Giáo trình Sản xuất rượu bia nước giải khát - Diệp thị Ngọc Thà

8/20/2019 Giáo trình Sản xuất rượu bia nước giải khát - Diệp thị Ngọc Thà

http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-san-xuat-ruou-bia-nuoc-giai-khat-diep-thi-ngoc 1/148

Chöông 1: Giôùi thieäu röôïu - bia - nöôùc giaùi khaùt Tr ường C Đ Nghề Sóc Tr ăng

Diệp thị Ngọc Thà - 1 - http://www.ebook.edu.vn

Chöông 1: GIÔÙI THIEÄU RÖÔÏU - BIA - NÖÔÙC GIAÛI KHAÙT

*************1. VAI TROØ CUÛA RÖÔÏU - BIA- NÖÔÙC GIAÛI KHAÙT

1.1 Vai troø vaø nhu caàu cuûa nöôùc trong cô theåBaát kyø moät cô theå soáng naøo cuõng caàn ñeán nöôùc, nöôùc laø moät yeáu toá khoâng theå thieáu ñöôïcñeå duy trì vaø phaùt trieån söï soáng.

Ngoaøi vieäc tham gia vaøo thaønh phaàn caáu taïo cuûa cô theå, nöôùc coøn laø moâi tröôøng khoângtheå thieáu cho caùc quaù trình: lyù, hoùa, sinh hoïc xaûy ra nhaèm thöïc hieän caùc quaù trình trao ñoåi chaát,trao ñoåi naêng löôïng giöõa caùc thaønh phaàn cuûa cô theå vaø giöõa cô theå vôùi moâi tröôøng töø möùc vi moâ(phaân töû, teá baøo,…) ñeán möùc vó moâ laø caùc quaù trình ñoàng hoùa vaø dò hoùa haèng ngaøy cuûa cô theå.

Trong cô theå ngöôøi nöôùc chieám töø 60-70% khoái löôïng, trong ñoù khoaûng 50% nöôùc chöùatrong caùc teá baøo coøn khoaûng 20% nöôùc chöùa trong maùu vaø caùc dòch ngoaïi baøo.

Cô theå ngöôøi tieáp nhaän nöôùc töø beân ngoøai baèng nhieàu con ñöôøng khaùc nhau thoâng qua aên

uoáng vaø hít thôû, vaø thaûi nöôùc söû duïng, vaø nöôùc dö thöøa baèng nhieàu con ñöôøng khaùc nhau: ñi ratheo heä thoáng tieâu hoùa (phaân, nöôùc tieåu), ra theo moà hoâi vaø hít thôû (hoâ haáp).

Ngoaøi ra cô theå coøn nhaän ñöôïc moät löôïng lôùn nöôùc ñaùng keå do söï oxy hoùa caùc chaát dinhdöôõng ôû beân trong cô theå (glucid, protit, lipit,…)

Löôïng nöôùc cuûa moät cô theå khoûe maïnh, bình thöôøng khaù oån ñònh, hay noùi caùch khaùc söïtieáp nhaän vaø söï thaûi nöôùc ra cuûa cô theå luoân luoân ôû traïng thaùi caân baèng. Nhu caàu nöôùc haøngngaøy cuûa cô theå phuï thuoäc nhieàu vaøo yeáu toá: traïng thaùi söùc khoûe, sinh lyù cuûa cô theå, möùc ñoäñoàng hoùa, dò hoùa, möùc ñoä saûn sinh naêng löôïng (hay tình traïng vaø möùc ñoä lao ñoäng) cuûa cô theå,ñieàu kieän moâi tröôøng soáng cuûa cô theå….Bình thöôøng nhu caàu naøy trung bình 2÷3 lít/ngaøy.

Trong caùc tröôøng hôïp ñaëc bieät: lao ñoäng vaø lao ñoäng naëng nhoïc, thôøi tieát hay ñieàu kieänlao ñoäng khaéc nghieät (quaù noùng, quaù khoâ,…) vaø ñoâi khi do beänh lyù,… nhu caàu nöôùc coù theå ≥ 4 -5lít/ ngaøy.

Vì moät lyù do naøo ñaáy, löôïng nöôùc thaûi ra khoûi cô theå lôùn hôn löôïng nöôùc coù theå tieáp nhaänñöôïc, traïng thaùi caân baèng nöôùc cuûa cô theå bò phaù vôõ seõ gaây ra söï nguy hieåm cho cô theå. Söï nguyhieåm naøy coù theå daãn ñeán caùi cheát (do thieáu nöôùc) khi cô theå maát ñi ≥ 20÷ 25% nöôùc cuûa noù.

1.2 Vai troø cuûa röôïu - bia - nöôùc giaûi khaùtNöôùc uoáng caùc loaïi laø nguoàn cung caáp nöôùc chuû yeáu haèng ngaøy cho cô theå, coù vò trí ñaëc

bieät quan troïng vaø coù yù nghóa cho cô theå. Khi maát nöôùc nhieàu, khi phaûi lao ñoäng trong caùc ñieàukieän khaéc nghieät, cöôøng ñoä lao ñoäng quaù lôùn, hay ñieàu kieän soáng quaù noùng nöïc khoâ khan,… vaø

coøn coù theå qua caùc nhu caàu veà sinh lyù, beänh lyù….Ngoaøi vieäc boã sung nöôùc vaø giaûi nhieät röôïu -bia - nöôùc giaûi khaùt coøn coù taùc duïng quan troïng khaùc nhö boã sung caùc chaát dinh döôõng, muoáikhoaùng, caùc chaát sinh naêng löôïng, caùc chaát coù taùc duïng döôïc lyù,… cho cô theå. Ñoù chính laønguyeân nhaân coù nhieàu loaïi röôïu - bia -nöôùc giaûi khaùt khaùc nhau phuïc vuï cho nhu caàu, thò hieáuvaø ñoâi khi theo caû phong tuïc taäp quaùn cuûa con ngöôøi.

2. PHAÂN LOAÏI RÖÔÏU - BIA - NÖÔÙC GIAÛI KHAÙTNöôùc uoáng coù nhieàu loaïi, nhieàu daïng khaùc nhau vaø ngöôøi ta coù theå döïa vaøo nguoàn

nguyeân lieäu, döïa vaøo phöông phaùp saûn xuaát, muïc ñích söû duïng ñeå phaân loaïi vaø goïi teân.

2.1 Röôïu

Coù theå chia chuùng ra laøm 2 nhoùm chính:

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COMóng góp PDF bở i GV. Nguy ễ n Thanh Tú





- Röôïu pha cheá (hay toång hôïp nhaân taïo): ñöôïc pha cheá töø caùc nguoàn nguyeân lieäu töïnhieân hay toång hôïp thoâng qua söï taùc ñoäng vaø yù muoán cuûa con ngöôøi thaønh moät theå ñoàng nhaát.(röôïu Quisky, röôïu Rum,…)

- Röôïu leân men: Ñöôïc taïo thaønh töø quaù trình leân men röôïu cuûa caùc nguoàn nguyeân lieäu coùñöôøng, coù nguoàn goác khaùc nhau nhôø caùc heä naám men khaùc nhau, theo nhu caàu vaø yù muoán cuûa

con ngöôøi. Röôïu leân men ñöôïc chia laøm 2 loaïi chính.+ Röôïu leân men chöng caát: (röôïu traéng, röôïu neáp goø ñen,…)+ Röôïu leân men khoâng chöng caát: (Caùc loïai röôïu traùi caây, röôïu vang,…)

2.2 BiaDöïa vaøo nguoàn nguyeân lieäu malt ñeå saûn xuaát bia, coù theå chia bia laøm 2 loaïi chính- Bia vaøng: Ñöôïc saûn xuaát töø malt vaøng.- Bia ñen: Ñöôïc saûn xuaát töø malt thaãm.

2.3 Nöôùc giaûi khaùtCoù theå chia chuùng ra laøm 2 nhoùm chính:- Nöôùc giaûi khaùt pha cheá (hay toång hôïp nhaân taïo): Laø nöôùc giaûi khaùt ñöôïc pha cheá töø caùc

nguoàn nguyeân lieäu töï nhieân hay toång hôïp thoâng qua söï taùc ñoäng vaø yù muoán cuûa con ngöôøi thaønhmoät theå ñoàng nhaát, coù hay khoâng coù gaz

- Nöôùc giaûi khaùt leân men: Laø nöôùc giaûi khaùt ñöôïc taïo thaønh töø quaù trình leân men röôïuchöa keát thuùc caùc nguyeân lieäu coù ñöôøng töø caùc nguoàn goác khaùc nhau nhôø caùc heä naám men khaùcnhau, theo nhu caàu vaø yù muoán cuûa con ngöôøi. Nöôùc giaûi khaùt leân men luoân coù CO 2 (gaz) vaøalcool trong thaønh phaàn cuûa noù ôû caùc möùc ñoä khaùc nhau.

Trong moãi moät nhoùm laïi coù nhieàu loaïi vôùi teân goïi khaùc nhau: nhö goïi theo teân nguyeânlieäu (nhö nöôùc giaûi khaùt pha cheá höông döùa, nöôùc döùa leân men, nöôùc cam pha cheá, nöôùc cam leânmen, boät cam giaûi khaùt, vieân giaûi khaùt höông cam,…)

Veà cô baûn caùc loaïi chính trong töøng nhoùm nhö sau:Caùc loaïi cuûa nhoùm nöôùc giaûi khaùt pha cheá.+ Nöôùc baõo hoøa CO2 hay coøn goïi “Nöôùc Soda”+ Nöôùc giaûi khaùt pha cheá caùc loaïi coù gaz (khí CO2) (nhö xaù xò, pessi, coca-cola,…)+ Nöôùc giaûi khaùt pha cheá caùc loaïi khoâng coù gaz (nhö nöôùc bí ñau, nöôùc döøa lon,…)+ Nöôùc giaûi khaùt pha cheá chöõa beänh (nhö caùc loaïi nöôùc khoaùng, suoái,…)+ Nöôùc giaûi khaùt pha cheá dinh döôõng (caùc loaïi treân boã sung theâm sinh toá, acid

amin,…)Caùc loaïi cuûa nhoùm nöôùc giaûi khaùt leân men:

+ Nöôùc giaûi khaùt leân men töø nöôùc quaû caùc loaïi (nhö maät daâu taàm, maät nho,…)

2.4 Tình hình saûn xuaát röôïu - bia - nöôùc giaûi khaùt .

Vì nhu caàu con ngöôøi ngaøy caøng taêng, ñieàu kieän kyõ thuaät, cô sôû vaät chaát ngaøy caøng phaùttrieån vaø taùc duïng ña daïng cuûa röôïu - bia - nöôùc giaûi khaùt,… Neân tình hình saûn xuaát nöôùc giaûikhaùt trong nhöõng naêm gaàn ñaây phaùt trieån maïnh meõ vaø oà aït. Chöa coù moät ai coù theå thoáng keâ heátñöôïc caùc loaïi röôïu – bia - nöôùc giaûi khaùt cuøng vôùi soá löôïng, caùc chæ tieâu chaát löôïng cuï theå cuûatöøng loaïi ( treân Theá Giôùi vaø Vieät Nam cuõng vaäy).

Boä Coâng Nghieäp ban haønh Quyeát ñònh 18/2007/QÑ - BCN vaøo ngaøy 8/5/2007 veà vieäcquy hoaïch toång theå phaùt trieån ngaønh bia- röôïu - nöôùc giaûi khaùt Vieät Nam ñeán naêm 2010. Theo

ñoù xaây döïng ngaønh bia- röôïu - nöôùc giaûi khaùt thaønh moät ngaønh kinh teá maïnh; phaán ñaáu haï giaùthaønh, naâng cao khaû naêng caïnh tranh, ñaùp öùng nhu caàu trong nöôùc vaø ñaåy maïnh xuaát khaåu, taêngnguoàn thu ngaân saùch, hoäi nhaäp vöõng chaéc kinh teá khu vöïc vaø theá giôùi.







Muïc tieâu cuï theå ñeán naêm 2010, saûn xuaát 3.500 trieäu lít bia, 145 trieäu lít röôïu vaø 1.650trieäu lít nöôùc giaûi khaùt. Quy hoaïch phaùt trieån saûn phaåm laø taäp trung ñaàu tö caùc nhaø maùy coù coângsuaát lôùn, thieát bò, coâng ngheä hieän ñaïi, saûn xuaát kinh doanh coù hieäu quaû, ñaùp öùng yeâu caàu veà moâitröôøng, caùc ñieàu kieän veà veä sinh an toaøn thöïc phaåm (VSATTP), ñaûm baûo chaát löôïng vaø giaùthaønh ñöôïc ngöôøi tieâu duøng chaáp nhaän

3 QUI TRÌNH COÂNG NGHEÄ SAÛN XUAÁT RÖÔÏU – BIA – NÖÔÙC GIAÛI KHAÙT3.1 Qui trình coâng ngheä saûn xuaát röôïu

3.1.1 Qui trình coâng ngheä saûn xuaát röôïu pha cheá

Hình 1.1: Qui trình coâng ngheä saûn xuaát röôïu pha cheá

3.1.2 Qui trình coâng ngheä saûn xuaát röôïu leân men (nguyeân lieäu chöùa tinh boät,

nguyeân lieäu chöùa ñöôøng)

a. Chöng caát

Hình 1.2: Qui trình coâng ngheä saûn xuaát röôïu leân men qua chöng caát

Chaát maøu

Ñöôøng

Nöôùc

Xuaát xöôûng thaønh phaåm

Naáu xiroâ Loïc trong xiroâ

Xöû lyù, laøm saïch

Coàn

Chaát muøi

Chai

Pha loûng coàn Phoái troän

Loïc

Laøm khoâRöûa, saùt truøng Chieát chai

Naám men

Nguyeân lieäu Leân men Chöng caát

Chai









b. Khoâng chöng caát

Baõ

Hình 1.3: Qui trình coâng ngheä saûn xuaát röôïu leân men khoâng qua chöng caát

Ghi chuù: Nguyeân lieäu chöùa tinh boät caàn phaûi ñöôïc naáu chính tröôùc khi leân men

3.2 Qui trình coâng ngheä saûn xuaát bia

Baõ (malt, gaïo)

Hình 1.4: Qui trình coâng ngheä saûn xuaát bia

Nguyeân lieäu Leân men Loïc


Naám men Ñöôøng

Chai


Naáu chaùo

LoïcXöû lyù, laøm saïch

Naáu chaùo

Dòch nha

Loïc


Gaïo

Nöôùc

Malt

Chai

Phuï gia

Houblon

Leân men Naám men

Boät trôï loïc








3.3 Qui trình coâng ngheä saûn xuaát nöôùc giaûi khaùt

3.3.1 Phöông phaùp tröïc tieáp

3.3.2 Phöông phaùp giaùn tieáp

: Nguyeân lieäu, vaät lieäu ban ñaàu

: Quaù trình coâng ngheä

: Saûn phaåm thaønh phaåm Hình 1.5: Qui trình coâng ngheä saûn xuaát nöôùc giaùi khaùt


Xöû lyù, khöû truøng

Xöû lyù, taùch taïp chaát

Phoái troän

Laøm laïnh, baõo hoøa CO2

Laøm khoâRöûa, saùt truøng Chieát chaiChai

Nöôùc Laøm laïnh, baøi khí

Ñöôøng

CO2


Chaát muøi

Chaát maøu

Nöôùc Ñöôøng Acid TP CO2

Xöû lyù, khöû truøng

Laøm laïnh, baøi khí Loïc trong xiroâ

Naáu xiroâ Xöû lyù, taùch taïp chaát

Baõo hoøa CO2 Pha cheá xiroâ baùnthaønh phaåm

Chieát chai Laøm khoâ Röûa, saùt truøng Chai


Chaát muøi

Chaát maøu

Ñoùng nuùt, daùn nhaõn





Chöông 2: Nguyeân lieäu trong saûn xuaát röôïu - bia - nöôùc giaûi khaùt Tr ường C Đ Nghề Sóc Tr ăng


Chöông 2: NGUYEÂN LIEÄU TRONG SAÛN XUAÁT RÖÔÏU- BIANÖÔÙC GIAÛI KHAÙT

***************

1. NÖÔÙCTrong coâng nghieäp saûn xuaát röôïu - bia - nöôùc giaûi khaùt, nöôùc laø nguoàn nguyeân lieäukhoâng theå thay theá, ñöôïc söû duïng raát roäng raõi, vôùi nhieàu muïc ñích khaùc nhau: Treân daây chuyeàncoâng ngheä chính, nöôùc ñöôïc duøng trong quaù trình naáu nguyeân lieäu, pha loaõng dung dòch. Ngoaøira nöôùc coøn ñöôïc duøng ôû nhöõng quaù trình khaùc nhö: ñeå xöû lyù nguyeân lieäu, vaän chuyeån nguyeânlieäu, laøm nguoäi baùn thaønh phaåm, veä sinh thieát bò, caáp nöôùc cho loø hôi,…Neân thaønh phaàn , tínhchaát hoùa lyù, chaát löôïng nöôùc aûnh höôûng tröïc tieáp tôùi kyõ thuaät saûn xuaát vaø chaát löôïng saûn phaåm.

1.1. Thaønh phaàn, tính chaát vaø caùc chæ tieâu cuûa nöôùc- Thaønh phaàn, tính chaát cuûa nöôùc phuï thuoäc vaøo nguoàn caáp nöôùc:

Nöôùc maïch chöùa nhieàu muoái vaø chaát höõu cô

Nöôùc möa chöùa nhieàu khí.Nöôùc ñaàm hoà, … chöùa nhieàu hôïp chaát höõu cô, vi sinh vaät,…1.1.1 Thoâng thöôøng haøm löôïng coù trong nöôùc nhö sau

Baûng 2.1:

+ Caën khoâ 200 ÷ 500 mg/l +Cl (daïng lieân keát) 10 ÷ 40 mg/l+ CaO 80 ÷ 100 mg/l + SiO2 5 ÷ 16 mg/l+ MgO 20 ÷ 40 mg/l + N2O5 ≤ 10 mg/l+ SO3 5 ÷ 80 mg/l + Caùc chaát höõu cô ≤ 2 mg/l

a-Caùc daïng hôïp chaát toàn taïi trong nöôùc thöôøng ôû caùc daïng muoái nhö Ca(HCO3)2,g(HCO3)2 Fe(HCO3)2, CaCl2, MgCl2, CaCO3, FeCO3, CaSO4, MgSO4, NaSO4, Na2SO4, Na2CO3, NaCl, K2CO3,….MgCO3 (hoøa tan yeáu) CaCO3, FeCO3 (khí hoøa tan) vaø caùc daïng khaùc nhö: muoáialuminat, silicat, phophat, nitrat, nitrit, NH3,… Caùc muoái thöôøng hoøa tan ôû daïng ion, trong ñoùnhieàu nhaát laø Ca2+, Mg2+, H+, Na+, K+, Fe2+, Mn2+, Al3+ vaø OH-, HCO3

-, Cl-, SO42-, NO3

-, NO2-,

SiO3- vaø PO4

3-,….b-Caùc muoái Ca2+, Mg2+ laø nguyeân nhaân gaây neân ñoä cöùng cuûa nöôùc. Ñoä cöùng ñöôïc

bieåu thò baèng miligam ñöông löôïng (mg-E) ion canxi vaø magie trong 1 lít nöôùc.Ñoä cöùng ñöôïc chia ra laøm 3 loaïi:

- Ñoä cöùng taïm thôøi (hay coøn goïi laø ñoä cöùng cacbonat) gaây neân do söï coù maët cuûa bicacbonatvaø cacbonat canxi vaø magieâ coù trong nöôùc, khi bò ñun soâi keùo daøi, CO 2 seõ bay ra,caùc muoái naøy seõ keát tuûa theo phaûn öùng:

A.(HCO3)2 ACO3↓ + CO2↑ + H2O (A: Ca hay Mg)- Ñoä cöùng vónh cöûu (hay coøn goïi laø ñoä cöùng sunfat) gaây neân do caùc muoái khaùc: ion Canxi vaø

magie keát hôïp vôùi goác muoái cuûa caùc axit voâ cô maïnh. Caùc muoái naøy luoân luoân hoøa trong nöôùc(khoâng bò keát tuûa khi ñun soâi) ví duï CaCl2, MgCl2, CaSO4, MgSO4, Ca(NO3)2,..

- Ñoä cöùng chung laø toång ñoä cöùng taïm thôøi vaø ñoä cöùng vónh cöûu. Ñoä cöùng ñöôïc bieåu thò nhösau:

10 cöùng töông ñöông 10mg CaO hay 7.19 MgO/1lít nöôùc vaø 1mg ñöông löôïng (E) töông

ñöông vôùi: 20.04mg ion Canxi hay 12.46 mg ion Magie/1lít nöôùc.1mg –E/lít = 2.80 hay 10 = 0.356 mg – E/lít.(Ñoä cöùng thöôøng ñöôïc ño theo thang ñoä cöùng cuûaÑöùc)







c- Döïa theo ñoä cöùng chung nöôùc ñöôïc chia ra: Baûng 2.2:

Nöôùc meàmNöôùc raát meàmNöôùc cöùng trung bình

Nöôùc töông ñoái cöùngNöôùc cöùngNöôùc raát cöùng

4 ÷ 80 D hay 1.4 ÷ 2.8 mg – E/lít0 ÷ 40 D hay 0 ÷ 1.4 mg – E/lít8 ÷ 120D hay 2.8 ÷ 4.2 mg – E/lít

12 ÷ 180

D hay 4.2 ÷ 6.4 mg – E/lít18 ÷ 300D hay 6.4 ÷ 10.7 mg – E/lít300D hay 10.7 mg – E/lít

Ñeå ñôn giaûn thöïc teá coù theå chia goäp laïi nhö sau: Baûng 2.3:

Nöôùc raát cöùng coùNöôùc cöùng coùNöôùc hôi cöùng coùNöôùc meàm coùNöôùc raát meàm coù

> 10mg –E/l - Duøng giaët quaàn aùo raát khoù saïch6 ÷ 10 mg – E/l3 ÷ 6 mg – E/l - Khoâng duøng cho noài hôi1.5 ÷ 3 mg –E/l - Duøng ñeå pha cheá röôïu – bia- nöôùc giaûi0 ÷ 1.5 mg – E/l khaùt noùi chung

Ñoä cöùng laø chæ soá quan troïng cuûa nöôùc duøng trong sinh hoaït vaø caùc ngaønh coâng nghieäpkhaùc nhau. Vôùi nöôùc duøng ñeå naáu nguyeân lieäu vaø pha cheá coù ñoä cöùng thaáp hôn nöôùc uoáng thoângthöôøng, thì söï tieâu hao caùc acid thöïc phaåm giaûm ñi.

1.1.2 Ñoä caën toaøn phaànLaø toång caùc chaát voâ cô, höõu cô (hoøa tan hay khoâng hoøa tan), khoâng keå caùc chaát khí coù

trong nöôùc. Ñöôïc bieåu thò baèng mg/l. Bao goàm caën hoøa tan vaø caën khoâng hoøa tan (tinh caën haycaën) voâ cô. Nöôùc sinh hoaït ñoä caën toaøn phaàn phaûi < 1000mg/l.

Phöông phaùp xaùc ñònh caën nhö sau:-Nöôùc → Ñun cho boác hôi heát → Saáy 105 ÷ 1100C ñeán khi troïng löôïng khoâng ñoåi: caën toaønphaàn-Nöôùc → Loaïi boû caën khoâng hoøa tan → Ñun cho boác hôi heát nöôùc → saáy 105 ÷ 1100C ñeánkhi troïng löôïng khoâng ñoåi: caën hoøa tan.-Nöôùc → Ñun cho nöôùc boác hôi heát → Nung 8000C: tinh caën toøan phaàn.-Nöôùc → Loïc boû caën → Ñun boác hôi → Nung 8000C: tinh caën hoøa tan

1.1.3 Ñoä pHÑöôïc ñaëc tröng bôûi noàng ñoä H+ coù trong nöôùc (pH = -lg[H+]) noù theå hieän caùc tính acid,

kieàm hay trung hoøa cuûa nöôùc.Neáu pH < 7: Nöôùc coù tính acidNeáu pH = 7: Nöôùc trung hoøaNeáu pH > 7: Nöôùc coù tính kieàm

Ñoä pH laø chæ soá quan troïng trong saûn xuaát röôïu - bia - nöôùc giaûi khaùt, khi saûn xuaát röôïu –bia –nöôùc giaûi khaùt chæ duøng nöôùc coù pH < 7 (5 ÷ 6)

1.1.4 Ñoä kieàmÑaëc tröng cho khaû naêng cuûa nöôùc keát hôïp vôùi caùc acid maïnh (thöôøng duøng HCl). Bieãu

dieãn baèng mg-E cuûa caùc ion OH-, CO32-, HCO3

- vaø moät soá ion khaùc cuûa caùc acid höõu cô yeáu nhögumat, Hydrat....coù trong 1 lít nöôùc.

Ñoä kieàm ñöôïc chia ra: ñoä kieàm Bicacbonat, cacbonat vaø hydrat. Ñeå xaùc ñònh ñoä kieàm,duøng caùc chaát chæ thò nhö Phenolphtalcin vaø metyl da cam theo sô ñoà:







Chuaån ñoä = Phenolphtalcin Chuaån ñoä Metyl da camNöôùc → maøu hoàng /1/ → ñeán maøu da cam /2/

Töông ñöông pH = 8.2 ÷ 8.4 Töông ñöông pH = 4 ÷ 4.3- Löôïng acid tieâu hao/1/ cho bieát haøm löôïng OH- vaø CO3

2- theo phaûn öùng:OH- + H+ (acid) → H2O

CO32-

+ H+

(acid) → HCO3-

. Goïi laø ñoä kieàm töï do (mg-E/l)- Löôïng acid tieâu hao /2/ cho bieát löôïng HCO3- theo phaûn öùng:

HCO3- + H+ (acid) → CO2 +H2O

Ñoä kieàm chung = [OH-] + [CO32-] + [HCO3

-] (mg-E/l)Ñoä kieàm chung = [OH-] + [CO3

2-] + [HCO3-] (mgE/l)

Ñaây laø moät chæ soá quan troïng veà chaát löôïng cuûa nöôùc. Neáu quaù lôùn seû aûnh höôûng xaáu tôùicaùc quaù trình sinh hoïc khi ñöôøng hoùa, leân men, … ngoaøi ra seõ tieâu toán nhieàu acid thöïc phaåmtrong khi thöïc hieän quaù trình pha cheá.

1.1.5 Ñoä oxy hoùa (chæ soá oxy hoùa)Ñaëc tröng cho haøm löôïng taïp chaát höõu cô hoøa tan vaø moät soá chaát voâ cô deã oxy hoùa coù

trong nöôùc, (chaát nhaày, keo, acid höõu cô,…) ñöôïc bieãu dieãn baèng mg KMnO4 hay O2. Khi oxyhoùa caùc chaát treân trong 1 lít nöôùc khi ñun soâi dö 10 phuùt vaø dö KMnO4.

2 KMnO4 +3 H2SO4→ 5O2 +2 MnSO4 + K2SO4 + 3H2O(1mg O2 töông ñöông vôùi 3.95 mg KMnO4)Chæ soá naøy cao, chöùng toû nöôùc bò nhieãm baãn nhieàu (nhaát laø nöôùc ao, ñaàm laày: ≥ 400

mgO2 /l hay nöôùc soâng: 1 ÷ 6 mg O2 /l). Ñoái vôùi nöôùc ngoït pha cheá, chæ soá naøy caøng nhoû caøng toát(< 2mg O2 /l). Nöôùc uoáng thöôøng khoâng ñöôïc >3mgO2 /l.

1.1.6 Moät soá thaønh phaàn vaø caùc chæ soá khaùc cuûa nöôùc a. Ñoä maøu: Maøu do caùc chaát gumid, caùc hôïp chaát keo cuûa saét vaø söï phaùt trieån cuûa moät

soá vi sinh vaät, thöïc vaät (nhö rong, taûo gaây neân) Nöôùc caøng trong (ñoä maøu thaáp) chaát löôïng caøng cao. b. Muøi vaø vò: Phuï thuoäc vaøo thaønh phaàn caùc chaát coù trong nöôùc vaø chuû yeáu laø caùc taïp

chaát hoøa tan trong nöôùc quyeát ñònh. Vò cuûa nöôùc coù theå coù: maën, chua, hôi ngoït hay cay nheï.Muøi cuûa nöôùc coù theå do caùc muøi töï nhieân taïo neân ( nhö muøi buøn ñaát, vi sinh vaät, phuø du, coû daïi,hay xaùc sinh vaät,...) hoaëc caùc muøi nhaân taïo khaùc nhö muøi clo, phenol,... khi khai thaùc vaø xöû lyùnöôùc gaây neân.

Muøi vò xaùc ñònh baèng caûm quan (thöû neám) vaø thöôøng chia ra 5 caáp: Raát yeáu – yeáu – roõ –roõ nheï –raát roõ.

c. Noàng ñoä saét: Thöôøng toàn taïi döôùi daïng Fe2+, Fe3+, nöôùc nguoàn thöôøng ôû daïng Fe2+ hoøatan, nöôùc maët (loä thieân) thöôøng ôû daïng keo hay hôïp chaát hoaëc coù theå ôû daïng oxid – gumid –saét.

Haøm löôïng saét trong nöôùc caøng ít, chaát löôïng nöôùc caøng cao (Fe laø nguyeân nhaân chuû yeáugaây neân caùc aûnh höôûng xaáu nhö taïo maøu, muøi tanh khoù chòu, ñuïc,...cho nöôùc).

Thöôøng bieåu thò baèng mg/l. d. Noàng ñoä mangan, acid Xilicic:Mangan thöôøng coù nhieàu trong nöôùc ngaàm ôû daïng bicacbonat (Mn2+)Acid Xilicic: thöôøng coù nhieàu trong nöôùc thieân nhieân vaø toàn taïi döôùi nhieàu daïng khaùc

nhau (töø daïng keo ñeán daïng ion)

Thöôøng ñöôïc bieåu thò baèng mg/lít







e. Caùc hôïp chaát chöùa Nitô : HNO3, HNO2, NH3,... söï coù maët caùc hôïp chaát naøy chöùng toûnöôùc bò nhieãm baån (ví duï neáu coù NH3: ñang bò nhieãm baån, coù HNO2: môùi bò nhieãm baån vaøHNO3: ñaõ bò nhieãm baån laâu,...) Ñoàng thôøi cuõng coù theå do caùc hôïp chaát voâ cô gaây ra.

f. Caùc clorua vaø Sunfat : Thöôøng gaëp trong nöôùc döôùi daïng muoái cuûa Na, Ca, Mg vaø ñöôïcbieåu thò baèng mg/l

g. Iod vaø Fluo: Thöôøng gaëp trong nöôùc döôùi daïng ion, chuùng aûnh höôûng tröïc tieáp tôùi söùckhoûe vaø gaây beänh cho ngöôøi tieâu duøng.Nöôùc uoáng cho pheùp: Iod: 0.005 ÷ 0.007 mg/l.

