật sấy – Hoàng Văn Chước, 1997 Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 18 Tận dụng phế liệu công nghiệp thực phẩm – Densikow M.T., 1963 (Nguyễn Văn Đạt, Bùi Huy Thanh dịch) Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, trang 195-212 19 Tận dụng men dư thừa nhà máy bia – Công nghệ xử lý chất thải tận dụng nấm men ngành sản xuất bia – Satake Kenji, 2002 Hội thảo TP.HCM, Việt Nam, 13/03/2002 Tổ chức xúc tiến thương mại Nhật Bản (Jetro) viện nghiên cứu bia, nước giải khát (RIB), trang 1-9 20 Tính toán thiết kế hệ thống sấy – Trần Văn Phú, 1998 Nhà xuất giáo dục Tiếng Anh 21 Behalova B and Beran K., 1986 Autolysis of disintegrated cell of the yeasts Saccharomyces cerevisiae Acta Biotechnology (6): 147-152 22 Champegne C P., Barrette J and Goulet J., 1999 Development of Bacterial Contanmination during Production of Yeast Extract Applied Environmental Microbiogy 65 (7): 3261-3263 23 Godfrey and West, 1996 I Industrial enzymology Second edition, Macmillan press LTD 24 Pyke M., 1958 The technology of yeast In the Chemistry and Biology of yeast Cook A.H Acedemic Press, New York 53 Website 25 http://baotintuc.vn/xa-hoi/bien-ba-men-bia-thanh-thuc-pham-chuc-nang20140320102418687.htm 26 http://greengarden.vn/products/xa-phong-bia?variant=1003479257 27 http://congtintuctonghop.com/dung-ba-bia-tao-ra-dien-22777.html 54 ... Ngoài chứa lượng N P Để xử lý có hiệu nước thải sản xuất bia, nước thải đầu đạt tiêu chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải nhà máy bia Công ty áp dụng xử lý đảm bảo chất lượng... ngâm nước gọi hèm bia hay "nước ủ bia" Hạt ngũ cốc, thông thường lúa mạch ủ thành mạch nha Quá trình sản xuất bia gọi nấu bia, qua trình có sản phẩm thải từ quy trình sản xuất bia, chúng lại nguồn... thải nhà máy bia gồm có nước thải sản xuất, nước thải sinh hoạt nước mưa chảy tràn - Nước thải phát sinh từ trình sản xuất bia nguồn thải cần quan tâm nhiều Quá trình sản xuất bia sử dụng lượng