1 4 Tanin trong trái điề u
3.3. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của các tỉ lệ men đến khả năng lên men
Với tỉ lệ men bổ sung là 2 g/l, thời gian lên men rất ngắn (72 giờ). Nhằm mục đích giảm chi phí men, chúng tôi tiến hành khảo sát các tỉ lệ men: 1 g/l, 1,5 g/l và 2 g/l.
Các yếu tố về độ Brix, pH, loại men, nhiệt độ lên men và thời gian lên men được điều chỉnh cho giống nhau ở tất cả các mẫu thí nghiệm. Kết quả thu được như sau:
Bảng 3.3: Biến thiên độ Brix ở các tỉ lệ men Độ Brix Thời gian (giờ) M10 M11 M12 0 10,5 10,5 10,5 24 6,1 5,7 5,5 48 4,9 4,3 4,2 72 3,9 3,7 3,7 96 3,6 3,5 3,5 120 3,6 3,5 3,5
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Kết thúc quá trình lên men, qua kết quả thu được ở bảng 3.3 và hình 3.5 chúng tôi có những nhận xét sau:
Trong 24 giờ đầu, biến thiên độ Brix ở mẫu M10 là chậm nhất (từ 10,5 xuống 6,1), độ Brix ở 2 mẫu còn lại giảm mạnh, trong đó ở mẫu M12 là mạnh nhất (từ 10,5 xuống còn 5,5). Điều đó có thể được giải thích là do ở mẫu M10 lượng nấm men bổ sung ít nên quá trình lên men diễn ra chậm. Tuy nhiên, sau 120 giờ lên men mẫu M10 có độ giảm Brix gần như 2 mẫu còn lại là: M11 và M12.
Từ 24 đến 96 giờ, độ Brix ở mẫu M11 và M12 giảm chậm lại và dừng hẳn sau 96 giờ do lượng dinh dưỡng giảm, cồn sinh ra ức chế hoạt động của nấm men. Còn ở mẫu M10 độ Brix giảm mạnh (từ 6,1 xuống 3,6), vì sau một thời gian nấm men đã sinh sản nhiều hơn và quá trình trao đổi chất diễn ra mạnh hơn.
Thời gian kết thúc quá trình lên men ở M11, M12 nhanh hơn ở M10, điều đó có ý nghĩa lớn trong quá trình sản xuất, vì rút ngắn được thời gian lên men, tránh được việc tồn đọng nguyên liệu dẫn đến hư hỏng nguyên liệu.
Sau quá trình lên men, chúng tôi tiến hành chưng cất cồn. Mức độ cồn lấy là 400 đối với chưng cất lần 1 và 850 đối với chưng cất lần 2. Kết quả chúng tôi thu được như sau:
Bảng 3.4: Lượng cồn thu được sau chưng cất lần 1 và lần 2 của 3 mẫu
Mẫu M10 M11 M12
Thể tích dịch lên men (ml) 1000 1000 1000 Lượng cồn 400 thu được sau
chưng cất lần 1 (ml) 114 120 120 Hiệu suất thu hồi cồn 400 (%) 11,4 12 12 Lượng cồn 85 % thu được sau
chưng cất lần 2 (ml) 49 53 53 Hiệu suất thu hồi cồn 850 (%) 4,9 5,3 5,3
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Hình 3.6: Lượng cồn 400 thu được của 3 mẫu
Từ kết quả thu được ở bảng 3.4 và hình 3.6, chúng tôi thấy có thể giảm tỉ lệ men là 1,5 g/l cho việc lên men dịch điều, vì tỉ lệ này có kết quả giống với tỉ lệ 2 g/l. Vì vậy, chúng tôi chọn tỉ lệ 1,5 g/l để tiến hành lên men dịch điều.
3.4. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng làm khan cồn của zeolite ở pha lỏng
Để khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ tới khả năng tách nước của zeolit ở pha lỏng, chúng tôi tiến hành khảo sát ở các nhiệt độ khác nhau: 30, 40, 50, 600C. Kết quả (hình 3.7) cho thấy nồng độ cồn tăng khi tăng nhiệt độ trong khoảng từ 300C đến 500C, nhưng khi tăng đến 600C thì nồng độ cồn giảm. Điều này là do khi nhiệt độ tăng thì các phân tử nước trở nên linh động hơn nên chúng có thể dễ dàng bị hấp phụ vào các lỗ mao quản của zeolite, tại nhiệt độ 600C thì một lượng cồn ở mặt thoáng bắt đầu bị bốc hơi khiến cho độ cồn bị giảm.
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Để đánh gia hiệu quả hấp phụ của zeolite, chúng tôi tiến hành tính độ hấp phụ theo công thức: 2 3 1 0 0 34, 673 30 8, 654.10 / . . 18.30 H O m m G m l g M m
Trong đó: m0 và m1 là trọng lượng mẫu zeolit trước và sau khi hấp phụ.
2
H O
M : là khối lượng phan tử của nước.
Thực tế thì chất bị hấp phụở đây không phải hoàn toàn là nước, vẫn có một phần nhỏ ethanol bị hấp phụ trên bề mặt zeolite do tính chất phân cực của nó. Nhưng lượng này là không đáng kể vì chủ yếu diện tích bề mặt của zeolite là ở trong mao quản (96 – 98%).
Với nhiệt độ hấp phụ thích hợp ở pha lỏng là 500C, chúng tôi tiến hành cho hấp phụ - tái sinh (tái sinh ở 1200C trong 6 giờ) nhiều lần để đánh giá hiệu quả sử dụng của zeolite, kết quả đã thu được sản phẩm có nồng độ cồn là 950 với hiệu suất thu hồi là 4,74% tính theo lượng dịch điều ban đầu lên men.