Fluo:1mg/l(neáu fluo >1: deã hoûng men raêng vaø <1: deã sinh ñau raêng)(neáu iod < 0.005mg/l: deã sinh böôùu coå,…)h. Caùc chaát khí hoøa tan: O2, H2S, CO2,.. Nöôùc thieân nhieân thöôøng coù nhieàu haøm löôïng raát

khaùc nhau.Neáu nhieàu O2 vaø khí khaùc: khoâng coù lôïi cho saûn xuaát nöôùc ngoït pha cheá. Noù laøm giaûm

löôïng CO2 khí baõo hoøa, deã gaây muøi vò laï vaø laøm giaûm chaát löôïng do xaûy ra caùc quaù trình oxyhoùa….(neân phaûi baøi khí tröôùc khi baõo hoøa CO2)

H2S: Gaây cho nöôùc coù muøi khoù chòu, aên moøn kim loaïi thieát bò…i. Chæ soá sinh hoïc: Ñaëc tröng cho söï xaâm nhaäp vaø phaùt trieån cuûa caùc loaïi vi sinh vaät, thöïc

vaät (phuø du, rong taûo,…) coù trong nöôùc.Ñöôïc bieåu hieän baèng soá löôïng vi sinh vaät trong 1 ml nöôùc. Chuùng laø nguyeân nhaân laøm hö

hoûng, giaûm chaát löôïng nöôùc vaø gaây beänh cho con ngöôøi.- Chæ soá Ecoli: laø vi truøng ñöôøng ruoät toái ña cho pheùp coù trong 1ml nöôùc. Nöôùc sinh hoaït

cho pheùp ≤ 3.- Phuø du, rong taûo: Thöôøng coù nhieàu trong nöôùc ao, ñaàm, hoà, ôû daïng lô löûng hay baùm vaøo

ñaùy (hoà, ao, ñaàm, thuøng, beå,…) laøm giaûm chaát löôïng nöôùc vaø gaây khoù khaên cho xöû lyù nöôùc. Baûng 2.4: Tham khaûo: Tieâu chuaån nöôùc cho sinh hoaït (TC.33-68)

-Muøi vò (200C)- Ñoä maøu ( Flatin Colat)- Ñoä ñuïc (caën)- pH- [Fe]- [Mn]- Ñoä cöùng

(max. cho pheùp: 20

0

Ñöùc)

Khoâng100 5mg/l6.5 ÷ 8.50.3 mg/l0.2mg/l120 Ñöùc

-Haøm löôïng Clo- Axit Sulfuric- [As]- [Pd]- [F]- [Zn]- [Cu]

-Ñoä oxy hoùa

≤ 0.5mg/l≤ 80mg/l≤ 0.05mg/l≤ 0.1mg/l≤ 3mg/l≤ 5mg/l≤ 3mg/l

≤ 2mg O2 /l1.2 Caùc tieâu chuaån chaát löôïng cuûa nöôùc trong saûn xuaát röôïu - bia - nöôùc giaûi khaùt

1.2.1 Tieâu chuaån chaát löôïng cuûa nöôùc trong saûn xuaát röôïu- Ñoä cöùng khoâng quaù 7mg ñöông löôïng/lít, phaûi trong suoát, khoâng maøu, khoâng muøi. Haøm

löôïng muoái khoâng ñöôïc quaù yeâu caàu sau (mg/lít). Baûng 2.5:

- Cl- - SO4

2-

- [As]

≤ 0.5mg/l≤ 80mg/l≤0.05mg/l

-[Pb]-[F]-[Zn]

≤ 0.1mg/l

≤ 3 mg/l

≤ 5 mg/l

- Cu2+

- [Fe]- NO3-

≤ 3 mg/l≤ 0.3 mg/l≤ 40 mg/l

- Khoâng coù hoaëc chæ coù ít caùc muoái kim loïai naëng nhö Hg, Ba,...- Khaû naêng oxy hoùa1 lít nöôùc khoâng quaù 2 ml dd KMnO4 (0.01N)







- Chaát caën khoâng vöôït quaù 1.000 mg/lít. Nöôùc maët (soâng hoà) thöôøng löôïng muoái khoaùngthaáp, dao ñoäng töø 40 -500mg/lít. Nöôùc ngaàm haøm löôïng muoái khoaùng nhieàu hôn khoaûng 500-3000 mg/lít, haøm löôïng caùc chaát höõu cô khoâng vöôït quaù 4 mg/lít vaø vi sinh vaät haàu nhö khoângcoù.

- pH kieàm khoâng thích hôïp cho quaù trình naáu nguyeân lieäu vaø taïo ñieàu kieän thuaän lôïi cho

vi sinh vaät gaây haïi phaùt trieån, thuùc ñaåy quaù trình taïo thaønh glyceâryl trong quaù trình leân men.- Muoái CaSO4, MgCl2, NaCl2 vôùi löôïng töø 300 - 400 mg/ lít thích hôïp cho hoïat ñoäng cuûaEnzym amylase, löôïng ñöôøng khöû taêng leân nhöng ñoä thuaàn khieát cuûa dung dòch ñöôøng laïi giaûm.

- Muoái Sunfat (CaSO4, MgSO4) 400 - 800 mg/ lít seõ laøm taêng löôïng ñöôøng khoâng leânmen, giaûm toác ñoä ñöôøng hoùa vaø leân men.

- Muoái CaCO3, MgCO3 vaø saét vôùi löôïng 400 mg/ lít. Muoái nitrat 400 mg/ lít, nitô 200mg/ lít aûnh höôûng khoâng toát tôùi quaù trình leân men.

- NH3 vôùi löôïng ít 20 mg/ lít laïi coù taùc duïng laøm taêng hieäu suaát leân men, haøm löôïng lôùnhôn thì khoâng cho pheùp.

- Caùc muoái nitrat, nitric, photphat vaø Slicat vôùi löôïng < 200 mg/ lít khoâng aûnh höôûng ñeánquaù trình ñöôøng hoùa. Muoái bicacbonat vôùi löôïng khoâng quaù 200 - 400 mg/ lít khoâng aûnh höôûngñeán söï ñöôøng hoùa, nhöng löôïng lôùn hôn aûnh höôûng roõ reät ñeán enzyme amylase.

-E.coli < 20 teá baøo / lít.1.2.2. Tieâu chuaån chaát löôïng cuûa nöôùc naáu bia

- Haøm löôïng caùc chaát hoøa tan trong dòch ñöôøng tröôùc luùc leân men laø 10 - 13% ñoái vôùi biavaøng vaø 16 - 22% ñoái vôùi bia ñen. Do ñoù nöôùc trong saûn xuaát bia ñöôïc xem nhö thaønh phaànnguyeân lieäu chuû yeáu.

Haøm löôïng caùc muoái trong nöôùc raát khaùc nhau neân khaû naêng taùc ñoäng vaø aûnh höôûng cuûanoù leân quaù trình saûn xuaát bia, ñeán chaát löôïng saûn phaåm cuõng raát khaùc nhau.

- Ion Ca2+

: Coù maët trong caùc loaïi nöôùc ngaàm. Haøm löôïng cuûa noù dao ñoäng trong khoaûngkhaù roäng 5 -250 mg/lít ( tính theo CaO). Noù toàn taïi nhieàu nhaát ôû daïng Ca(HCO3)2, CaSO4, 2muoái naøy coù aûnh höôûng traùi ngöôïc nhau. Muoái bicacbonat thì coù haïi vì chuùng laøm giaûm ñoä chuacuûa dòch ñöôøng hoùa do taùc duïng vôùi muoái phosphat cuûa malt.

2KH2PO2 +Ca(HCO3)2 = K2HPO4 +CaHPO4 +2H2O + 2CO2 - Neáu pH taêng thì khaû naêng ñöôøng hoùa cuûa enzym seõ giaûm vaø do ñoù hieäu suaát thuûy phaân

cuõng khaùc nhau.- Muoái CaSO4 laøm taêng ñoä chua cuûa dòch chaùo. Taùc ñoäng naøy raát coù lôïi cho quaù trình

ñöôøng hoùa.4K2HPO4 +3CaSO4 = Ca3(PO4)2 + 2KH2PO4 + 3K2SO4

- Trong saûn xuaát, ñeå taêng cöôøng söï hoïat ñoäng cuûa enzym trong nhieàu tröôøng hôïp ngöôøi tacoøn boã sung theâm thaïch cao, CaCl2.

- Ion Mg2+ dao ñoäng trong khoaûng roäng 3 -100mg/lít. Chuùng cuõng coù aûnh höôûng töông töïnhö Ion Ca2+. Tuy nhieân neáu haøm löôïng MgSO4 seõ gaây vò ñaéng khoù chòu trong bia.

- Ion Na+: Toàn taïi trong nöôùc ôû daïng Na2CO3, NaHCO3, Na2SO4, NaCl (15 - 20mg/lít tínhtheo Na2O. Daïng natri sunphat neáu haøm löôïng cao seõ coù vò ñaéng khoù chòu. Muoái aên vôùi haømlöôïng lôùn cuõng khoâng toát nhöng vôùi haøm löôïng khoaûng 200mg/lít seõ taïo vò ñaäm ñaø cho bia.

- Ion K+ trong nöôùc khoâng nhieàu, taùc ñoäng cuûa noù leân quaù trình saûn xuaát cuõng töông töïnhö Na+.

- Ñoái vôùi coâng ngheä saûn xuaát bia thì Fe laø yeáu toá khaù quan troïng. Noù toàn taïi trong nöôùcdöôùi daïng Fe(HCO3)2. Haøm löôïng cao chuùng aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán chaát löôïng cuûa malt vaøbia. ÔÛ giai ñoaïn ngaâm treân voû haït bò tuûa moät lôùp moûng Fe(OH)3. Lôùp tuûa naøy aûnh höôûng ñeán







maøu saéc (naâu ñoû), muøi vò laï cho saûn phaåm maø coøn aûnh höôûng ñeán toác ñoä huùt nöôùc cuûa haït vaø seõlaøm chaäm treã tieán trình saûn xuaát. Neáu haøm löôïng Fe ñuû lôùn noù seõ ruùt ngaén chu kyø sinh tröôûngcuûa naám men, laøm cho söï caân baèng trong tieán trình saûn xuaát bò phaù vôû. Ngoøai ra noù coøn xuùc taùcquaù trình oxy hoùa trong bia, laøm giaûm ñoä beàn keo taïo ñuïc cho saûn phaåm. Noàng ñoä toái ña chopheùp cuûa Fe laø 0.2 - 0.5mg/lít.

Mn cuõng coù taùc taùc duïng töông töï nhö Fe.- Haøm löôïng SO42- trong nöôùc dao ñoäng trong khoaûng 2-250mg/lít. Neáu cao quaù seõ laøm

giaûm vò ñaéng cuûa hoa houblon, laøm öùc cheá söï hoaït ñoäng cuûa vi sinh vaät.- Trong nöôùc chöùa raát ít nitrat vaø nitrit. Neáu haøm löôïng cuûa noù cao chöùng toû nöôùc bò

nhieãm baån. Ngoaïi tröø Ca(NO3)2, Mg(NO3)2 taát caû caùc muoái nitrat vaø nitrit ñeàu khoâng aûnh höôûngñeán quaù trình ñöôøng hoøa coøn vôùi giai ñoaïn leân men chæ coù nitrit laø öùc cheá söï hoaït ñoäng cuûa naámmen.

- Trong nöôùc naáu bia khoâng cho pheùp coù NH3.- Acid silic coù maët trong nöôùc vôùi haøm löôïng khoûang 10-30 mg/ lít. Neáu haøm löôïng lôùn

seõ caûn trôû quaù trình leân men. Ngoaøi ra chuùng coøn gaây ñuïc cho bia.- Caën khoâ ( chaát hoøa tan khoâng bay hôi vaø caùc haït liti voâ cô, höõu cô khoâng hoøa tan)

khoâng quaù 200 - 500mg/lít. Trong thaønh phaàn caën khoâ caùc caáu töû quan troïng nhaát laø:CaO: 80 - 160mg/lít, MgO:20-40mg/lít, SiO2:5 -15mg/lít.SO3: 5-80mg/lít, Cl:10-40mg/lít, N2O5: 0-10 mg/lít.

- Chæ soá E.Coli < 3 teá baøo/ lít.1.2.3.Tieâu chuaån chaát löôïng nöôùc duøng trong nöôùc giaûi khaùt

Baûng 2.6:

Nöôùc duøng cho saûn xuaát nöôùc giaûi khaùtChæ tieâu caûm quan Trong suoát, khoâng maøu, khoâng muøi vò

Chæ tieâu hoùa lyù Ñoä ñuïc (caën) < 5mg/lÑoä cöùng < 1.5mgE/lít hay töông ñöông ≤ 4o ÑöùcpH ≤ 6Ñoä oxy hoùa ≤ 0.75mg O2 /lít hay ≤ mg KMnO4 /lítHaøm löôïng Cl < 0.5mg/lítHaøm löôïng F ≤ 3 mg/lítHaøm löôïng Saét < 0.3mg/lítIon kim loaïi As, Cu, NO3

-, NO2-, H2S-,.. khoâng

ñöôïc coù

Chæ soá sinh hoïc Vi khuaån E.coli vaø caùc vi truøng gaây beänh ñöôøngruoät khaùc khoâng cho pheùp.Vi sinh vaät hieáu khí < 20 con/ml

Nhö vaäy, neáu so vôùi tieâu chuaån chaát löôïng nöôùc duøng trong sinh hoïat (TC-33-68- chonöôùc sinh hoaït) thì nöôùc caáp cho sinh hoaït vaãn khoâng ñaûm baûo ñöôïc caùc chæ tieâu yeâu caàu nöôùcduøng ñeå saûn xuaát röôïu - bia - nöôùc giaûi khaùt (chöa noùi ñeán vieäc nöôùc sinh hoaït hieän nay haàu nhöchöa ñaït yeâu caàu naøy).

1.3. Caùc phöông phaùp xöû lyù, caûi thieän chaát löôïng nöôùc1.3.1 Laéng trong vaø loïc

Laø quaù trình taùch caùc haït caën laéng vaø caùc haït lô löûng ra khoûi nöôùc. Tuøy yeâu caàu chaát

löôïng nöôùc coù theå duøng.- Laéng trong nöôùc trong caùc beå laéng tinh hay chaûy traøn vôùi toác ñoä thaáp.- Laéng trong nöôùc trong caùc Cyclone thuûy löïc.







CAÙC SÔ ÑOÀ COÂNG NGHEÄ LAÉNG TRONG, LOÏC

Nöôùc

trongBeå loïc chaäm

Nöôùc ñuïcBeå chöùa

Bôm Xiclo thuûy löïc Bôm

Hình 2.1: Laéng trong, loïc ñôn giaûn (coù keo tuï hay khoâng) cho nöôùc sinh hoaïtVan töï ñoäng Bình hoùa chaát

Thuøng nöôùc voâi

Beå laéng trong Traïm Clo

Beå chöùaNöôùc

Beå loïc trong

Nöôùc ñuïc Beå troän

Bôm Bôm Hình 2.2: Vöøa laéng trong vöøa xöû lyù ( khöû ñuïc, khöù maøu,...)

Bình hoùa chaát

Loïc thoâ Loïc tinh

Beå chöùaBeå chöùa nöôùc ñuïc nöôùc trong

Bôm

Hình 2.3: Loïc cô khí coù naêng suaát lôùn (phin loïc, coät loïc,...)







- Laéng trong nöôùc baèng caùc phöông phaùp loïc (coù hay khoâng coù duøng caùc hoùa chaát deã keáttuûa nhö Al2(SO4)3, FeCl3 ñeå keát tuûa caùc bicacbonat Ca, Mg vaø keùo theo caùc chaát keát tuûa laéngxuoáng….theo phaûn öùng:

Al2(SO4)3 + A(HCO3)2 = 3A.SO4 + 2Al(OH)3↓ +6CO2↑ Caùc nguyeân lieäu loïc thöôøng laø: caùt, soûi, ñaù vaø caû caùc caën cuûa nöôùc ñaõ laéng laïi.

1.3.2 Laøm meàm nöôùc: loaïi boû caùc ion gaây ñoä cöùng cho nöôùc1.3.2.1. Phöông phaùp nhieät

t0CA: Ca, Mg A(HCO3)2 A.CO3↓ + CO2↑ + H2OLaøm giaûm ñoä cöùng taïm thôøi.

1.3.2.2. Phöông phaùp nguoäi- Chuyeån Bicacbonat Ca, Mg veà caùc Cacbonat töông öùng baèng caùch cho theâm Hydroxyt

Canxi (Ca(OH)2) baõo hoøa:CO2 +Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O

A: Ca, Mg. A.(HCO3)2 + Ca(OH)2→A.CO3↓ +H2OChuù yù: CaCO3↓, MgCO3 seõ toàn taïi trong dung dòch, khí dö Ca(OH)2 seõ xaûy ra:

MgCO3 +Ca(OH)2 = Mg(OH)2 + CaCO3↓ Nhö vaäy löôïng Ca(OH)2 phaûi vöøa ñuû, traùnh quaù thöøa seõ laøm taêng ñoä kieàm cuûa nöôùc.- Ngoaøi ra coù theå duøng CaCl2 hay CaSO4 ñeå loaïi MgCO3.

MgCO3 +CaCl2 → MgCl2 +CaCO3↓ MgCO3 +CaSO4 → MgSO4 +CaCO3↓

(MgSO4 seõ laøm taêng chaát löôïng kyõ thuaät cuûa nöôùc leân)1.3.2.3. Phöông phaùp voâi soda

- Cuøng moät luùc cho vaøo nöôùc Ca(OH)2 vaø Na2CO3, Ca(OH)2 seõ loaïi boû Bicacbonat Ca,

Mg coøn Na2CO3 seõ loaïi boû caùc muoái gaây neân ñoä cöùng vónh cöûu: (A: Ca, Mg)A.SO4 + Na2CO3 = A.CO3↓ +Na2SO4 A.Cl2 + Na2CO3 = A.CO3↓ + 2NaCl

(Tuy vaäy khoâng duøng phöông phaùp naøy ñeå naáu xiroâ – ñun soâi dòch ñöôøng noùi chung)1.3.2.4. Phöông phaùp duøng acid + ñun soâi (nhieät ñoä)

Thöôøng duøng acid lactic (acid thöïc phaåm) seõ chuyeån caùc bicacbonat vaø caùc daïng lactattöông öùng.

CH3-CHOH-COOA(HCO3)2 + 2 CH3-CHOH-COOH = A↓ +2CO2↑ +2H2O

CH3-CHOH-COO(A: Ca, Mg)(Ñoä cöùng cacbonat chuyeån sang ñoä cöùng lactat. Khoâng gaây aûnh höôûng gì cho kyõ thuaät vaøcho saûn xuaát).

1.3.2.4. Phöông phaùp trao ñoåi ionThöôøng duøng ñeå laøm meàm nöôùc coù ñoä cöùng khoâng lôùn laém (sau khi laøm meàm, loïc, laéng

sô boä,…) ñoàng thôøi loaïi boû caùc taïp chaát coù haøm löôïng thaáp (nhö Fe,…)- Chaát trao ñoåi ion bao goàm: trao ñoåi Cation (goïi laø Cationit) vaø trao ñoåi Anion (goïi laø

Anionit). Chuùng laø loaïi nhöïa ñaëc bieät coù nguoàn goác töø voâ cô vaø höõu cô.- Anionit ñöôïc duøng ñeå loaïi boû caùc acid vaø goác acid.

- Cationit ñöôïc duøng ñeå loaïi boû caùc ion gaây neân ñoä cöùng.- Ionit coù nhieàu loaïi (KY-1, KY-2, AH-1, AH-2,..) ñeàu laø nhöïa raén khoâng hoøa tan , raátbeàn veà maët cô hoïc, moät nhoùm caùc chaát hoùa hoïc coù khaû naêng trao ñoåi ion vôùi caùc chaát khaùc ñöôïc







gaén vaøo caùc haït nhöïa naøy. Caùc chaát hoùa hoïc naøy coù theå laø Na + (Na-Cationit) hay H+ (H-Cationit), OH- (OH-Ationit), Cl-(Cl-Anionit)…

a. Laøm meàm nöôùc baèng caùc Ionit coù nguoàn goác voâ cô (Seolit vaø Pirmutit).Ví duï: Na-Cationit

- A(HCO3)2 A-P + 2NaCO3

Na2-P + - ASO4 A-P + Na2SO4- ACl2 A-P + 2NaCl

Nhö vaäy caùc Cation (A: Ca, Mg) bò giöõ laïi treân maët nhöïa song nöôùc luùc naøy laïi mang tínhacid vaø ñeå khöû acid baèng vieäc trao ñoåi Anion:

Ví duï: (OH-Anionit)-HCl Cl-P +H2O

OH-P +- H2SO4 SO4-P +H2O

Qua 2 giai ñoaïn loaïi ñöôïc haàu heát caùc ion kim loaïi vaø caùc Anion keå caû NO3-, NO2

- Sau moät thôøi gian laøm vieäc hoaït tính caùc Anionit giaûm khi naøy cho dung dòch NaCl hay

acid ñi ngöôïc trôû laïi ñeå röûa caùc ion ñaõ bò baùm giöõa treâm maët haït ionit – caùc haït ionit seõ trôû laïiñöôïc hoïat tính ban ñaàu (taùi sinh). Ví duï: röûa cationit natri duøng HCl.

Na-P +HCl → H-P + NaClCa-P2 + 2HCl → 2H-P + CaCl2

Hay SO4- Anionit duøng NaOH, Cl-Anionit....SO4-P2 +2NaOH → 2OH-P +Na2SO4 Cl-P +NaOH → OH-P +NaCl…

b. Laøm meàm nöôùc baèng caùc ionit coù nguoàn goác höõu cô (VOFATÍT)- Caùc chaát hoùa hoïc coù khaû naêng trao ñoåi ion bôûi caùc chaát khaùc ñöôïc gaén leân beà maët caùc

haït nhöïa (toång hôïp) coù nguoàn goác höõu cô thöôøng chöùa caùc nhoùm acid hoaït tính nhö goác phenol(-OH), Cacboxin (-COOH) hay caùc nhoùm (-SO3H).Do nhöõng lieân keát vaø coù söï saép xeáp ñaëc bieät vì vaäy chuùng coù khaû naêng trao ñoåi ion vôùi

caùc hôïp chaát khaùc khi dung dòch caùc hôïp chaát ñoù ñi qua chuùng.Ví duï laøm meàm baèng cationit döôùi daïng hydro:

Hình 2.4: Sô ñoà minh hoïa quaù trình trao ñoåi ion

Ca2+,

Mg2+

Fe3+

Al3+

K +

Na+

H+

Li+

……..

SO42-

NO32-

Cl-

CO32-

HCO3-

F-

OH-

…………

Coät Cation

H+

……..

CO32-

SO42-

NO32-

Cl-

HCO3-

F-

OH-

………

Coät Anion

H+ + OH-→ H2O

Nguoàn nöôùc

Nöôùc saûn phaåm









1.3.3. Moät soá phöông phaùp khaùc1.3.3.1. Khöû muøi, vò baèng phöông phaùp oxy hoùa

- Oxy hoùa baèng O2 khoâng khí baèng kieåu giaøn möa (vöøa taùc duïng khöû saét)1

1: OÁng daãn nöôùc leân2: Maùng chính chöõ U 23: Ngaên thu nöôùc4:OÁng daãn nöôùc vaøo beå tieáp xuùc 35: OÁng trung taâm6:Maùng thu nöôùc7: Nöôùc sang beã loïc 4 78:Ñöôøng xaû caën 6 5

8

Hình 2.7 : Sô ñoà giaøn möa xöû lyù nöôùc

-Oxy hoùa baèng Clo vaø Ozon ( khöû muøi vò do vi sinh vaät gaây ra vaø moät soá chaát mang muøivò coù nguoàn goác töø ñoäng vaät hay thöïc vaät (nhö thoái röõa…). Duøng clo bò haïn cheá: - Nöôùc mangmuøi clo, nöôùc coù phenol thì clo phenol cho muøi raát khoù chòu. Hoaëc phaûi khöû muøi clo baèng caùc

chaát khaùc (sulfat, NH3,…)

Hình 2.8: Giaøn phun möa xöû lyù nöôùc trong thöïc teá saûn xuaát







1.3.3.2. Khöû muøi baèng phöông phaùp haáp phuïQuaù trình haáp phuï laø quaù trình huùt choïn löïa caùc caáu töû trong pha khí hay pha loûng treân beà

maët chaát raén. Ví duï trong pha loûng quaù trình haáp phuï duøng ñeå khöû maøu caùc saûn phaåm daàu hoûa,dung dòch ñöôøng, khöû muøi, vò cuûa nöôùc.

Quaù trình haáp phuï ñöôïc thöïc hieän baèng caùch cho tieáp xuùc hai pha khoâng hoøa tan laø pha

raén (chaát haáp phuï) vôùi pha khí hoaëc pha loûng. Dung chaát (chaát bò haáp phuï) seõ ñi töø pha loûng(hoaëc khí) ñeán pha raén cho ñeán khi noàng ñoä cuûa dung chaát phaân boá giöõa hai pha ñaït caân baèng.Thöôøng duøng caùc loaïi than hoaït tính (than Antracit, baïch döông, than coác, than buøn daïng

boät, huyeàn phuø…)- Troän tröïc tieáp (12mg/l) sau ñoù loïc (troän 5 ÷ 7 mg/l, laøm nguyeân lieäu loïc ≤ 5mg/l)- Loïc H2O qua lôùp than hoaït tính (0.06 ÷ 0.12m3 than/1m3 H2O trong 1 giôø loïc)Hoaøn nguyeân than hoaït tính baèng dung dòch kieàm noùng.- Thieát bò khöû muøi baèng phöông phaùp haáp phuï duøng than hoaït tính coù caáu taïo gaàn gioáng

nhö thieát bò trao ñoåi ion. Nhöng thieát bò trao ñoåi ion thì chöùa caùc haït cation hoaëc anion coøn thieátbò haáp phuï

1.3.3.3. Duøng Natri Hydroxyt trung hoøa CO2 töï do, khöû cöùng cacbonat vaøcoøn khöû caû ñoä cöùng khoâng cacbonat (ñoä cöùng vónh cöûu)…

CO2 + NaOH → Na2CO3 + H2OA(HCO3)2 + NaOH → A(OH)2↓ + Na2CO3 +H2O +CO2 A.SO4 + NaOH → A(OH)↓ + Na2CO3 A.Cl2 + NaOH → A(OH)↓ + NaClA: Ca, Mg

(coù theå giaûm ñoä cöùng < 0.5 ÷ 1mg.E/l)

9 10 11 12

Nöôùc röõa

8

Nöôùc 2 3 4 5 6 7caáp

1 13 14 15

16

Hình 2.9: Sô ñoà nguyeân taéc toaøn boä xöû lyù naâng cao chaát löôïng nöôùc

17







1: Bôm vaøo 7: Trao ñoåi Anion 13: Bình chöùa nöôùc trong2: Giaøn phun möa 8: Tieät truøng (ñeán) 14: Beå chöùa nöôùc meàm3: Loïc thoâ (cô hoïc) 9: Bình hoùa chaát (pH, keo tuï,...) 15: Nöôùc ñaõ tieät truøng4: Loïc tinh (cô hoïc) 10: Hoùa chaát taùi sinh than 16: Bôm ra5: Loïc than (haáp phuï) 11: Hoùa chaát taùi sinh Cationit 17: Nöôùc ñeán caùc boä phaän yeâu caàu

6: Trao ñoåi Cation 12: Hoùa chaát taùi sinh Anionit- Ngoaøi ra coù theå duøng Na3PO4 (giaûm ñoä cöùng ≤ 0.02 ÷ 0.03mg/l) vaø Ba(OH)2 giaûm ñoäcöùng toát hôn nöõa nhöng giaù thaønh cao vaø Ba(OH)2 raát ñoäc.

Trong coâng nghieäp, do caùc yeâu caàu khaùc coøn moät soá phöông phaùp khaùc caûi thieän chaátlöôïng nöôùc nhö khöû muoái trieät ñeå (duøng nhieät, trao ñoåi ion, ñieän hoùa), khöû muoái khoâng trieät ñeå(duøng voâi vaø Bari, duøng H-Cationit, ñoâng laïnh,…2. NGUYEÂN LIEÄU CHÖÙA TINH BOÄT

- Trong coâng ngheä saûn xuaát bia nguoàn nguyeân lieäu chöùa tinh boät chuû yeáu laø malt ñaïimaïch 2 haøng. Quaù trình quan troïng nhaát maø qua ñoù haït ñaïi maïch trôû thaønh haït malt laø söï naûymaàm.

a. Ñaïi maïch 2 haøng b. Malt Hình 2.10: Ñaïi maïch 2 haøng vaø malt trong thöïc teá

Ngoaøi ñaïi maïch, trong coâng nghieäp saûn xuaát bia ñeå giaûm giaù thaønh saûn phaåm, ngöôøi tañaõ ñöa 1 soá loaïi nguyeân lieäu khaùc ñeå thay theá. Caùc loaïi haït nguõ coác nhö tieåu maïch, thoùc (hoaëcgaïo) vaø ngoâ,... tæ leä thay theá ôû caùc nöôùc trung bình hieän nay laø 30%, coù nôi leân ñeán 50%.

- Trong coâng ngheä saûn xuaát röôïu nguyeân lieäu chöùa tinh boät chuû yeáu laø: thoùc (hoaëc gaïo),ngoâ, saén,...

2.1. Ñaëc ñieåm cuûa nguyeân lieäu chöùa tinh boät- Laø nguoàn cung caáp naêng löôïng chính, cung caáp chaát dinh döôõng cho söï hoaït ñoäng cuûa

vi sinh vaät leân men.- Yeâu caàu veà nguyeân lieäu: Haøm löôïng gluxit cao, tröõ löôïng lôùn, deã tìm, ñoàng ñeàu veà kích

côõ, thaønh phaàn hoùa hoïc töông ñoái gioáng nhau, giaù thaønh thaáp, deã baûo quaûn, ñieàu kieän vi sinh vaätñaûm baûo.

Ñeå ñaûm baûo chaát löôïng saûn phaåm, tính ñoàng ñeàu cuûa nguyeân lieäu laø moät trong nhöõngyeáu toá öu tieân choïn löïa. Do ñoù trong coâng ngheä saûn xuaát bia thöôøng nhaø saûn xuaát lôùn choïn loaïiñaïi maïch coù 2 haøng ñeå laøm nguyeân lieäu chính.

Khi choïn nguyeân lieäu phaûi döïa treân thaønh phaàn nguyeân lieäu. Phaûi phaân tích thaønh phaànamylose vaø amylosepectin, thaønh phaàn protein, lipid, Vitamin, vi sinh vaät,...Vì caùc thaønh phaàn

keå treân aûnh höôûng ñeán chaát löôïng cuûa saûn phaåm. Nhö thaønh phaàn amylose vaø amylosepectindöôùi xuùc taùc cuûa enzim amylaze deã taïo thaønh röôïu vaø CO2, thaønh phaàn protein coù nhieàu trongnguyeân lieäu seõ laøm cho saûn phaåm bò ñuïc, lipid seõ aûnh höôûng ñeán ñoä beàn vöõng cuûa saûn phaåm,







coøn vitamin ñoùng vai troø quan troïng trong coâng ngheä saûn xuaát malt vì chuùng laø nhaân toá ñieàu hoøasinh tröôûng cuûa maàm. Ñoàng thôøi phaûi xöû lyù nguyeân lieäu tröôùc khi ñöa vaøo daây chuyeàn saûn xuaát.

