Tiểu luận về rượu mùi công nghệ chế biến đồ uống nước giải khát

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẦM  Mơn: CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN ĐỒ UỐNG Bài : Công nghệ sản xuất rượu mùi Lớp: ĐHTP10 GVHD : Nguyễn Ngọc Thuần Sinh viên thực hiện: Mục lục A) TỔNG QUAN I) Phân loại rượu mùi 11 1) Theo độ ngọt: 11 2) Theo độ cồn: .12 3) Theo nguyên liệu 12 4) Theo nơi sản xuất 12 II) Nguyên liệu 13 1) Cồn tinh luyện 13 2) Nước 14 3) Rau .15 4) Những nguyên liệu khác: nhân sâm, artichoke, loại thảo mộc… 18 5) Phụ gia 18 III) a) Acid citric 18 b) Phẩm màu 19 c) Chất mùi 20 Các ảnh hưởng đến môi trường : 20 1) Ô nhiễm nước thải 20 2) Ô nhiễm khí thải 21 3) Chất thải rắn 21 IV) Bao bì 21 1) Đặc tính chung: 21 2) Phân loại thủy tinh vô 22 3) Đặc điểm thủy tinh silicat 22 4) Thủy tinh silicat công nghiệp 23 5) Thành phần thủy tinh 23 6) Tiêu chuẩn thủy tinh 24 B) QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU MÙI 25 I) Thuyết minh quy trình chuẩn bị dịch theo phương pháp 26 1) Nguyên liệu trái 26 2) Phân loại 27 3) Rửa nguyên liệu 28 4) Nghiền xé 28 5) Ép 29 6) Phối trộn với cồn tinh luyện: .30 7) Lắng tàng trữ 30 II) Quy trình chuẩn bị dịch theo phương pháp 33 1) Phân loại: 33 2) Rửa: 35 3) Nghiền xé: 36 4) Trích ly lần lần 2: 37 5) Ép: 39 III) Quy trình sản xuất rượu hương 41 1) Chuẩn bị nguyên liệu 41 2) Phối trộn 42 3) Chưng cất 42 IV) 1) Quy trình cơng nghệ tổng qt .44 Phối trộn: 45 2) Tàng trữ lọc: 46 3) Tàng trữ 2: 48 4) Rót, đóng nắp hồn thiện sản phẩm: 49 TỔNG QUAN Rượu mùi sản phẩm pha chế từ ethanol tinh luyện, dịch chiết rau quả, syrup, số nguyên liệu phụ gia khác (có qua giai đoạn tàng trữ) So với loại thức uống có cồn sản xuất phương pháp lên men bia, rượu vang cơng nghệ sản xuất rượu mùi đơn giản nhiều Rượu mùi có tên khoa học “Liqueur” xuất phát từ chữ Latin “liquifacere” có nghĩa hịa tan, điều việc hòa tan loại hương liệu để sản xuất rượu mùi Ở nhiều nơi thể giới người ta hay dùng từ Cordial (rượu bổ) để thay thể cho tên gọi Liqueur, nơi người ta dùng hai tên gọi để loại rượu mùi sản xuất cách cho chưng cất rượu mạnh với loại hương liệu lượng lớn đường Nhưng có khác biệt rượu mùi rượu bổ rượu mùi sử dụng hương liệu thảo mộc rượu bổ lại có hương liệu phần thịt từ hay nước ép từ Rượu mùi sản xuất sớm Ý, nhà sư chế biến theo cơng thức cổ với ngun liệu có nguồn gốc từ thảo dược sản phẩm có màu xanh tự nhiên Lúc đó, họ tin rượu mùi điều trị ngăn ngừa bệnh tật Năm 1750, bác sĩ Cornelius Bontekoe, cho rượu mùi sử dụng để chống lại bệnh scurvy đuợc pha trộn nhục đậu khấu, đinh hương, vỏ chanh, cam tẩm rượu mạnh vị đường Rượu mùi có độ cồn khoảng 15-60%v/v, thơng thường 20-30%v/v Hàm lượng đường sản phẩm chiếm từ 50 đến 600g/l Ở châu Âu, rượu mùi sử dụng thức uống tráng miệng sau bữa ăn Ngồi người ta cịn