nguyên liệu trong sản xuất rượu etylic

Phần I: nguyên liệu trong sản xuất rượu etylic 1.1 Nguyên liệu giàu tinh bột 1.2 Nguyên liệu rỉ đường Phần II: xử lý nguyên liệu

Đồ án công nghệ GVHD: Bùi Viết Cường MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU Chương I: NGUYÊN LIỆU TRONG SẢN XUẤT RƯỢU ETYLIC 1.1 Nguyên liệu chứa nhiều tinh bột .4 1.1.1 Sắn 1.1.1.1 Nguồn gốc sắn .4 1.1.1.2 Tình hình sản xuất tiêu thụ sắn giới 1.1.1.3 Tình hình sản xuất tiêu thụ sắn Việt Nam .6 1.1.1.4 Đặc điểm thành phần hóa học sắn 1.1.2 Gạo 1.1.2.1 Tình hình sản xuất lúa thê giới Việt Nam 10 1.2.1.2 Thành phần hoas học số loại gạo 10 1.1.3 Ngô .11 1.1.3.1 Sơ lược ngô 11 1.1.3.2 Hình thái thực vật .11 1.1.3.3 Giá trị dinh dưỡng ngô .12 1.1.3.4 Một số giống ngô Việt Nam .13 1.1.4 Khoai lang 14 1.1.4.1 Sơ lược khoai lang 14 1.1.4.2 Thành phần hóa học khoai lang 15 1.2 Nguyên liệu chứa đường – mật rỉ 15 1.2.1 Thành phần hóa học mật rỉ 16 SVTH: Trịnh Hồng Thành Trang: Đồ án công nghệ GVHD: Bùi Viết Cường 1.2.2 Bảo quản mật rỉ 17 Chương II: XỬ LÝ NGUYÊN LIỆU TRONG SX RƯỢU ETYLIC .19 2.1 Xử lý nguyên liệu giàu tinh bột .19 2.1.1 Xử lý nguyên liệu sắn 19 2.1.1.1 Nghiền nguyên liệu .19 2.1.1.2 Nấu .20 2.1.1.3 Đường hóa 26 2.1.2 Xử lý nguyên liệu gạo 31 2.1.2.1 Phân loại nguyên liệu 31 2.1.2.2 Vò .31 2.1.2.3 Ngâm nước ấm 31 2.1.2.4 Nấu chín .32 2.1.2.5 Để nguội 32 2.1.3 Xử lý nguyên liệu ngô 32 2.1.3.1 Lựa chọn nguyên liệu 32 2.1.3.2 Nghiền 32 2.1.3.3 Ngâm làm 32 2.1.3.4 Hồ hóa .33 2.1.3.5 Đường hóa 33 2.2 Xử lý nguyên liệu chứa đường - Mật rỉ .33 KẾT LUẬN 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO 38 SVTH: Trịnh Hồng Thành Trang: Đồ án công nghệ GVHD: Bùi Viết Cường MỞ ĐẦU Rượu etylic sản phẩm thực phẩm xuất giới tù lâu Từ xa xưa người biết sử dụng nguyên liệu có nhiều tinh bột để lên men tạo thành rượu Hầu hết tất nước giới sản xuất cồn etylic dùng để pha chế rượu sử dụng cho nhu cầu khạc như: y tế, nhiên liệu nguyên liệu cho ngành công nghiệp khác Sản lượng rượu etylic giới ngày tăng Những nước có ngành cơng nghiệp rượu phát triển như: Pháp, Tây Ban Nha, … Ở Việt Nam nghề nấu rượu thủ cơng hình thành từ lâu Trước cha ông ta sử dụng gạo tẻ gạo nếp để nấu rượu để uống Nhương ngày xã hội ngày phát triển nên cồn etylic cịn sử dụng vào nhiều mục đích khác Vì để nâng cao hiệu suất thu hồi cồn etylic để có lợi nhuận cao người sủ dụng nhiều loại nguyên liệu khác để sản xuất rượu etylic Để sản xuất rượu theo nguyên tắc sử dụng loại nguyên liệu chứa đường polysaccarit sau thủy phân biến thàng đường lên men Tuy nhiên sau đề cập đên nguyên lieu giầu đường tinh bột SVTH: Trịnh Hồng Thành Trang: Đồ án công nghệ GVHD: Bùi Viết Cường Chương I NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT RƯỢU ETYLIC 1.1 NGUYÊN LIỆU CHỨA NHIỀU TINH BỘT 1.1.1 Nguyên liệu Sắn [1],[4],[8],[9] Hình 1.1 Hình ảnh củ sắn 1.1.1.1 Nguồn gốc, lịch sử Cây sắn có nguồn gốc vùng nhiệt đới châu Mỹ La tinh (Crantz, 1976) trồng cách khoảng 5.000 năm (CIAT, 1993) Trung tâm phát sinh sắn giả thiết vùng đông bắc nước Brasil thuộc lưu vực sông Amazon, nơi có nhiều chủng loại khoai mì trồng hoang dại (De Candolle 1886; Rogers, 1965) Bằng chứng nguồn gốc sắn trồng di tích khảo cổ Venezuela niên đại 2.700 năm trước Công nguyên Sắn người Bồ Đào Nha đưa đến Congo châu Phi vào kỷ 16 Ở châu Á, sắn du nhập vào Ấn Độ khoảng kỷ 17 Sri Lanka đầu kỷ 18 Sau đó, sắn trồng Trung Quốc, Myanma nước châu Á khác cuối kỷ 18, đầu kỷ 19 Cây sắn du nhập vào Việt Nam khoảng kỷ 18 1.1.1.2 Tình hình sản xuất tiêu thụ sắn giới SVTH: Trịnh Hồng Thành Trang: Đồ án công nghệ GVHD: Bùi Viết Cường Sắn (Manihot esculenta Crantz) trồng 100 nước có khí hậu nhiệt đới cận nhiệt đới thuộc ba châu lục: châu Á, châu Phi châu Mỹ Latinh Tổ chức Nông lương giới (FAO) xếp sắn lương thực quan trọng nước phát triển sau lúa gạo, ngơ lúa mì Đặc biệt thời gian tới, sắn nguyên liệu cho công nghiệp chế biến nhiên liệu sinh học (ethanol) Năm 2008, Trung Quốc sản xuất triệu ethanol, họ thoả thuận với số quốc gia lân cận để cung cấp nguyên liệu cho ngành công nghiệp sản xuất ethanol Tại Thái Lan, nhiều nhà máy sản xuất ethanol sử dụng sắn xây dựng năm 2008 Indonesia lên kế hoạch sử dụng sắn sản xuất ethanol để pha vào xăng theo tỷ lệ bắt buộc 5% năm 2010 Các nước Lào, Papua New Guinea, đảo quốc Fiji, Nigeria, Colombia Uganda nghiên cứu thử nghiệm cho sản xuất ethanol Diện tích, suất sản lượng sắn giới có chiều hướng gia tăng từ năm 1995 đến Năm 2008, sản lượng sắn giới đạt 238,45 triệu củ tươi so với 223,75 triệu năm 2007 năm 1995 161,79 triệu Nước sản xuất sắn nhiều Nigeria (45,72 triệu tấn), Thái Lan (22,58 triệu tấn) Indonesia (19,92 triệu tấn) Nước có suất sắn cao Ấn Độ (31,43 tấn/ha), Thái Lan (21,09 tấn/ha), so với suất sắn bình quân giới 12,87 tấn/ha (FAO, 2008) Việt Nam đứng thứ mười sản lượng sắn giới (9,38 triệu tấn) Bảng 1.1 Diện tích, suất sản lượng sắn giới từ năm 1995 – 2008 Năng suất Sản lượng (triệu (tấn/ha) tấn) 16,43 9,84 161,79 1996 16,25 9,75 158,51 1997 16,05 10,06 161,60 Năm Diện tích (triệu ha) 1995 SVTH: Trịnh Hồng Thành Trang: Đồ án công nghệ GVHD: Bùi Viết Cường 1998 16,65 9,90 164,10 1999 16,56 10,31 170,92 2000 16,86 10,70 177,89 2001 17,17 10,73 184,36 2002 17,31 10,61 183,82 2003 17,59 10,79 189,99 2004 18,51 10,94 202,64 2005 18,69 10,87 203,34 2006 20,05 10,90 224,00 2007 18,39 12,16 223,75 2008 21,94 12,87 238,45 1.1.1.3 Tình hình sản xuất tiêu thụ sắn Việt Nam Ở Việt Nam, sắn