2.2.Thaønh phaàn cuûa moät soá haït nguyeân lieäu chöùa tinh boät 2.2.1 Haït ñaïi maïch

Chöùa khoaûng 70% tinh boät tính theo chaát khoâ (amyloza khoaûng: 17 - 24% coøn

amylopectin khoaûng 76 - 83%); Xelluloza chieám khoaûng 20% chaát khoâ cuûa voû; 9 -11% protein;2.5 -3% chaát beùo, coøn laïi laø caùc hôïp chaát khoâng chöùa nitô. 2.2.2 Haït tieåu maïch ( teân daân gian : bobo)

Chöùa khoaûng 60 - 65% tinh boät tính theo chaát khoâ; 2.5 - 3% saccaroza; 2% glucoza vaømaltoza; 12 - 13% protein; 1.5 - 2% chaát beùo; 2.5 - 3% xelluloza; 1.5 - 2% chaát khoaùng vaø 10 -11% caùc hôïp chaát khoâng chöùa nitô.

Söû duïng phoå bieán trong saûn xuaát baùnh mì. 2.2.3 Gaïo vaø thoùc teû

Trong thaønh phaàn chaát khoâ cuûa gaïo thì tinh boät chieám ñeán 75%; protein: 8%; chaát beùo: 1- 1.5%; xelluloza: 0.5 - 0.8%; chaát khoaùng: 1 - 1.2%.

Döïa vaøo thaønh phaàn treân ta thaáy gaïo coù haøm löôïng tinh boät khaù cao, protein ôû möùc vöøaphaûi coøn chaát beùo vaø xelluloza thì ôû giôùi haïn thaáp. Neân gaïo laø loaïi nguyeân lieäu khaù lyù töôûng chovieäc saûn xuaát bia. Trong coâng ngheä saûn xuaát bia vôùi löôïng gaïo thay theá ñeán 20% thì coù theå saûnxuaát ñöôïc caùc loaïi bia coù chaát löôïng haûo haïng duøng ñeå xuaát khaåu.

2.2.4. Ngoâ-Phoâi ngoâ chieám 10-11% khoái löôïng cuûa haït. Trong thaønh phaàn cuûa phoâi coù 33% chaát

beùo; 20% protein; 7.5% ñöôøng vaø tro; 4% xelluloza vaø gaàn 5 % tinh boät-Noäi nhuõ cuûa ngoâ chieám ñeán 75% khoái löôïng cuûa haït. Trong ñoù tinh boät: 77 - 78%;

protein: 7 -11%, chaát beùo: 1%; tro 0.3 - 0.8%, ñöôøng: 1%; xelluloza: 0.5%.

Trong ngoâ coù phoâi khaù lôùn laøm cho haøm löôïng chaát beùo khaù nhieàu. Khi duøng ngoâ ñeå saûnxuaát bia seõ gaëp trôû ngaïi lôùn laø khoù loïc vaø giaûm ñoä beàn keo cuõng nhö khaû naêng taïo boït cuûa bia.3. VI SINH VAÄT TRONG SAÛN XUAÁT RÖÔÏU - BIA - NÖÔÙC GIAÛI KHAÙT

Trong coâng nghieäp leân men röôïu - bia - nöôùc giaûi khaùt baèng phöông phaùp vi sinh vaätngöôøi ta söû duïng vi sinh vaät laøm taùc nhaân taïo ra nhöõng loaïi enzyme caàn thieát ñeå thöïc hieän caùcquaù trình cheá bieán. Trong taát caû caùc loaïi vi sinh vaät ñöôïc söû duïng trong saûn xuaát röôïu -bia- nöôùcgiaûi khaùt thì caùc loaïi sau ñaây thöôøng ñöôïc söû duïng nhaát.

3.1 Moác (mold)Laø loaïi vi sinh vaät cung caáp caùc loaïi enzyme amylaze phuïc vuï cho quaù trình ñöôøng hoùa

tinh boät thaønh ñöôøng.Naám moác coù caáu taïo sôïi, chuùng thuoäc loaïi thöïc vaät haï ñaúng, coù baøo töû, khoâng coù dieäp luïc

toá, khoâng coù khaû naêng toång hôïp caùc chaát höõu cô töø khí cacbonic maø söû duïng tröïc tieáp chaát höõucô coù saün ñeå sinh soáng.

Moác moïc toát trong moâi tröôøng coù nhieàu khoâng khí. Vì vaäy chuùng thöôøng phaùt trieån treânbeà maët cô chaát, döôùi daïng nhöõng lôùp hình sôïi luù phuùn, lôùp maïng nheän hay khoái boâng. Trong côchaát chuùng sinh tröôûng trong caùc khoang roãng chöùa khoâng khí. Nhieàu loaïi naám coù giaù trò lôùntrong coâng nghieäp nhöng cuõng coù loaïi coù haïi trong coâng nghieäp.

3.1.1. Caáu taïo cuûa naámÑa soá naám coù hình sôïi phaân nhaùnh, ñan keát laïi vôùi nhau thaønh khoái sôïi. Töøng sôïi rieâng reõ

goïi laø sôïi naám (khuaån ti, mixen), vaø toaøn boä caùc sôïi goïi laø heä sôïi naám (khuaån ti theå, mycelium).Töø nhöõng sôïi naám seõ moïc ra caùc baøo töû vaø trôû thaønh cô quan sinh saûn sau naøy. Coù 2 loaïi sôïinaám: sôïi naám coù maøng ngaên ngang vaø sôïi naám khoâng coù maøng ngaên ngang. Trong tröôøng hôïp









Trong sinh saûn voâ tính cuûa moác coù 2 loaïi baøo töû: Ngoaïi baøo töû (exospore) vaø noäi baøo töû(endospore). Baøo töû ngoaïi coøn goïi laø haït ñính (ñính baøo töû) vaø sôïi naám mang caùc haït ñính goïi laøcuoáng haït ñính. Cuoáng haït ñính bò thaét laïi vaø sinh ra haït ñính, hoaëc coù caùc teá baøo ñaëc bieät naèm ôûñaàu cuoáng phaân chia sinh ra caùc haït ñính. Haït ñính naèm ñôn ñoäc treân cuoáng hoaëc tuï laïi thaønhnhoùm hay thaønh chuoãi.

ÔÛ caùc loaøi naám moác khaùc, baøo töû laïi ñöôïc hình thaønh trong caùc teá baøo rieâng bieät naèm ôûñaàu sôïi naám. Nhöõng baøo töû ñoù thöôøng coù kích thöôùc lôùn, hình caàu, goïi laø boïc baøo töû. Cuoáng boïcbaøo töû thöôøng phaùt trieån vaøo boïc baøo töû thaønh moät truï coù nhieàu hình daïng khaùc nhau goïi laø loõihay nang truï.Trong sinh saûn höõu tính, naám taïo ra nang mang baøo töû vaø ñaûm mang ñaûm baøo töû. Ñoù laø nhöõngcô quan sinh saûn ñaëc bieät.

Ñoâi khi nang vaø ñaûm xeáp ñôn ñoäc treân sôïi naám, nhöng laøm thaønh töøng nhoùm hoaëc töønglôùp trong quaû theå. Hình daïng, maøu saéc vaø hình daïng vaø caáu taïo cuûa quaû theå thöôøng raát khaùcnhau. Moät loaøi naám thöôøng coù theå sinh saûn caû voâ tính laãn höõu tính. Moät soá khoâng coù khaû naêngsinh saûn höõu tính ñoù laø nhöõng naám baát toaøn.

3.1.3 Nhöõng loaøi naám moác thöôøng duøngRhizopus: Coù nhieàu loaøi nhö: Rhizopus japonicus, Rhizopus oryzae, Rhizopus peka II,

Rhizopus tonkinensis,...Rizopus coù ñaëc ñieåm sinh saûn baèng giaû chi ñeå lan roäng treân beà maët. ÔÛ nhöõng ñieåm tieáp

xuùc vôùi moâi tröôøng ñaëc, thaønh oáng nghieäm coù chuøm reã giaû. ÔÛ choã coù giaû caên, thaân boø tieáp xuùcphaùt trieån vaø sinh ra caùc cuoáng töû nang truï tieáp xuùc vôùi vaùch nang, do ñoù khi soi kính, nöõa döôùicuûa nang loän ngöôïc nhö caùi oâ. Luùc non, baøo töû nang traéng, luùc giaø maøu ñen, beân trong coù nhieàubaøo töû. Baøo töû hình tröùng hay baùn caàu, maët thöôøng coù neáp nhaên, kích thöôùc 5 - 8 µm. Nhieät ñoätoái thích laø 32 - 340C.

Rhizopus sinh saûn höõu tính baèng caùch tieáp hôïp nhöng ít gaëp, chuû yeáu sinh saûn dinh döôõngbaèng haäu baøo töû, khuaån ty. Sinh saûn voâ tính baèng baøo töû noäi sinh. Nhìn beà ngoaøi deã nhaàm laãnRhizopus vaø Absidi. Chuùng khaùc nhau ôû choã: baøo töû nang hình quaû leâ vaø giaû caên moïc ôû giöõathaân boø, khoâng cuøng goác baøo töû nang.

Rhizopus, Absidi thöôøng thaáy treân cuû, haït aåm, baùnh mì, côm, xoâi,... ñeå trong khoâng khívaøi ngaøy. Baèng maét thöôøng khuaån ty cuûa noù nhö nhöõng taám maïng nheän, baøo töû nang luùc nhoû coøntraéng, luùc giaø ñen nhaït, coù nhöõng chaám nhoû. Baøo töû deã bay trong khoâng khí, gaëp ñieàu kieän thuaänlôïi seõ naûy maàm.

Rhizopus thöôøng ñöôïc nuoâi caáy vaø phaùt trieån treân moâi tröôøng dòch theå giaøu dinh döôõngvaø coù thoâng khí. Heä enzyme amylaza töông ñoái hoaøn chænh, neân thöôøng ñöôïc duøng trong saûnxuaát röôïu theo phöông phaùp amylo vaø nuoâi caáy naám moác loûng ( phöông phaùp beà saâu).

3.2. Men (Yeast)Quaù trình leân men röôïu ñöôïc thöïc hieän nhôø loaøi Saccharomyces, loøai naøy coù tính kî khí

khoâng baét buoäc, chuùng coù khaû naêng hoâ haáp vaø leân men, khaû naêng leân men cuûa chuùng laø raát khaùcnhau. Sinh tröôûng kî khí nghieâm ngaët ôû Saccharomyces cerevisiae chæ xaûy ra moät vaøi theá heä,bôûi vì söï toång hôïp Sterol caàn cho vieäc taïo caáu truùc maøng teá baøo phaûi coù oxy. Neáu Sterol vaø caùcacid chöa no ñöôïc cung caáp thì naám men coù theå sinh tröôûng trong ñieàu kieän kî khí nghieäm ngaëctrong töï nhieân nhö: trong ñaát, thöïc phaåm, rau quaû,... naám men nha baøo khi moâi tröôøng quaùngheøo dinh döôõng hoaëc trong ñieàu kieän nuoâi caáy khoâng thuaän lôïi.

3.2.1 Caáu taïoTeá baøo naám men coù hình thaùi vaø kích thöôùc khaùc nhau. Tuøy loaïi, tuøy gioáng, chuùng coù theå

hình caàu, hình baàu duïc, hình tröùng, hình quaû chanh, hình oáng. Kích thöôùc cuûa teá baøo naám men







khaùc nhau raát nhieàu, tuøy theo loaïi gioáng, ñieàu kieän sinh tröôûng coù theå thay ñoåi trong khoaûng 1.5- 5.3 µm hay coù khi daøi hôn nöõa, caùc loaïi naám men thöôøng duøng trong saûn xuaát röôïu coù kíchthöôùc khoaûng 4 - 7 µm.

Teá baøo naám men coù caáu taïo giaûi phaåu hoïc töông ñoái phöùc taïp, khi quan saùt teá baøo naámmen döôùi kính hieån vi ñieän töû coù theå phaân bieät caùc thaønh phaàn nhö sau: maøng teá baøo, nguyeân

sinh chaát (Protoplasma Cytolasma), nhaân (haïch).1. Maøng ngoaøi teá baøo

2. Maøng trong teá baøo

3. Xitoplasma

4. Valutin

5. Nhaân teá baøo

6. Voû nhaân teá baøo

7. Khoâng baøo8. Mitokhondrin

9. Riboxom

Hình 2.13: Caáu taïo teá baøo naám menMaøng cuûa teá baøo treû raát moûng. ÔÛ teá baøo giaø thaáy roõ ñöôøng vieàn cuûa maøng teá baøo, maøng

teá baøo coù hai neùt. Maøng teá baøo coù taùc duïng giöõ cho hình daïng teá baøo ít bò thay ñoåi vaø laø maøngbaùn thaám choïn loïc. Khi maøng teá baøo maát ñi, chæ coøn laø Protoplasma, teá baøo seõ bò phaân huûy.Trong ñieàu kieän moâi tröôøng ngheøo chaát dinh döôõng, ñoä acid vaø nhieät ñoä cao, maøng teá baøo bò colaïi, teá baøo trôû neân beù.Ñoái vôùi teá baøo ñang treû, muoán quan saùt maøng teá baøo, toát nhaát laø cho thaåmthaáu qua maøng teá baøo dung dòch acid Osimic 1%.

Protoplasma cuûa teá baøo treû laø moät khoái trong suoát ñoàng nhaát vaø nhaøy. ÔÛ teá baøo tröôûngthaønh noù bieåu hieän ôû traïng thaùi haït. Naám men giaø Protoplasma laø nhöõng haït lôùn. Söï voùn cuïc cuûaProtoplasma laø ñaëc tröng cuûa teá baøo cheát hoaëc bieán chaát, ñoâi khi noù tuï laïi thaønh cuïc ôû trung taâmcuûa teá baøo. Nhöõng haït Protoplasma laø bieåu hieän cuûa söï phaùt trieån khoâng bình thöôøng ( nhieät ñoäcao, ñoä acid cao, thöøa muoái, thieáu dinh döôõng, moâi tröôøng nhieãm khuaån).

Nhaân coù theå naèm saùt maøng teá baøo hoaëc ôû giöõa Protoplasma. Noù ñoùng vai troø quan troïng,baäc nhaát ñoái vôùi söï phaùt trieån cuûa teá baøo naám men khi naûy choài. Nhaân ñöôïc phaân chia thaønh hai

phaàn. Muoán quan saùt ñöôïc nhaân cuûa teá baøo phaûi duøng phöông phaùp nhuoäm maøu vôùi dung dòchHematoxilin 1% (1g Hematoxilin trong 10ml coàn 90ml nöôùc caát) hoaëc ñoû EÂozin.

Caùc chaát döï tröõ phuï vaøo chaát beùo, glycogen vaø volutin qua kính hieån vi chuùng ta coù theåthaáy ñöôïc nhöõng gioït chaát beùo ôû caùc teá baøo naám men giaø hoaëc teá baøo naám men lôùn (teá baøo phaûiñöôïc nhuoäm maøu baèng dung dòch acid osimic 1% hoaëc dung dòch xudan III 0.5% cho maøu ñoûhoàng). Caùc teá baøo treû thöôøng khoâng coù chaát beùo, caùc teá baøo tröôûng thaønh coù theå coù nhöõng gioïtmôõ raát beù. Caùc teá baøo giaø chöùa caùc haït chaát beùo to, khuùc xaï aùnh saùnh maïnh hôn, coù theå nhìnthaát qua kính hieån vi.

Glycogen ñöôïc tích luõy khi naám men ñöôïc nuoâi caáy trong moâi tröôøng thöøa ñöôøng. Thieáu

ñöôøng naám men söû duïng laïi glycogen neân khi ñoù thaønh phaàn naøy bieán maát raát nhanh. Trong teábaøo naám men coøn treû glycogen khoâng bò tuï laïi vaø coù theå tìm thaáy chæ trong caùc teá baøo rieâng bieät.Trong caùc teá baøo naám men tröôûng thaønh bình thöôøng löôïng glycogen nhieàu hôn. ÔÛ teá baøo naám







men giaø , glycogen bieán maát khi nhuoäm maøu vôùi dung dòch lugol, glycogen seõ cho maøu saãm.Nhôø ñoù ngöôøi ta coù theå nhaän bieát ñöôïc teá baøo naám men giaø hay treû, trong ñieàu kieän thöøa haythieáu ñöôøng.

Valutin laø chaát ñaïm daãn suaát cuûa acid nucleic. Noù coù quan heä ñeán söï phaùt trieån cuûa naámmen vaø bieåu hieän thôøi kyø naûy maàm hoaëc hình thaønh baøo töû trong teá baøo. Valutin coù trong khoâng

baøo daïng khoái töông ñoái lôùn. Muoán nhaän bieát valutin phaûi nhuoäm maøu baèng dung dòch xanhmeâtylen.Khoâng baøo ôû teá baøo treû khoâng ñöôïc nhìn thaáy. Noù laø nhöõng haït khoâng baøo raát nhoû chöùa

ñaày dòch teá baøo chaát, teá baøo tröôûng thaønh seõ coù töø moät ñeán hai khoâng baøo. Teá baøo giaø thì khoângbaøo raát lôùn, ñoâi khi khoâng baøo chieám heát toaøn boä teá baøo ( do trong khoâng baøo toàn taïi caùc chaátñieän ly vaø phaùt trieån gaây aùp löïc töông ñoái lôùn so vôùi aùp suaát khí quyeån, ñaåy Protoplasma ra saùtmaøng teá baøo). Khoâng baøo laø moät toå chöùc quan troïng, nôi maø caùc quaù trình taïo thaønh enzymeñöôïc phuïc hoài, taïo ra nhöõng saûn phaåm cuûa söï soáng vaø thaûi ra nhöõng caën baõ cuûa teá baøo.

Mitokhondrin laø nhöõng phaàn raát nhoû beù ôû xitoplasma, ñöôïc taïo thaønh töø protit, acidribonucleic vaø caùc hôïp chaát photpho. Chuùng coøn chöùa caùc enzym thuûy phaân protit chaát beùo vaøgluxit. Chöùc naêng chuû yeáu cuûa mitokhondrin laø gheùp noái söï toång hôïp ATP vaø ADP vôùi acidphotphoric ñeå taïo ra nguoàn naêng löôïng cung caáp cho hoaït ñoäng soáng cuûa teá baøo.

Riboxom laø xitoplasma coù daïng tuùi nhoû, caáu taïo töø lypoit, protit vaø acid ribonucleic. Ñaâylaø caáu töû nhoû nhaát ôû teá baøo, trong ñoù chöùa phaàn chuû yeáu cuûa dòch acid ribonucleic vaø phöùc heäcuûa enzym. Phöùc heä cuûa enzym naøy ñaûm baûo sinh toång hôïp caùc hôïp chaát quan troïng nhaát cuûa teábaøo –tröôùc heát laø protit.

Trong thöïc teá saûn xuaát, theo kinh nghieäm coù theå nhaän bieát ñöôïc teá baøo naám men treû,tröôûng thaønh hay giaø qua kính hieån vi coù keát hôïp vôùi nhuoäm maøu. Naám men duøng cho leân mentoát nhaát laø ôû giai ñoaïn tröôûng thaønh. Thöôøng deã quan saùt, ngöôøi ta hay nhuoäm maøu teá baøo naám

men baèng xanh meâtylen. Treân kính hieån vi, teá baøo treû thì khoâng baét maøu, trong saùng, teá baøo giaøbaét maøu xanh nhaït, maøu phaân boá ñeàu laø nguyeân sinh chaát ñeán maøng teá baøo, teá baøo cheát baét maøuxanh ñaäm vaø maøng teá baøo roõ neùt hôn.

3.2.2. Dinh döôõng cuûa naám menNaám men tieáp nhaän thöùc aên baèng con ñöôøng haáp thuï choïn loïc treân beà maët cuûa teá baøo vaø

sau ñoù khueách taùn vaøo beân trong. Maøng vaø lôùp bao boïc nguyeân sinh chaát cuûa teá baøo trongtröôøng hôïp naøy ñoùng vai troø laø maøng baùn thaám ngaên caùch, ñieàu khieån tieáp nhaän caùc chaát dinhdöôõng vaøo teá baøo vaø thaûi ra moâi tröôøng xung quanh nhöõng saûn phaåm cuûa hoaït ñoäng soáng. Ñeåcho teá baøo deã haáp thuï, caùc chaát dinh döôõng phaûi laø nhöõng chaát coù phaân töû löôïng thaáp vaø hoøa tantrong nöôùc, moät phaàn caùc chaát dinh döôõng chuyeån hoùa caùc hôïp chaát cao phaân töû (protid, glucid,lipid,...) trong teá baøo vaø xaây döïng thaønh teá baøo môùi. Chuùng ta muoán bieát naám men caàn nhöõngchaát dinh döôõng (thöùc aên gì) phaûi xeùt xem thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa teá baøo naám men.

Naám men sinh saûn trong moâi tröôøng nöôùc ñöôøng, loïc taùch men, röûa, eùp boû nöôùc seõ ñöôïcmen " baùnh" hay goïi laø " men eùp". Nöôùc trong naám men goàm hai daïng, daïng töï do baùm ôû ngoaøimaøng teá baøo khoaûng 28%, nöôùc daïng keát hôïp trong teá baøo 47% vaøchaát khoâ 25%. Caùc chaát khoâcuûa naám men bao goàm caùc thaønh phaàn sau:

- Protit 30 ÷ 50%, trung bình 40%- Gluxit 24 ÷40%, trung bình 30%- Chaát beùo 2 ÷ 5%, trung bình 4%

- Chaát khoaùng 5 ÷ 11%, trung bình 9%Naám men cuõng nhö caùc cô theå thöïc vaät khaùc caàn oxy, hydro, carbon, nitô, phospho, kali,magieâ,... trong ñoù:







3.2.2.1. Oxy, hydro, carbonOxy vaø hydro cung caáp cho teá baøo töø nöôùc cuûa moâi tröôøng. Nguoàn cung caáp carbon laø

caùc loaïi ñöôøng khaùc nhau. ÔÛ nhöõng giai ñoaïn nhaát ñònh, naám men coøn söû duïng nguoàn carboncuûa acid amin.

3.2.2.2 Nitô

Naám men khoâng coù men ngoaïi baøo ñeå phaân giaûi protid, cho neân khoâng theå phaân caétalbumin cuûa moâi tröôøng thaønh chaát coù khaû naêng ñoàng hoùa maø phaûi cung caáp nitô ôû daïng hoøatan. Coù theå laø ñaïm höõu cô hoaëc voâ cô. Daïng höõu cô thöôøng ñöôïc duøng laø acid amin, pepton,amid, ure. Ñaïm voâ cô laø caùc muoái amon khöû nitrat, sulfat.

3.2.2.3. Caùc sinh toáSinh toá B1 (Thiamin)Sinh toá B2 (Riboflavin)Sinh toá B3 (Acid pantotenic)Sinh toá B5 (PP - acid nicotic)...

3.2.2.4 Chaát khoaùng Chaát khoaùng coù aûnh höôûng to lôùn ñeán hoaït ñoäng soáng cuûa naám men. Tröôùc heát laø

photpho, coù trong thaønh phaàn nucleoprotein, polyphotphat cuûa nhieàu enzyme vaø cuûa saûn phaåmtrung gian cuûa quaù trình leân men röôïu chuùng taïo ra moái lieân keát naêng löôïng lôùn. Löu huyønhtham gia vaøo thaønh phaàn moät acid amin, albumin, sinh toá vaø enzyme, moät soá nguyeân toá vi löôïngnhö magieâ, saét coù aûnh höôûng ñeán caùc quaù trình sinh lyù, sinh hoùa cuûa naám men. Magieâ tham giavaøo nhieàu phaûn öùng trung gian cuûa söï leân men. Saét tham gia vaøo caùc thaønh phaàn enzyme söï hoâhaáp vaø caùc quaù trình khaùc. Naám men chöùa nhieàu kali, noù thuùc ñaåy söï phaùt trieån cuûa naám men,tham gia vaøo söï leân men röôïu, taïo ñieàu kieän phuïc hoài photphorin hoùa cuûa acid pyruvic. Manganñoùng vai troø töông töï nhö magieâ.

3.2.3 Moät soá naám men trong saûn xuaát röôïu -bia - nöôùc giaûi khaùt 3.2.3.1 Naám men trong saûn xuaát röôïu töø tinh boät:+ Saccharomyces Cerevisiae Rasse II:

Chuûng naøy sinh saûn trong moâi tröôøng nöôùc ñöôøng, thöôøng tuï laïi thaønh ñaùm, sau thôøi gianngaén laéng xuoáng, ñaëc ñieåm cuûa loaïi naøy trong teá baøo coù nhieàu haït glycogen, khoâng baøo lôùn,hình thaønh baøo töû noäi sinh ít vaø chaäm, sinh boït nhieàu vaø thích nghi ôû nhieät ñoä acid thaáp, coù söùckhaùng coàn cao, khoâng leân men ñöôïc ñöôøng lactoz, kích thöôùc teá baøo 5 - 7 µm.

Hình 2.14: Chuûng saccharomyces cerevisiae rasse XII sau 10 ngaøy nuoâi caáy treân moâitröôøng nöôùc malt - thaïch







+ Saccharomyces Cerevisiae Rasse XII:Phaân laäp ñöôïc ôû Ñöùc naêm 1902. Toác ñoä phaùt trieån nhanh, sau 24 giôø, moät teá baøo coù theå

phaùt trieån theâm 55 teá baøo môùi, khoâng baøo nhoû, ít sinh boït, teá baøo hình tröùng hoaëc troøn, coù kíchthöôùc vaøo khoaûng 5 - 8 µm, leân men ôû nhieät ñoä cao vaø leân men ñöôïc caùc ñöôøng: glucoz, frutoz,galactoz, saccaroz maltoz vaø 1/3 ñöôøng raffinoz, khoâng leân men ñöôøng lactoz coù theå leân men

ñeán 13% röôïu. Naám men Rasse XII thuoäc loaïi naám noåi, phaân boá raát ñeàu trong toaøn boä dòch leânmen, khoâng taïo thaønh ñaùm traéng.+ R211:

Ñöôïc phaân lôùp töø men thuoác baéc ôû nhaø maùy röôïu Haø Noäi. Teá baøo hình ovan, coù kíchthöôùc (3 - 5) X (5 -8) µm, noù coù theå leân men ñöôïc ôû caùc ñöôøng: glucoz, frutoz, raffinoz,saccaroz, maltoz. Ñöôïc duøng trong saûn xuaát röôïu töø caùc nguyeân lieäu chöùa tinh boät nhö: gaïo, ngoâ,khoai, saén. Sinh saûn nhanh sau khi caáy töø 12 - 16 giôø, leân men toát trong dòch ñöôøng 120 - 140g/lvaø ôû 160 - 180g/l vaãn coù theå leân men ñöôïc nhöng hieäu suaát chuyeån hoùa thaáp. Noàng ñoä röôïu taïothaønh trong moâi tröôøng leân men laø 10- 12%. Nhieät ñoä leân men thích hôïp laø 28 - 300C nhöng ñeán380C vaãn coù theå leân men ñöôïc. R211 coù khaû naêng chòu ñöôïc chaát saùt truøng Na 2SiF6 trong noàngñoä 0.02% (noàng ñoä naøy vi khuaån bò öùc cheá).

3.2.3.2 Naám men thöôøng gaëp trong saûn xuaát röôïu vang+ Saccharomyces vini:

Naám men naøy phoå bieán trong quaù trình leân men nöôùc quaû chieám ñeán 80% trong toång soáSaccharomyces coù trong nöôùc quaû khi leân men. Khaû naêng keát laéng cuûa noù phuï thuoäc vaøo töøngchuûng: caùc teá baøo daïng buïi hoaëc daïng boâng.

Nguoàn carbon cuûa men naøy laø ñöôøng, coàn vaø acid höõu cô, nhöõng taùc nhaân sinh tröôûng laøacid pantotinic, biotin, mezoinozit, tiamin vaø piridoxin.

Ña soá caùc teá baøo loaøi naøy hình Ovan coù kích thöôùc (3 -8) x (5 - 12) µm. Sinh saûn theo loái

naûy choài vaø taïo thaønh baøo töû. Saccharomyces vini sinh ra enzyme invectaza coù khaû naêng khöûñöôøng sacaroz thaønh fructoz vaø glucoz. Vì vaäy, trong leân men ta coù theå boå sung loaïi ñöôøng naøyvaøo dung dòch quaû vaø haøm löôïng röôïu ñöôïc taïo thaønh bình thöôøng. Chuûng naøy leân men chæ ñaïtñöôïc 8 - 10% haøm löôïng röôïu theo theå tích. Ôû giai ñoïan cuoái leâm men Saccharomyces vini keátlaéng nhanh vaø laøm trong dòch röôïu.

Caùc chuûng gioáng naøy coù ñaëc tính rieâng veà khaû naêng taïo coàn, chòu sunfit, toång hôïp caùccaáu töû bay hôi vaø caùc saûn phaåm thöù caáp taïo ra röôïu vang coù muøi vò ñaëc tröng rieâng bieät.

Giai ñoaïn cuoái cuøng cuûa quaù trình leân men caùc teá baøo Saccharomyces vini thöôøng bò giaø,khoâng chuyeån ñöôøng thaønh coàn vaø bò cheát raát nhanh.

+ Saccharomyces uvarum:Men naøy ñöôïc taùch töø nöôùc nho, röôïu vaø nöôùc quaû phuùc boàn töû leân men töï nhieân, veà hình

thaùi noù khoâng khaùc vôùi caùc loaøi khaùc. Khaû naêng sinh baøo töû khaù maïnh treân moâi tröôøng thaïch -malt. Caùc noøi cuûa loaøi naøy coù theå leân men 12 - 130 coàn trong dòch nöôùc nho.

+ Saccharomyces chevalieri:Men naøy ñöôïc taùch töø nöôùc nho leân men töï nhieân, töø röôïu vang non ñöôïc gaây men töø

nöôùc döøa. Saccharomyces chevalieri thuaàn chuûng leân men nöôùc nho coù theá taïo 160 coàn. Noùthöôøng laãn vôùi Saccharomyces vini.

+ Saccharomyces oviformis:Ñöôïc taùch ra töø nöôùc nho töï leân men, nhöõng loaïi naám men naøy ít hôn so vôùi

Saccharomyces vini. Gioáng thuaàn chuûng phaùt trieån toát trong nöôùc nho vaø caùc loaïi nöôùc quaûkhaùc, coù khaû naêng chòu ñöôïc ñöôøng, coàn cao, leân men kieät ñöôøng vaø taïo thaønh tôùi 18 0 coàn. Caùcyeáu toá sinh tröôûng cuûa loaøi naøy gioáng nhö Saccharomyces vini vaø coù khaû naêng chòu ñöôïc coàn







cao. Duøng caùc chuûng thuaàn khieát cuûa gioáng naøy leân men dòch quaû coù haøm löôïng ñöôøng cao, ñeåcheá vang khoâ cho keát quaû toát. Hình daùng gioáng nhö Saccharomyces vini vaø coù theå taïo thaønh18% röôïu.