sử dụng rượu mùi nguyên liệu để pha chế cocktail làm thức uống khai vị trước bữa ăn Rượu mùi khơng cịn sản xuất nước phương Tây mà thâm nhập vào thị trường nhiều nước khác, nhiều khu vực khác thể giới Và nước có dịng sản phẩm mang tính đặc thù riêng Rượu mùi tám nhóm rượu có chủng loại phong phú nhất, chia rượu mùi theo nguyên liệu sản xuất khơng thể kể hết loại rượu mùi thể giới với nguồn gốc như: hoa, trái cây, thảo mộc, vỏ cây, rễ cây, hạt với độ cồn trung bình từ 2555% Một số sản phẩm rượu mùi tiếng Thế Giới: AMARETTO Rượu mùi hạnh nhân (almond) vanilla tiếng Italia sản xuất giới BAILEY’S IRISH CREAM Rượu mùi kết hợp whisky, cream, dừa, chocolate, coffee, lừng danh Ireland chuyên chế biến thức uống cho nữ giới MIDORI Rượu mùi dưa (nhiều loại dưa) đặc sắc Nhật có màu xanh nhạt quyến rũ ADVOCAAT Rượu mùi kết hợp Brandy lòng đỏ trứng gà (eggfolks), cream đường Tương tự Bailey’s, Advocaat thường dùng pha chế thức uống cho nữ cocktail mang tên Snow Ball CURACAO Rượu mùi sản xuất từ Cognac kết hợp hương thơm vỏ cam Loại curacao có màu dùng cho chế biến nhiều loại cocktail có hiệu ứng màu sắc: blue curacao, orange curacao white curacao (còn gọi triple sec) 10 COFFEE LIQUOR Rượu mùi cà phê Tên dùng chung cho nhóm rượu từ cà phê, có thương hiệu lừng danh giới có tên riêng: Kahlúa (Mexico) Tia Maria (Jamaica) 11 MALIBU Rượu mùi dừa kết hợp Rum trắng xuất xứ từ Nam Mỹ Phân loại rượu mùi Trên giới nay, loại rượu mùi đa dạng có nhiều cách khác để phân loại Dưới xin giới thiệu số cách phân loại sau: Theo độ ngọt: Hàm lượng đường sản phẩm thông thường tối thiểu 100g đường/l Đối với rượu mùi dạng crème: hàm lượng đường tối thiểu 250 g/l, riêng sản phẩm dạng creme de cassis, hàm lượng đường lên đến 400g/l 12  Làm tăng hiệu suất ép dịch lên 65-75% Trích ly lần lần 2: Trích ly q trình thu nhận chất chiết từ nguyên liệu có sử dụng dung môi Trong phương pháp dung môi chọn cồn tinh luyện pha loãng Tùy theo chất nguyên liệu mà nồng độ cồn dung môi thay đổi Cơ sở khoa học q trình trích ly khuếch tán chất chiết từ nguyên liệu vào dung môi Động lực trình chênh lệch nồng độ cấu tử nguyên liệu dung môi Sự chênh lệch nồng độ lớn tốc độ trích ly nhanh Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hiệu q trình trích ly Ứng với loại nguyên liệu dung môi chọn, yếu tố ảnh hưởng bao gồm kích thước nguyên liệu, tỷ lệ nguyên liệu dung môi, nhiệt độ trích ly, dạng thiết bị sử dụng, mức độ khuấy đảo thiết bị… - Kích thước ngun liệu nhỏ diện tích tiếp xúc bề mặt nguyên liệu dung môi lớn, cấu tử bên nguyên liệu dễ dàng bên ngồi dung mơi Tuy nhiên cần lưu ý kích thước nguyên liệu khơng nên q nhỏ làm tăng độ đục dịch trích, gây khó khắn cho q trình lắng lọc dịch trích, đồng thời chi phí cho trình nghiền nguyên liệu gia tăng - Tỷ lệ nguyên liệu dung môi: thông thường, nguyên