Việc chuẩn bị dịch lên men từ rỉ đường gồm các công đoạn: Pha loãng sơ bộ, acid hóa, bổ sung chất dinh dưỡng, bổ sung chất sát trùng và pha loãng đến nồng độ yêu cầu.
Trong rỉ đường, nồng độ chất khô và hàm lượng đường rất cao nên tạo ra áp suất thẩm thấu lớn, nấm men không thể phát triển và lên men được. Trong rỉ đường còn có nhiều tạp chất có hại cho nấm men như chất keo, chất màu lại nghèo chất dinh dưỡng, đặc biệt là các chất chứa nitơ, photpho nên không phải là điều kiện thuận lợi cho nấm men phát triển. Rỉ đường có chứa nhiều loại vi sinh vật khác nhau, bị ức chế khi hàm lượng chất khô cao nhưng khi pha loãng dung dịch đến nồng độ thấp nhất định thì chúng sẽ phát triển.
Vì những lý do trên mà không thể tiến hành lên men rỉ đường nguyên được. Do vậy cần phải pha loãng rỉ đường để giảm áp suất thẩm thấu cho nấm men phát triển, và xử lý bằng các biện pháp như acid hóa, bổ sung chất dinh dưỡng, sát trùng để tạo điều kiện thuận lợi cho nấm men rượu phát triển mạnh.
∗ Các bước tiến hành xử lý, pha loãng rỉ đường
Rỉ đường
Pha loãng và xử lý mật rỉ Acid hóa
Bổ sung chất dinh dưỡng Sát trùng
Pha loãng
Trong mật rỉ thường chứa thường chứa 100.000 dến 500.000/g các tạp khuẩn không nha bào và khoảng 15.000 đến 50.000/g các tạp khuẩn có nha bào. Trong điều kiện nồng độ chất khô trong mật rỉ lớn hơn 75% thì chúng không sinh trưởng và phát triển nhưng vẫn bảo vệ được sự sống của mình. Khi pha loảng tới nồng độ thấp, chúng sẽ bắt đầu phát triển và tiêu hao đường của mật rỉ. Vì vậy cần xử lý nhằm diệt hết hoặc giảm bớt các tạp khuẩn đồng thời phá hủy các chất keo và loại bớt các tạp chất. Trước khi xử lý người ta thường pha loãng sơ bộ mật rỉ tới 45 – 50%. Nếu để ở nồng độ cao thì độ nhớt sẽ lớn, khả năng diệt tạp khuẩn và loại tạp chất sẽ kém. Nhưng pha loãng tới nồng độ thấp thì sẽ tốn thiết bị, tốn hơi nhưng diệt được nhiều tập khuẩn, tạp chất tách ra khỏi dịch dễ dàng hơn. Trong điều kiện sản xuất rượu, trước khi xử lý mật rỉ thường được pha loảng khoảng 2 lần.
− Acid hóa
Dịch rỉ đường sau khi pha loãng được acid hóa bằng cách dùng acid vô cơ như HCl hoặc H3PO4 hoặc acid lactic cho vào trong rỉ đường để hạ pH của rỉ đường xuống còn 4,5 – 5. Các nhà máy thường dùng H2SO4 đậm đặc với tỉ lệ 0,6% so với khối lượng rỉ đường đặc.
Có 2 phương pháp acid hóa:
+ Acid hóa nguội: cho acid với tỉ lệ nhất định vào rỉ đường đã pha loãng sơ bộ ở nhiệt độ môi trường.
+ Acid hóa nóng: nâng nhiệt của rỉ đường đã pha loãng sơ bộ lên 78 – 820C.rồi mới cho acid vào với tỉ lệ quy định.
Acid hóa nóng có lợi là giảm độ nhớt của rỉ đường, giúp cho các chất kết tủa dễ dàng, dễ lắng dễ lọc…đồng thời acid hóa nóng thì đường saccharose bị chuyển hóa tạo ra các đường dễ lên men như glucose, fructose,…
- Sát trùng
Có thể sử dụng nhiều chất sát trùng như: formol hoặc fluorsilicat natri,…vào trong rỉ đường nhằm ngăn ngừa hoặc tiêu diệt vi sinh vật xâm nhập, phát triển. Tính toán lượng hóa chất sát trùng sáo cho nồng độ 0,02% so với thể tích dịch lên men.