Trong quaù trình leân men, gioáng naøy taïo thaønh maøng treân dòch quaû. Saccharomycesoviformis leân men ñöôïc glucoz, frutoz, saccaroz, maltoz, manoz vaø 1/3 rafinoz, khoâng leân men

ñöôïc lactoz, pentoz. Ñieàu khaùc nhau cô baûn cuûa Saccharomyces oviformis vôùi Saccharomycesvini laø khoâng leân men ñöôïc galactoz vaø men noåi leân treân beà maët dòch leân men taïo thaønh maøng.Nhìn chung, hai gioáng men röôïu vang Saccharomyces oviformis vaø Saccharomyces vini

coù nhieàu chuûng ñöôïc duøng trong saûn xuaát. Nhieàu noøi men röôïu quaû coù nhieät ñoä thích hôïp laø 18 -250C, ôû 350C söï sinh saûn cuûa noù bò öùc cheá, ôù 400C sinh saûn bò ngöøng hoaøn toaøn, ôù nhieät ñoä thaáphôn 16 0C sinh saûn vaø leân men bò keùo daøi. Caùc ñieàu kieän hoùa - lyù, thaønh phaàn chaát löôïng dòchquaû, cuõng nhö pH moâi tröôøng coù aûnh höôûng raát lôùn ñeán quaù trình soáng cuûa naám men.

3.2.3.3 Vi sinh vaät leân men trong saûn xuaát biaTrong saûn xuaát bia thöôøng duøng caùc noøi men chìm thuoäc gioáng Saccharomyces

carlsbergensis coù khi cuõng duøng loaïi men noåi thuoäc gioáng Saccharomyces cerevisiae. Men chìmduøng ñeå saûn xuaát caùc loaïi bia saùng maøu, coøn men noåi duøng saûn xuaát caùc loaïi bia thaåm maøu.Men chìm thöôøng leân men ôû nhieät ñoä 6-100C, coøn men noåi 14 -250C. Men chìm coù theå phaân huûytrisaccharit thaønh fructoz vaø galactoz ñöôïc taïo thaønh. Vì vaäy, men chìm coù theå leân men rafinozhoaøn toaøn. Coøn men noåi chæ leân men ñöôïc 1/3 rafinoz. Men bia leân men ñöôïc caùc ñöôøng glucoz,fructoz, maltoz, nhöng khoâng leân men ñöôïc tinh boät, dextrin (ñoái vôùi men chìm). Men noåi coùenzyme pyruvatoxydase, do vaäy coù theå söû duïng glucoz vaøo hoâ haáp, cho neân coù khaû naêng sinhtröôûng vaø leân men nhanh hôn. Teá baøo Saccharomyces carlsbergensis hình ovan, coù kích thöôùc 6-12 µm. Sinh saûn baèng caùch naûy choài raát khoù taïo thaønh baøo töû (men noåi deã sinh baøo töû hôn). ÔÛnhieät ñoä 50 - 600C naám men bò cheát. Khi choïn men bia caàn chuù yù caùc chæ tieâu sau: khaû naêng sinh

tröôûng, khaû naêng keát laéng vaø löïc leân men cao.Quaù trình sinh tröôûng cuûa naám men goàm caùc pha: Pha tìm laéng, pha chæ soá, pha caân baèngvaø pha suy vong. Trong tìm phaùt naám men haàu nhö khoâng sinh saûn. Trong pha thöù hai naám mennaåy choài raát maïnh vaø baét ñaàu leân men. Trong pha caân baèng sinh tröôûng cuûa naám men oån ñònh vaøleân men maïnh, ôû pha cuoái cuøng söï sinh saûn haàu nhö ngöøng laïi vaø baét ñaàu keát laéng.

Nhöõng chuûng men bia thuaàn khieát ñöôïc taùch ra töø moät teá baøo, nuoâi caáy vaø baûo quaûn saucho giöõ ñöôïc nhöõng tính chaát quyù baùo cuûa chuùng. Trong baûo quaûn quaù trình soáng cuûa naám mengioáng xaûy ra raát chaäm vaø haïn cheá söï phaùt trieån cuûa chuùng. Ñeå giöõ ñöôïc traïng thaùi tieàm sinh naøycoù theå aùp duïng caùc phöông phaùp baûo quaûn ôû nhieät ñoä thaáp 2 - 4 0C (khoâng quaù 80C), ñoâng khoâ ôûdaïng baøo töû hoaëc kî khí. Baûo quaûn gioáng thuaàn khieát ôû 5 - 80C trong baûo hoøa CO2 coù theå giöõñöôïc nhöõng tính chaát ban ñaàu, naâng cao khaû naêng leân men vaø caûi thieän ñöôïc muøi vò cuûa bia.

Toùm laïi:Vi sinh vaät trong leân men röôïu - bia - nöôùc giaûi khaùt ñeàu laø naám men thuoäc gioáng

Saccharomyces, nhöng ñoái vôùi quaù trình leân men cuûa moãi saûn phaåm röôïu - bia -nöôùc giaûi khaùtthì ngöôøi ta söû duïng nhöõng loaøi thuoäc gioáng saccharomyces khaùc nhau, chính vieäc söû duïng caùcloaïi khaùc nhau neân coù nhöõng ñaëc ñieåm taùc duïng, nhöõng yeáu toá aûnh höôûng cuõng khaùc nhau,chaúng haïn nhö:

Saccharomyces carlsbergensis khoâng leân men ñöôïc tinh boät, dextrin, quaù trình leân men ôûnhieät ñoä 6 - 100C, kích thöôùc 6 - 12 µm. Loaøi naøy duøng trong leân men bia coâng nghieäp.

Saccharomyces cerevisiae trong leân men röôïu ôû nhieät ñoä thích hôïp laø 28 - 320

C, kíchthöôùc 6 - 8 µm.







4. CAÙC THAØNH PHAÀN KHAÙC DUØNG TRONG RÖÔÏU – BIA – NÖÔÙC GIAÛI KHAÙT4.1. Hoa houblon.Hoa houblon laø nguyeân lieäu cô baûn , ñöùng vò trí thöù hai (sau ñaïi maïch) cuûa coâng ngheä

saûn xuaát bia. Noù ñöôïc bieát ñeán vaø ñöa vaøo söû duïng khoaûng 3000 naêm tröôùc coâng nguyeân.Hoa houblon laøm cho bia coù vò ñaéng dòu, höông thôm raát ñaëc tröng, laøm taêng khaû naêng

taïo vaø giöõ boït, laøm taêng ñoä beàn keo vaø oån ñònh thaønh phaàn sinh hoïc cuûa saûn phaåm. Do nhöõngtính naêng cöïc kyø ñaëc bieät nhö vaäy, cho neân qua maáy thieân nieân kyû toàn taïi vaø phaùt trieån cuûangaønh bia, hoa houblon vaãn giöõ ñöôïc vai troø ñoäc toân vaø laø loaïi nguyeân lieäu “khoâng theå thay theá”trong ngaønh saûn xuaát bia.

Trong coâng ngheä saûn xuaát bia, ta chæ söû duïng loaïi hoa caùi chöa thuï phaán. Neáu hoa bò thuïphaán seõ laøm giaûm phaåm chaát cuûa hoa khi söû duïng. Chính vì vaäy maø ta phaûi tieán haønh loaïi boûngay nhöõng caây ñöïc trong vöôøn houblon.

Hình daùng vaø ñoä lôùn cuûa hoa houblon laø ñaëc thuø cuûa gioáng, phuï thuoäc vaøo ñieàu kieäncanh taùc, nhöng thoâng thöôøng laø chuùng coù daïng hình chuøy, daøi töø 3 -4cm.

Hình 2.15: Hoa Houblon

Khi hoa baét ñaàu chính thì ôû beân trong caùc caùnh hoa, vaø ñaëc bieät laø ôû nhò hoa xuaát hieäncaùc haït maøu vaøng oùng aùnh vaø nhôøn dính (raát deûo) goïi laø nhöõng haït lupulin – phaàn giaù trò nhaátcuûa hoa. Nhöõng haït naøy chöùa caùc chaát thôm, caùc chaát coù vò ñaéng ñaëc tröng, nhôø ñoù bia coù vòñaéng deã chòu, coù höông thôm, boït laâu tan, bia beàn khi thôøi gian baûo quaûn keùo daøi.

Hoa ñöôïc thu hoaïch vaøo thôøi kyø chính kyõ thuaät. ÔÛ thôøi kyø naøy, caùc caùnh hoa hình noùnñoùng chaët, coù maøu vaøng xanh hay xanh vaøng, nhôøn dính vaø toûa höông thôm.

Thaønh phaàn hoùa hoïc trung bình trong hoa theå hieän ôû baûng 2.7

Baûng 2.7:

Thaønh phaàn Tæ leä (%) Thaønh phaàn Tæ leä (%)Nöôùc 10.0 Axit amin 0.1Toång chaát ñaéng 15.0 Protein 15.0Tinh daàu phaán 0.5 Chaátbeùo 3.0Tanin (chaát chaùt) 4.0 Tro 8.0Ñöôøng khöû 2.0 Xenlulo,lignin vaø nhöõng chaát coøn

laïi40.4

Pectin 2.0Trong caùc thaønh phaàn treân, caùc hôïp chaát ñaéng, tinh daàu phaán hoa ñoùng vai troø quan troïng

nhaát trong saûn xuaát bia. Ngoaøi ra, nhöõng thaønh phaàn khaùc nhö tanin, protein, ñöôøng khöû,… cuõng

coù yù nghóa nhaát ñònh trong caùc böôùc coâng ngheä.







Sau khi thu hoaïch hoa ñöôïc saáy ñeán 10-13% aåm. Ñeå öùc cheá söï phaùt trieån cuûa caùc vi sinhvaät, ngöôøi ta phaûi xöû lyù hoa baèng SO2. Cuoái cuøng thì duøng maùy eùp coù aùp suaát cao eùp chaët thaønhbaùnh, thaønh haït hoaëc thaønh nhöõng thoûi hình truï. Hoa thaønh phaåm ñöôïc ñoùng goùi kín baèng caùcvaät lieäu choáng aåm vaø phaûi baûo quaûn trong kho laïnh khoâ, toái, nhieät ñoä chöøng 0.5 -20C. Caùch baûo

quaûn naøy coù theå giöõ ñöôïc phaåm chaát hoa houblon trong thôøi gian moät naêm. Ñeå baûo quaûn hoañöôïc laâu hôn, ngöôøi ta coù theå cheá bieán hoa houblon thaønh cao hoa. Hoa houblon vöøa saáy xongñöôïc ngaâm ngay vaøo coàn 96% ñeå trích ly roài coâ ñaëc dòch trích thaønh cao hoa. Cao coù theå baûoquaûn toát trong 3 - 4 naêm, thuaän tieän cho quaù trình chuyeân chôû maø vaãn giöõ nguyeân ñöôïc phaåmchaát cuûa hoa

*Chæ tieâu ñaùnh giaù chaát löôïng tieâu chuaån kyõ thuaät cuûa hoa houblon duøng trong saûn xuaátbia döïa vaøo baûng 2.8

Baûng 2.8: Chæ tieâu chaát löôïng cuûa hoa houblon

Chæ tieâu caûm quan Chæ tieâu hoùa hoïc:- Maøu vaøng oùng aùnh- Muøi thôm ñaëc bieät, deã bay hôi, deã nhaän muøi- Daùng caùnh hoa to ñeàu- Phaân hoa vaøng phaân boá ñeàu trong caùnh hoa- Taïp chaát < 1,5% caønh laù

- Resines (humulon – lupulon)>13%- Gesines: 2,9%- Ñaéng: 15 ÷ 21%- Tanin: 2,5 ÷ 6%- Ñaïm toaøn phaàn: > 0,5%- Ñoä aåm: 10 ÷ 12%- Tro: 5 ÷ 18%- Xenlluloza: 12 ÷ 14%- Toång nhöïa: 40%

4.2. Ñöôøng sacaroza.- Haøm löôïng ñöôøng trong nöôùc giaûi khaùt chieám 8÷10% troïng löôïng. Ñöôøng laø moät thaønh

phaàn chính quan troïng aûnh höôûng tôùi caùc chæ soá chaát löôïng vaø dinh döôõng cuûa nöôùc giaûi khaùt phacheá. Ngoaøi ra ñöôøng coøn ñieàu chænh haøi hoøa giöõa vò chua, ñoä ngoït vaø muøi thôm cuûa nöôùc giaûikhaùt.

- Ñöôøng ñöôïc duøng ñeå saûn xuaát nöôùc giaûi khaùt pha cheá thoâng thöôøng laø sacaroza.Sacaroza laø moät disacarit, ñöôïc saûn xuaát töø cuû caûi ñöôøng (theá giôùi) vaø mía (theá giôùi, vieät nam).

Haøm löôïng sacaroza trong cuû caûi ñöôøng trung bình laø 20 ÷ 25%, trong caây mía trung bình laø8÷16%- Sacaroza laø tinh theå maøu traéng, deã hoøa tan trong nöôùc. Ñoä hoøa tan cuûa sacaroza taêng

theo söï taêng nhieät ñoä cuûa nöôùc. Noù coù theå hoøa tan vôùi tæ leä nöôùc/ ñöôøng ≥ 1/2. Söï phuï thuoäc ñoähoøa tan cuûa sacaroza theo nhieät ñoä cuûa nöôùc theå hieän qua baûng 2.9

Baûng 2.9:

Nhieät ñoä nöôùc (0 C) 1 5 20 30 40 50 60 70 80 85 90 100

Ñoä hoøa tan cuûa sacaroza (%) 61.34 64.87 67.09 68.7 70.2 72.25 74.18 76.22 78.36 79.46 80.61 82.97

- Dung dòch sacaroza trong nöôùc coù vò ngoït vaø ñoä nhôùt khaù lôùn. Tyû troïng sacaroza phuï

thuoäc vaøo haøm löôïng sacaroza vaø nhieät ñoä cuûa dung dòch theå hieän trong baûng 2.10







Baûng 2.10:

Haøm löôïngsacaroza (%)

Tyû troïng cuûa dung dòch taïi caùc nhieät ñoä (0C)

15 20 30 40 50 60 70 80 90 10010 1.039 1.038 1.035 1.032 1.028 1.023 1.018 1.012 1.005 0.998

15 1.06 1.059 1.056 1.052 1.048 1.043 1.038 1.032 1.026 1.019

20 1.082 1.081 1.078 1.074 1.069 1.065 1.059 1.053 1.047 1.04

30 1.129 1.127 1.123 1.119 1.114 1.11 1.104 1.098 1.092 1.085

40 1.178 1.174 1.172 1.168 1.164 1.158 1.152 1.146 1.14 1.133

50 1.232 1.230 1.225 1.22 1.216 1.21 1.205 1.199 1.192 1.185

60 1.29 1.287 1.283 1.278 1.273 1.267 1.261 1.255 1.248 1.24170 1.351 1.349 1.344 1.339 1.334 1.328 1.3222 1.315 1.309 1.302

80 1.413 1.411 1.409 1.408 1.407 1.406

- Nhieät ñoä soâi cuûa dung dòch sacaroza taïi aùp suaát thöôøng (P = 760mmHg) phuï thuoäc vaøonoàng ñoä sacaroza coù trong dung dòch vaø theå hieän trong baûng 2.10

Baûng 2.11:

Noàng ñoä cuûa sacaroza (%) 10 20 30 40 50 60 70 80 90Nhieät ñoä soâi (0C) 100.12 100.3 100.6 101.05 101.08 103.05 105.05 109.4 119

- Nhieät ñoä noùng chaûy cuûa sacaroza: 1600C vaø haøm nhieät ñoä cuûa noù laø 3.955Kcal/kg.Nhìn chung dung dòch sacaroza baõo hoøa vaø quaù baõo hoøa raát khoâng oån ñònh, noù raát deã bò

keát tinh khi coù taùc ñoäng cô hoïc (khuaáy troän...), giaûm nhieät ñoä, hay coù caùc maàm trôï v.v...Maëtkhaùc, ñoä hoøa tan cuûa sacaroza ngoaøi phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä, coøn phuï thuoäc vaøo söï coù maët cuûamoät soá loaïi muoái (nhö KCl, NaCl.... laøm taêng ñoä hoøa tan, coøn CaCl2 laøm giaûm ñoä hoøa tan....)

Sacaroza raát deã bò thuûy phaân (do acid hay men invectaza cuûa naám men). Khi bò thuûyphaân, moät phaân töû sacaroza taïo thaønh moät phaân töû glucoza vaø moät phaân töû fructoza, hoãn hôïp

naøy ñöôïc goïi laø ñöôøng “nghòch ñaûo” hay ñöôøng “ hoaøn nguyeân”. Ñöôøng “ hoaøn nguyeân” coù vòngoït dòu hôn, coù ñoä huùt aåm lôùn hôn, vaø nhaát laø noù laøm cho dung dòch sacaroza oån ñònh hôn...Ñoùlaø nhöõng yeáu toá aûnh höôûng nhieàu ñeán coâng ngheä vaø kyõ thuaät saûn xuaát xiroâ.

Vieäc taïo ra ñöôïc moät tyû leä nhaát ñònh ñöôøng hoaøn nguyeân coù yù nghóa raát quan troïng veà kyõthuaät vaø laøm taêng chaát löôïng saûn phaåm. Ñeå ñaït ñöôïc ñeàu naøy, thoâng thöôøng xiroâ ñöôïc naáu coù ñoäacid yeáu, noàng ñoä sacaroza trong xiroâ 50-70%. Xiroâ khoâng neân ñeå laâu maø chæ naáu ngaøy naøo phacheá nöôùc giaûi khaùt naøy ñoù.

Treân theá giôùi, vieäc quy ñònh tieâu chuaån chaát löôïng sacaroza duøng cho saûn xuaát nöôùc giaûikhaùt pha cheá ñöôïc quy ñònh khaù roõ raøng.

Ví duï: Tieâu chuaån sacaroza cuûa Lieân Xoâ duøng ñeå saûn xuaát nöôùc giaûi khaùt pha cheá.







Baûng 2.12:

Caùc chæ tieâu Möùc ñoä quy ñònh

Ñoä tinh khieátChaát khöõChaát troÑoä aámTaïp chaát khaùcÑoä pHMaøu saéc

≥ 99.75% sacaroza≤ 0.05% troïng löôïng≤ 0.03% troïng löôïng≤ 0.14% troïng löôïng≤ 0.05% troïng löôïng

7Traéng tinh

Taïi Vieät Nam chöa coù moät quy ñònh roõ raøng, nhöng thoâng thöôøng, neáu duøng ñöôøng RShay RE thì chaát löôïng nöôùc giaûi khaùt pha cheá toát hôn caû.

TCVN 1696 -75 quy ñònh chaát löôïng sacaroza nhö sau: Baûng 2.13:

Caùc chæ tieâu Sacaroza loaïi 1 Sacaroza loaïi 2Haøm löôïng sacaroza (%)Ñoä aåm (%)Chaát khöû (%)Chaát tro (%)Chaát khoâng tan, mg/kgMaøu saéc

99.650.070.150.10170

Traèng oùng aùnh

99.450.120.170.15200

Traéng saùng

MuøiVò

Bình thöôøng, khoâng coù muøi laïNgoït thanh, khoâng coù vò laï khaùc

4.3. Axit thöïc phaåmAxit thöïc phaåm laø thaønh phaàn khoâng theå thieáu trong caùc loaïi nöôùc giaûi khaùt, noù taïo cho

nöôùc uoáng vò chua dòu haáp daãn.Thoâng thöôøng caùc loaïi axit thöïc phaåm ñöôïc duøng nhieàu laø axit xitric, tactric, lactic....Ñoä chua cuûa axit phuï thuoäc chuû yeáu vaøo caùc phaân töû khoâng phaân löôïng vaø caùc anion cuûa

chuùng, ngoaøi ra coøn phuï thuoäc vaøo caùc yeáu toá khaùc (nhieät ñoä, noàng ñoä ñöôøng, chaát löôïng

nöôùc....) 4.3.1. Axit Xitric (axit chanh): C 6 H 8O7 .H 2OXitric töï nhieân coù nhieàu trong caùc loaïi quaû coù muùi (chanh, cam,…)axit 4.5 ÷5.0% (trong

toång soá caùc chaát khoâ laø 5 ÷ 6%), trong döùa (thôm) löôïng axit xitric chieám 50 ÷ 60% ñoä axitchung.

Caùc phöông phaùp thu nhaän axit xitric:- Thu nhaän axit xitric baèng phöông phaùp nuoâi caáy vi sinh vaät (len men dòch ñöôøngdo taùc duïng cuûa enzim chöùa trong naám moác Aspergilfus Niger).- Thu nhaän töø pheá thaûi cuûa coâng ngheä saûn xuaát Nicotin- Thu nhaän töø rau quaû (chanh, cam….)

Axit xitric laø caùc tinh theå khoâng maøu (maøu traéng) ngaâm 1 phaân töû nöôùc. Ñeå hoøa tan trongnöôùc vaø ñoä hoøa tan taêng khi nhieät ñoä nöôùc taêng.







Baûng 2.14:

Nhieät ñoä nöôùc (0C) 0 12 20 40 60 100

Soá axit xitric tan ñöôïc (g/100ml) 190 200 210 225 242 282

Moät soá chæ tieâu caàn thieát khi söû duïng axit xitric laøm nguyeân lieäu saûn xuaát nöôùc ngoït phacheá

Baûng 2.15:

Kim loaïi naëng noùi chung phaûi ≤ 0.5 ppmÑoä tinh khieát > 99 %Taïp chaát cho pheùp:- Ñoä tro

- H2SO4 töï do-Asen

≤ 0.5 %≤ 0.005 %≤ 0.00014 %

Dung dòch xitric (trong nöôùc caát) phaûi trong suoát, khoâng maøu, vò chua tinh khieát, khoângcoù vò laï.

4.3.2. Axit tactric: C 4 H 6 O6 (HOOC.(CHOH) 2 .COOH)Vì coù nhieàu trong nho, neân coøn goïi laø axit nho vaø ñöôïc duøng nhieàu trong saûn xuaát röôïu

muøi, nöôùc giaûi khaùt (muøi vò cuûa axit tactric duøng saûn xuaát ra nöôùc giaûi khaùt keùm hôn axit xitric)- Ña phaàn axit tactric thu ñöôïc töø nguoàn pheá thaûi cuûa coâng ngheä saûn xuaát röôïu nho

- Axit tactric: Laø tinh theå khoâng maøu (traéng), hoøa tan toát trong nöôùc, ñoä hoøa tan taêng khinhieät ñoä nöôùc taêng.

Baûng 2.16:

Nhieät ñoä nöôùc (0C) 0 10 30 50 70 100

Ñoä hoøa tan (g/100 ml nöôùc) 115 126 156 195 224 343- Nhieät ñoä noùng chaûy: 1700C- Moät soá chæ tieâu chaát löôïng cuûa axit tactric duøng saûn xuaát nöôùc ngoït.

Baûng 2.17:Ñoä tinh khieátKim loaïi naëngH2SO4 HClMuoái Pb

>99%≤ 0.0005 % (asen ≤ 0.00014 %)≤ 0.05 %≤ 0.02 %Khoâng cho pheùp

4.3.3. Axit lactic: CH 3CHOH.COOH (C 3 H 6 O 3 )Laø loaïi axit loûng, trong suoát, maøu hôi vaøng hay vaøng ñaäm. Trong saûn xuaát nöôùc giaûi khaùt,

ñoâi khi axit lactic loaïi 1 vaø 2 cuõng ñöôïc söû duïng.Axit lactic thu ñöôïc baèng phöông phaùp nuoâi caáy vi sinh vaät (leân men nhôø chuûng sinh vaätlactic Danloruckii) vaø treân thò tröôøng thöôøng coù 2 loaïi: 70% vaø 40% (haøm löôïng axit lactic).







Moät soá chæ tieâu chaát löôïng cuûa axit lactic duøng saûn xuaát nöôùc ngoït

Baûng 2.18:

Caùc chæ tieâuLactic loaïi 1 Lactic 2

40% 70% 40% 70%Ñoä chua (%)Ñoä tro (%)Ñoä maøuLöôïng Nitô (%)

≥ 37.5≤ 1

≤ 1:100≤ 0.15

≥ 62≤1.5≤1:25≤ 0.25

≥ 36.5≤ 2

≤ 1: 75≤0.25

≥ 59≤ 3

≤ 1:15≤ 0.45

4.4 Caùc chaát phuï gia duøng trong nöôùc giaûi khaùtBao goàm caùc chaát thôm (taïo höông), caùc chaát maøu vaø moät soá phuï gia khaùc laøm taêng caùc

chæ tieâu chaát löôïng saûn phaåm (nhö caùc sinh toá, caùc chaát taïo nhuõ, caùc chaát baõo quaûn…) 4.4.1. Caùc chaát thôm

Tuy chæ chieám 1 löôïng raát nhoû nhöng chuùng laø loaïi nguyeân lieäu quan troïng coù trongthaønh phaàn cuûa nöôùc ngoït. Noù taïo cho nöôùc ngoït coù höông ngaùt dòu, muøi thôm ñaëc tröng.

Tuøy theo nguoàn nguyeân lieäu, caùc chaát thôm ñöôïc chia ra:- Höông lieäu töï nhieân: ñöôïc cheá bieán tröïc tieáp töø caùc loaïi quaû, reã caây trong töï nhieän baèng

phöông phaùp trích ly vaø chöng caát (ngaâm, chöng caát)- Höông lieäu toång hôïp: Chaát thôm thu ñöôïc baèng toång hôïp hoùa hoïc.- Höông lieäu hoãn hôïp: vöøa laø chaát thôm töï nhieân vöøa coù chaát thôm toång hôïp. Thoâng

thöôøng caùc chaát thôm toång hôïp ñöôïc pha theâm vaøo chaát thôm töï nhieân ñeå ñöôïc dung dòch coù muøithôm maïnh hôn hay ñaëc tröng hôn..

4.4.1.1 Caùc chaát thôm töï nhieân:Thöôøng duøng laø caùc tinh daàu (chanh, cam, quít, döùa,…) laø caùc chaát loûng maøu vaøng ñeán

vaøng saãm, coù thaønh phaàn hoùa hoïc raát phöùc taïp (axeton, andehyt,caùc este phöùc taïp, röôïu, axithöõu cô vaø caùc nhoùm chaát höõu cô khaùc nhau,…).

- Ñaëc tính chung laø coù ñoä bay hôi lôùn ngay taïi 00C, tyû troïng trung bình khoaûng 0.8 ÷ 0.98.Hoøa tan deã trong ete, axeton, coàn etylic, cloroform…, deã bò oxy hoùa do O2 cuûa khoâng khí vaø bòphaân huûy bôûi aùnh saùng maët trôøi. Ña phaàn caùc tinh daàu töï nhieân chöùa nhieàu tecpen (goùc C10H16)[ñeán treân 90%] maø tecpen khoâng tan trong nöôùc, coàn etylic ≤ 45% deã bò chuyeån hoùa (tecpen → secquitecpen→ nhöïa) laøm cho saûn phaåm bò ñuïc. Ngoaøi ra tecpen coøn coù muùi haéc hay khoù chòu.

Vì vaäy neân löïa choïn loaïi coù muøi thôm dòu, deã hoøa tan trong nöôùc, hay hoãn hôïp nöôùc, coànetylic.- Coù theå loaïi tecpen baèng caùch pha tinh daàu trong coàn etylic 60÷ 70% tecpen seõ keát tuûa

(laéng hay noåi leân), taùch chuùng ra baèng caùch loïc, dòch trong coù höông dòu hôn, chöùa ít tecpen hôn.(Tinh daàu khoâng chöùa tecpen raát beàn vaø khoâng maát muøi khi baûo quaûn)

Haøm löôïng moät soá loaïi tinh daàu trong caùc loaïi quaû: Baûng 2.19:

Teân quaû % Voû % Thòt quaûLöôïng tinh daàu (%)

Voû Thòt quaûChanh

CamQuít

25 ÷ 35

282.5 ÷70

75 ÷ 65

7255 ÷30

2

2.41.2

0.3

0.240.23







- Höông lieäu thöông phaåm coøn coù teân ESSANCE ñoù laø hoãn hôïp Röôïu – Nöôùc coù chöùachaát thôm.

4.4.1.2 Höông lieäu toång hôïp

Laø hoãn hôïp Röôïu – Nöôùc coù chöùa töø 3 ÷ 13% chaát thôm toång hôïp.Vôùi chaát thôm toång hôïp duøng trong giaûi khaùt phaûi hoøa tan toát trong nöôùc, khoâng chöùakeõm, ñoàng, haøm löôïng asen ≤ 0.00014%.

1ml höông lieäu phaûi hoøa tan hoaøn toaøn trong 1 lít nöôùc vaø khoâng bò vaãn ñuïc. 4.4.2. Caùc chaát maøu

Ñöôïc söû duïng ñeå taïo cho nöôùc ngoït coù caùc maøu saéc ñeïp, haáp daãn: chaát maøu coù theå coùnguoàn goác töï nhieân hay nhaân taïo.

4.4.2.1 Chaát maøu töï nhieânÑa phaàn trích ly töø voû quaû, reã caây vaø ñöôøng chaùy (caramel) ñoù laø caùc loaïi :

- Atonxyom (maøu ñoû – tím) Antoxiamin (ñoû – xanh lam)- Flavok (traéng).- Clohorophyll (maøu xanh) C55H70O5N4Mg(O5,O6)- Caratenoit (vaøng da cam)- Xantophyll (vaøng nhaït)

4.4.2.2. Chaát maøu nhaân taïo (toång hôïp hoùa hoïc)- Araman (maøu ñoû) laø muoái Natri cuûa acid izoβ. Naf todisulfo.- Indigo – Camin (xanh laù caây) laø muoái natri cuûa acid Indigo disulfo (duøng trong ñoà

uoáng)- Tactrazin (Naftol) vaøng, laø muoái sulfonatri cuûa acid dinitro α naptolsulfo.

v.v... (Lieàu löôïng duøng ≤ 0.03% laø toái ña. 4.4.2.3. Caùc chaát maøu coù nguoàn goác töï nhieân trong ñoù coù caramen ñang ngaøycaøng ñöôïc söû duïng roäng raõi cho coâng ngheä saûn xuaát nöôùc uoáng. Caramen nhaän ñöôïc töø sacarozakhi ñun soâi tôùi 180 ÷ 1900C, laø chaát loûng maøu saåm toái, vò hôi ñaéng (cöôøng ñoä maøu dung dòch0.05% caramen seõ töông ñöông vôùi dung dòch 5ml iod 0.1N pha trong 1 lít nöôùc. Ñoù laø caramenñaït yeâu caàu kyõ thuaät) coù noàng ñoä chaát khoâ khoaûng 80%.

Caramen ñöôïc saûn xuaát nhö sau: naáu ñöôøng sacaroza tôùi 180 ÷ 1900C cao hôn nhieät ñoänoùng chaûy cuûa noù (1600C). Sacaroza noùng chaûy tieáp tuïc bò maát nöôùc taïo thaønh caramen.

Söï taïo thaønh caramen qua caùc giai ñoaïn sau:- Giai ñoïan 1: Laø söï maát nöôùc (baét ñaàu xaûy ra khi t > 850C vaø nhanh, maïnh khi t = 120÷

1500C), noùng chaûy (t = 1600C). Sacaroza noùng chaûy tieáp tuïc bò maát nöôùc (khoaûng 10.5%) taïothaønh caramenlan.

