Bài giảng Vi sinh thực phẩm: Chương 11 - Bùi Hồng Quân

Bài giảng Vi sinh thực phẩm: Chương 11 Sản phẩm lên men chứa ethanol, gồm các nội dung chính như sau: Rượu chưng cất; Các nguyên liệu truyền thống trong sản xuất rượu chưng cất; Các phương pháp sản xuất rượu chưng cất; Tận dụng các nguồn phế liệu để sản xuất ethanol ở Việt Nam; Sử dụng hiệu quả ethanol từ phế liệu nông nghiệp.

Chương 11: Sản phẩm lên men chứa ethanol 11.1 Rượu chưng cất 11.2 Các nguyên liệu truyền thống sx rượu chưng cất 11.3 Các pp sx rượu chưng cất 11.4 Tận dụng nguồn phế liệu để sx ethanol VN 11.5 Sử dụng hiệu ethanol từ phế liệu nông nghiệp 183 Rượu đế - Giới thiệu chung Vai trò rượ rượu đế ngườ người dân VN Vai trò rượ rượu đời sống Rượ Rượu là loạ loại thự thực phẩ phẩm lên men truyề truyền thố thống thể thiế thiếu đượ đờ đời số sống ngườ người Việ Việt Nam Việc thưởng thức rượu trở thành văn hoá đời sống người dân ta Nếu sử dụng hợp lý, rượu an toàn có ích giao tiếp xã hội Nhưng biết, lạm dụng có hại cho người uống cho xã hội Ảnh hưở hưởng củ rượ rượu vớ với sứ sức khỏ khỏe Ethanol Uống khơng ảnh hưởng đến tim Uống nhiều tê liệt hệ thống thần kinh ảnh hưởng xấu đến hệ thống tuần hoàn máu Lượng rượu máu: 0.5‰ - 2‰ gây say 4‰ dẫn đến chết người Hấp thụ nhanh vào thành dày (29%) (xảy nhanh dày rỗng) phần lại hấp thu ruột non Ethanol hấp thu oxy hoá 90-98 % Người trưởng thành oxy hố khoảng 10 ml/h, phụ thuộc vào nồng độ cồn máu Uống nhiều gây hấp thu nhanh tốc độ oxy hố, dẫn đến gây độc Ethanol khơng oxy hố rời thể theo phổi thận, tìm thấy mồ hơi, nước mắt, mật, nước miếng lượng nhỏ 184 Ảnh hưở hưởng củ rượ rượu vớ với sứ sức khỏ khỏe Methanol Methanol (rượu gỗ) chất độc chết người, gây cho người nghiện rượu tình trạng mù hay chết Methanol thấm vào ruột non nhóm methyl aspartame gặp enzyme chymotripsin Một đánh giá EPA trạng thái methanol cho “methanol xem độc chất tích luỹ tỉ lệ tiết thấp” Trong thể, methanol oxy hoá thành formaldehyt acid formic; hai chất chuyển hóa chất độc thần kinh chết người Liều lượng tiêu thụ cho phép khoảng 7,8mg / ngày Ảnh hưở hưởng củ rượ rượu vớ với sứ sức khỏ khỏe Furfurol Là chất độc với hệ thần kinh, gây nhức đầu, buồn nôn Uống rượu có hàm lượng furfurol cao mức cho phép gây tích tụ dịch phổi (phù phổi) Fufurol gây dị ứng da, dị ứng phát triển cao, gây ngứa mụn da Tình trạng tiếp tục gây vị giác, tê lưỡi, đau đầu, mệt rùng Tình trạng kéo dài ảnh hưởng tới gan Tiếp xúc lâu dài với fufurol có nguy gây ung thư nguy sinh sản 185 Nguyên liệu truyền thống sx rượu chưng cất Chỉ tiêu Thành phần hoá học số nguyên liệu chứa tinh bột sx rượu (%) Khoai tây Ngô Sắn Carbohydrate 12 - 21 Protein 1,2 – 3,2 Xơ thô 0,5 – 1,5 68,4 8,3 4,1 74,74 0,205 1,11 69,2 7,3 0,5 42,0 5,3 22,5 Lipid Nước 5,1 12,5 0,41 13,12 1,2 11 2,0 11,5 0,1 – 0,3 72 -80 Gạo tẻ Tấm PP sx rượu chưng cất PP sx Nguyên liệu VSV Đặc điểm pp Phạm vi áp dụng LMTT Bánh men Đơn giản, hiệu suất thấp Amylose VK lactic Đòi hỏi kỹ thuật + mốc+ cao cấy VSV Nguyên men vào bình lên men liệu Mycomalt Chế phẩm Tốn diện tích, chứa mốc + men công sức tinh bột LM CN Amylase + Yêu cầu thiết bị men đại, hiệu suất cao Hộ gia đình Quy mơ sx CN Quy mơ sx vừa & CN Quy mô sx CN 186 1,5 – 2,5% Quy trình sx rượu theo pp lên men truyền thống Hình ảnh sx rượu thủ cơng VN 187 Phương pháp mycomalt: gđ đường hóa rượu hóa diễn thiết bị Chế phẩm VSV (mốc) Men S c Quy trình sx rượu theo pp mycomalt Thủy phân tinh bột malt, chế phẩm nấm mốc Quy trình sx rượu từ ngô theo pp mycomalt 188 Phương pháp amylose: gđ đường hóa rượu hố xảy gần đồng thời, thiết bị VSV (VK, mốc, men) Đường hóa, rượu hóa