CHƯƠNG 2. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.3 Các quá trình công nghệ trong sản xuất rượu
Bản chất của quá trình trích ly là sự rút chất hòa tan trong chất lỏng hay chất rắn bằng một hóa chất khác bằng một dung môi nhờ vào sự khuyết tán của các chất có nồng độ khác nhau.
Rượu: ưu điểm là tan tốttrong dầu ở trạng thái nóng, tách rượu bằng phương pháp làm lạnh hỗn hợp trích ly đến 16- 200C rượu sẽ lắngxuống và sẽ loại ra ngoài. Trong
công nghiệp dùng etylic 960 để trích ly dầu đậu tương. Đặc biệt dầu ve tan trong etylic ở bất cứ tỷ lệ nào (trạng thái nóng)(Lê Bạch Tuyết, 2005).
Với vai trò là dung môi trích ly,ở các nồng độ khác nhau rượu sẽ hòa tan các thành phần trong trái nhàu và tạo sản phẩm cần thiết.
2.3.2. Quá trình lên men rượu
Lên men rượu là một quá trình yếm khí với các thông số tối ưu theo nhiều nghiên cứu là pH = 4,2 và Brix đạt 220- 240. Nếu các yêu cầu về cơ chất được thỏa, nồng độ rượu đạt được ở cuối quá trình lên men phụ thuộc vào giống nấm men.
Một số sản phẩm phụ sinh ra trong quá trình lên men:
Trong quá trình lên men, ngoài sản phẩm chính là etanol và CO2 còn tạo ra nhiều tạp chất khác nhau nhưng chủ yếu là acid, ester, andehyt, metanol, furfurol,….
• Sựtạo thành acid
Trong quá trình lên men rượu, luôn luôn có sự tạo thành các acid hữu cơ: acetic, lactic, citric, pyrovic, succinic nhưng nhiều nhất là acetic và lactic. Acid acetic có thể được tạo thành từ phản ứng oxy hóa khử giữa hai aldehyde acetic:
CH3CHO + CH3CHO + H2O CH3COOH + C2H5OH Acid acetic có thể được tạo thành bởi pyruvat dehydronase theo phản ứng:
CH3CO– COOH + NAD.H2 CH3CHOHCOOH + NAD Hoặc: CH2(H2PO3)CHOHCHO + H2O CH3CHOHCOOH + H3PO4
• Sự tạothành andehyt
Là sản phẩm của quá trình trao đổi chất ở nấm men và cũng có thể được tạo thành qua con đường oxy hóa các loại rượu. Chủ yếu là hàm lượngAcetandehyt
Hàm lượng này giảm đi rất nhiều trong quá trình lên men phụ. Các andehyt này ngưng tụ lại với nhau để tạo thành các aldol hoặc tác dụng với etanol tạo thành dietylacetat.
• Sự tạothành ester
Song song với việc tạo ra acid và rượu, dưới tác dụng của enzyme esterase của nấm men, các acid và rượu sẽ tác dụng lẫn nhau để tạo thành những ester tương ứng:
R1CH2OH + R2COOH R2COOCH2R1 + H2O
Sự tạo thành ester sẽ xảy ra dễ dàng hơn khi các cấu tử tham gia phản ứng là các andehyt: R1CHO + R2CHO R1COOCH2R2
• Sựtạothành metanol
Trong thành phần nguyên liệu có chứa các pectin ester của các acid polygalacturovic nên khi nấu nguyên liệu thì ester này bị thủy phân tạo thành metanol.
Ester acid polygalacturovic t0 acid pectin + methanol
Tạo thành do hoạt động của nấm mốc: Trong chế phẩm amilaza thu nhận từ nấm
một lượng pectin bị thủy phân tạo thành acid pectic và metanol. (Nguyễn Xuân Dư, 2010).
2.3.3. Quá trình cất rượu
Dung dịch rượu sau lên men được đun nóng để tách rượu nhờ vào nhiệt bay hơi của rượu là 78,30C thấp hơn nước (1000C). Nhiệt độ chưng cất tốt nhất nên được duy trì ở khoảng 800C. Tuy vậy trong thực tế tại các lò sản xuất rượu đế thì nhiệt độ nung không được kiểm soát nên sản phẩm rượu có nhiều tạp chất. Furfurol (C5H4O2) còn gọi là furfaral là chất có tính chất độc hại cho các bộ máy tuần hoàn hô hấp và thần kinh. Furfurol được tạo thành trong giai đoạn cuối của quá trình chưng cất.