(1600C)C12H22O11 → Noùng chaûy vaø bò beû gaõy taïo ra(sacaroza) H2O C6H10O5 + C6H10O5

Xaûy ra raát nhanh taïi (185 ÷ 1900C) ↓ 185 ÷ 1900C vaø C12H20O10 (izosacaroza)sacaroza noùng chaûy bò (1900C) ↓

khöû 10.5% H2O C24H36O18 (caramenlan coù maøu vaøng)- Giai ñoïan 2: Caramenlan tieáp tuïc bò khöû nöôùc (maát tôùi 14% H2O) taïo ra caramenlen

(xaûy ra raát nhanh)







≥ 185 ÷ 1900C2.C12H20O10 + C24H36O18 → C36H10O25 (caramenlen)

-3H2O

- Giai ñoaïn 3: Caramenlen tieáp tuïc bò khöû nöôùc khi t ≥ 2000C (maát tôùi 25% H2O) taïo ra

caramenlin.

≥ 2000CC36H10O25 → C24H36O13 (Caramenlin maøu naâu ñen)

-H2OCaramenlan vaø caramenlen hoøa tan hoaøn toaøn trong nöôùc coøn caramenlin haàu nhö khoâng

hoøa tan, maøu ñen saãm chaùy kheùt,... Vì vaäy vieäc saûn xuaát caramen caàn phaûi döøng laïi khi taïo racaramenlen laø ñuùng yeâu caàu kyõ thuaät nhaát.

Neáu caramen nhieàu caramenlin: caramen quaù giaø, maøu saéc quaù saåm ñen, muøi kheùt, vòñaéng laïi khoâng tan trong nöôùc caøng khoâng ñaït yeâu caàu kyõ thuaät.

Trong thöïc teá saûn xuaát: coù theå duøng caùc bieän phaùp sau ñaây ñeå kieåm tra quaù trìnhcaramen hoùa:

- Do nhieät ñoä khi naáu ñöôøng (khoâng ñeå t ≥ 1900C: maø toát nhaát duy trì 180 ÷ 1900C) songtöông ñoái phöùc taïp vaø khoù vì caùc quaù trình xaûy ra raát nhanh, ñieàu kieän kyõ thuaät chöa cho pheùpbaûo ñaûm toát nhaát,...

- Thöû kieåm tra dòch döôøng chaùy trong quaù trình naáu:+ Thöû baèng phöông phaùp keùo sôïi: Duøng ñuõa quaáy cho dòch chaûy thaønh sôïi, neáu sôïi

khoâng ñöùt, oùng aùnh, maøu ñen saãm laø ñöôïc. Neáu khoâng thaønh sôïi hay bò ñöùt: coøn non neáu thaønhsôïi khoâ vaø gioøn cöùng, maøu ñen toái,... quaù giaø.

+Thöû baèng caùch nhoû gioït: Nhoû gioït leân kính hay gaïch men traéng, maø khoâng dínhtay, taùch ra deã daøng laø ñöôïc. Neáu coøn nhaõo, dính tay khoù taùch ra laø coøn non. Neáu gioït ñoâng cöùngngay, taùch deã, quaù gioøn vaø gaõy hay vôõ tan khi aán nheï laø quaù giaø (ngoøai ra coøn nhieàu caùch thöûkhaùc nhau nhöng ñoä chính xaùc keùm hôn).

Tieán haønh naáu caramen: (ñun löûa tröïc tieáp hay ñun dieän ñeàu ñöôïc) cho ñöôøng vaøokhoaûng 1/2 noài. (khi soâi ñöôøng suûi boït deã traøo ra ngoaøi, hao phí nhieàu, khoâng an toøan, ñoàng thôøisau coøn theâm nöôùc,..) cho theâm vaøo 1 ÷ 2% nöôùc, khuaáy ñeàu vaø baét ñaàu ñun.

Ñöôøng daàn daàn noùng chaûy vaø chuyeån maøu. Khi naøy khuaáy lieân tuïc (traùnh cho ñöôøng bòchaùy cuïc boä) hoaëc coù theå thöïc hieän quaù trình caramen hoùa baèng caùch naáu xiroâ 35 ÷ 360Br (caàntính toùan löôïng nöôùc cho theâm vaøo ñöôøng ñeå khi ñun cho ñöôøng daïng dung dòch xiroâ 35 ÷360Br). Laøm caùch naøy traùnh ñöôïc söï chaùy ñöôøng ban ñaàu do chöa kòp hoøa tan khi khuaáy troänkhoâng ñeàu, khoái ñöôøng khoâng bò noùng, chaùy cuïc boä, chaát löôïng caramen ñeàu hôn,...Dòch soâi khinhieät ñoä ñaït khoaûng 1200C.Luùc naøy neân giöõ khoâng cho taêng nhieät ñoä moät thôøi gian ngaén (giaûmnhieät) ñeå cho bay bôùt hôi nöôùc (thöïc teá nhieät ñoä coù theå giaûm xuoáng 118 – 119 0C) vaø khuaáy ñaûoñeàu, kyõ, vì dòch ñöôøng baét ñaàu quaùnh vaø maøu saãm daàn.

Tieáp tuïc taêng nhieät ñoä leân 150 – 1600C vaø giöõ laïi taïi nhieät ñoä naøy cho xaûy ra quaù trìnhcaramen hoùa. Khoâng ñeå nhieät ñoä quaù 1900C vaø thaáp hôn 1500C (top =180-1900C). Khi thöû sô boäthaáy saép ñaït yeâu caàu (theo kinh nghieäm hoaëc theo moät trong hai caùch thöû treân) thì baét ñaàu chotheâm nöôùc vaøo. Nöôùc cho vaøo tính theo löôïng ñöôøng naáu: vaøo khoaûng 200-300ml nöôùc ñeå ñaït

ñöôïc % chaát khoâ caramen sau naøy vaø choáng quaùnh, kheùt, chaùy khi söï caramen hoùa saép keát thuùc.Cho nöôùc xong vöøa ñaûo, vöøa naáu vaø kieåm tra möùc ñoä caramen hoùa cho ñeán khi ñaït yeâucaàu thì thoâi.







Thoâng thöôøng naáu maát 4 -6 giôø/1 meû caramen.Trong quaù trình naáu caramen caán löu yù:

- Ñaûo troän ñeàu lieân tuïc.- Boït ñöôøng ñöôïc vôùt kyõ (traùnh sau caramen bò ñuïc).- Thôøi ñieåm cho theâm nöôùc vaø keát thuùc naáu caramen: (Cho nöôùc sôùm: maøu lôït,

choùng hö. Cho nöôùc muoän: deã bò ñoùng cöùng, chaùy kheùt,...) vaø laáy ra khoûi noái naáu kòp thôøi (traùnhsöï taêng nhieät ñoä vaø chaùy kheùt,...) vaø laøm nguoäi.Caramen naáu xong coù ñoä khoâ > 70% (80%) vaø ñaït caùc chæ tieâu maøu saéc, muøi vò ñaõ neâu

treân coù theå baûo quaûn ñöôïc vaøi ba thaùng.Khi duøng pha caramen vôùi nöôùc theo tæ leä 1/1, sau ñoù loïc qua vaûi hay vaûi maøn nhieàu lôùp

ñaûm baûo thaät trong môùi phoái cheá vaøo xiroâ baùn thaønh phaåm. 4.4.3.Caùc chaát phuï gia khaùc

Chaát baûo quaûn: Thöôøng söû duïng axit Benzoic vaø Natribenzoat.Axit benzoic (C6H5COOH): daïng tinh theå hình kim, khoâng maøu, tyû troïng 1.27g/ml ít ñöôïc

duøng vì ít tan trong nöôùc.Natribenzoat (C6H5COONa): deã tan trong nöôùc (thöôøng pha saün dung dòch noàng ñoä 5-

20%) laø tinh theå maøu traéng. Noàng ñoä coù taùc duïng baûo quaûn 0.07-0.1% (saùt truøng maïnh) vaø lieàulöôïng toái ña cho pheùp trong nöôùc uoáng 0.1 -0.12%

Ngoaøi ra coù theå duøng axit Sobic hay Kalisobat: 0.03%.4.5. Khí cacbonic duøng trong nöôùc giaûi khaùtTaïi nhieät ñoä vaø aùp suaát bình thöôøng CO2 laø khí trô (khoâng maøu, khoâng muøi, khoâng chaùy

vaø khoâng duy trì söï chaùy).Khi hoøa tan trong nöôùc, khí CO2 seõ taïo thaønh axid Cacbonic (H2CO3) coù vò chua deã chòu.

Ñoàng thôøi khi vaøo cô theå H2CO3 laïi thu nhieät cuûa cô theå ñeå giaûi phoùng vaø bay hôi CO2 gaây caûm

giaùc maùt deã chòu, thaáy vò cay nheï, the teâ ñaàu löôõi.Tuøy theo aùp suaát vaø nhieät ñoä coù theå toàn taïi ôû ba daïng: Khí- Loûng –Raén.CO2 ngoaøi vieäc söû duïng cho nöôùc giaûi khaùt coøn ñöôïc söû duïng cho y teá, chöõa chaùy, saûn

xuaát caùc nöôùc cacbonat vaø bicacbonat, baûo quaûn laïnh thöïc phaåm,... 4.5.1 Caùc phöông phaùp saûn xuaát CO 2

- Thu nhaän CO2 töø khoùi caùc loø, loø hôi hay loø nhieät ñieän, loø nung voâi.- Thu nhaän töø nöôùc khoaùng ñöôïc baõo hoøa CO2 töï nhieân.- Thu nhaän töø caùc quaù trình leân men ñöôøng ôû caùc nhaø maùy röôïu bia vaø naáu men,…Treân nguyeân taéc: CO2 tinh khieát ñaït chaát löôïng yeâu caàu kyõ thuaät duøng cho coâng nghieäp

thöïc phaåm ñeàu coù theå duøng ñeå saûn xuaát nöôùc giaûi khaùt pha cheá vaø thöôøng söû duïng CO2 döôùi haidaïng sau:

+ Trong tröôøng hôïp ñeå baûo quaûn CO2 trong saûn xuaát nöôùc giaûi khaùt ngöôøi ta thöôøng duøngCO2 ôû daïng loûng chöùa trong caùc thuøng ñaëc bieät baèng theùp döôùi aùp löïc 60 – 70at.

+ Ngay taïi caùc nhaø maùy röôïu bia,… neáu duøng khí CO2 pha cheá nöôùc giaûi khaùt coù theå duøngCO2 ôû daïng khí sau khi ñaõ ñöôïc laøm saïch vaø neùn vôùi aùp suaát 4 -6at.

4.5.2 Giôùi thieäu phöông phaùp thu nhaän CO 2 töø leân men- CO2 thu hoài töø leân men noùi chung laø saïch vaø coù giaù trò thöïc phaåm cao hôn khi thu nhaän

töø caùc phöông phaùp khaùc.- Trong ñieàu kieän leân men kín khí thoaùt ra chöùa 99 – 99.5% laø CO2 coøn laïi laø taïp chaát vaø

hôi nöôùc, trong ñoù etylic chieám 0.4 – 0.8%, este: 0.03 – 0.04%, acid: 0.08 – 0.09% vaø moät löôïngnhoû caùc andehyd vaø caùc chaát deã bay hôi khaùc.







Khí CO2 töø thuøng leân men 1, qua thieát bò röûa 2, ôû ñaây caùc taïp chaát bay hôi theo CO 2 nhöröôïu, este, acid,… ñöôïc hoøa tan vaøo nöôùc, coøn CO2 saïch ñi vaøo thuøng chöùa 3 (coøn goïi laø phaochöùa khí CO2). Sau ñoù khí CO2 seõ lieân tieáp ñi vaøo maùy neùn ba caáp 4: Khi neùn ôû caáp 1, neùn tôùi aùpsuaát 10at vaø nhieät ñoä khí CO2 bò neùn taêng leân ñeán 1000C, noù ñöôïc laøm laïnh veà 250C taïi thieát bòlaøm laïnh 5. Sau khi taùch daàu laãn vaøo khí neùn (daàu trong maùy neùn bò laãn vaøo khí CO 2 trong quaù

trình neùn) taïi bình taùch daàu 6, khí CO2 (P = 10at, t0

C = 250

C) ñi qua bình loïc than 7,8 ñeå taùch taïpchaát, khöû muøi laï, saùt truøng,…

Hình 2.16 : Sô ñoà thu hoài CO2 1- Thuøng leân men 6- Bình taùch daàu 11- Thuøng chöùa CO2 loûng2- Thuøng röûa CO2 7- Bình loïc than 12- Naïp chai CO2 3- Phao chöùa CO2 8- Bình saùt truøng 13- CO2 ñöôïc ñöa söû duïng taïi

choã4- Maùy neùn ba caáp 9- Bình taùch aåm 14- Thoâng CO2 ra moâi tröôøng5- Thieát bò laøm laïnh 10- Bình trao ñoåi nhieät

Hình 2.17: Bieåu ñoà quan heä t 0 , p khi hoùa loûng CO2 CO2 ñöôïc ñöa vaøo neùn caáp hai, neùn tôùi aùp suaát 25at vaø sau ñoù cuõng ñöôïc laøm laïnh, taùch

daàu (gioáng nhö treân) roài tieáp tuïc ñöôïc neùn laàni ba (caáp ba). Laàn naøy khi CO2 ñöôïc neùn tôùi aùpsuaát 60 – 70at, qua boä phaän trao ñoåi nhieät ngöôïc chieàu 10 ñeå ñöa nhieät ñoä khí CO2 trôû veà 30 –350C. Sau ñoù ñöôïc taùch daàu (taïi bình loïc daàu 6c) vaø taùch aåm ñeå loïai heát nöôùc coøn laãn trong khíCO2 taïi bình taùch nöôùc 9.

CO2 saïch, khoâ ñöôïc ñöa vaøo thieát bò laøm laïnh ñeå haï nhieät ñoä xuoáng 12 – 150

C ñeå bieánCO2 thaønh daïng loûng sau ñoù CO2 loøng ñöôïc ñöa vaøo chöùa taäp trung taïi thuøng chöùa 11.







Töø thuøng chöùa 11, CO2 ñöôïc ñöa vaøo boä phaän naïp chai 12 hay ñöa ñi söû duïng laïi ngay taïinôi saûn xuaát 13 nhö cho boàn noùng naïp laïi vaøo caùc thuøng taøng tröõ saûn phaåm leân men (bia, nöôùcgiaûi khaùt leân men) hay saûn xuaát nöôùc baõo hoøa CO2 cho saûn xuaát nöôùc soda, nöôùc giaûi khaùt phacheá coù gaz,… hoaëc söû duïng cho caùc yeâu caàu khaùc (chieát roùt, cung caáp cho caùc van ñieän töû khíneùn).

ÔÛ ñaây caàn löu yù, tuøy töøng ñieàu kieän cuï theå maø coù theå coù nhöõng thay ñoåi nhoû trong quaùtrình coâng ngheä hoùa loûng CO2. Ví duï coù theå laàn löôït neùn lieân tuïc ba caáp keát hôïp vôùi laøm laïnh sôboä, taùch daàu, nöôùc sau ñoù môùi qua caùc boä phaän loïc than, saùt truøng, taùch aåm roài laøm laïnh luoân ñeåhoùa loûng. Nghóa laø treân nguyeân taéc: khí CO2 thu hoài phaûi ñöôïc: Laøm saïch – Neùn tôùi aùp suaát caànthieát – Laøm laïnh tôùi nhieät ñoä op ñeå hoùa loûng, töø nguyeân taéc naøy coù theå xaây döïng caùc quy trìnhcoâng ngheä thích hôïp cho töøng tröôøng hôïp cuï theå

Hình 2.18: Sô ñoà toång quaùt quaù trình hoùa loûng CO2 Phaûi thöïc hieän Coù theå thöïc hieän (theo töøng tröôøng hôïp )

Qua ñoà thò hình 2.17 bieåu hieän söï töông quan tyû leä thuaän giöõa aùp suaát neùn vaø nhieät ñoäcuûa khí CO2 trong quaù trình hoùa loûng.

+ Khaû naêng neùn toát, (aùp löïc neùn cao). Nhieät ñoä caàn ñeå hoùa loûng CO 2 cao:+ Khaû naêng neùn khí keùm ( aùp löïc neùn khí thaáp). Nhieät ñoä caàn ñeå hoùa loûng CO2

thaáp.CO2 ôû traïng thaùi loûng trong suoát khoâng maøu vaø khaù linh ñoäng, nheï hôn nöôùc (khoái löôïng

rieâng taïi 00C =0.947 vaø taïi 100C=0.945)Trong coâng ngheä thu hoài vaø söû duïng CO2 caàn löu yù caùc hieän töôïng sau:

- Khi chaûy töï do moät phaàn CO2 bay hôi vaø tieâu toán 1 nhieät löôïng ñaùng keå gaây neânsöï töï giaûm t0 cuûa CO2 loûng vaø laøm cho moät phaàn CO2 loûng ñoùng baêng ( chuyeån töø traïng thaùiloûng sang traïng thaùi raén) taïi t0= -790C. Sau ñoù CO2 raén cuõng tröïc tieáp bay hôi (söï thaêng hoa) vôùitoác ñoä chaäm. Söï thaêng hoa vöøa laøm taêng aùp suaát hôi CO2 treân beà maët (cuûa loûng vaø raén) vöøa tieâutoán nhieät löôïng cuûa noù khaù lôøn (nhieät thaêng hoa cuûa CO2 ôû aùp suaát khí quyeån laø 15.896 calo).

Nhieät ñoä noùng chaûy cuûa CO2 raén laø -56.60

C taïi aùp suaát P=5.28at (töông ñöông khoaûng0.53 Mtt/m2).

- Neùn lieân tuïc (caáp 1,2,3…)- Laøm saïch, loaïi taïp chaáttaåy muøi vò saùt truøng laømkhoâ….

- Neùn töøng caáp, keát hôïplaøm saïch, loaïi taïp chaát saumoãi caáp neùn

- Neùn sô caáp (caáp 1)- Laøm saïch, taåy muøi, saùt truøng,..- Neùn tieáp caáp 2,3….- Loaïi aåm laàn cuoái

Laøm laïnh - Hoùa loûng

CO2loûng

Khí CO2 thu hoài

Röûa loïc sô boä







Nhö vaäy taïi caùc ñieàu kieän keå treân CO2 luoân toàn taïi ôû caû 3 traïng thaùi: raén, loûng, khí vaø aùpsuaát hôi CO2 treân beà maët CO2 loûng ñöôïc xaùc ñònh theo phöông trình:

nbT

a P ⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ −=100

. KG/cm3

Trong ñoù:

T: Nhieät ñoä tuyeät ñoái (0K)a,b,n: laø caùc haèng soá (a=8.494, b=1.281, n=3.852)

Hay ( )1,1283278,0281,1100

72,32 −=⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ − T T KG/cm3

- Taïi aùp suaát khí quyeån (760mmHg) 1kg CO2 ôû daïng khí töông ñöông coù theå tích506 lít ôû t0=00C, trong khi ñoù 1 Kg CO2 ôû traïng thaùi loûng chæ chieám 1 theå tích 1,34 lít. Vì vaäy khicaàn CO2 cho caùc muïc ñích khaùc nhau, phaûi vaän chuyeån ñi xa, ngöôøi ta thöôøng ñöa CO2 veà traïngthaùi loûng. Noù thöôøng chöùa trong nhöõng chai theùp ñaëc bieät coù khaû naêng chòu aùp suaát lôùn ( ≥ 150-200Kg/cm2) vôùi khoái löôïng CO2 trong moãi chai töø 20 – 25 ñeán 35 – 40kg.

- Trong caùc cô sôû saûn xöaát khoâng ñuû ñieàu kieän ñeå saûn xuaát CO2 loûng hay vieäc saûnxuaát caùc loaïi nöôùc uoáng coù gaz söû duïng CO2 thu hoài taïi choã,… thì coù theå neùn khí CO2 tôùi 5 –10at, laøm laïnh, taïp chaát, khöû muøi vò laï, laøm khoâ, saùt truøng,… sau ñoù coù theå ñem söû duïng ñöôïc,hay laøm laïnh tôùi t0 op tröôùc khi söû duïng (nhö boã sung cho caùc saûn phaåm leân men, baõo hoøa nöôùccho saûn xuaát nöôùc giaûi khaùt pha cheá thöôøng laøm laïnh xuoáng 1 ÷ (-1)0C…..)

Vieäc söû duïng CO2 taïi choã coù theå theo sô ñoà sau: (hình )

Hình 2.19: Sô ñoà söû duïng CO2 taïi choãVieäc röûa, loïc sô boä coù nhieàu phöông phaùp khaùc nhau, toát nhaát laø loïc röûa theo kieåu laøm

saïch röôïu etylic (trong thu hoài röôïu) hay coù theå thöïc hieän loïc röûa baèng nöôùc tröïc tieáp trong caùcthaùp löôùi, ñieän,… Ñôn giaûn hôn laø cho khí CO2 ñi qua nöôùc ( daïng loûng hay daïng söông muø).

Khí CO2 thu hoài

Röûa loïc sô boä

Neùn tôùi aùp suaát 5-10at,laøm saïch, khöû muøi vò, saùt

truøng, laøm khoâ.

Xöû lyù,laøm saïch,hoùa loûng CO2

Laøm saïch xuoáng nhieätñoä yeâu caàu

CO2 ñöa söû

duïng (taïi choã)

Thuøng chöùa CO2 loûng

Boác hôi CO2





Chöông 3: Quaù trình ñöôøng hoùa Tr ường C Đ Nghề Sóc Tr ăng


Chöông 3: QUAÙ TRÌNH ÑÖÔØNG HOÙA*************

1. BAÛN CHAÁT CUÛA QUAÙ TRÌNH ÑÖÔØNG HOÙAÑöôøng hoùa laø quaù trình chuyeån hoùa hoùa hoïc, bieán tinh boät thaønh ñöôøng leân men phuïc vuï

cho quaù trình leân men, saûn phaåm thu ñöôïc goïi laø dòch ñöôøng hoùa. Ñaây laø coâng ñoaïn raát quantroïng trong quaù trình saûn xuaát dòch leân men. Trong suoát quaù trình ñöôøng hoùa, boät nguyeân lieäu vaønöôùc hoøa troän vôùi nhau, caùc thaønh phaàn cuûa boät nguyeân lieäu hoøa tan vaøo nöôùc vaø ta thu ñöôïcdòch ñöôøng.

Haàu heát caùc hôïp chaát cuûa boät nguyeân lieäu khoâng hoøa tan vaøo nöôùc. Chæ coù nhöõng chaáthoøa tan môùi tham gia vaøo thaønh phaàn saûn phaåm. Do vaäy quaù trình ñöôøng hoùa thöïc hieän vieäcchuyeån caùc chaát khoâng tan cuûa boät nguyeân lieäu sang daïng hoøa tan.

Taát caû caùc chaát tan vaøo dung dòch goïi laø chaát chieát hay dòch hoãn hôïp sau khi ñöôøng hoùagoïi laø dòch heøm vì noù bao goàm caû baõ cuøng caùc chaát khoâng hoøa tan khaùc.

- Caùc chaát hoøa tan (chieám khoaûng 6 -15% tuøy theo nguyeân lieäu nhö: Ñöôøng,dextrin, axit voâ cô vaø moät soá protein.- Caùc chaát khoâng tan: Tinh boät, xenlluloza, moät soá protein cao phaân töû vaø caùc

hôïp chaát khaùc.Veà maët kinh teá, chuyeån ñöôïc caøng nhieàu caùc hôïp chaát khoâng hoøa tan sang daïng hoøa tan

caøng toát, noùi caùch khaùc haøm löôïng chaát chieát thu ñöôïc caøng cao caøng toát, giaù trò naøy ñaùng giaùhieäu suaát thu hoài vaø toån thaát cuûa nhaø maùy.

Tuy nhieân, khoâng chæ soá löôïng maø chaát löôïng cuûa chaát chieát cuõng raát quan troïng, caøng ítcaùc hôïp chaát khoâng mong muoán (ví duï tanin trong voû traáu) caøng toát, ngöôïc laïi caøng nhieàu ñöôønghoaëc moät soá saûn phaåm thuûy phaân töø protein caøng toát.

Ñöôøng hoùa coù nhieàu phöông phaùp khaùc nhau tuy nhieân chuùng ta coù theå phaân thaønh hailoaïi cô baûn: ñöôøng hoùa baèng phöông phaùp vi sinh vaät (naám moác - mold) vaø ñöôøng hoaù baèngphöông phaùp enzym (phöông phaùp malt). Ngoaøi ra coøn coù caùc phöông phaùp thuûy phaân baèngacid, (ít ñöôïc söû duïng do ñaëc tính cuûa saûn phaåm), phöông phaùp söû duïng men thuoác baéc, phöôngphaùp amylomyces rouxii.

Tuy nhieân duø trong phöông phaùp ñöôøng hoùa baèng vi sinh vaät hay phöông phaùp malt thìvieäc söû duïng nguoàn enzym coù saün trong nguyeân lieäu (malt) hay ñöôïc saûn sinh töø vi sinh vaät laøvieäc laøm heát söùc quan troïng.2. HEÄ ENZYM AMYLAZA TRONG QUAÙ TRÌNH ÑÖÔØNG HOÙA

Tính chaát quan troïng nhaát cuûa caùc heä enzym laø chöùc naêng phaù huûy caùc moái lieân keát hoùahoïc trong caùc cô chaát.Heä enzym thuûy phaân tinh boät thaønh ñöôøng goïi laø heä enzym amylaza. Heä naøy toàn taïi

trong nöôùc boït, trong dòch tieâu hoùa, trong haït naåy maàm, mold, yeast,... Coù nhieàu loaïi enzymamylaza: α - amylaza, β - amylaza, γ - amylaza vaø moät soá môùi tìm ra töø nguoàn goác vi sinh vaät laø:pullutanase, izoamylase,...

Coù nhieàu nguoàn cung caáp amylase khaùc nhau cho neân tuøy vaøo nguoàn sinh ra maø enzymecoù ñieàu kieän phaùt trieån rieâng, ví duï: nhieät ñoä, pH,... Cuøng moät loaïi enzyme amylase ( β -amylase) nhöng khaùc nguoàn cung caáp thì cuõng seõ coù ñieàu kieän veà nhieät ñoä, pH khaùc nhau.







2.1. - amylaza 2.1.1. Ñaëc tính

Laø moät metaloenzym, trong phaân töû coù ít nhaát moät phaân töû Ca2+ coù taùc duïng laøm beàn caáutruùc baäc 2, 3 cuûa phaân töû enzym α - amylaza laø nhöõng protid ñôn giaûn, coù chöùa nhoùm amin töïdo. α - amylaza khaù giaøu tyrosine, tryptophan nhöng ít methionin.

α - amylaza ñöôïc hoaït hoùa bôûi ion ñôn hoùa trò neáu chuùng coù nguoàn goác ñoäng vaät vaø visinh vaät. Neáu coù nguoàn goác thöïc vaät thì ñöôïc hoaït hoùa bôûi ion hoùa trò II. Hoaït hoùa bôûi ion hoùa tròI nhö sau: Cl-> Br- >I -. Chuùng bò kìm haõm bôûi ion kim loaïi naëng nhö Cu2+, Hg2+,...

α - amylase keùm beàn trong moâi tröôøng acid nhöng khaù beàn nhieät (beàn nhaát trong heäenzym amylaza).

Khaû naêng chòu nhieät cuûa enzym amylaza trong vi khuaån > Malt > Moác Baûng 3.1:

Nguoàn goác T0 toái thích pH toái thíchMaltMold

Vi khuaån

72 - 7550 - 60

60 - 70

5.5 - 5.75.0 - 6.0

6.0 - 7.0

2.1.2. Cô cheá taùc duïng leân maïch amylo vaø amylopectinTaùc duïng maïnh leân caùc phaân töû amylo vaø amylopectin vaø phaù huûy caùc moái lieân keát cuûa

tinh boät- α - amylaza chæ coù khaû naêng phaân caét lieân keát α - 1,4 Glucozit ôû baát kì vò trí naøo treân

maïch tinh boät ñaõ ñöôïc hoà hoùa. Do ñoù ñöôïc goïi laø enzym noäi phaân (endoenzyme).- Döôùi taùc duïng cuûa enzym α - amylaza amylo bò phaân giaûi khaù nhanh taïo thaønh

oligoshaccaric goàm 6 - 7 goác glucoz, sau naøy caùc maïch naøy bò phaân caét daàn vaø bò phaân giaûi

chaäm ñeán maltose tetroz, maltose triz, mallose. Sau thôøi gian thuûy phaân amylo saûn phaåm baogoàm: 87% maltoz, 13% glucoz.- Döôùi taùc duïng cuûa enzyme α - amylaza amylopectin bò phaân giaûi khaù nhanh nhöng vì α

- amylaza khoâng caét ñöôïc lieân keát α - 1, 6 glucozit neân duø coù keùo daøi thôøi gian thuûy phaân nhöngsau cuøng saûn phaåm coù khoaûng: 72% maltoz, 19% glucoz, dextrin phaân töû thaáp vaø izomaltoz laø8%.

Sau moät thôøi gian, toaøn boä maïch amylo vaø maïch chính cuûa amylopectin bò caét nhoû thaønhtöøng maûnh coù naêm hoaëc saùu goác glucozid, taäp hôïp thaønh nhöõng daïng destrin khaùc nhau. Nhôøquaù trình naøy, ñoä nhôùt cuûa dòch giaûm ñi moät caùch nhanh choùng vaø maøu xanh cuûa iot cuõng maát ñitrong moät thôøi gian ngaén. Neân α - amylaza coøn ñöôïc goïi laø enzym dòch hoùa

Söï phaân caét naøy seõ töø töø giaûm daàn, vaø khi sang giai ñoaïn hai cuûa quaù trình thuûy phaân seõtaïo neân moät löôïng ít maltoza vaø glucoza.

2.2. - amylaza 2.2.1. Ñaëc tính

β - amylaza laø moät loaïi albumin. Taâm xuùc taùc cuûa noù chöùa goác - SH, COOH cuøng vôùivoøng imidazol cuûa caùc goác histidin, β - amylaza chæ phoå bieán trong thöïc vaät, ñaëc bieät coù nhieàutrong caùc haït naåy maàm. Trong vi khuaån khoâng coù β - amylaza. Söï toàn taïi cuûa β - amylaza trongmold cho ñeán nay vaãn chöa ñöôïc xaùc ñònh.

β - amylaza raát beàn khi khoâng coù ion Ca 2+, bò kìm haõm bôûi ion kim loaïi naëng nhö: Cu2+,

Hg2+

, ureâ, iodo, aceâtanid, iod, ozon.







PH toái thích trong dung dòch boät thuaàn khieát laø 4- 6, trong dung dòch naáu laø 5 - 5.6. Nhieätñoä toái thích trong tinh boät thuaàn khieát laø 40 - 500C. Trong dung dòch naáu laø: 60 - 650C. β -amylaza bò voâ hoaït ôû 700C.