liệu phải ngập dung môi bên thiết bị trích ly, diện tích tiếp xúc bề mặt nguyên liệu dung môi đạt giá trị cao tốc độ trích ly gia tăng Nếu thể tích dung mơi sử dụng cao chênh lệch nồng độ cấu tử nguyên liệu dung môi lớn, hiệu suất trích ly cao Tuy nhiên nồng độ cấu tử dịch trích thu bị pha lỗng gây khó khăn cho q trình phối trộn tạo sản phẩm rượu mùi - Nhiệt độ: tăng nhiệt độ khuếch tán cấu tử thiết bị trích ly nhanh hơn, hịa tan hợp chất hóa học thường tăng lên theo nhiệt độ Tuy nhiên nhược điểm của việc tăng nhiệt độ làm tổn thất cồn cấu tử hương có 39 nguyên liệu rau Trong sản xuất rượu mùi, q trình trích ly thực nhiệt độ phòng - Sự khuấy đảo: khuấy đảo nguyên liệu dung môi thiết bị trích ly làm tăng diện tích tiếp xúc ngun liệu dung mơi, giúp cho q trình trích ly diễn tốt Các nhà sản xuất sử dụng thiết bị trích ly có cánh khuấy tiến hành bơm hồi lưu phần dịch lỏng thiết bị trích ly Tuy nhiên cần lưu ý khuấy đảo hỗn hợp thiết bị trích ly phải thực nhẹ nhàng để hạn chế bay cồn cấu tử hương có ngun liệu rau Các thơng số cơng nghệ q trình trích ly xác định phương pháp thực nghiệm Dưới vài thông số để tham khảo: - Đối với nguyên liệu trái tươi, nồng độ cồn sử dụng trình trích ly lần thứ 45%v/v lần thứ hai 30%v/v Khi sử dụng nguyên liệu trái sấy khô, nồng độ cồn sử dụng lần trích ly thứ thứ hai 50%v/v 45%v/v Thời gian lần trích ly 6-10 ngày - Đối với nguyên liệu thảo mộc, nồng độ cồn q trình trích ly lần thứ lần thứ hai dao động khoảng 50-70%v/v 40-70%v/v tương ứng Thời gian lần trích ly có thê kéo dàn 5-10 ngày - Đối với nguyên liệu thảo mộc, nồng độ cồn trình trích ly lần thứ lần thứ hai dao động khoảng 50-70%v/v 40-70%v/v tương ứng Thời gian lần trích ly có thê kéo dàn 5-10 ngày Có nhiều dạng thiết bị trích ly Thơng thường thiết bị có dạng hình trụ đứng, bên có cánh khuấy khơng Thiết bị làm gỗ sồi hay thép khơng gỉ - Thiết bị trích ly bồn trung gian 40 - Hiệu suất thu hồi với trái tươi: 25 – 26%v/v - Tổng hàm lượng chất chiết : 26-45g/l - Đối với trái sấy khô: 35-57%v/v với hàm lượng chất chiết 54-137g/l Ép: Mục đích q trình ép tận thu phần dịch trích cịn sót lại bã sau q trình trích ly Các nhà sản xuất thường sử dụng thiết bị ép thủy lực ép trục vis Phần dịch lỏng thu từ trình ép đem phối trộn với dịch trích từ hai lần trích ly nguyên liệu trình bày phần Phần bã sau ép đưa vào thiết bị chưng cất đễ thu hồi cồn cịn sót lại bã Bản chất trình ép tác động áp lực lên khối nguyên liệu qua nghiền xé Nhờ dịch bào với chất chiết hịa tan bên ngồi tạo thành dịch Tốc độ thoát dịch bào từ khối ngun liệu biểu diễn theo phương trình sau đây: Trong đó: 41 V- tốc độ dịch bào q trình ép R - đường kính mao quản khối nguyên liệu l - chiều dài mao quản P - áp lực ép - độ nhớt dịch bào Áp lực thông số công nghệ quan trọng trình ép để thu nhận dịch bào Từ phương trình