được dịch cháo chứa tinh bột hồ tan, dường hố dịch cháo để biến tinh bột hồ tan thành đường rồi làm lạnh đến nhiệt độ lên men.
- Chuẩn bị men giống và tiến hành lên men dịch đường nhằm chuyển hố đường thành rượu và CO2 dưới tác dụng của zymaza nấm men.
- Xử lý dịch lên men nhằm tách rượu và các chất dễ bay hơi khỏi giấm chín. Sau đĩ đem tinh luyện cồn thơ để được cồn tinh chế.
Cụ thể các cơng đoạn tiến hành như sau:
1. Chuẩn bị nguyên liệu: Nghiền nguyên liệu mục đích nhằm phá vỡ cấu trúc màng tế bào thực vật để giải phĩng các hạt tinh bột khỏi các mơ. Hiện nay ở nước ta thường dùng các loại máy nghiền búa. Với sắn khơ khi nấu ở áp suất thường thì nghiền càng mịn càng tốt.
2. Nấu nguyên liệu: Mục đích chủ yếu của việc nấu nguyên liệu là phá vỡ màng tế bào của tinh bột để biến chúng thành dạng hồ tan trong dung dịch. Quá trình nấu rất quan trọng trong sản xuất cồn Etylic, các quá trình kỹ thuật tiếp theo tốt hay xấu phụ thuộc rất nhiều vào kết quả nấu nguyên liệu.
Quá trình nấu nguyên liệu cĩ thể thực hiện gián đoạn, bán liên tục hoặc liên tục. - Nấu gián đoạn: Đặc điểm là tồn bộ quá trình nấu được thực hiện trong cùng một nồi. Phương pháp này cĩ thiết bị và thao tác đơn giản nhưng tốn nhiều hơi đốt do khơng sử dụng được hơi thứ và gây tổn thất đường. Quá trình nấu được thực hiện như sau: Cho nguyên liệu vào nồi, cho tồn bộ nước vào nồi với tỷ lệ 3,5 đến 4lít/kg nguyên liệu tuỳ thuộc vào hàm lượng tinh bột, đậy nắp kín cho máy khuấy làm việc rồi bắt đầu xơng hơi sao cho 45 đến 60 phút thì áp suất trong nồi đạt yêu cầu. Đối với nguyên liệu đã nghiền thì áp suất đạt yêu cầu khoảng 3 đến 3,5 kg/cm2. Lúc đầu cần phải đuổi hết khơng khí và khí khơng ngưng ra cho tới khi thấy cĩ hơi nước bão hồ thốt ra ở van xả. Thời gian nấu từ 60 đến 70 phút được tính từ khi đã đạt áp suất yêu cầu,nhiệt độ tương ứng là 135 đến 140 độ C. Khi nấu cĩ thể cho thêm axit sunfuric lỗng với hàm lượng 2 đến 4kg/tấn nguyên liệu sẽ nấu nhanh chín hơn và chống cho dịch cháo tinh bột ít hoặc khơng bị lão hố. Tuy nhiên nếu cho nhiều sẽ khơng cĩ lợi do ăn mịn thiết bị và làm giảm hoạt tính của amylaza.
- Nấu bán liên tục : Đặc điểm của phương pháp này là quá trình nấu được tiến
hành nấu trong 3 nồi khác nhau và chia thành nấu sơ bộ, nấu chín và nấu chín thêm. Phương pháp này tiết kiệm được hơi đốt và cho năng suất cao đồng thời thời gian nấu
được rút ngắn tuy nhiên phải sử dụng tới 3 nồi để nấu do đĩ tốn kém cho thiết bị. Nấu sơ bộ được thực hiện trong thiết bị hình trụ. Lúc đầu cho lượng nước 40 đến 500C vào cùng với tỷ lệ 3,5 đến 4lít/kg bột khuấy trộn rồi dùng hơi thứ từ nồi nấu chín thêm để đun dung dịch bột tới 70 đến 850C và duy trì khoảng 50 đến 60 phút sau đĩ đưa sang nồi nấu chín. Nấu chín tiến hành như trong phương pháp nấu gián đoạn tuy nhiên áp suất và thời gian nấu ít hơn. Áp suất nấu từ 2,8 đến 3,2 kg/cm2, nhiệt độ 130 đến 1350C, thời gian nấu khoảng 60 phút. Dịch cháo sau khi nấu chín được đưa sang nồi nấu chín thêm. Nồi nấu chín thêm cĩ dung tích gấp 3 lần so với nồi nấu chín,nhưng chỉ đổ đầy 2/3 nồi phần cịn lại chứa hơi. áp suất nấu từ 0,5 đến 0,7 kg/cm2, nhiệt độ 105 đến 1060C, thời gian nấu khoảng 50 đến 60 phút. Q trình nấu chín thêm là q trình liên tục.