2.2.2 Cô cheá taùc duïng leân maïch tinh boätβ - amylaza xuùc taùc söï thuûy phaân caùc lieân keát α - 1,4 glucozit trong tinh boät, glycogen,

polysacharide ñoàng loaïi. Phaân caét tuaàn töï töøng goác maltoz moät ôû ñaàu khoâng khöû. Maltoz coù caáuhình β ñöôïc taïo thaønh. β - amylaza ñöôïc goïi laø enzym ngoaïi phaân (exo - enzym).β - amylaza phaân giaûi 100% amyloza thaønh maltoz. Phaân giaûi 54 - 58% amylopectin

thaønh maltoz. Do moãi nhaùnh cuûa amylopectin coù töø 20 -25 phaân töû glucoz neân sau khi thuûy phaântaïo 10 - 12 phaân töû maltoz. Saûn phaåm taïo thaønh laø ñöôøng maltoz neân β - amylaza coøn ñöôïc goïilaø enzym ñöôøng hoùa.

Khi tôùi lieân keát α - 1,4 glucozit gaén vôùi lieân keát α - 1,6 glucozit, β - amylase seõ ngöng taùcduïng, phaàn saccharide coøn laïi laø dextrin phaân töû lôùn. Coù chöùa raát nhieàu lieân keát α - 1,6 glucozitgoïi laø dextrin coù maøu tím ñoû vôùi iod.

Caû hai enzym α vaø β ñeàu khoâng caét ñöôïc noái α - 1,6 glucozit trong phaân töû tinh boät. Keát

quaû taùc duïng cuûa enzym α vaø β ta thu ñöôïc dòch ñöôøng goàm 78 ÷ 80% maltoza vaø glucoza, 20 ÷ 22% laø dextrin chöùa taát caû caùc noái α - 1,6 glucozit.

2.3.γ

- amylaza 2.3.1. Ñaëc tính

So vôùi β - amylaza, γ - amylaza beàn vôùi acid hôn nhöng laïi keùm beàn döôùi taùc duïng cuûaröôïu etylic, aceton, khoâng beàn vôùi ion kim loaïi naëng: Cu2+, Hg2+,... coù trong naám moác vaø moätvaøi loaøi vi khuaån.

Hoaït ñoäng toát ôû T0 = 50 0C, hoaït löïc toái ña trong vuøng pH = 3.5 -5.5 2.3.2. Cô cheá taùc duïng leân amylo vaø amylopectin

Enzyme γ - amylaza coù khaû naêng xuùc taùc thuûy phaân caû lieân keát α -1,4;1,6 -glucozit trongtinh boät, glycogen, polysaccharid ñoàng loaïi, caû maltoz vaø caùc olygosaccharid kieåu maltoz. Laøenzym ngoaïi phaân (exo – enzym). Noù thuûy phaân polysaccharise töø ñaàu khoâng khöû tuaàn töï töønggoác glucoz moät. Chuùng khoâng thuûy phaân ñöôïc caùc dextrin voøng.

Khi thuûy phaân tinh boät, cuøng vôùi vieäc taïo thaønh glucoz coøn coù theå taïo thaønholygosaccharide. Ngoaøi ra γ - amylaza coøn coù theå phaân caét caû lieân keát α - 1,2; 1,3 -glucozit nöõa.

2.4. Chuù yù khi söû duïng heä enzym amylase trong saûn xuaát röôïu - bia- Nguoàn goác cuûa heä enzyme amylase ñeå bieát ñöôïc khoaûng nhieät ñoä, pH thích hôïp. Naém

ñöôïc chaát hoaït hoùa, chaát öùc cheá ñoái vôùi töøng enzyme ñeå laøm taêng khaû naêng hoaït ñoäng cuûa noù.Taêng nhanh hieäu suaát ñöôøng hoùa.

- Tuøy nguyeân lieäu cuï theå coù thaønh phaàn amylo, amylopectin khaùc nhau maø söû duïng loaïienzym, tyû leä enzym thích hôïp, caân ñoái.

- Tuøy töøng loaïi men, töøng loaïi saûn phaåm leân men maø coù thaønh phaàn nguyeân lieäu khaùcnhau, haøm löôïng ñöôøng leân meõn khaùc nhau, daãn ñeán chuûng loaïi enzym khaùc nhau. Noùi caùchkhaùc chuùng ta phaûi bieát ñöôïc caùc tính chaát cuûa nguoàn enzym ñang söû duïng nhö tyû leä caùc loaïienzym, nhieät ñoä, pH thích hôïp cuûa enzym ñoù. Muoán naém ñöôïc caùc ñaëc tính naøy chuùng ta phaûithöïc hieän caùc pheùp thí nghieäm. 3. NHÖÕNG YEÁU TOÁ AÛNH HÖÔÛNG ÑEÁN QUAÙ TRÌNH ÑÖÔØNG HOÙA

Quaù trình ñöôøng hoùa noùi chung vaø cuûa tinh boät noùi rieâng phuï thuoäc vaøo noàng ñoä vaø hoaït

ñoä cuûa enzym, nhieät ñoä thuûy phaân, pH cuûa dòch vaø noàng ñoä cuûa tinh boät.







3.1.Noàng ñoä enzymTrong ñieàu kieän khoâng thay ñoåi veà chuûng loaïi enzym, noàng ñoä cô chaát, thôøi gian thuûy

phaân, nhieät ñoä moâi tröôøng thì khi taêng noàng ñoä enzym thì toác ñoä ñöôøng hoùa taêng.Trong saûn xuaát toác ñoä cuûa söï thuûy phaân laø moät haøm soá, laø söï taùc duïng toång hôïp cuûa phöùc

heä enzym moác vaø men. Phöùc heä enzym neáu coù söï khaùc nhau veà loaïi, löôïng, hoaït tính khaùc nhau

thì keát quaû cuûa söï thuûy phaân tinh boät cuõng khaùc nhau.3.2. Nhieät ñoäToác ñoä phaûn öùng cuûa caùc enzym cuõng nhö phaàn lôùn caùc phaûn öùng hoùa hoïc khaùc ñeàu taêng

khi nhieät ñoä gia taêng. Nhöng vôùi phaûn öùng enzym, söï gia taêng nhieät ñoä chæ trong giôùi haïn nhaátñònh, thöôøng trong khoaûng 55 ÷ 600C. Tính phuï thuoäc cuûa haèng soá toác ñoä phaûn öùng vaøo nhieät ñoäñöôïc theå hieän ôû coâng thöùc 3-1:

2

ln

RT

E

dT

K d = (3-1)

Trong ñoù: T: Nhieät ñoä tuyeät ñoáiR: Haèng soá chaát khí

E: Naêng löôïng hoaït hoùa ñeå thuûy phaân ntinh boätK: Haèng soá vaän toác phaûn öùng.

Naêng löôïng hoaït hoùa tinh boät E = 13.000 - 16.000 Kcal/molMoãi loaïi enzym coù nhieät ñoä thích hôïp cho söï phaùt trieån khaùc nhau. Neáu vöôït quaù nhieät

ñoä naøy thì chuùng seõ bò bieán tính vaø trôû neân trô hôn ñoái vôùi cô chaát.Khi ñöôøng hoùa ôû nhieät ñoä cao dextrin taïo ra nhieàu hôn so vôùi ñöôøng khöû. Theâm vaøo ñoù

trong naám men khoâng coù hoaëc coù raát ít amylaza vaø glucoamylaza neân khoâng theå thuûy phaân tieáptuïc dextrin thaønh ñöôøng. Do vaäy daãn ñeán hieäu suaát thu hoài giaûm.

Hoaït tính cuûa enzym,%

100 600C650C

50

750C700C

0 30 60 90 120Thôøi gian, phuùt

Hình 3.1: Söï öùc cheá enzym amylaza cuûa malt luùa mì bôûi nhieät ñoäQuaù trình ñöôøng hoùa trong saûn xuaát röôïu töø tinh boät khoâng ñöôïc phaân huûy hoaøn toaøn,

thöôøng chæ ñaït 20 - 30%. Khoâng ñöôïc keùo daøi thôøi gian ñöôøng hoùa quaù laâu ñeå taïo thaønh nhieàuñöôøng, vì nhö vaäy thì chu kì saûn xuaát keùo daøi hoaït tính enzyme amylaza seõ bò aûnh höôûng. Khoângneân ñeå cho enzym amylaza hoaït ñoäng trong ñieàu kieän nhieät ñoä vöôït quaù giôùi haïn nhieät ñoä toáithích, vì thöïc nghieäm cho thaáy seõ laøm maát hoaït tính enzym amylaza raát nhieàu. Toát nhaát laø chochuùng hoaït ñoäng ôû nhieät ñoä thaáp hôn nhieät ñoä toái thích 2÷30C. Nhieät ñoä toái öu ñeå baûo veä hoaïttính cuûa enzym khoâng hoaøn toaøn töông öùng vôùi nhieät ñoä toái öu cuûa söï ñöôøng hoùa.

Khi saûn phaåm ñöôøng môùi hình thaønh vôùi löôïng ít, nhieät ñoä toái tích ñeå baûo veä hoaït tínhcuûa enzym amylaza laø 50 – 560C. Khi saûn phaåm hình thaønh töông ñoái nhieàu, nhieät ñoä ñöôøng hoùakhoâng neân vöôït quaù 57 -580C. Neáu vöôït quaù nhieät ñoä naøy thì hieäu suaát toång thu hoài thaáp. Nhieät







ñoä ñöôøng hoùa cao hôn coù taùc duïng saùt truøng nhöng aûnh höôûng xaáu ñeán amylaza vì seõ taïo ranhieàu dextrin (saûn phaåm naøy caøng ít caøng toát). Nhieät ñoä thuûy phaân thaáp (40-450C) seõ bò vikhuaån coù trong dòch naám moác, dòch söõa malt taán coâng. Tuy nhieân ôû nhieät ñoä ñöôøng hoùa thaáp seõtaïo ra nhieàu ñöôøng hôn coù theå ñaït 67 – 80% quaù trình leân men röôïu trieät ñeå hôn.

So vôùi amylaza cuûa malt, amylaza cuûa moác nhaïy caûm hôn vôùi nhieät ñoä. Khi ñöôøng hoùa

baèng enzym amylaza cuûa Aspergillus oryzae, nhieät ñoä < 50 – 520

C, enzym glucoamylaza cuûaAspergillus niger beàn nhieät hôn so vôùi amylaza do ñoù nhieät ñoä ñöôøng hoùa coù theå cao hôn chuùtít.

3.3. Noàng ñoä ion H+ (pH vaø ñoä chua)Baûn chaát cuûa enzym laø protid do vaäy tính chaát cuûa noù cuõng gioáng nhö protid. Nhöõng

nhoùm hoùa hoïc cô baûn cuûa enzye coù khaû naêng ion hoùa. Söï hieän dieän cuûa ion H+, OH- laø giaûm khaûnaêng ion hoùa cuûa caùc nhoùm naøy hay nhoùm khaùc. Neáu nhoùm naøy laø trung taâm hoaït ñoäng cuûaenzym thì noù seõ gaây ra söï kìm haõm hoaëc kích thích enzym tuøy noàng ñoä.

Neáu taêng hoaëc giaûm pH seõ laøm giaûm taùc duïng thuûy phaân tinh boät cuûa amylaza. Trong ñoùsöï giaûm seõ aûnh höôûng nhieàu hôn so vôùi taêng pH. pH toái thích cuûa enzym amylaza dao ñoäng

trong khoaûng 4.5 – 5.5.

Khaû naêng ñöôøng hoùa, ñv pH = 4,6

160

120

80

40

1 3 5 7 9 pH Hình 3.2: Aûnh höôûng cuûa pH ñeán khaû naêng ñöôøng hoùa cuûa malt ñaïi maïch

Aûnh höôûng cuûa pH ñoái vôùi enzym coøn phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä. Keát quaû nghieân cöùu chothaáy khi nhieät ñoä taêng thì pH cuõng coù xu höôùng taêng theo.

Baûng 3.2: Moái quan heä giöõa nhieät ñoä vaø pH trong quaù trình ñöôøng hoùaNhieät ñoä (0C) Vuøng pH thích hôïp

30 – 40506070

4.4 -54.6 -5

5.2 – 5.55.3 – 5.8

3.4. Aûnh höôûng cuûa chaát saùt truøngÑeå ngaên chaën söï nhieãm khuaån trong quaù trình ñöôøng hoùa, caùc nhaø maùy saûn xuaát röôïu

thöôøng söû duïng Na2SiF6, Formoân vôùi noàng ñoä 0.02 – 1.25% khoái löôïng. Cho vaøo khoái naáu tröôùckhi ñöôøng hoùa hay cho vaøo dòch söõa malt hoaëc coù theå ñoàng thôøi cho vaøo trong khoái naáu vaø dòchleân men.

Neáu chaát saùt truøng cao seõ tieâu dieät luoân caû moác, men nhöng noù khoâng gaây öùc cheá enzymcoù khi laïi kích thích söï hoaït ñoäng cuûa enzym.







3.5. Aûnh höôûng cuûa noàng ñoä röôïu Baûng 3.3: Aûnh höôûng cuûa noàng ñoä röôïu ñeán quaù trình ñöôøng hoùaThôøi gian ñöôøng hoùa

(Thuûy phaân)Maãu ñoái chöùng Ñöôøng glucoz taïo thaønh, %

Noàng ñoäröôïu cho vaøo, %V4 6 10

12243650

4.475.126.356.82

5.156.186.436.82

4.95.926.356.82

4.666.185.977.04

Quaù trình ñöôøng hoùa xaûy ra trong thôøi gian ngaén, tinh boät khoâng hoaøn toaøn bò thuûy phaânmaø quaù trình thuûy phaân coøn tieáp tuïc ñeán khi keát thuùc quaù trình leân men. Trong quaù trình naøynoàng ñoä röôïu taêng daàn do ñöôøng ñaõ leân men coù taùc duïng nhaát ñònh ñeán phöùc heä enzym amylaza.

3.6. Thôøi gian ñöôøng hoùaThôøi gian ñöôøng hoùa coù yù nghóa thöïc tieãn trong saûn xuaát. Noù phuï thuoäc vaøo phöông phaùp

laøm nguoäi khoái naáu vaø phöông phaùp ñöôøng hoùa. Thôøi gian laøm nguoäi quyeát ñònh naêng suaát thieátbò, chaát löôïng cuûa dung dòch ñöôøng hoùa vaø toång hieäu suaát thu hoài.

Thôøi gian ñöôøng hoùa coù aûnh höôûng ñeán söï hoøa tan tinh boät khoâng ñöôøng hoùa. Khi ñöôønghoùa khoái naáu ôû 55 – 580C trong thôøi gian 15 – 150 phuùt, haàu nhö ñöôøng leân men khoâng taêng,nhöng noàng ñoä chaát tan taêng leân laø do söï hoøa tan cuûa tinh boät khoâng ñöôøng hoùa. Nhö vaäy thôøigian ñöôøng hoùa gia taêng naâng cao haøm löôïng chaát khoâ hoøa tan vaø naâng cao tính ñeäm cuûa dungdòch. Tuy nhieân keùo daøi thôøi gian ñöôøng hoùa ôû 55 – 580C seõ laøm giaûm hoaït tính cuûa amylaza,khaû naêng nhieãm khuaån taêng, do vaäy hieäu suaát thu hoài giaûm.

3.7 Aûnh höôûng cuûa noàng ñoä dòch ñöôøng hoùaNoàng ñoä cuûa dòch ñöôøng hoùa cuõng laø moät yeáu toá khaùch quan aûnh höôûng ñeán caùc quaù

trình thuûy phaân bôûi caùc enzym. Trong moät giôùi haïn nhaát ñònh, neáu noàng ñoä dòch ñöôøng cao quaùseõ kìm haõm caùc quaù trình enzym (tröø enzym proteaza). Neáu noàng ñoä 16% thì caùc quaù trìnhenzym bò ñình treä, nhaát laø vôùi β - amylaza. Trong saûn xuaát, noàng ñoä cuûa dòch ñöôøng thöôøng ñöôïcñieàu chænh nhôø söï thay ñoåi khoái löôïng nöôùc troän vôùi boät malt. Khoái löôïng nöôùc caàn thieát ñeå troänvôùi boät malt ñöôïc tính theo coâng thöùc

( )kg kg

e

e E x 100/

100 −= (3-2)

Trong ñoù: E- Haøm löôïng chaát hoøa tan trong malt;e- Noàng ñoä yeâu caàu cuûa dòch ñöôøng hoùa

4. QUAÙ TRÌNH ÑÖÔØNG HOÙA TINH BOÄT THAØNH ÑÖÔØNG LEÂN MEN 4.1 Naáu nguyeân lieäu

4.1.1. Muïc ñíchTinh boät cuûa caùc haït nguõ coác nhö ngoâ, gaïo, luùa mì,.. coù maøng teá baøo baûo veä neân men

amylaza khoâng theå tieáp xuùc tröïc tieáp ñöôïc. Khi nghieàn tinh boät thì chæ coù moät phaàn tinh boät bòphaù huûy. Maët khaùc tinh boät soáng khoâng hoøa tan trong nöôùc do vaäy neân khi ñöôøng hoøa enzymamylaza taùc duïng vaøo raát chaäm. Do ñoù naáu ñeå phaù vôû teá baøo tinh boät, giuùp cho quaù trình tieápxuùc giöõa enzym vaø teá baøo tinh boät ñöôïc deã daøng.

4.1.2. Söï tröông nôû vaø hoøa tan tinh boät

Söï tröông nôû cuûa tinh boät laø hieän töôïng tinh boät huùt nöôùc tröông leân taêng theå tích vaø khoáilöôïng cuûa haït. Neáu laø tinh boät khoâ tuyeät ñoái thì giai ñoaïn ñaàu tinh boät seõ huùt nöôùc 20 – 25%







keøm theo hieän töôïng toûa nhieät. Giai ñoaïn sau seõ khoâng coù hieän töôïng toûa nhieät vaø thay ñoåi lôùnñoái vôùi teá baøo.

Khi naáu tinh boät vôùi nöôùc ñeán nhieät ñoä 400C haït baét ñaàu tröông nôû. Neáu tieáp tuïc taêngnhieät ñoä thì haït tieáp tuïc tröông nôû vaø tröông nôû ñeán khi taïo thaønh moät theå ñoàng nhaát goïi laø söïtröông nôû voâ haïn. Khi nhieät ñoä taêng ñeán giôùi haïn nhaát ñònh, theå tích cuûa haït tinh boät taêng 50 -

100 laàn. Löïc lieân keát giöõa caùc phaân töû yeáu daàn ñeán möùc ñoä tinh boät tan ra goïi laø söï hoà hoùa tinhboät. ÔÛ traïng thaùi naøy chæ môùi moät phaàn nhoû tinh boät bò phaù vôõ. Ñieàu naøy chöùng toû raèng söï caáutaïo beàn vöõng cuûa tinh boät laø do söï keát hôïp giöõa caùc phaân töû lôùn cuûa caùc chuoãi tinh boät giöõa caùcmaïch chính vaø nhaùnh thaønh nhöõng maïng. Giöõa caùc maïng laø amylo vaø amylopectin.

Caùc maïch thaúng trong haït tinh boät lieân keát vôùi nhau baèng löïc vanderval vaø lieân keáthydro. Ngoaøi caùc lieân keát treân trong maïch tinh boät coøn coù nhöõng lieân keát khaùc chaéc chaén hôn(do söï xoaén maïch cuûa caùc maïch amylo laøm cho chuùng sieát chaët laáy nhau) chính caùc nguyeânnhaân naøy laøm cho quaù trình naáu muoán phaù vôõ chuùng caàn tieâu toán moät nhieät löôïng caàn thieát.

Nhieät ñoä hoà hoùa cuûa amylo thaáp hôn so vôùi amylopectin do ñaëc ñieåm caáu taïo. Do ñoù ñoáivôùi töøng loaïi nguyeân lieäu khaùc nhau, kích thöôùc haït tinh boät khaùc nhau, thaønh phaàn cuõng khaùc

nhau neân nhieät ñoä hoà hoùa khaùc nhau.Ví duï: Khoai taây 56 -70 0C; luùa mì 50 – 800C; gaïo 65 -730C,…

Toác ñoä tröông nôû cuûa caùc haït nhö sau.Maïch ñen > luùa maïch > kieàu maïch > keâ > luùa mì > ngoâ.

Ñeå quaù trình naáu ñöôïc toát, khi naáu nguyeân lieäu haït, ngöôøi ta boã sung moät löôïng nöôùc caànthieát ñeå ñaûm baûo cho söï hoøa tan tinh boät. Maët khaùc nhaèm ñaït ñöôïc noàng ñoä chaát khoâ theo yeâucaàu. Tuøy theo phöông phaùp cheá bieán nguyeân lieäu maø phaûi boã sung löôïng nöôùc nhaát ñònh haykhoâng caàn boã sung. Ví duï: Khoai taây, khoai lang töôi, saén,…

ÔÛ nhieät ñoä 35 – 400C ñoä nhôùt khoái naáu thaáp nhaát vì ñoä nhôùt cuûa nöôùc giaûm xuoáng, sau

ñoù taêng chaám. ÔÛ nhieät ñoä 63 -850

C ñoä nhôùt ñaït ñeán cöïc ñaïi, nhöng tieáp tuïc taêng nöõa thì ñoä nhôùtlaïi tieáp tuïc giaûm nhanh choùng.Khi laøm nguoäi dung dòch amylopectin ñoâng ñaëc nhanh hôn, ôû nhieät ñoä 550C bieán thaønh

keo laøm cho men amylaza khoâng theå taùc duïng ñöôïc. Ñoái vôùi dung dòch amylo thì raát khoâng beànvöõng vaø nhanh choùng lieân keát vôùi nhau taïo thaønh nhöõng haït nhoû li ti keát tuûa xuoáng vaø cuõng laømcho enzym amylaza khoâng taán coâng vaøo ñöôïc. Do ñoù giaûm khaû naêng ñöôøng hoùa (goïi laø söï laõohoùa). Vì vaäy trong saûn xuaát röôïu sau khi naáu xong phaûi laøm nguoäi nhanh khoái naáu ñeán t=60 –620C vaø ñöôøng hoùa. Ngoøai ra coù theå aùp duïng caùc phöông phaùp kyõ thuaät khaùc ñeå khaéc phuïc hieäntöôïng treân. Bieän phaùp phoå bieán laø duøng enzym amylaza dòch hoùa tröôùc hay sau khi naáu nguyeânlieäu.

Trong saûn xuaát haït thöôøng ñöôïc nghieàn nhoû neân ngay trong quaù trình naáu duø laø phöôngphaùp giaùn ñoaïn hay lieân tuïc caàn chuù yù raèng söï tröông nôû raát nhanh do ñoù phaûi choïn nhieät ñoä vaøthôøi gian sau cho khoâng coù söï hoà hoaù cuïc boä.

4.2. Caùc giai ñoaïn cuûa quaù trình ñöôøng hoùa 4.2.1.Giai ñoaïn dòch hoùa

Khi choïn enzym amylaza taùc duïng leân dung dòch hoà tinh boät, hieän töôïng xuaát hieän ñaàutieân laø ñoä nhôùt cuûa dung dòch bò loaõng ra. Caùc saûn phaåm taïo thaønh trong giai ñoaïn naøy laø dextrinphaân töû cao vaø moät löôïng nhoû ñöôøng. Nhö vaäy coù theå quan nieäm söï dòch hoùa laø söï phaù huûy caùctaäp hôïp tinh boät thaønh nhöõng phaân töû rieâng bieät, roài laïi phaân ly tieáp tuïc thaønh caùc dextrin phöùc

taïp. Trong heä enzym amylaza thì α -amylaza laø enzym ñieån hình gaây ra söï dòch hoùa. Coù theålaøm taêng söï dòch hoùa baèng 3 phöông phaùp.







Theâm caùc chaát laøm taêng hoaït ñoäng cuûa enzym vaø caùc chaát oån ñònh enzym. Caùc chaát naøycoù taùc duïng nhö nhöõng chaát kích thích thaät söï hoaëc coù taùc duïng hoaø tan hay oån ñònh enzym trongñieàu kieän naøo ñoù hay taïo ra nhöõng ñieàu kieän thuaän lôïi cho taùc duïng cuûa enzym. Chaúng haïn ñoäbeàn nhieät cuûa α -amylase taêng leân khi theâm moät löôïng nhoû Ca 2+.

+ Taùch caùc chaát kìm haõm enzym trong nguyeân lieäu. Thoâng thöôøng laø ion Cu2+ duø moät

löôïng nhoû cuõng aûnh höôûng kìm haõm ñeán hoaït ñoä cuûa enzym.+ Ñònh hình moät phaàn tinh boät tröôùc khi cho enzym taùc duïng.Khi saûn xuaát röôïu töø haït, ngöôøi ta thöôøng duøng enzym amylaze ñeå dòch hoùa tröôùc khi

naáu. Vôùi söï dòch hoùa nhö theá khaû naêng ñeå naáu chaùo coù noàng ñoä ñaäm ñaëc hôn, tieát kieäm hôi vaøthieát bò. Ñeå dòch hoùa, ngöôøi ta troän haït nghieàn nhoû vôùi nöôùc coù chöùa enzym dòch hoùa, giöõ 10 –15 phuùt ôû nhieät ñoä gaàn nhieät ñoä hoà hoùa cuûa tinh boät. Naâng nhieät ñoä leân nhieät ñoä hoà hoùa vaø giöõ15 – 20 phuùt, sau ñoù tieán haønh naáu.

4.2.2.Giai ñoaïn dextrin hoùaTrong giai ñoaïn naøy, caùc phaân töû tinh boät seõ bò thuûy phaân ngaén daàn. Do ñoù ñoä nhôùt cuûa

dung dòch giaûm daàn. Phaûn öùng cuûa hoà tinh boät vôùi Iod cuõng thay ñoåi töø maøu xanh ñeán ñoû roài naâu

vaø cuoái cuøng laø khoâng maøu. Nhö vaäy dextrin chaúng qua laø moät loaïi polysaccharide trung giangiöõa tinh boät vaø maltoz, öùng vôùi gam maøu tím ñeán xanh roài khoâng maøu. Taùc nhaân gaây ra quaùtrình dextrin hoùa laø α, β– amylaze tuøy theo cô cheá taùc duïng cuûa chuùng maø coù theå chia ra caùcdaïng dextrin hoùa nhö sau:

+ Neáu cho α– amylaze thuaàn khieát thuûy phaân thì trong toaøn boä quaù trình ta seõ thaáy xuaáthieän ñaày ñuû caùc daïng dextrin vaø moät löôïng nhoû ñöôøng khöû.

+ Neáu cho β– amylaze thuaàn khieát thì tinh boät nhanh choáng thaønh maltose vaø β– dextrin.Dextrin naøy thöôøng coù teân laø β– amylodextrin. Saûn phaåm cuoái coù maøu ñoû vôùi iod. Ñaây coù theåxem nhö vöøa coù söï dextrin hoùa vöøa coù söï ñöôøng hoùa amylaze vì maltoz taïo thaønh khoâng hoaøn

toaøn vaø dextrin taïo thaønh phöùc taïp.+ Neáu cho hoãn hôïp α, β– amylaza thì söï taïo thaønh ñöôøng khöû cuõng nhanh nhö taïo thaønhdextrin vaø khoâng coù maøu xanh vôùi Iod.

4.2.3.Giai ñoaïn ñöôøng hoùaLaø giai ñoaïn phaân ly caùc dextrin thaønh maltoz vaø glucoz goàm 2 giai ñoaïn phaûn öùng.

- Giai ñoaïn ñaàu: Xaûy ra khi löôïng cô chaát raát lôùn so vôùi löôïng enzym. Vì theá toác ñoäñöôøng hoùa phuï thuoäc vaøo enzym moät caùch tuyeán tính.

- Giai ñoaïn sau: Phaûn öùng tieán trieån chaäm hôn vaø khoâng phuï thuoäc vaøo noàng ñoä enzym.Döïa vaøo cô cheá tieán trieån cuûa tieán trình coù theå chia tieán trình ñöôøng hoùa thaønh 3 daïng.

+ Taùc nhaân ñöôøng hoùa duy nhaát laø α– amylaze thì taïo thaønh nhoùm khöû tuyeán tính,

phuï thuoäc vaøo noàng ñoä enzym. Phaàn lôùn quaù trình ñöôøng hoùa khoâng phaûi do enzym taùc duïngtröïc tieáp leân dextrin maø laø do söï phaân ly sau naøy cuûa dextrin.

+ Neáu taùc nhaân laø β– amylaze söï ñöôøng hoùa xaûy ra nhanh choùng ôû giai ñoïan ñaàu vaøcoù theå phuï thuoäc tuyeán tính vaøo noàng ñoä amylaze. Söï taïo thaønh ñöôøng giaûm daàn ôû giai ñoïansau vaø keát thuùc khi coù khoaûng 80% dextrin chuyeån thaønh maltoz.

+ Neáu taùc nhaân laø α, β– amylaze thì giai ñoaïn ñaàu dextrin chuyeån nhanh thaønhmaltoz, giai ñoaïn sau phaûn öùng xaûy ra chaäm nhöng ñöôøng vaãn taïo thaønh lieân tuïc vaø ñeàu ñaëncho ñeán khi heát dextrin chuyeån thaønh maltoz vaø glucoz.

4.3. Thuûy phaân protein (trong saûn xuaát bia)

Söï phaân giaûi protein trong thôøi gian ñöôøng hoùa do taùc ñoäng cuûa enzym proteaza seõ dieãnra theo trình töï sau:Protein → albumoza → polypeptit → pepton vaø axit amin







Haøm löôïng caùc hôïp chaát chöùa nitô (protein) trong thaønh phaàn chaát hoøa tan cuûa dòchñöôøng ñoái vôùi bia chæ chieám khoaûng 5 – 7% so vôùi toång soá chaát hoøa tan. Tuy nhieân noù ñoùng vaitroø raát quan troïng trong vieäc baûo ñaûm tieán trình leân men ñöôïc bình thöôøng vaø ñònh hình chaátlöôïng cuûa saûn phaåm. Pha saûn phaåm thaáp phaân töû cuûa quaù trình thuûy phaân (acid amin vaø peptid)laø nguoàn dinh döôõng cho yeast sau naøy. Pha coù phaân töû löôïng trung bình (albumoza, pepton vaø

polypeptid) goùp phaàn khoâng nhoû cho vieäc taïo vaø giöõ boït cho bia (cuøng vôùi söï hieän dieän cuûa hoahoublon).Trong coâng ngheä saûn xuaát bia, haøm löôïng caùc hôïp chaát thaáp giöõa phaân töû chöùa nitô laø

moät chæ soá quan troïng, nhöng quan troïng vaø coù yù nghóa hôn laø tyû leä caùc pha thuûy phaân. Moãi loaïibia ñeàu coù nhöõng yeâu caàu rieâng veà tyû leä giöõa pha thaáp phaân töû vaø phaân töû löôïng trung bình. Veàcô caáu thaønh phaàn cuûa saûn phaåm thuûy phaân protein, noùi chung laø ñöôïc ñònh ñoaït ôû giai ñoaïnñöôøng hoùa.

Protein coù nhieàu tính chaát vaø khaû naêng heát söùc kyø dieäu. Coù ñöôïc ñieàu naøy laø do chuùng coù4 daïng caáu truùc baäc 1, 2, 3, 4. Trong ñoù caáu truùc baäc 1 laø caáu truùc phoå bieán vaø quan troïng hôncaû.