trên, suy giá trị áp lực ép lớn tốc độ thoát dịch bào cao Tuy nhiên thực tế cho thấy tăng cao giá trị lực ép khoảng thời gian ngắn mao quản khối nguyên liệu nhanh chóng bị tắc nghẽn Do tốc độ dịch bào tăng nhanh khoảng thời gian ngắn sau giảm đáng kể Các nhà sản xuất cần tăng áp lực ép từ từ suốt trình ép để tránh xảy tượng nói - Thiết bị nghiền, ép: Máy ép thủy lực o Nguyên liệu gói loại vải cao 5-10cm o Áp suất : 50-60 at – 200-250 at 42 Quy trình sản xuất rượu hương Trái Phân loại Rửa Nước Nghiền xé Phối trộn Cồn tinh luyện Chưng cất Bã Rượu hương Quy trình sản xuất rượu hương Chuẩn bị nguyên liệu Trong sản xuất rượu hương, nguyên liệu trái cây, thảo mộc thường dùng, người ta đặc biệt ý đến nguyên liệu chứa 43 tạp chất dễ bay nguyên liệu có mùi đặc trưng, tận dụng vỏ cam, vỏ chanh để thu cấu tử hương chúng Nguyên liệu cho sản xuất rượu hương dịch trích thu nhận theo phương pháp I, II Các công đoạn phân loại, rửa, nghiền xé hoàn toàn tương tự phương pháp khác Phối trộn Quá trình phối trộn dịch với cồn tinh luyện làm cấu tử đích dịch trích ly phần, bảo vệ cấu tử hương dịch quả, bước chuẩn bị cho trình chưng cất để thu nhận rượu hương Tùy thuộc vào loại nguyên liệu sử dụng, nồng độ cồn mong muốn sản phẩm mà nồng độ cồn sử dụng phối trộn khác Thông thường, nguyên liệu khô người ta sử dụng cồn 50%v/v, nguyên liệu tươi 60% Tỷ lệ phối trộn bí cơng nghệ, phụ thuộc vào kinh nghiệm, hay xác định thực nghiệm Quá trình phối trộn thực bồn chứa nguyên liệu hệ thống chưng Chưng cất - Mục đích: q trình khai thác nhằm thu tinh dầu nguyên chất Trong sản xuất rượu hương, trình chưng cất chia làm phân đoạn chính: - Phân đoạn 1: • Là dịch lỏng, đục • Chiếm 0,1 -2% tổng lượng dịch cất thu • Là hỗn hợp gồm ethanol terpene 44 • Nồng độ cồn 80-90%v/v - Phân đoạn giữa: phân đoạn quan trọng nhất, sản phẩm q trình chưng cất • Là chất lỏng, suốt - sản phẩm rượu hương cần thu nhận • Chiếm 50-70% tổng lượng dịch cất thu • Thảnh phần: hỗn hợp dẫn xuất terpene • Nồng độ cồn 60-80% - Phân đoạn cuối: • Chiếm tỷ lệ 30-50% • Thành phần: terpence số cấu tử dễ bay khác Quá trình chưng cất thực hàm lượng cồn hỗn hợp ngun liệu khơng cịn Việc lựa chọn thời điểm kết thúc chưng cất đóng vai trò quan trọng, lựa chọn thời điểm kết thúc chưng cất định hiệu suất thu hồi chất lượng rượu hương sản phẩm - Thiết bị: Tháp chưng cất - Nhiệt độ : Tinh dầu < 2060C, rượu etylic 78.30C 45 46 Quy trình cơng nghệ tổng quát Hợp chất khác Nước Dịch cốt Cồn thực phẩm Phối trộn Tàng trữ Lọc Cặn Tàng trữ Lọc Cặn Rót chai Rượu mùi 47 Phối trộn: Mục đích q trình phối trộn chế biến Những thành phần nguyên liệu khác phối trộn theo tỷ lệ xác định để tạo sản phẩm có tiêu chất lượng hóa lý cảm quan theo yêu cầu Ứng với loại sản phẩm rượu mùi, công thức phối trộn thành phần phải xác định phương pháp thực nghiệm Cần