- Bổ sung chất dinh dưỡng
Bổ sung chất dinh dưỡng để cho nấm men phát triển tốt, quan trọng nhất là các muối chứa N và P. Nguồn bổ sung N là các muối Sunfat Amon hoặc Ure. Tỉ lệ Sunfat
Amon là 0,6 – 0,8% so với rỉ đường, Ure là 0,3 – 0,4% so với rỉ đường. Bổ sung P bằng muối Ca(H2PO4)2 với tỉ lệ 1%. Ngoài ra có thể bổ sung MgSO4.7H2O với lượng khoảng 0,1% so với khối lượng rỉ đường. Sau khi rỉ đường đã pha loãng sơ bộ, acid hóa, bổ sung chất sát trùng và các chất dinh dưỡng thì khuấy đề rồi để yên trong khoảng 2 – 4h để cho các tạp chất lắng xuống. Nếu rỉ đường bị nhiễm khuẩn nặng phải kết hợp dùng hơi nhiệt để nâng nhiệt độ lên đến 90 – 1000C. Việc nâng nhiệt độ rỉ đường sẽ nâng cao hiệu quả xử lý rỉ đường vì ngoài tác dụng sát trùng còn có tác dụng làm cho các chất kết tủa lắng nhanh, làm chuyển hóa một lượng đáng kể đường saccharose.
- Pha loãng đến nồng độ yêu cầu
Tùy theo phương pháp lên men một nồng độ hay nhiều nồng độ mà chúng ta pha loãng dịch rỉ đường có nồng độ khác nhau.
Lên men một nồng độ: dịch rỉ đường để nhân men và để lên men có cùng nồng độ 10 – 120Bx hoặc 12 – 140Bx.
Lên men nhiều nồng độ: pha loãng dịch rỉ đường đến 12 – 140Bx để nuôi cấy nấm men và nồng độ cao hơn để lên men 16 – 180Bx, 20 – 220Bx, 30 – 350Bx.
KẾT LUẬN
Cồn Etylic được sử dụng rất phổ biến, nó được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực như thực phẩm, y tế, nhiên liệu… Vì vậy để đáp ứng nhu cầu của thị trường người ta đã nghiên cứu ra nhiều loại nguyên liệu lêm men để sản xuất cồn Etylic.
Thông qua bài đồ án công nghệ này giúp chúng ta biết được về một số nguyên liệu và cách xử lý nguyên liệu trong sản xuất rượu Etylic.
Sau thời gian tìm hiểu trên sách báo, trên mạng internet cùng vói sự hướng dẫn cẩn thận, tỉ mỉ của thầy giáo Bùi Viết Cường em đã hoàn thành xong bài “đồ án công nghệ I” của mình. Tuy vậy bài làm của em còn nhiều thiếu sót nên em rất mong nhận được sự góp ý của thầy cô giáo.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. P.GS, TS. Nguyễn Đình Thưởng và TS. Nguyễn Thanh Hằng, “Công nghệ sản xuất và kiểm tra cồn etylic”, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật Hà Nội, năm 2007. [2]. ThS. Nguyễn Thân Cường, “Bài giảng công nghệ sản xuất rượu bia”, Nhà XB trường CĐ Lương thự - thực phẩm Đà Nẵng. [3].http://tailieu.vn/xem-tai-lieu/cong-nghe-san-xuat-do-uong.442409.html [4].http://luanvan.co/luan-van/cong-nghe-san-xuat-con-etylic-1966/(CNSX) [5].http://www.techmartvietnam.vn/Default.aspx? tabid=280&action=detail&productid=35914 [6]. https://sites.google.com/site/locruou/happy_new_year_2011/Home/cong-nghe- san-xuat-ruou-ngo [7]. http://luanvan.co/luan-van/chu-trinh-san-xuat-ruou-2815/ [8]. http://vi.wikipedia.org/wiki/S%E1%BA%AFn [9].http://orientbiofuels.com.vn/index.php? option=com_content&view=article&id=67%3Atng-quan-v-cay- sn&catid=48%3Atng-quan-v-cay-sn&Itemid=68&lang=vi [10]. http://doc.edu.vn/tai-lieu/luan-van-nghien-cuu-mot-so-thong-so-trong-quy-trinh- len-men-ruou-bap-sua-10074/