4.3.1.Heä enzym vaø ñaëc ñieåm cuûa quaù trình thuûy phaân proteinPhaûn öùng thuûy phaân protein bôûi enzym thöïc teá ñaõ xaûy ra ôû giai ñoaïn öôm maàm ñaïi maïch.

ÔÛ giai ñoïan ñoù söï thuûy phaân xaûy ra chaäm, nhöng trieät ñeå, coù nghóa laø quaù trình thuûy phaân mangtính beà saâu, saûn phaåm taïo thaønh chuû yeáu laø caùc hôïp chaát thaáp phaân töû deã hoøa tan beàn vöõng vaøonöôùc. Ñeán giai ñoaïn ñöôøng hoùa, quaù trình naøy tieáp tuïc nhöng vôùi toác ñoä cao hôn vì caùc ñieàu kieäntaïo thuaän lôïi hôn cho söï hoaït ñoäng cuûa caùc enzym thuûy phaân. Khaùc vôùi tinh boät (hôn 80 % caùcchuyeån hoaù thaønh caùc saûn phaåm hoøa tan) ôû giai ñoaïn naøy chæ coù khoaûng 1/3 – 2/5 toång löôïng caùchôïp chaát chöùa nitô ñöôïc chuyeån hoùa thaønh caùc saûn phaåm hoøa tan, phaàn coøn laïi bò thaûy ra ngoaøitheo baõ malt hoaëc döôùi daïng keát tuûa. Ôû trong ñaïi maïch thöôøng coù khoaûng 1.5 – 1.6% löôïng

protein hoøa tan ( Caùc hôïp chaát chöù nitô tính theo protein) nghóa laø khoái löôïng cuûa chuùngchieám khoaûng 15 – 16 % cuûa löôïng ñaïm toång soá. Theo soá lieäu cuûa Kolbach, söï thay ñoåi haømlöôïng ñaïm töø haït ñaïi maïch ñeán dòch ñöôøng nhö baûng 3.4

Baûng 3.4:100g ñaïi

maïch100g malt Dòch ñöôøng

töø 100g maltGia taêng trong quaù trìnhÖôm maàm Ñöôøng hoùa

Nitô hoaø tan mg 362 552 797 552-267 797 –552285 455

Thuûy phaân protein trong giai ñoaïn ñöôøng hoùa khaùc vôùi giai ñoaïn naûy maàm ôû thaønh phaàncaùc chaát taïo thaønh. Thuûy phaân ôû giai ñoaïn öôm maàm thì mang tính chieàu saâu ( saûn phaåm chuûyeáu laø phaân töû thaáp). Giai ñoaïn ñöôøng hoaù coù möùc ñoä thoâ hôn ( saûn phaåm taïo thaønh chuû yeáuthuoäc phaân töû trung bình: albumoza, pepton, peptid baäc cao). Theo Kolbach thì 56% löôïng ñaïmformol trong dòch ñöôøng laø ñöôïc taïo thaønh ôû thôøi ñieåm öôm maàm, coøn giai ñoaïn ñöôøng hoùa chætaïo ñöôïc 23%, phaàn coøn laïi 21% laø coù saún trong ñaïi maïch.

Moät phaàn caùc saûn phaåm thuûy phaân ñaõ hoaø tan vaøo dòch ñöôøng, seõ bieán tính vaø keát tuûangay ôû giai ñoaïn ñöôøng hoùa, moät phaàn nöõa seõ bò bieán tính vaø keát tuûa ôû quaù trình ñun soâi dòchñöôøng vôùi hoa houblon. Coù yù nghóa ñoái vôùi bia laø phaàn chöùa nitô toàn taïi laïi trong dòch ñöôønghoùa sau 2 giai ñoaïn ñoù. Goïi chuùng laø caùc protein beàn nhieät. Trong phaàn naøy vaãn coøn 2 loaïi saûnphaåm: loaïi thöù nhaát laø khoâng bao giôø keát laéng, töùc laø chuùng taïo thaønh dung dòch beàn vöõng; loaïi

thöù 2 tuy tröôùc maét chöa keát laéng nhöng ôû ñieàu kieän naøo ñoù noù seõ keát laéng vaø ñaây chính laønguyeân nhaân gaây ñuïc cho dòch ñöôøng vaø bia. Trong quaù trình saûn xuaát caøng loaïi boû ñöôïc daïngnaøy caøng nhieàu thì caøng toát.







Giai ñoaïn ñöôøng hoaù caû protein ñôn giaûn vaø phöùc taïp ñeàu chòu taùc ñoäng phaân caét cuûaproteaza nhöng coù yù nghóa hôn trong saûn xuaát bia laø söï thuûy phaân cuûa caáu töû thöù nhaát ( proteinñôn giaûn).

Tham gia thuûy phaân ôû giai ñoaïn ñöôøng hoùa coù 2 loaïi enzyme exopeptidaze ( coøn goïi laøpeptidaza phaân caét polypeptid thaønh dipeptid vaø sau ñoù thaønh acid amin, coù ñaëc hieäu raát cao vôùi

cô chaát) vaø endopeptiddaze (Proteinaza phaân caét lieân keát peptid cuûa protein ñeå taïo thaønhalbumoz, pepton, polypeptid, pH toái thích laø 4.6 – 4.9). 4.3.2. Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán cô caáu saûn phaåm thuûy phaân protein

4.3.2.1. Nhieät ñoäNeáu yeâu caàu kyõ thuaät caàn nhieàu saûn phaåm thuûy phaân protein baäc thaáp, thì ta caàn phaûi

tieán haønh nhöõng khoaûng thôøi gian döøng ôû 48 ÷ 50 0C. Neáu yeâu caàu kyõ thuaät caàn nhieàu albumozathì khoaûng döøng tieán haønh ôû 58 ÷ 60 0C. Trong nhöõng tröôøng hôïp naøy bia seõ saùng hôn, khaû naêngtaïo boït toát hôn, nhöng do moät soá protein baäc cao ñi theo (chuøng deã thay ñoåi khi ñieàu kieän kyõthuaät thay ñoåi) neân thöôøng gaây cho bia bò ñuïc keo.

Nhieät ñoä laø yeáu toá quan troïng nhaát aûnh höôûng ñeán quaù trình thuûy phaân protein

Baûng 3.5: Aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä ñeán söï thuûy phaân protein

Caùc thaønh phaàn proteinSöï taêng N tan khi ñöôøng hoùa (mg/100g chaát khoâ) ôû t0

400C 500C 600CNitô hoøa tanNitô formolAlbumoza (tuûa vôùiMgSO4)Nitô keát tuûa vôùi tanin

175662115

246892838

278735352

4.3.2.2. pH

Sau nhieät ñoä, pH laø yeáu toá khaù quyeát ñònh ñeán möùc ñoä thuûy phaân protein trong thôøi gianñöôøng hoùa. Giöõa hai yeáu toá nhieät ñoä vaø pH cuõng coù söï töông taùc qua laïi (baûng 3.6) Baûng 3.6: Aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä vaø pH cuûa dòch chaùo ñeán caùc saûn phaåm taïo thaønh

pHNhieät ñoä

0C

Söï gia taêng N hoøa tan khi ñöôøng hoùa (mg/100g chaát khoâ) cuûamalt

Nitô hoaø tan beànvöõng

Nitô amin Nitô keát tuûa vôùi MgSO4

6.5

60.0

5.5

5.0

4050

60405060405060405060

97114

140151203220220298323278370386

3041

4155605671908584

110103

1114

35132449193362234063







Baûng 3.7: Aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä vaø thôøi gian ñöôøng hoùa ñeán haøm löôïng caùc saûn phaåmchöùa nitô

Nhieätñoä dòchchaùo 0C

Haøm löôïng nitô, mg/100g chaát chieát cuûa dòch ñöôøngToång löôïng nitô hoaø

tanNitô hoaø tan beàn vöõng Ñaïm formol

Thôøi gian ñöôøng hoùa, h1/4 2 3 1/4 2 3 1/4 2 30

405055606570

-293528547535517481

437615661645648568519

-642681664625572548

-345383406423420413

292452503519516490452

-481532544533499463

-143146159162166154

128191207201194180164

-203221213203183164

4.3.2.2. Noàng ñoä cuûa dung dòch boät nguyeân lieäuÑoä ñaäm ñaëc (noàng ñoä) cuûa hoãn hôïp boät nguyeân lieäu vaø nöôùc cuõng laø yeáu toá aûnh höôûng

ñeán söï thuûy phaân protein. Khaùc vôùi nhöõng quaù trình enzym khaùc, ôû ñaây, khi noàng ñoä caøng taêng(trong moät giôùi haïn nhaát ñònh), cöôøng ñoä quaù trình thuûy phaân caøng maïnh

4.4. Söï bieán ñoåi cuûa caùc chaát khaùc trong quaù trình ñöôøng hoùaNgoaøi bieán ñoåi chuû yeáu cuûa tinh boät thaønh ñöôøng, khi ñöôøng hoùa coøn xaûy ra moät soá bieán

ñoåi cuûa caùc chaát khaùc. Möùc ñoä bieán ñoåi khoâng nhieàu vaø phuï thuoäc nguoàn amylaza söû duïng.Trong cheá phaåm amylaza thu nhaän töø naám moác luoân chieám moät löôïng pectinaza vaøhemixenluloza. Do ñoù khi ñöôøng hoùa seõ coù moät löôïng pectin ñöôïc phaân huûy ñeå taïo ra axit pectic

vaø alcol metylic. Moät löôïng nhoû hemixenluloza ñöôïc phaân huûy thaønh dextrin vaø ñöôøng pentoza,glucoza. Dextrin sau naøy seõ bieán thaønh maltoza vaø leân men ñöôïc, coøn pentoza khoâng tham giavaøo phaûn öùng taïo röôïu.

Trong thoùc maàm, ngoaøi amylaza coøn chöùa moät löôïng proteaza, enzym naøy goàmproteinaza vaø peptidaza, chuùng coù pH toái öu raát khaùc nhau. Hoaït ñoä toái öu cuûa proteinaza laø pH4,5÷ 5,0 vaø nhieät ñoä 58 ÷ 62 0C, coøn ñieàu kieän toái öu cuûa peptidaza laø pH = 7,3 ÷ 7,9 vaø nhieät ñoä45 ÷ 47 0C. Trong saûn xuaát röôïu ñöôøng hoùa thöôøng tieán haønh ôû pH = 4,8 ÷ 5,2 vaø nhieät ñoä 58 ÷ 600C. Tuy nhieân ñieàu kieän naøy khoâng toái öu cho proteinaza vaø peptidaza nhöng löôïng ñaïm aminvaãn taêng 2,5 ÷3 laàn so vôùi tröôùc khi ñöôøng hoùa, ñuû ñaûm baûo nguoàn nitô cho dinh döôõng cuûa naám

men.5. ÑOÄNG HOÏC CUÛA QUAÙ TRÌNH ÑÖÔØNG HOÙA Phaûn öùng thuûy phaân tinh boät baèng enzym coù theå bieåu dieãn nhö sau

amylazaTinh boät + nöôùc saûn phaåm ñöôøng

Söï thuûy phaân tinh boät baèng enzyme amylase laø moät loaïi phaûn öùng hoùa hoïc, trong ñoùenzym amylaza ñoùng vai troø chaát xuùc taùc sinh hoùa, chaát tham gia phaûn öùng tinh boät (ñoái vôùi côchaát), saûn phaåm cuûa phaûn öùng laø caùc ñöôøng khöû vaø dextrin.

Ñaëc tröng cuûa phaûn öùng hoùa hoïc laø vaän toác phaûn öùng. Vaän toác phaûn öùng hoùa hoïc laø ñaïohaøm baäc I cuûa noàng ñoä cuûa moät chaát baát kyø tham gia phaûn öùng (K) hoaëc caùc saûn phaåm cuoái

cuøng cuûa phaûn öùng (M) theo thôøi gian (t). Ñoái vôùi söï thuûy phaân tinh boät thì noàng ñoä tinh boät laø(K) vaø saûn phaåm cuoái cuøng ñöôïc taïo ra laø (M) ví duï maltoza ta coù:







dt

dM

dt

dK V =−= (3-3)

Daáu tröø bieåu thò cho söï giaûm noàng ñoä tinh boät theo thôøi gianToác ñoä phaûn öùng tyû leä vôùi caùc thaønh phaàn tham gia phaûn öùng vaø nhö vaäy, giaûm ñi theo

thôøi gian. Coù theå xaùc ñònh vaän toác cuûa söï thuûy phaân baèng phöông phaùp giaùn tieáp, töø söï thay ñoåi

noàng ñoä cuûa tinh boät vaø söï hình thaønh caùc saûn phaåm cuûa phaûn öùng (caùc hydratcacbon coù tínhkhöû), hoaëc theo söï thay ñoåi tính chaát hoùa lyù cuûa dung dòch: goùc quay cöïc, ñoä nhôùt, phaûn öùngmaøu vôùi iod vaø nhöõng chæ tieâu khaùc.

Söï taêng leân cuûa toång soá caùc chaát khöû trong quaù trình ñöôøng hoùa (tính ñoåi theo maltoz) ôûthôøi kyø ñaàu cuûa söï thuûy phaân ( ñaït 50%) coù theå moâ taû baèng phöông trình ñoäng hoïc baäc nhaát.

)( M ak dt

dM −= (3-4)

Trong ñoù:M: Haøm löôïng maltozat: Thôøi gian

a: Haøm löôïng ban ñaàu cuûa tinh boät (tính ñoåi theo maltoza)K: Haèng soá vaän toác phaûn öùng

Sau khi laáy tích phaân phöông trình treân ta seõ coù:

)(ln

1

M a

a

t K

−= ⇒ M= a(1-e -kt) (3-5)

Phaûn öùng cuûa söï thuûy phaân tinh boät laø phaûn öùng cuûa phaân töû keùp, nhöng vì xaûy ra trongmoâi tröôøng dö nhieàu nöôùc neân toác ñoä phaûn öùng bieåu thò baèng phöông trình baäc nhaát. Vì vaäy thöïcteá vaän toác phaûn öùng tyû leä vôùi noàng ñoä cuûa tinh boät coøn haèng soá vaän toác khoâng phuï thuoäc vaøonoàng ñoä ban ñaàu cuûa tinh boät.

Khi möùc ñoä ñöôøng hoùa treân 50% thì traät töï ñoäng hoïc cuûa phaûn öùng bò phaù vôõ, haèng soávaän toác phaûn öùng giaûm xuoáng. Ñieàu ñoù xaûy ra do nhieàu nguyeân nhaân. Aûnh höôûng cô baûn nhaátcoù theå do söï khaùc nhau veà caáu truùc caùc polyoz cuûa tinh boät. Thöïc nghieäm cho thaáy raèng luùc baétñaàu amylopectin bò thuûy phaân nhanh hôn so vôùi amylo. Ñieàu ñoù coù theå giaûi thích nhö sau: phaântöû amylopectin coù maïch nhaùnh koàng keành neân vò trí tieáp xuùc cuûa chuùng vôùi enzym amylazanhieàu hôn. Nhöng neáu tieáp tuïc thuûy phaâan thì söï thuûy phaân ñoái vôùi amylopectin khoù khaên hôn sovôùi amylo.

Khoâng phaûi taát caû caùc lieân keát α -1, 4 glucozit cuûa amylo vaø amylopectin ñeàu beàn vöõngnhö nhau. Moái lieân keát glucozit ôû phaàn cuoái cuûa maïch deã bò phaân caét hôn so vôùi ôû giöõa maïch.Ngöôøi ta cuõng ñaõ xaùc ñònh ñöôïc laø moái lieân keát α -1, 6 glucozit coù ñoä beàn vöõng lôùn hôn 1.96 laàn

moái lieân keát α -1, 4 glucozit. Do ñoù, bò caét sau 1, 4 glucozit, khi duøng taùc nhaân ñöôøng hoùa laøenzym amylaza.

Luùc baét ñaàu giai ñoaïn thuûy phaân caùc moái lieân keát α -1, 4 glucozit, naêng löôïng phaân caétbaèng enzym khoâng lôùn, nhöng ôû giai ñoaïn sau ñoøi hoûi möùc naêng löôïng phaân caét cuûa enzym taêngleân. Tính ñaëc hieäu cuûa moãi loaïi enzym khoâng gioáng nhau. Söï kìm haõm phaûn öùng coøn coù theå docoù söï tranh chaáp cuûa enzym ñoái vôùi cô chaát vaø söï kìm haõm cuûa enzym do caùc saûn phaåm cuûaphaûn öùng taïo ra.

Ngoaøi ra enzym coøn coù nhöõng ñaëc tính beàn vöõng khaùc nhau ñoái vôùi nhieät ñoä vaø pH moâitröôøng. Vì vaäy, trong quaù trình thuûy phaân, enzym bò öùc cheá do nhieàu nguyeân nhaân khaùc nhau,

bieåu hieän roõ qua vaän toác cuûa söï thuûy phaân.







6. SÔ ÑOÀ THIEÁT BÒ VAØ THAO TAÙC KHI ÑÖÔØNG HOÙAÑöôøng hoùa dòch chaùo naáu coù theå tieán haøng theo phöông phaùp giaùn ñoïan hoaëc lieân tuïc

treân caùc sô ñoà thieát bò khaùc nhau. Nhöng duø theo Phöông phaùp vaø sô ñoà naøo thì quaù trình ñöôønghoùa cuõng bao goàm:

- Laøm laïnh dòch chaùo ñeán nhieät ñoä ñöôøng hoùa.

- Cho cheá phaåm amylaza vaøo dòch chaùo vaø giöõ ôû nhieät ñoä treân trong thôøi gianxaùc ñònh ñeå amylaza chuyeån hoùa tinh boät thaønh ñöôøng.- Laøm laïnh dòch ñöôøng hoùa tôùi nhieät ñoä leân men.

6.1. Ñöôøng hoùa lieân tuïcÑöôøng hoùa lieân tuïc ñöôïc tieán haønh trong caùc thieát bò khaùc nhau, dòch chaùo vaø dòch

amylaza lieân tuïc ñi vaøo heä thoáng, dòch ñöôøng lieân tuïc ñi sang boä phaän leân men.Phöông phaùp coù öu ñieåm so vôùi ñöôøng hoùa giaùn ñoaïn laø dòch chaùo ít bò laõo hoùa khi laøm

laïnh tôùi nhieät ñoä ñöôøng hoùa. Thôøi gian ñöôøng hoùa ngaén, taêng ñöôïc coâng suaát thieát bò vaø do ñoùtieát kieäm ñöôïc dieän tích nhaø xöôûng. Hoaït tính amylaza ít bò voâ hoaït do thôøi gian tieáp xuùc vôùinhieät ñoä cao ruùt ngaén.

Hình 3.3: Sô ñoà ñöôøng hoùa lieân tuïc hai laàn

Sô ñoà laøm vieäc theo trình töï sau:Chaùo naáu ñöôïc chöùa ôû noài naáu chín theâm (1) lieân tuïc ñi vaøo thuøng ñöôøng hoùa laàn 1 (2),

dòch amylaza töø thuøng (3) qua boä phaän phaân phoái (4), sau ñoù khoaûng 30% ñi vaøo (2) phoái hôïpvôùi dòch chaùo coù nhieät ñoä 600C. Thôøi gian ñöôøng hoùa ôû (2) keùo daøi 15 -20 phuùt. Ra khoûi (2) dòchñöôøng ñöôïc boã sung 70% cheá phaåm amylaza coøn laïi, sau ñoù qua bôm (5) ñi vaøo thieát bò ñöôønghoùa laàn hai (6). Toång coäng thôøi gian ñöôøng hoùa ôû caû hai thieát bò khoâng quaù 30 phuùt. Ñöôøng hoùaxong moät phaàn dòch ñöôøng ñöa vaøo phaân xöôûng gaây men, 90% coøn laïi qua thieát bò laøm laïnh kieåu“ oángloàng oáng” tôùi nhieät ñoä 28 ÷300C roài vaøo caùc thuøng leân men







b)

a) Hình 3.4: Thieát bò naáu

a) caáu taïo thieát bò naáu b) thieát bò naáu trong thöïc teá saûn xuaát Kích thöôùc vaø dung tích thuøng ñöôøng hoùa ñöôïc tính treân cô sôû löôïng dòch chaùo caàn phaûi

ñöôøng hoùa trong 1 giôø. Sau ñoù ñem chia cho thôøi gian löu laïi trong thuøng

Hình 3.5: Noài ñöôøng hoùa1- Oáng thoaùt hôi 2-Caùnh khuaáy 3-Hoäp giaûm toác 4- Van thaùo dòch 5-Bôm dòch6-Van hôi 7- Van giaûm aùp 8- Phaân phoái hôi 9-Hôi ngöng 10-Van ñuoåiKK11- Aùp keá 12- Ñöôøng oáng daãn dòch töø noài phoái troän 13-Nhieät keá 14- Kyù ñoà nhieät







Hình 3.6: Thieát bò truyeàn nhieät” oáng loàng oáng”

6.2. Ñöôøng hoùa giaùn ñoaïnKhaùc vôùi ñöôøng hoùa lieân tuïc, ñöôøng hoùa giaùn ñoaïn ñöôïc thöïc hieän trong moät thieát bò goïi

laø thuøng ñöôøng hoùaThuøng ñöôøng hoùa giaùn ñoaïn coù caáu taïo töông töï thuøng ñöôøng hoùa lieân tuïc. Dung tích

thuøng ñöôïc tính döïa vaøo theå tích cuûa meû naáu vaø theo tæ leä 1,3m3 thuøng

1m3 chaùoChieàu cao thuøng thöôøng vaøo khoaûng 0.5 ÷ 0.6 so vôùi ñöôøng kính. Beân trong coù caùnh

khuaáy vôùi toác ñoä 50÷60 voøng/phuùt nhaèm giuùp cho quaù trình laøm laïnh ñöôïc nhanhBôm dòch ñöôøng phaûi choïn sao cho sau 10-15 phuùt coù theå bôm heát dòch chöùa trong thuøng

vaø ñaët bôm thaáp hôn ñaùy thuøng khoaûng 0.6 ÷ 0,8m.Tröôùc khi tieán haønh, thuøng phaûi ñöôïc veä sinh saïch seõ, ñoùng caùc van ñaùy, sau ñoù coù theå

thöïc hieän theo moät trong caùc bieän phaùp sau:- Caùch I:

Ñaàu tieân cho khoaûng 13 ÷ 15% dòch amylaza cuûa moät meû ñöôøng hoùa vaøo,khuaáy ñeàu, môû

nöôùc laøm laïnh roài töø töø cho chaùo vaøo vôùi toác ñoä sao cho khi heát chaùo thì nhieät ñoä ñaït 600

C. Tieápñoù cho heát dòch amylaza coøn laïi ñeå nhieät ñoä giaûm coøn 57 ÷ 58 0C. Ngöøng khuaáy, ñoùng van nöôùclaøm laïnh roài ñeå yeân 10-15 phuùt cho amylaza chuyeån hoùa tinh boät thaønh ñöôøng. Sau ñoù cho caùnhkhuaáy laøm vieäc, môû nöôùc laøm laïnh tôùi nhieät ñoä 28 ÷ 30 0C roài bôm ñi leân men.

Bieän phaùp naøy coù öu ñieåm laø chaùo ñöôïc dòch hoùa nhöng thôøi gian ñoå chaùo keùo daøi; 13 ÷ 15% dòch amylaza khoù traùnh khoûi maát hoaït tính cuïc boä. Maët khaùc seõ laøm giaûm naêng suaát cuûathieát bò

- Caùch II:Cho toøan boä dòch amylaza vaøo thuøng, baät caùnh khuaáy, môû nöôùc laøm laïnh roài cho chaùo

vaøo vôùi toác ñoä nhanh hôn nhöng vaãn phaûi khoáng cheá nhieät ñoä dòch ñöôøng hoùa laø 57 ÷ 58 0C. Khi

heát chaùo ta taét caùnh khuaáy, môû van nöôùc laøm laïnh roài ñeå yeân 10 – 15 phuùt. Sau ñoù laïi baät caùnhkhuaáy, môû van nöôùc laøm laïnh dòch tôùi 28 ÷ 30 0C roài bôm ñi leân men

Phöông phaùp naøy coù öu ñieåm laø dòch chaùo ñöôïc laøm loaõng töùc thôøi, traùnh ñöôïc hieäntöôïng laõo hoùa tinh boät, thôøi gian ñoå ñaày nhanh nhöng hoaït tính amylaza deã bò maát nhieàu. Ngöôøivaän haønh bò caêng thaúng khi cho chaùo vì phaûi luoâng theo doõi nhieät ñoä.

- Caùch III:Cho toøan boä dòch chaùo naáu vaøo thuøng ñöôøng hoùa, tieáp ñoù baät caùnh khuaáy, môû nöôùc laøm

laïnh tôùi nhieät ñoä 700C, cho tieáp chaát saùt truøng fluosilicat natri vôùi soá löôïng 2%0 , cho 5 ñeán 10%cheá phaåm amylaza vaøo ñeå dòch hoùa roài tieáp tuïc laøm laïnh ñeán 600C vaø cho 90 ÷ 95% löôïng cheá

phaåm amylaza coøn laïi. Thôøi gian ñöôøng hoùa keùo daøi ñeán 4 giôø. Sau ñoù môùi laøm laïnh ñeán nhieätñoä leân men.







Caùch laøm naøy coù öu ñieåm laø hoaït ñoä amylaza bò giaûm khoâng ñaùng keå do ít tieáp xuùc vôùinhieät ñoä cao nhöng laïi coù caùc nhöôïc ñieåm sau:

+ Laøm nguoäi ñeán 700C môùi cho amylaza vaøo ñeå dòch hoùa, do ñoù tinh boät seõ bò laõo hoùanhieàu, dòch ñaëc, ñoä nhôùt cao aûnh höôûng ñeán laøm vieäc cuûa caùnh khuaáy.

+ Do keùo daøi thôøi gian ôû nhieät ñoä gaàn 600C neân amylaza vaãn maát hoaït tính nhieàu. Coù cô

sôû do thieát bò ñöôøng hoùa lôùn nhöng dieän tích truyeàn nhieät nhoû neân thôøi gian laøm laïnh tôùi nhieätñoä leân men quaù daøi; do ñoù amylaza maát nhieàu hoaït tính.





Chöông 4: Quaù trình leân men Tr ường C Đ Nghề Sóc Tr ăng


Chöông 4: QUAÙ TRÌNH LEÂN MEN*************

1.KHAÙI QUAÙT VEÀ QUAÙ TRÌNH LEÄN MEN RÖÔÏULeân men laø moät quaù trình trao ñoåi chaát nhôø taùc duïng cuûa caùc enzym töông öùng goïi laø

chaát xuùc taùc sinh hoïc (ñöôïc sinh ra töø söï trao ñoåi chaát ñeå duy trì söï soáng cuûa yeast). Tuyø theosaûn phaåm tích tuï sau quaù trình leân men ngöôøi ta chia ra laøm nhieàu kieåu leân men khaùc nhau. Tuynhieân coù 2 hình thöùc leân men chính: leân men yeám khí vaø hieáu khí.

+Leân men hieáu khí: laø söï thuûy phaân ñöôøng vôùi söï coù maët cuûa O2 nhö caùc quaù trình leânmen acid acetic, citric,…

+ Leân men yeám khí: Laø söï thuûy phaân ñöôøng vôùi khoâng coùsöï hieän dieän cuûa O2 nhö caùcquaù trình leân men lactic, leân men röôïu, butylic,…

Leân men röôïu, bia ñeàu laø quaù trình leân men yeám khí vôùi söï coù maët cuûa naám men (yeast).Yeast chuyeån hoùa ñöôøng leân men thaønh röôïu hoùa, coàn hoùa.

Trong quaù trình leân men röôïu ngöôøi ta chia thaønh 2 thôøi kyø chính:+ thôøi kyø phaùt trieån sinh khoái: Giai ñoaïn naøy vôùi söï coù maët cuûa O2 teá baøo naám men phaùttrieån sinh khoái ( gia taêng kích thöôùc vaøsoá löôïng).

+ Thôøi kyø leân men chuyeån ñöôøng thaønh röôïu vaø CO2: Giai ñoaïn naøy naám men haáp thuï caùcchaát dinh döôõng vaø söû duïng caùc enzym saün coù cuûa mình thöïc hieän xuùc taùc sinh hoùa trong quaùtrình trao ñoåi chaát ñeå duy trì söï soáng taïo thaønh röôïu vaø CO2.2. CÔ SÔÛ LYÙ LUAÄN CUÛA QUAÙ TRÌNH LEÂN MEN

2.1.Cô cheá hoùa sinh hoïc cuûa leân men röôïuLeân men röôïu laø moät quaù trình sinh hoïc raát phöùc taïp, xaûy ra döôùi taùc duïng cuûa nhieàu

enzym. Theo lyù thuyeát hieän ñaïi, söï taïo thaønh röôïu töø glucoza ñöôïc traûi qua caùc giai ñoaïn sau

ñaây:1. Ñaàu tieân do xuùc taùc cuûa glucokinaza, glucoza keát hôïp vôùi goác photphat cuûa phaân töû

ATP (Adenozintriphotphat) trong teá baøo naám men ñeå taïo thaønh gluco-6 photphat vaø ADPC6H12O6 + ATP→ CH2O(H2PO3)(CHOH)4CHO + ATP

2. Tieáp ñoù gluco – 6 photphat do taùc duïng cuûa enzym ñoàng phaân gluco photphat-izomeraza seõ bieán thaønh fructophotphat:

CH2O(H2PO3)(CHOH)4CHO CH2O(H2PO3)(CHOH)3COCH2OH3.Giai ñoaïn ba döôùi taùc duïng cuûa enzym photphofructokinaza, phaân töû ATP thöù hai seõ

ñính theâm moät goác photphat nöõa vaøo fructo-6-photphat ñeå taïo thaønh fructo,1-6 diphotphat vaø

phaân töû ADP thöù hai:CH2O(H2PO3)(CHOH)3COCH2OH + ATP CH2O(H2PO3)(CHOH)3COCH2O(H2PO3)+ADP

Söï taïo thaønh fructo-1,6- photphat ñaùnh daáu keát thuùc giai ñoaïn chuaån bò cuûa leân menröôïu. Giai ñoaïn thöïc hieän chuyeån hoùa caùc noái lieân keát cao naêng thaønh daïng deã bieán ñoåi döôùi taùcduïng cuûa caùc enzym.