lưu ý trước phối trộn, tất thành phần nguyên liệu phải chuẩn bị dạng dung dịch Cụ thể như:  Các nguyên liệu hòa tan nước chất tạo vị chua (acid citric), số chất màu (ví dụ: caramel)… đem hòa tan nước  Các nguyên liệu hòa tan cồn tinh dầu, vanilin… đem hòa tan cồn tinh luyện Thứ tự phối trộn thành phần sản xuất rượu mùi: mùi xác định phương pháp thực nghiệm Để tránh tổn thất cồn cấu tử hương, nhiệt độ hỗn hợp q trình phối trộn khơng vượt 30 0C Một điểm quan trọng cần lưu ý syrup đường sau trình nấu phải làm nguội nhiệt độ không 20 0C trước đem phối trộn Thiết bị phối trộn sản xuất rượu mùi có cấu tạo đơn giản: hình trụ đứng, bên có cánh khuấy dạng cánh quạt dạng chân vịt Thiết bị làm thép không rỉ Sau phối trộn xong nhà sản xuất lấy mẫu đem phân tích tiêu hóa lý độ cồn, tổng chất khơ, hàm lượng đường, độ chua, độ màu, giá trị phân tích vượt khoảng quy định cần hiệu chỉnh lại cách tính tốn bổ sung thêm thành phần nguyên liệu sau cho phù hợp 48 Tàng trữ lọc: Sau phối trộn thành phần nguyên liệu theo công thức qui định, nhà sản xuất thực trình tàng trữ lần thứ Có biến đổi quan trọng xảy ra:  Hỗn hợp trở nên đồng thành phần hóa học, đặt biệt mùi vị  Hình thành số kết tủa dạng cặn mịn Chúng từ từ kết lắng xuống phần đáy thiết bị tàng trữ Dịch trích từ rau chứa số hợp chất dạng keo pectin, protein… Chúng chưa bị kết lắng trình thu nhận dịch trích Khi phối trộn thành phần nguyên liệu để sản xuất rượu mùi, thay đổi nồng độ cồn độ chua hỗn hợp so với dịch trích ban đầu nên số cấu tử bị kết tủa Tuy nhiên việc hình thành kết tủa xảy chậm lượng kết tủa thu khơng nhiều so với q trình thu nhận dịch trích Tùy thuộc vào loại rượu mùi mà thời gian tàng trữ lần thứ thay đổi 49 khơng thấp 24h Q trình tàng trữ lần thực nhiệt độ phịng nhiệt độ thấp (8-100C) Sau giai đoạn tàng trữ sơ bộ, hỗn hợp đem lọc để tách bỏ cặn kết tủa xuất Thông thường nhà máy sử dụng thiết bị lọc khung với vật liệu lọc carton amiang cellulose Áp suất lọc không vượt 0,25MPa, tốc độ lọc khoảng 300650l/m2.h Tàng trữ thùng gỗ sồi Thiết bị lọc Thông số :  Điện áp: 220V 50  Kích thước: 1.5m x 1.2m x 0.8m  Năng suất: 180-350 lít/giờ  Số cột lọc đa tầng: 01  Sổ cột lọc khử: 06  Số lõi lọc Micro: 0.6 lõi Tàng trữ 2: Mục địch trình tàng trữ lần hồn thiện chất lượng sản phẩm, đặc biệt tiêu cảm quan: mùi vị Nhóm biến đổi xảy q trình tàng trữ có liên quan đến oxy khơng khí Nhà khoa học người Nga Bakh A.N cho thân phân tử oxy khơng khí hoạt hóa hợp chất có khả tự oxy hóa Những hợp chất kết hợp với oxy tạo peroxyde không bền Tiếp theo vận chuyển oxy từ từ peroxyde đến hợp chất hữu khó bị oxy hóa diễn nhờ xúc tác enzyme ion kim loại Trong sản xuất rượu mùi, hợp chất có khả tự oxy hóa hỗn hợp tàng trữ aldehyde, terpene, polyphenol Tuy nhiên hỗn hợp khơng có mặt enzyme xúc tác phản ứng oxy hóa Theo Fertman cộng (1976) ion kim loại (ví dụ Fe) đóng vai trị chất xúc tác phản ứng Ion sắt có nguồn gốc từ dịch trích nguyên liệu rau Như trình tàng trữ rượu mùi xảy phản ứng oxy hóa khử liên quan đến nhiều hợp chất khác Mức độ chuyển hóa thay đổi tùy theo nguyên liệu sử dụng Nhóm biển đổi liên quan đến hoàn thiện chất lượng sản phẩm, cụ thể phản ứng ester hóa, xảy rượu (ethanol) acid hữu Đối với acid axetic, sản phẩm phản ứng ester hóa ethylaceatate Đây hợp chất dễ bay nên ảnh hưởng đến hươn rượu mùi Còn nhóm acid đa chức acid citric, malic, 51 succinic… ester chúng với với rượu khơng phải hợp chất dễ bay Fertman (1976) cho hợp chất cải thiện vị sản phẩm Đối với số loại rượu mùi, nhà sản xuất thực trình tàng trữ lần thùng gỗ sồi tương tự trình tàng trữ rượu Cognac Khi đó, biến đổi xảy tàng trữ trở nên phức tạp Ngồi biến đổi nói cịn có trích ly số chất chiết từ gỗ sồi vào sản phẩm, phản ứng oxy hóa polymer hóa liên quan đến mùi vị màu sắc rượu… Phần lớn loại rượu mùi tàng trữ lần thiết bị thép khơng rỉ, có dạng hình trụ đứng Nhiệt độ tàng trữ dao động khoảng 8-20 0C, độ ẩm tương đối khơng khí : 50-70%Thời gian tàng trữ kéo dài 1-6 tháng Có số loại rượu mùi tàng trữ với thời gian kéo dài lên đến năm Đối với nhóm rượu mùi tàng trữ thùng gỗ xoài, nhà khoa học đề nghị nên thực q trình đồng hóa sau giai đoạn tàng trữ lần nhằm mục đích tăng độ đồng cho sản phẩm Các nhà sản xuất thường sử dụng phương pháp đồng hóa áp lực cao (13- 15MPa) Cần lưu ý phải hạn chế xâm nhập oxy khơng khí vào bên sản phẩm q trình đồng hóa Rót, đóng nắp hồn thiện sản phẩm: Sau trình tàng trữ lần 2, rượu mùi đem lọc lần cuối để sản phẩm đạt độ suốt Phổ biến thiết bị lọc khung Cần lưu ý trình lọc phải thực nhanh điều kiện kín để hạn chế xâm nhập bụi bặm, vi sinh vật oxy khơng khí vào sản phẩm Rượu mùi thường rót vào chai thủy tinh khơng màu có màu xanh Thể tích chai sử dụng 0,75l, 0,5l 0,25l Một số yêu cầu bao bì thủy tinh:  Chai thủy tinh phải khơng bị lẫn bọt khí  Chai khơng bị vỡ gia nhiệt nước từ 15 0C lên đến 600C thời gian phút làm nguội từ 600C 270C thời gian phút 52  Q trình rót rượu mùi vào chai thủy tinh thực điều kiện áp suất khí Chai sau rót sản phẩm đậy lại nút nhơm Thiết bị rót đóng nắp chai 53 ... đường Nhưng có khác biệt rượu mùi rượu bổ rượu mùi sử dụng hương liệu thảo mộc rượu bổ lại có hương liệu phần thịt từ hay nước ép từ Rượu mùi sản xuất sớm Ý, nhà sư chế biến theo cơng thức cổ với... lượng nước sản xuất rượu mùi phải tương tự nghiêm ngặt so với chất lượng nước sử dụng để sản xuất vodka loại nước giải khát pha chế không cồn Riêng vodka nhóm nước giải khát pha chế khơng cồn khơng... độ rượu cần thiết Rượu nền: để có rượu mùi thơm ngon, rượu phải thật tinh khiết Các thành phần rượu acetadehit etanol mang lại hương thơm cho rượu nho, lại khơng thích hợp làm rượu Các loại rượu