(Nguyễn Xuân Dư,2010)
Bảng3. Nhiệt độ sôi của một số cấu tử ở áp suất thường (760mmHg)
STT Hóa chất Nhiệt độ sôi (0C)
1 CH3CHO 21
2 CHOCHO 51
3 CH3COCH3 56.5
4 CH3COOCH3 57
5 CH3OH 64.6
6 CH3COOC2H5 77.2
Tạp chấtkhi cất rượu
7 CH3CH2OH 78.3 Nhiệt độ sôi của etanol
8 C6H6 80.2
9 CH3CHOHCH3 82.4
10 CH3CH2CH2OH 97.2
11 HCOOH 107.0
12 CH3 (CH3)CH2CH2OH 108.0 13 CH3CH2CH2CH2OH 117.7
14 CH3COOH 118.2
15 CH3
(CH3)CH2CH2CH2OH
132.0
16 CH3(CH3)CHCOOH 154.0
17 CH3 CH2CH2COOH 184.0
Tạp chất trong rượu ngọn, rượu cuối
18 A pinel 158.3 Dầu thông
19 Limonent 175.0 Dầu cam
20 Xitronenlal 206.5 Dầu chanh
21 Mentol 212 Dầu bạc hà
22 linalol 226 Dầu mùi
23 Giraniol 230 Dầu sả
24 Anetol 235.3 Dầu hồi
25 Aldehyde xinamic 246 Dầu quế
26 Ogennol 253.5 Dầu hương nhu
Quá trình này cóảnh hưởng lớn đến chất lượng rượu chưng cất, và các sản phẩm rượu cao độ có liên quan. (Lê Bạch Tuyết, 2005)
2.3.4. Quá trình sấy nguyên liệu
Là quá trình làm bốc hơi nước của sản phẩm bằng nhiệt độ bất kỳ và là sự khuếch tán do sự chênh lệch ẩm ở bề mặt và bên trong vật liệu hay sự chênh lệnh về áp suất riêng phần của nước ở bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh.
Công dụng của quá trình sấy: làm tăng độ giòn, dẻo, giữ được đặc tính đặc trưng cho sản phẩm ví dụ sấy các thực phẩm như rau, cải, sấy đường tan,cà phê tan, chè và các sản phẩm tiêu dùng khác như patê thực phẩm,phó mát, jăm bông, xúc xích,...
Sấy còn có tác dụng bảo quản, vì tạo lượng nước tối thiểu vi sinh vật khó phát triển. aw= 0,25 - 0,35 là tối ưu (điểm tối ưu bảo quản các sản phẩm sinh học ở nhiệt độ mát và nhiệt độ phòng).
* Biến Đổi Cảm Quan Khi Sấy
Màu: Mất hoặc giảm sắc tố, do tác dụng của nhiệt, cường độ màu tăng lên (do nước mất đi) có màu thẩm, màu nâu do phản ứng caramen hóa đường khử, phản ứng maye tạo melanoidin, phản ứng oxy hóa polyphenol,...
Mùi: Một số chất thơm bay hơi theo ẩm và do nhiệt độ phân hủy gây tổn thất mùi thơm. Đặc biệt là các chất thơm của các sản phẩm có nguồn gốc sinh học.
Vị: Do mất nước nên nồng độ chất vị tăng lên, độ vị tăng, nhất là vị ngọt và vị mặn, vị chua đôi khi giảm một cách tương đối (và các acid bay hơi đi). (Lê Bạch Tuyết, 2005)
2.3.5. Quá trình ly tâm
Là phương pháp tách một cách nhanh chóng các cấu tử có khối lượng riêng khác nhau. Thường tách pha rắn ra khỏi pha lỏng khi nồng độ pha rắn lớn hơn nhờ lực ly tâm. Nướctrái nhàu có chứa các thành phần không tan là các protein, mảnh vụn,… và có thể tách bằng phương pháp này.
Công thức: C= mw2/R trong đó: m: khối lượng w: tốc độ quay R: bán kính thùng quay C: lực ly tâm Tỷ số ly tâm: Kp = C/G G: trọng lực
Phạm vi sử dụng máy ly tâm:
- Chuẩn bị cho quá trình tiếp theo (đun nóng tách phần tử gây cháy, tách khuẩn), (ly tâm trước lọc)
Làm sạch (dầu ăn, nước trái cây), nâng cao chất lượng tinh bột, tách acid glutamic. (Lê Bạch Tuyết, 2005).
2.3.6. Quá trình lão hóa
Thường rượuđược trong thùng gỗ sồi, rượu hấp thụ mùi vịgỗ, tanin,... và tiếp xúc với không khí làm oxy hóa một số cấu tử tạp, làm cải thiện tính chất, rượu trở nên dịu và dễ uống hơn.
Các phản ứng hóa học xảy ra chủ yếu trong quá trình này là sự chuyển hóa aldehide, ceton,... thành acid hữu cơ và sự trao đổi ion giữa thùng chứa với dung dịch rượu. (http://tanagroup.com.vn, 6/10/2010).