Quy trình sx rượu theo pp amylose Quy trình sx ethanol theo quy mơ CN Thủy phân tinh bột enzyme VSV Men Saccharomyces cerevisiae VK Zymononas mobilis VK E.coli (đã chuyển gen) 189 THIẾT BỊ NGHIỀN NGUYÊN LIỆU (tinh bột) Nghiền trục Nghiền bột mịn Máy nghiền búa kiểu giọt nước Nghiền cao áp 190 Lên men ethanol từ TB theo quy mô CN NẤU NGUN LIỆU – HỒ HĨA - GELATINISATION Mục đích •Phá vỡ màng tế bào hạt tinh bột •Chuyển hố tinh bột sống thành tinh bột chín •Chuyển tinh bột thành dạng hịa tan Thơng số kỹ thuật Nhiệt độ nấu = f (nguyên liệu kích thước hạt tinh bột) Phương pháp Gián đoạn Bán liên tuc Liên tục DỊCH HĨA ĐƯỜNG HĨA •Chuyển tbột thành đường, cung cấp chất cho qt lên men •Quyết định phần lớn hiệu suất thu hồi rượu 191 THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA MƠI TRƯỜNG LM Nồng độ chất khơ: 16 – 18% Hàm lượng đường khử: 90 -100 g/L Khoáng (Nitơ, Mg, P…) Chỉnh pH: pHop 4,5 - Dịch lên men 12oP Yêu cầu Nitơ dịch lên men (nitơ hữu cơ, vô cơ) 140 -150 mg/L 16oP 200 mg/L 18oP > 280 mg/L Dịch lên men từ sắn 300 mg/L Dịch LM từ rỉ đường 150 – 200 mg/L THƠNG SỐ KỸ THUẬT TẠI CTY RƯỢU BÌNH TÂY Trình tự cơng việc To (oC) phút Xuống bột: 1080 L nước + 300kg gạo (xay 32 10 ≤1mm) + 445g CaCl2 + 283mL Termamyl Nâng nhiệt 32 ÷ 83 40 Giữ nhiệt 83 50 Nâng nhiệt 83 ÷ 95 15 Giữ nhiệt, cho vào 120mL H2SO4 95 30 Bơm & hạ nhiệt dịch nấu corbin sang 95 ÷ 58 30 thùng đường hóa (To thùng đường hóa 58oC) Cho 32g San super, đảo trộn, giữ nhiệt dịch không làm màu iod, hạ nhiệt Bơm sang thùng lên men, + 50g ure 56 ÷ 58 56 ÷ 30 60 40 192 THÔNG SỐ KỸ THUẬT TẠI CTY RƯỢU BÌNH TÂY Trình tự cơng việc To (oC) phút Lên men: tỷ lệ men – 10% Kiểm tra mẫu sau ngày lên men: độ Bal, độ chua Kết thúc lên men: Bal 10%v/v Lọc máy ly tâm Chưng cất (600mm Hg) 68 - 72 Lọc lạnh rượu thành phẩm 5oC Tận dụng nguồn phế liệu để sx ethanol VN Nguồn phế liệu chứa đường: Trái điều: phế thải công nghiệp CB hạt điều Xơ mít… 193 Tận dụng nguồn phế liệu để sx ethanol VN (tt) Nguồn phế liệu chứa tinh bột: -Hạt mít (phế liệu cơng nghiệp CB mít (mít sấy, mít đóng hộp…) -Hạt nhãn (phế liệu cơng nghiệp CB nhãn (nhãn sấy, long nhãn….) Tận dụng nguồn phế liệu để sx ethanol VN (tt) Nguồn phế liệu chứa cellulose: Trấu, rơm rạ… 194 Sơ đồ quy trình LM ethanol từ nguyên liệu chứa CELLULOSE 195 196 Sử dụng hiệu ethanol từ phế liệu nông nghiệp zen c e i D họ h s in ETHANOL - GREENFUEL Nhiên liệu sinh học Nhiên liệu truyền thống cạn kiệt Ethanol sinh học Mật rỉ, bắp, phụ phẩm nơng nghiệp, cellulose… 197 CHÍNH SÁCH PHÁT TRIỂN GREENFUEL Nguyên liệu EU Mỹ Pháp Ấn Độ Bắp, củ cải đường, mía, sắn Bắp Củ cải đường Cây Jatropha, Pongamia Cây lúa miến Trung Quốc Philippines Mía, Cây lúa miến Thái Lan Mía, sắn Brasil Mía Nhiên liệu sinh học/ tổng lượng xăng dầu Năm 2010: 5,7% Năm 2012: 24 tỉ lít Năm 2010: 7% Năm 2012: 5,% Tăng 12 triệu nhiên liệu sinh học/năm Năm 2010: triệu lít FUEL ICONS Unleaded Petrol Super Unleaded High Octane Diesel Bio-Ethanol Bio-Diesel CNG LPG Leaded Four Star 198 ... 74,74 0,205 1 ,11 69,2 7,3 0,5 42,0 5,3 22,5 Lipid Nước 5,1 12,5 0,41 13,12 1,2 11 2,0 11, 5 0,1 – 0,3 72 -8 0 Gạo tẻ Tấm PP sx rượu chưng cất PP sx Nguyên liệu VSV Đặc điểm pp Phạm vi áp dụng LMTT... thực phẩ phẩm lên men truyề truyền thố thống thể thiế thiếu đượ đờ đời số sống ngườ người Vi? ?? Vi? ??t Nam Vi? ??c thưởng thức rượu trở thành văn hoá đời sống người dân ta Nếu sử dụng hợp lý, rượu an... khô: 16 – 18% Hàm lượng đường khử: 90 -1 00 g/L Khoáng (Nitơ, Mg, P…) Chỉnh pH: pHop 4,5 - Dịch lên men 12oP Yêu cầu Nitơ dịch lên men (nitơ hữu cơ, vô cơ) 140 -1 50 mg/L 16oP 200 mg/L 18oP > 280