chuyển đổi vai trò từ lương thực thành công nghiệp với tốc độ cao, suất sản lượng sắn tăng nhanh thập kỷ đầu kỷ XXI Cây sắn nguồn thu nhập quan trọng hộ nông dân nghèo sắn dễ trồng, kén đất, vốn đầu tư, phù hợp sinh thái điều kiện kinh tế nông hộ Nghiên cứu phát triển sắn theo hướng sử dụng đất nghèo dinh dưỡng, đất khó khăn việc làm có hiệu cao, hướng hỗ trợ cho việc thực Đề án “Phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025” Thủ tướng Chính phủ phê duyệt định số 177/2007/ QĐ-TT ngày 20 tháng 11 năm 2007 Tại Việt Nam, sắn canh tác phổ biến hầu hết tỉnh vùng sinh thái nơng nghiệp Diện tích, suất sản lượng sắn Việt Nam qua năm SVTH: Trịnh Hồng Thành Trang: Đồ án công nghệ GVHD: Bùi Viết Cường phân theo vùng sinh thái thể qua Bảng 1.2 Bảng 1.3 Diện tích sắn nhiều vùng Bắc Trung Duyên hải miền Trung (168,80 ngàn ha) Tây Nguyên vùng sản xuất sắn lớn thứ hai nước, tập trung chủ yếu bốn tỉnh Kon Tum, Gia Lai, Đăk Lăk Đăk Nơng Năm 2008, diện tích sắn Tây Nguyên đạt 150.100 ha, suất bình quân đạt 15,7 tấn/ha, tổng sản lượng 2,35 triệu tấn, thấp nhiều so với suất sản lượng sắn vùng Đông Nam Bộ (23,74 tấn/ha 2,69 triệu tấn) Bảng Diện tích, suất sản lượng sắn Việt Nam giai đoạn 1995 – 2008 Năm Diện tích (nghìn ha) 1995 164,30 9,84 1,62 1996 275,60 7,50 2,06 1997 254,40 9,45 2,40 1998 235,50 7,55 1,77 1999 226,80 7,96 1,80 2000 234,90 8,66 2,03 2001 250,00 8,30 2,07 2002 329,90 12,60 4,15 2003 371,70 14,06 5,23 2004 370,00 14,49 5,36 2005 425,50 15,78 6,72 2006 474,80 16,25 7,77 SVTH: Trịnh Hồng Thành Năng suất (tấn/ha) Sản lượng (triệu tấn) Trang: Đồ án công nghệ GVHD: Bùi Viết Cường 2007 496,80 16,07 7,98 2008 557,40 16,85 9,3 1.1.1.4 Đặc điểm thành phần hóa học sắn Củ sắn có ba phần chính: võ, thịt củ lõi Ngồi cịn có cuống rễ củ Trong đó, thịt củ chiếm tỉ lệ 90 – 95% so với khối lượng củ phần có giá trị Thịt củ chứa nhiều tinh bột, protein lipit Thịt củ chứa độc tố polyphenol so với vỏ củ lõi Thành phần củ sắn tươi giao động giới hạn lớn: tinh bột 20 – 30%, protein 0,8 – 1,2%; chất béo 0,3 – 0,4%; cellulose – 3,1%; chất tro 0,54%; polyphenol 0,1 – 0,3% nước 60 – 74,2% Trong củ sắn, hàm lượng acid amin không cân đối, thừa arginin lại thiếu acid amin chứa lưu huỳnh Thành phần dinh dưỡng khác biệt tuỳ giống, vụ trồng, số tháng thu hoạch sau trồng kỹ thuật phân tích Ngồi chất kể trên, sắn cịn có lượng vitamin độc tố Vitamin sắn thuộc nhóm B, B1 B2 loại chiếm 0,3 mg%; B6 chiếm 0,06 mg% Các vitamin bị phần chế biến nấu sản xuất rượu Độc tố củ sắn có tên chung phaceolunatine, gồm glucose linamarin lotuastralin Hàm lượng độc tố củ sắn không đáng kể, khoảng 0,001 – 0,04 mg% chứa nhiều sắn đắng tập trung chủ yếu vỏ cùi Bản thân phaceolunatine khơng có độc, bị