Từ kết quả thu được ở hình 3.8, chúng tôi thấy khi số lần hấp phụ - tái sinh tăng lên thì khả năng hấp phụ nước của zeolite bị giảm xuống dần. Điều này có thể là do nhiệt độ và thời gian tái sinh chưa được tối ưu nên nước chưa bị giải hấp hoàn toàn và một số cấu tử không mong muốn trong sản phẩm có thể làm tắc các lỗ mao quản của zeolite, dẫn đến hiệu quả hấp phụ của zeolite bị giảm.
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
CHƯƠNG IV
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
4.1. Kết luận
Đã tổng hợp thành công zeolite 3A, sản phẩm có độ kết tinh cao, không lẫn pha lạ. Hạt zeolite ở dạng hình cầu kích thước 1,5 – 2mm, có độ cứng tương đương với sản phẩm thương mại cùng loại.
Đã thiết lập được quy trình sản xuất cồn nhiên liệu từ dịch ép trái điều. Từ kết quả nghiên cứu đã tìm được điều kiện tối ưu, loại men và tỉ lệ men bổ sung thích hợp cho quá trình lên men dịch điều đó là: môi trường pH ở 4,25, loại men thích hợp là men ép của công ty Saf Việt và lượng men bổ sung là 1,5 g/l. Quá trình làm khan cồn bằng zeolit 3A được thực hiện ở pha lỏng ở 500C. Sản phẩm cồn thu được có nồng độ 950, hiệu suất thu hồi là 4,74%.
4.2. Đề nghị
Do hạn chế về kinh phí và thiết bị nên chúng tôi chỉ thực hiện khảo sát làm khan cồn ở pha lỏng, nếu được thực hiện ở pha hơi thì nồng độ ethanol trong sản phẩm có thể đạt tới 99,6 % (cồn tuyệt đối).
Cần sử dụng các thiết bị chưng cất hiện đại để tăng hiệu suất thu hồi cồn. Sử dụng phương pháp phân tích hiện đại để có thể định danh các cấu tử trong sản phẩm.
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Bùi Ái (2003). “Công nghệ lên men ứng dụng trong công nghệ thực phẩm”, Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh, 236tr.
2. Bùi Thanh Xuyên (2007). “ Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu quy trình sản xuất cồn thô từ trái điều giả”, Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh, 69tr.
3. Diệp Khanh (2010). “Bài giảng: Động học xúc tác”, Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu. 4. Hồ Thị Hiên (2007). “Đồ án chuyên môn: Nghiên cứu sản xuất rượu vang từ thịt
quả điều”, Trường Cao Đẳng Lương Thực - Thực Phẩm Đà Nẵng, 23tr.
5. Lê Văn Trung (2008). “Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế xưởng sản xuất cồn tuyệt đối bằng phương pháp hấp phụ”, Đại học Bách Khoa Hà Nội, 122tr.
6. Nguyễn Bé Lượm (2011). “Đồ án tốt nghiệp: Tổng hợp vật liệu zeolite A bằng phương pháp kết tinh thủy nhiệt”, Đại học Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu, 68tr. 7. Nguyễn Hữu Phú (1998). “Hấp phụ và xúc tác trên bề mặt vật liệu vô cơ mao
quản”, Nhà xuất bản KH – KT, Hà Nội, 267tr.
8. Trần Thanh Bảo (2009). “Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu công nghệ chế biến giấm ăn từ dịch trái điều”, Đại học Công Nghệ Sài Gòn, 99tr.
9. Cornelius S. Ough (1992). “Winemaking Basics”, DSC, 337p.
10. Thompson R.W, Franklin K.C (2001). “Syntheses of Zeolitic Materials”, New York, p179 – 181.
11. Công Thương, “Khẳng định vị thế ngành điều Việt Nam”, [Internet]. 29/10/2011 [trích dẫn ngày 20/2/2011]. Lấy từ: URL: http://www.vinacas.com.vn/content/detail/id/815.
12. Công Trí, “Định hướng phát triển bền vững ngành điều”. [Internet]. 29/10/2011 [trích dẫn ngày 16/6/2011]. Lấy từ: URL: http://baodientu.chinhphu.vn/Utilities/PrintView.aspx?ID=88296.
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
13. Nguyễn Trung Thắng, “Năng lượng sinh học và cuộc cách mạng xanh của thế kỷ 21”, [Internet]. 29/6/2012 [trích dẫn ngày 12/10/2009]. Lấy từ: URL:
http://isponre.gov.vn/home/dien-dan/413-nang-luong-sinh-hoc-va-cuoc- cach-mang-xanh-cua-the-ky-21.
14. Trung Tâm Khuyến Nông Đồng Nai, “Kỹ thuật trồng điều công nghệ cao”, [Internet]. 29/6/2012 [trích dẫn ngày 31/10/2011]. Lấy từ: URL: http://idoc.vn/tai- lieu/ky-thuat-trong-cay-dieu-cong-nghe-cao.tailieu.
15. Petrotimes, “Triển vọng xăng ethanol trên thế giới”, [Internet]. 29/6/2012 [trích dẫn ngày 14/6/2012]. Lấy từ: URL: http://www.pvpipe.vn/vn/360/news/Tin-Tong- hop/Trien-vong-xang-ethanol-tren-the-gioi.aspx.
16. VINACAS, “Giới thiệu về cây điều”. [Internet]. 29/10/2011 [trích dẫn ngày 11/12/2010]. Lấy từ: URL: http://www.vinacas.com.vn/content/detail/id/216. 17. Julia F. Morton, “Cashew Apple”,