Hiện nay ở nước ta hầu hết đang sử dụng phương pháp này trong các nhà máy sản xuất cồn lớn do hiệu quả tốt, thao tác vận hành đơn giản, các thơng số cơng nghệ khơng yêu cầu chặt chẽ lắm như : kích thước hạt bột, chất lượng bột…
-Nấu liên tục: Nấu liên tục cho phép cĩ được năng suất cao, tồn hao năng
lượng ít và thời gian nấu được rút ngắn. Tuy nhiên ở phương pháp này địi hỏi các điều kiện nghiêm ngặt như về kích thước của bột phải cĩ một tỷ lệ xác định,việc cung cấp điện, hơi nước,nước phải ổn định. Quá trình nấu liên tục cũng được thực hiện thơng qua 3 giai đoạn thực hiện trong 3 thiết bị khác nhau là : Nấu sơ bộ, nấu chín và nấu chín thêm.
Khi điều kiện kỹ thuật cho phép thì phương pháp này là tốt nhất để sử dụng trong các nhà máy sản xuất cồn do nĩ mang tính cơng nghiệp và dễ cơ giới hố,tự động hố.
3. Đường hố dịch cháo.
Tinh bột hồ tan trong dịch cháo sau khi nấu xong chưa thể lên men trực tiếp để thành rượu được. Để lên men được phải trải qua quá trình thuỷ phân do tác dụng của xúc tác amylaza để thành đường. Quá trình này gọi là đường hố nĩ đĩng vai trị quan trọng trong cơng nghệ sản xuất cồn Etylic, quyết định phần lớn hiệu suất thu hồi rượu do giảm bớt hoặc gia tăng đường và tinh bột cịn sĩt sau khi lên men. Trong quá trình đường hố thì tác nhân đường hố đĩng một vai trị quan trọng. ở nước ta thường dùng amylaza thu được từ nuơi cấy nấm mốc hoặc các chế phẩm amylaza nhập về. Hiện nay dùng các chế phẩm nhập ngoại là chính do chất lượng tốt mà chi phí lại khơng đắt hơn so với chi phí để tự nuơi cấy. Và chủ yếu là nhập về từ Đan Mạch.
Quá trình đường hố dịch cháo nấu cĩ thể thực hiện gián đoạn hay liên tục. Tuy nhiên về cơ bản thì nĩ bao gồm các cơng đoạn sau:
+Làm lạnh dịch cháo tới nhiệt độ đường hố. Cho chế phẩm amylaza vào dịch cháo và giữ ở nhiệt độ trên trong thời gian xác định để amylaza chuyển hố tinh bột thành dường. Làm lạnh dịch đường hố tới nhiệt độ lên men. Sau đường hố nhiệt độ dịch đường là 300C hàm lượng đường đạt 80 đến 100g/l.
4. Lên men dịch đường.
-Đường hố xong dịch đường được làm lạnh đến 28 đến 32 độ C và được đưa vào thùng lên men( hay cịn gọi là thùng ủ) cùng với 10% men giống. Ở đây nấm men
sẽ phát triển và dưới tác dụng của nấm men, đường sẽ biến thành rượu và khí cacbonic cùng nhiều sản phẩm trung gian khác. Đồng thời dưới tác dụng của amylaza,dextrin tiếp tục biến thành đường và lên men được glucoza và maltoza. Sau khi lên men xong ta thu được hỗn hợp gồm rượu-nước-bã cịn được gọi là giấm chín.
Q trình lên men cĩ thể được thực hiện gián đoạn hay liên tục : Khi lên men gián đoạn, men giống và dịch đường lúc đầu được bơm song song với nhau vào thùng, lượng men giống chiếm khoảng 10% so với thể tích thùng lên men nhưng dịch đường khơng bơm đầy thùng ngay mà thời gian đổ đầy một thùng lên men kéo dài từ 68 giờ để hạn chế sự phát triển của tạp khuẩn. Thời gian lên men là 3 ngày. Lên men gián đoạn cĩ ưu điểm là dễ làm, khi nhiễm tạp khuẩn dễ xử lý tuy nhiên năng suất thu được từ 1m3 thiết bị thấp.