thủy phân tạo chất HCN gây ngộ độc cho người SVTH: Trịnh Hồng Thành Trang: Đồ án công nghệ GVHD: Bùi Viết Cường Linamarin Lotuastralin Các giống sắn có 80–110 mg HCN/kg tươi 20–30 mg/kg củ tươi Các giống sắn đắng chứa 160–240 mg HCN/kg tươi 60–150 mg/kg củ tươi Liều gây độc cho người lớn 20 mg HCN, liều gây chết người 50 mg HCN cho 50 kg thể trọng Tuỳ theo giống, vỏ củ, lõi củ, thịt củ, điều kiện đất đai, chế độ canh tác, thời gian thu hoạch mà hàm lượng HCN có khác Tuy nhiên, ngâm, luộc, sơ chế khô, ủ chua phương thức cho phép loại bỏ phần lớn độc tố HCN Sắn có hàm lượng tinh bột cao, lipit thấp đặc biệt phân tử lượng amylopectin không lớn nên nguyên liệu tốt để sản xuất rượu etylic Tuy nhiên sắn có chất dinh dưỡng cần thiết cho nấm men nên cần phải bổ sung chất chứa nitơ, muối khoáng q trình ni cấy nấm men Sắn dùng sản xuất rượu chủ yếu sắn lát khô sắn dui 1.1.2 Nguyên liệu gạo Hình1.2 Cây lúa gạo SVTH: Trịnh Hồng Thành Trang: Đồ án công nghệ GVHD: Bùi Viết Cường 1.1.2.1 Sản xuất lúa gạo giới Việt Nam Gạo sản phẩm lương thực thu từ lúa Hạt gạo thường có màu trắng, nâu đỏ thẫm, chứa nhiều dinh dưỡng Hạt gạo nhân thóc sau xay để tách bỏ vỏ trấu Hạt gạo sau xay gọi gạo lứt hay gạo lật, tiếp tục xát để tách cám gọi gạo xát hay gạo trắng Gạo nguồn thu nhập sống hàng triệu nông dân toàn giới Họ dùng khoảng 150 triệu hecta hàng năm để trồng lúa, với sản lượng khoảng 600 triệu Châu Á nơi sản xuất nơi tiêu thụ khoảng 90% lượng gạo toàn giới Ở châu Phi, diện tích lúa Madagascar Nigeria chiếm 60% tổng diện tích lúa tương đương 8,5 triệu hecta châu lục Năng suất lúa châu Phi thấp, khoảng 1,5 tấn/ha 40% suất châu Á Ở miền Nam, nông dân trồng ba vụ năm: vụ đơng xn (có sản lượng cao thóc đạt chất lượng tốt cho xuất khẩu), vụ hè thu vụ ba Do lũ hàng năm đồng sông Cửu Long năm gần ảnh hưởng đến sản xuất lúa gạo 1.1.2.2 Thành phần hóa học số loại gạo Bảng 1.3 Thành phần hóa học số loại gạo Loại/Thành phần Gạo giã 12.6 9.00 0.5 77.0 0.4 0.5 Gạo xay 11.6 9.10 2.45 74.79 0.65 1.41 Tấm 11.8 8.9 1.0 77.0 0.6 0.7 Cám 12.5 13.17 10.12 38.72 14.05 11.44 SVTH: Trịnh Hồng Thành Trang: 10 ... nguyên liệu khác để sản xuất rượu etylic Để sản xuất rượu theo nguyên tắc sử dụng loại nguyên liệu chứa đường polysaccarit sau thủy phân biến thàng đường lên men Tuy nhiên sau đề cập đên nguyên. .. 17 Chương II: XỬ LÝ NGUYÊN LIỆU TRONG SX RƯỢU ETYLIC .19 2.1 Xử lý nguyên liệu giàu tinh bột .19 2.1.1 Xử lý nguyên liệu sắn 19 2.1.1.1 Nghiền nguyên liệu .19 2.1.1.2... Thành Trang: Đồ án công nghệ GVHD: Bùi Viết Cường Chương I NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT RƯỢU ETYLIC 1.1 NGUYÊN LIỆU CHỨA NHIỀU TINH BỘT 1.1.1 Nguyên liệu Sắn [1],[4],[8],[9] Hình 1.1 Hình ảnh củ sắn 1.1.1.1