4. Giai ñoaïn tieáp theo quan troïng laø phaân caét maïch cacbon cuûa fructodiphotphat thaønhhai phaân töû triza: goàm aldehytphotphoglyxeric vaø photphodioxyaxeton. Phaûn öùng naøy ñöôïc xuùctaùc bôûi aldolaza:

CH2O(H2PO3)(CHOH)3COCH2O(H2PO3)

CH2O(H2PO3)COCH2OH + CH2O(H2PO3)CHOHCHOPhotphodioxyaxeton aldehyt-photphoglyxeric







Vai troø chuû yeáu trong caùc bieán ñoåi tieáp theo cuûa quaù trình leân men röôïu laø aldehyt,photpho glyxeric, nhöng trong dòch ñang leân men chuùng chöùa raát ít. Ñieàu naøy ñöôïc giaûi thíchbaèng hieän töôïng ñoàng phaân döôùi taùc duïng cuûa enzym triphotphat – izomeraza:

5. CH2O(H2PO3)COCH2OH CH2O(H2PO3)CHOHCHONhö vaäy laø trong quaù trình leân men aldehytriphotphoglyxeric luoân ñöôïc taïo thaønh töø

photphoxyaxeton.6. Giai ñoaïn tieáp theo laø hai phaân töû aldehyt photphoglyxeric bò oxy hoùa. Phaûn öùng naøycoù söï tham cuûa axit photphoric trong canh tröôøng nhôø xuùc taùc cuûa enzymtriphotphatdehydronaza – coenzym cuûa noù laø NAD (Nicotinamit – Adenin – Dinucleotit).2CH2O(H2PO3)CHOHCHO+2H3PO4 + 2NAD →2CH2O(H2PO3)CHOHCOO ~ H2PO3 +2NAD.H2

1-3 diphotphoglyxeric axitPhaân töû 3-photphoglyxero aldehyt keát hôïp vôùi photphat, coøn hydro chuyeån sang coenzym

NAD. Naêng löôïng ñöôïc giaûi phoùng do oxy hoùa 3-photphoglyxero aldehyt seõ tích tuï trong lieânkeát cao naêng cuûa axit 1,3 – diphotphoglyxeric môùi taïo thaønh.

7. Tieáp theo vôùi söï tham gia cuûa photphoglyxeratkinaza, goác photphat chöùa cao naêng cuûa

axit 1,3-diphotphoglyxeric seõ chuyeån vaøo phaân töû ADP. Keát quaû 3-photphoglyxeric ñöôïc taïothaønh, coøn ADP nhaän theâm naêng löôïng vaø bieán thaønh ATP:

2CH2O(H2PO3)CHOHCOO ~ H2PO3 +2ADP → 2CH2O(H2PO3)CHOHCOO+2ATP8. Döôùi taùc duïng cuûa enzym photphoglyxeromutaza, goác axit photphoric seõ chuyeån töø vò

trí cacbon thöù ba sang cacbon thöù hai. Keát quaû laø 3-photphoglyxeric bieán thaønh axit 2-photphoglyxeric theo phaûn öùng.

2CH2O(H2PO3)CHOHCOO 2CH2OHCHO(H2PO3)COOH9. Döôùi taùc duïng cuûa enolaza, axit 2-photphoglyxeric seõ maát nöôùc vaø bieán thaønh axit

photphopyrovic: 2CH2OHCHO(H2PO3)COOH 2CH3CO(H2PO3)COOH + 2H2O10. Axit photphopyrovic raát khoâng beàn neân deã bò maát goác axit photphoric do enzym

pyrovatkinaza vaø do ñoù axit pyrovic ñöôïc taïo thaønh:2CH2 = CO~(H2PO3)COOH + 2ADP → 2CH3CO-COOH + 2ATP

11. Tôùi ñaây axit pyrovic bò decacboxyl ñeå taïo thaønh aldehyt axetic2CH3CO-COOH NAD.H2 2CO2 +2CH3CHO

12. Giai ñoaïn cuoái cuøng cuûa leân men röôïu laø aldehyt axetic bò khöû bôûi NAD.H 2 2CH3CHO + 2NAD.H2→ 2CH3CH2OH +2NAD

Phöông trình toång quaùt cuûa leân men röôïu nhö sau:

Enzym amylazaC6H12O6 2CO2 +2CH3CH2OH

Trong quaù trình leân men röôïu, moãi phaân töû gam glucoza seõ giaûi phoùng khoaûng 50kcal.Naêng löôïng naøy ñöôïc naám men söû duïng chöøng 20kcal. Soá coøn laïi seõ thaûi ra canh tröôøng do ñoùlaøm taêng nhieät ñoä dòch leân men. Theo Euler, nhieät naøy chieám 28kcal/phaân töû glucoza.

2.2 Cô cheá cuûa quaù trình leân men Ñeå leân men ngöôøi ta cho vaøo moâi tröôøng moät löôïng teá baøo naám men nhaát ñònh. Tuøy theo

phöông phaùp leân men maø löôïng yeast cho vaøo khaùc nhau. Thoâng thöôøng khi leân men, löôïng teábaøo naám men phaûi ñaït ñöôïc >100 trieäu teá baøo trong moät ml dòch leân men. Do dieän tích beà maët

cuûa teá baøo yeast raát lôùn neân khaû naêng haáp thuï caùc chaát dinh döôõng raát maïnh. Ñöôøng leân men vaøcaùc chaát dinh döôõng khaùc trong moâi tröôøng leân men tröôùc tieân ñöôïcx haáp thu treân beà maët cuûa







yeast sau ñoù khueách taùn qua maøng vaøo trong teá baøo yeast. Qua moät chuoãi phaûn öùng trao ñoåi chaátthöïc hieän beân trong teá baøo yeast, röôïu vaø CO2 seõ ñöôïc taïo thaønh.

Röôïu etylic taïo thaønh khueách taùn ra moâi tröôøng beân ngoaøi qua maøng teá baøo yeast. Röôïuhoaø tan voâ haïn trong nöôùc neân khueách taùn raát nhanh vaøo trong moâi tröôøng. CO2 cuõng hoaø tanvaøo trong moâi tröôøng nhöng söï hoaø tan khoâng lôùn. ÔÛ aùp suaát 800mgHg nhieät ñoä 25 – 300C laø

0.856 – 0.837 lít CO2 trong moät lít nöôùc. Vì theá CO2 sinh ra trong quaù trình leân men seõ khueáchtaùn vaøo moâi tröôøng vaø nhanh choùng ñaït ñöôïc traïng thaùi baûo hoaø. Khi baûo hoaø CO 2 baùm vaøoxung quanh teá baøo yeast hình thaønh nhöõng boït khí. Teá baøo yeast thöôøng dính lieàn vôùi nhau, boïtkhí sinh ra ngaøy caøng nhieàu vaø lôùn daàn leân hình thaønh tuùi lôùn, ñeán luùc naøo ñoù coù söï cheânh leächgiöõa khoái löôïng rieâng cuûa moâi tröôøng vaø teá baøo yeast, teá baøo yeast seõ noåi leân treân beà maët. Khiñeán beà maët, do coù söï thay ñoåi ñoät ngoät söùc caêng beà maët neân chuùng bò vôõ ra laøm cho khí CO 2 bòphoùng thích ra beân ngoaøi. Luùc naøy do khoái löôïng rieâng cuûa yeast ñuû lôùn trôû laïi neân chuùng seõ bòchìm xuoáng. Quaù trình naøy dieãn ra lieân tuïc neân teá baøo Yeast voán töø traïng thaùi tónh chuyeån sangtraïng thaùi ñoäng, laøm gia taêng khaû naêng tieáp xuùc giöõa teá baøo yeast vaø moâi tröôøng ñieàu naøy laømcho quaù trình trao ñoåi chaát dieãn ra nhanh hôn, maïnh maõ hôn, khi ñoù seõ taêng nhanh quaù trình leân

men.Khi CO2 öùc cheá quaù trình leân men, nhöng trong quaù trình thoaùt khí CO2 laøm gia taêng khaû

naêng leân men cuûa yeast. Kích thöôùc, vaät lieäu cheá taïo cuûa thieát bò leân men, caùc chaát hoøa tanmang ñieän tích, caùc vaät lô löõng khaùc hieän dieän trong dòch leân men khi leân men ñeàu aûnh höôûngñeán söï thoaùt khí CO2 neân cuõng aûnh höôûng ñeán quaù trình leân men.3 ÑOÄNG HOÏC CUÛA QUAÙ TRÌNH LEÂN MEN

Toác ñoä cuûa quaù trình leân men coù theå quan saùt ñöôïc baèng caùch theo doõi söï thay ñoåi cuûahaøm löôïng ñöôøng trong dòch leân men, quan saùt baèng caùch theo doõi söï thay ñoåi röôïu vaø CO2 taïothaønh cuõng nhö söï thay ñoåi trò soá cuûa noàng ñoä dòch leân men.

Ñeå theo doõi quaù trình leân men ñöôïc roõ raøng, Leâbeâñep ñaõ duøng tæ leä men gioáng raát ít, theodoõi löôïng ñöôøng giaûm trong töøng giôø vaø bieåu bieãn theo % so vôùi toång löôïng ñöôøng coù trong dòchthí nghieäm.

Hình 4.1: Ñöôøng bieåu dieãn leân men (theo Leâbeâñep)Döïa vaøo hình 4.1 ta nhaän thaáy quaù trình leân men chia laøm 3 thôøi kyø chính:+ Thôøi kyø ñaàu (leân men sô boä): Khoaûng 60 giôø keå töø khi cho yeast tieáp xuùc vôùi dòch leân

men. Söï leân men xaûy ra raát chaäm, ñöôøng leân men khoâng ñaùng keå.+ Thôøi kyø II: Ñaây laø thôøi kyø leân men chính. Chieám khoaûng 60 – 120giôø sau thôøi kyø ñaàu.

Söï phaùt trieån cuûa yeast vaø söï leân men sau moãi giôø taêng nhanh ñaùng keå vaø ñaït ñeán trò soá cöïc ñaïi.

+ Thôøi kyø cuoái: Ñaây laø giai ñoaïn leân men phuï xaûy ra raát chaäm ñoàng thôøi laø thôøi kyø oånñònh taïo muøi cho saûn phaåm. Tuøy theo phöông phaùp leân men, loaïi saûn phaåm maø coù thôøi gian leânmen phuï keùo daøi khaùc nhau hay khoâng quan saùt ñöôïc.







Thôøi kyø leân men chính laø thôøi kyø bieán ñoåi saâu saéc caùc thaønh phaàn trong dòch leân men.Chuùng aûnh höôûng ñeán keát quaû cuûa quaù trình leân men. Trong giai ñoaïn naøy, trong ñieàu kieän leânmen bình thöôøng sau moãi giôø noàng ñoä ñöôøng trong dòch leân men seõ giaûm ñi khoaûng 1 ñoä (Brix,balling, %) tuøy loaïi saûn phaåm, daây chuyeàn saûn xuaát.

Ñoái vôùi ngaønh saûn xuaát bia thôøi kyø leân men chính coù theå chia ra laøm boán giai ñoaïn ñeå deã

quan saùt vaø nhaän xeùt. Moãi giai ñoaïn coù nhöõng ñaëc ñieåm khaùc nhau theå hieän ôû beà maët dòch leânmen, haøm löôïng caùc chaát hoøa tan (cô chaát vaø saûn phaåm), maøu saéc cuûa dòch:- Giai ñoaïn ñaàu, ñaëc ñieåm cuûa giai ñoïn naøy laø taïo boït traéng vaø mòn ôû xung quanh beà maët

dòch leân men. Naám men naûy choài vaø phaùt trieån maïnh, haøm löôïng caùc chaát hoøa tan giaûm vôùi toácñoä chöøng 0.2 – 0.5% moãi ngaøy ñeâm. Giai ñoaïn naøy keùo daøi töø 1 ñeán 1,5 naøy

- Giai ñoaïn thöù hai goïi laø giai ñoaïn boït thaáp. Ñaëc ñieåm cuûa noù laø raát nhieàu boït ñaëc,traéng, chaët, boàng leân moät lôùp treân maët dòch. Toác ñoä giaûm caùc chaát trích ly khoaûng 0,5 -1% moãingaøy ñeâm vôùi thôøi gian keùo daøi 2 – 3 ngaøy

- Giai ñoaïn thöù ba goïi laø giai ñoaïn boït cao. Quaù trình leân men xaûy ra maïnh nhaát. Tieâuhao cô chaát vôùi toác ñoä 1-1,5% moãi ngaøy ñeâm. Boït xoáp vaø boàng leân raát cao. Beà maët boït töø traéng

chuyeån daàn sang maøu naâu. Giai ñoaïn naøy thöôøng keùo daøi 3 – 4 ngaøy.- Giai ñoaïn cuoái, boït xeïp xuoáng daàn, keát quaû laø beà maët dòch leân men ñöôïc phuû moät lôùp

moûng boït maøu naâu. Tieâu hao caùc chaát hoøa tan dieãn ra vôùi toác ñoä chaäm, khoaûng 0,2-0,5% moãingaøy ñeâm. Teá baøo naám men taïo thaønh lôùp nhö boâng vaø laéng daàn xuoáng ñaùy thuøng leân men .Naám men laéng xuoáng ñaùy thieát bò daãn ñeán vieäc chaám döùt töø töø quaù trình leân men chính.

Söï toàn taïi cuûa thôøi kyø leân men cuoái laø ñaëc tröng ñoái vôùi quaù trình leân men dòch ñöôønghoùa töø nguyeân lieäu chöùa tinh boät.

Trong dòch leân men neáu bieåu thò haøm löôïng ñöôøng toàn taïi trong dòch leân men laø 100% thì4 – 6% laø daïng chaát khoâng tan, 75 –77% ñöôïc chuyeån thaønh maltoz vaø 19% laø dextrin.

Trong giai ñoaïn leân men söï ñöôøng hoaù cuõng xaûy ra nhöng raát chaäm vaø khoâng hoaøn toaøn,ñaëc bieät khoù khaên ñoái vôi tinh boät khoâng hoaø tan. Do ñoù toác ñoä leân men trong thôøi kyø naøykhoâng phuï thuoäc vaøo soá löôïng teá baøo yeast maø chuû yeáu laø phuï thuoäc vaøo soá löôïng yeast maø chuûyeáu laø phuï thuoäc vaøo söï thuûy phaân haøm löôïng dextrin khoâng leân men coøn laïi. Tuy vaäy chínhnhöõng loaïi ñöôøng hoùa khoâng leân men naøy seõ taïo vò ngoït cho saûn phaåm. Nhö vaäy chu kyø leân mendòch ñöôøng hoùa tinh boät phuï thuoäc vaøo thôøi gian leân men cuoái hay phuï thuoäc vaøo khaû naêngñöôøng hoaù cuûa phöùc heä enzym amylaza. Raát nhieàu thí nghieäm cho thaáy caøng keùo daøi thôøi gianleân men cuoái thì caøng taêng hieäu suaát cuûa quaù trình leân men.

Tuy vaäy tuøy theo saûn phaåm cuûa söï leân men, noàng ñoä glucid cuûa dòch ñöôøng hoùa, phöôngphaùp leân men, nhaø saûn xuaát cuõng seõ taïo ra moät qui trình saûn xuaát rieâng bieät vôùi chaát löôïng vaø

thaønh phaàn mong muoán cuûa hoï.4. CAÙC YEÁU TOÁ AÛNH HÖÔÛNG ÑEÁN QUAÙ TRÌNH LEÂN MEN

Moãi hoaït ñoäng soáng cuûa vi sinh vaät noùi chung, cuûa naám men noùi rieâng lieân heä maät thieátvôùi ngoaïi caûnh. Coù ba möùc ñoä aûnh höôûng khaùc nhau ñeán hoaït ñoäng soáng cuûa naám men.

+ Ñieåm cöïc tieåu: Laø ñieàu kieän toái thieåu ñeå naám men toàn taïi, ôû ñieàu kieän naøy baét ñaàuxuaát hieän caùc hoaït ñoäng soáng.

+ Ñieåm cöïc thích: laø ñieàu kieän toát nhaát cho hoaït ñoäng soáng. Naám men coù cöôøng ñoä hoaïtñoäng maïnh nhaát.

+ Ñieåm cöïc ñaïi: Laø ñieàu kieän toái ña vaø laø giôùi haïn treân toàn taïi cuûa hoaït ñoäng soáng. Quaù

giôùi haïn naøy naám men seõ cheát.Vì vaäy vaán ñeà quan troïng trong quaù trình nuoâi caáy naám men laø ñieàu chænh ñieàu kieänngoaïi caûnh sau cho ñaït ñöôïc giôùi haïn toái öu.







4.1 Aûnh höôûng cuûa nhieät ñoäÑeå thaáy roõ aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä ñeán hoaït ñoäng cuûa naám men cuï theå naám men

Saccharomyces Cerevisiae Rass XII trong quaù trình leân men röôïu. Naám men chuûng XII phaùttrieån toát nhaát ôû nhieät ñoä 30 – 330C, nhieät ñoä toái ña 380C, toái thieåu laø 50C. Naám men ñöôïc nuoâicaáy ôû nhieät ñoä thaáp hôn nhieät ñoä toái öu ôû 17 – 220C coù naêng löïc leân men raát lôùn. Ñoái vôùi quaù

trình leân men thì naám men coù theå chòu ñöôïc giôùi haïn nhieät ñoä khaù roäng töø 1 – 450

C. Neáu nhieätñoä quaù 500C naám men seõ cheát.4.2 Aûnh höôûng cuûa acid (pH)Naám men coù theå phaùt trieån trong moâi tröôøng coù chæ soá pH = 2 – 8 nhöng thích hôïp nhaát laø 4

– 4.5. Vi khuaån baét ñaàu phaùt trieån ôû pH = 4.2 vaø cao hôn, khi pH<4.2 chæ coù naám men phaùt trieån.Vì vaäy trong leân men röôïu, ñeå ngaên ngöøa hieän töôïng nhieãm khuaån ngöôøi ta thöïc hieän trong giôùihaïn pH = 3.8 –4.0. Tuy nhieân trong thöïc teá coù nhöõng loaøi vi khuaån do quen daàn (thuaàn hoùa) vôùiñoä pH thaáp neân ngoaøi vieäc öùng duïng ñieàu chænh pH thích hôïp coøn phaûi keát hôïp söû duïng caùc chaátsaùt truøng. Khi pH = 8 thì naám men phaùt trieån raát keùm, ngöôïc laïi vi khuaån phaùt trieån raát maïnh. ÔÛpH =3.8 naám men phaùt trieån maïnh thì haàu nhö vi khuaån chöa phaùt trieån.

Ñeå taïo pH thích hôïp trong moâi tröôøng nuoâi caáy naám men (keå caû leân men) ngöôøi ta coù theåboå sung vaøo moâi tröôøng baát cöù moät loaïi acid naøo, mieãn laø anion cuûa acid khoâng gaây aûnh höôûngmaïnh meõ ñeán trung taâm hoaït ñoäng cuûa naám men.

4.3 Aûnh höôûng cuûa noàng ñoä röôïuQuaù trình nuoâi caáy naám men chuû yeáu laø taïo ñieàu kieän cho naám men phaùt trieån sinh khoái,

ñaït soá löôïng theo yeâu caàu. Song naám men cuõng thöïc hieän moät quaù trình leân men röôïu ñaùng keå(coøn phuï thuoäc vaøo cheá ñoä thoâng khoâng khí).Thöôøng trong dòch naám men coù khoaûng 4 – 6%röôïu. Noàng ñoä röôïu sinh ra coù aûnh höôûng ñeán toác ñoä vaø khaû naêng phaùt trieån cuûa naám men. Noàngñoä röôïu coøn aûnh höôûng ñeán toác ñoä phaùt trieån rieâng cuûa naám men coøn phuï thuoäc vaøo thôøi gian,

soá löôïng teá baøo vaø nguyeân lieäu chuaån bò moâi tröôøng nuoâi caáy. Cuøng moät moâi tröôøng nuoâi caáy, soálöôïng teá baøo naám men cho vaøo baèng nhau, ñieàu kieän nuoâi caáy gioáng nhau thì noàng ñoä röôïu banñaàu 1% ñaõ aûnh höôûng ñeán toác ñoä vaø khaû naêng phaùt trieån cuûa naám men töø 4 – 6% ñaõ aûnh höôûngxaáu.

4.4 Aûnh höôûng cuûa vieäc thoâng khoâng khí vaø ñaûo troänOxy laø thaønh phaàn khoâng theå thieáu ñöôïc ôû giai ñoaïn phaùt trieån sinh khoái. Tuy nhieân noù laø

nguyeân nhaân gaây hö hoûng cho röôïu, bia trong caùc giai ñoaïn cheá bieán coøn laïi. Vôùi söï coù maët cuûaoxy naám en seõ leân men khoâng hoaøn toaøn vì chuùng seõ tieáp tuïc phaùt trieån sinh khoái. Trong giaiñoaïn baûo quaûn thì chuùng seõ laøm cho saûn phaåm coù nhieàu aldehyt, saûn phaåm raát deã bò bieán maøudo caùc phaûn öùng oxy hoùa, phaûn öùng hoaù naâu gaây toái maøu cho saûn phaåm, laøm chua saûn phaåm dosöï hình thaønh caùc acid höõu cô ( vi khuaån lactic, acetic,..) gaây thoái cho saûn phaåm röôïu, bia theothôøi gian baûo quaûn (do röôïu, bia laø moâi tröôøng raát dinh döôõng thích hôïp cho söï phaùt trieån cuûanhieàu vi sinh vaät gaây thoái).

Moät soá quaù trình leân men trong giai ñoaïn ñaàu dieãn ra quaù chaäm do khoâng ñuû löôïng O 2 chosöï phaùt trieån sinh khoái, do vaäy khoâng ñuû soá löôïng teá baøo leân men aûnh höôûng ñeán chaát löôïng saûnphaåm vaø daây chuyeàn saûn xuaát. Tuy nhieân laïi coù moät soá chuûng naám men phaùt trieån nhanh vaø taïora haøm löôïng röôïu nhieàu hôn trong moâi tröôøng thoâng khí, chuûng naøy thöôøng nuoâi caáy vaø phaùttrieån trong moâi tröôøng ban ñaàu coù ñaày ñuû O2.

Tuøy theo saûn phaåm maø nhaø saûn xuaát qui ñònh haøm löôïng O2 toái ña coù theå coù trong saûn

phaåm cuoái. Ví duï. Bia chai thoâng thöôøng haøm löôïng O2< 0.01ppm. O2 laø thaønh phaàn ñöôïc kieåmsoaùt heát söùc chaët cheõ trong caùc coâng ñoaïn cuûa quaù trình saûn xuaát.







Thoâng khoâng khí töùc laø cung caáp oxy cho qua 1trình hoâ haáp cuûa naám men. Vieäc thoângkhoâng khí keát hôïp vôùi vieäc ñaûo troän coù aûnh höôûng roõ reät ñeán quaù trình sinh tröôûng vaø phaùt trieåncuûa naám men. Thieáu khoâng khí, töùc laø ñieàu kieän yeám khí, naám men seõ thöïc hieän quaù trình leânmen röôïu, noàng ñoä röôïu trong moâi tröôøng taêng leân nhanh choùng, khi ñoù söï phaùt trieån cuûa naámmen daàn daàn seõ bò kieàm haõm.

Vieäc thoâng khí vaø ñaûo troän coøn coù taùc duïng laøm cho moâi tröôøng luoân ôû traïng thaùi ñoäng,taêng cöôøng söï tieáp xuùc giöõa teá baøo naám men vôùi moâi tröôøng dinh döôõng, do ñoù ruùt ngaén ñöôïcthôøi gian nuoâi caáy. Trong thöïc teá saûn xuaát, neáu thoâng khoâng khí ñaày ñuû coù theå ruùt ngaén 1/3 thôøigian nuoâi caáy so vôùi ñieàu kieän thieáu khoâng khí.

Ngoaøi caùc yeáu toá treân, caùc chaát saùt truøng duøng trong saûn xuaát nhö: Formon, Na 2SiF6, NaF,CaOCl2,… caùc muoái kim loaïi naëng, caùc tia cöïc tím,… ñeàu coù aûnh höôûng raát lôùn ñeán hoaït ñoäng cuûanaám men. Tuy nhieân, moãi moät yeáu toá ( hay moãi moät chaát hoùa hoïc) coù aûnh höôûng khaùc nhau,trong töøng ñieàu kieän nuoâi caáy vaø töøng chuûng naám men khaùc nhau.5. CAÙC PHÖÔNG PHAÙP LEÂN MEN

5.1. Phöông phaùp leân men giaùn ñoaïnÑaây laø phöông phaùp ñöôïc söû duïng nhieàu nhaát ôû caùc nhaø maùy röôïu, bia. Ñaëc ñieåm cuûa

phöông phaùp naøy laø suoát quaù trình leân men töø ñaàu ñeán cuoái ñöôïc thöïc hieän treân cuøng moät thieátbò leân men.

Tröôùc khi söû duïng thuøng leân men ñöôïc veä sinh saïch seõ, khöû truøng baèng hôi noùng vaø chaátsaùt truøng. Neáu duøng formol ñeå saùt truøng thì tyû leä laø 0.03 – 0.05% theå tích. Tuøy vaøo loaïi saûnphaåm, phöông phaùp leân men, yeâu caàu veà veä sinh ñaët ra ôû nhaø maùy maø coù phöông phaùp veä sinhkhaùc nhau. Coâng ñoaïn naøy laø moät trong nhöõng coâng ñoaïn quan troïng nhaát aûnh höôûng tröïc tieápñeán chaát löôïng saûn phaåm.

Trong phöông phaùp naøy, thöù töï dòch ñöôøng hoùa vaø naám men cho vaøo thieát bò leân men laø

khoâng quan troïng. ÔÛ giai ñoaïn ñaàu cuûa söï leân men, vieäc thoâng khí nhaèm cung caáp O2 cho naámmen phaùt trieån sinh khoái laø quan troïng nhöng khoâng khí ñoù phaûi ñöôïc xöû lyù tieät truøng tröôùc khisöû duïng, neáu khoïng thieát bò leân men seõ bò nhieãm vi sinh vaät laï. Theâm vaøo ñoù do suoát quaù trìnhleân men chæ söû duïng moät thieát bò neân caàn tính toaùn löôïng O 2 thaät chính xaùc vöøa ñuû cho chuùngphaùt trieån sinh khoái, sao cho khi löôïng teá baøo naám men vöùa ñuû soá löôïng thì heát O 2 ñeå naám menchuyeån sang giai ñoaïn leân men ngay.

1- Ruoät gaø laøm laïnh caàn 0,4-0,5m2 /m3 thuøng 2-Oáng daãn dòch ñöôøng vaø men gioáng 3- Oáng thaùo giaám chín vaø nöôùc veä sinh 4- Oáng thoaùt CO2 5- Cöûa quan saùt vaø veä sinh 6-Ñaàu oáng noái heä thoáng veä sinh 7 vôùi

phía trong thuøng 7- Oáng veä sinh 8-Van laáy maãu 9-Ñaàu oáng noái heä thoáng suïc khí hoaëc CO2 vaø

hôi thanh truøng

Hình 4.2: Thuøng leân men giaùn ñoaïn







Öu ñieåm vaø khuyeát ñieåm:- Thao taùc ñôn giaûn.- Neáu coù söï coá leân men khoâng bình thöôøng do nhieãm khuaån: (Yeast keùm phaùt trieån, pH

taêng nhanh,..) thì chæ hö hoûng treân moät thieát bò maø thoâi, khoâng aûnh höôûng ñeán thieát bò leân menkhaùc.

- Chu kyø leân men keùo daøi do ñoù phaûi coù nhieàu thieát bò leân men- Hieäu suaát leân men khoâng cao vaø khoâng oån ñònh- Toán nhieàu naêng löôïng (hôi, nhieät), moãi thieát bò leân men ñeàu phaûi coù thieát bò khuaáy troän,

giaøn laïnh hay heä thoáng laøm nguoäi, oáng daãn rieâng.5.2. Phöông phaùp leân men baùn lieân tuïc (Phöông phaùp chu kyø)Ñaây laø phöông phaùp leân men maø giai ñoaïn leân men chính thöïc hieän lieân tuïc, giai ñoaïn

leân men phuï thöïc hieän giaùn ñoaïn.

Hình 4.3: Sô ñoà daây chuyeàn leân men baùn lieân tuïc1-Thieát bò nhaân gioáng naám men; 2- Thuøng leân men- Chu kyø thöù nhaát ñöôïc tieán haønh nhö sau: Yeast nguyeân chuûng ôû thuøng (1) cho xuoáng

thieát bò leân men thöù nhaát (21), vôùi tæ leä 8-10%, tieáp ñoù chuyeån dòch ñöôøng hoùa ñaày thuøng, sau ñoùsang ñoâi qua thieát bò leân men thöù hai (22) vaø tieáp tuïc chuyeån dòch ñöôøng hoùa vaøo ñaày caû hai.Nhö vaäy, hai thieát bò leân men ñaàu vöøa laøm nhieäm vuï phaùt trieån naám men vöøa thöïc hieän leân menchính.

Khi caû hai thuøng (21) vaø (22) ñaày, môû van cho dòch leân men töï chaûy sang thieát bò leân menthöù ba (23), cöù nhö theá cho ñeán thuøng thöù 7 vaø 8. khoáng cheá thôøi gian sao cho khi ñeán thuøng thöù8 thì ñaït khoaûng 60 -62 giôø leân men. Giöõ cho caùc thuøng leân men cuoái moät thôøi gian nöõa cho ñeán

khi ñaït tieâu chuaån daám chín, ñöa ñi caát röôïu (loïc). Tuaàn töï cho caát röôïu (loïc) töø thuøng thöù 8 roàithöù 7, 6,… Tröôùc khi caát röôïu (loïc), thu hoài löôïng yeast ôû thuøng thöù 8 ñöa veà thuøng 1, xöû lyù baèngaxit roài tieáp tuïc phaùt trieån, duøng cho chu kyø tieáp. Cuõng coù tröôøng hôïp khi leân men bình thöôøng,ngöôøi ta söû duïng ngay yeast cuûa thuøng leân men 1(21). Ñöa leân thuøng gaây men 1, tieáp theâm moâitröôøng dinh döôõng ñeå phaùt trieån theo yeâu caàu saûn xuaát. Vieäc söû duïng laïi yeast phaûi raát thaäntroïng, kieåm tra xem xeùt kòp thôøi vaø khoâng duøng quaù 5 laàn.

Sau khi bôm heát daám chín ôû thuøng thöù 8 ñi caát röôïu (loïc) (thöôøng coù boá trí heä thoáng bômchuyeån sang moät thuøng döï tröõ daám chín) tieán haønh laøm veä sinh saùt truøng thuøng thöù 8.

- Chu kyø leân men laàn thöù 2 laïi baét ñaàu töø thuøng leân men 8. Quaù trình dieãn ra ngöôïc laïi

vôùi chu kyø tröôùc.







Theo keát quaû nghieân cöùu thì vôùi phöông phaùp chu kyø, thôøi gian löu laïi cuûa dòch leân mentrong moãi thuøng khoâng gioáng nhau. Thôøi gian löu laïi ôû caùc thuøng ñaàu raát ngaén vì löôïng dòchñöôøng hoùa chuyeån vaøo nhieàu. ÔÛ caùc thuøng môùi, dòch leân men chaûy vaøo vôùi toác ñoä chaämhôn.

ÔÛ caùc thuøng ñaàu, do coù löôïng yeast raát lôùn neân coi nhö khoâng coù giai ñoaïn leân men ñaàungay caû giai ñoaïn leân men chính cuõng xaûy ra raát maïnh, keát thuùc giai ñoaïn leân men chính ôû

thuøng thöù 2. Neáu leân men trong heä thoáng 6 thuøng. Thuøng thöù 1 leân men gaàn 64%, thuøng thöù 2leân men 23% vaø thuøng leân men cuoái leân men khoaûng 13% löôïng ñöôøng trong dòch leân men.Phöông phaùp leân men chu kyø coù öu ñieåm laø ñôn giaûn laø ruùt ngaén chu kyø leân men, baûo

ñaûm thôøi gian leân men neân naâng cao ñöôïc hieäu suaát leân men .5.3. Phöông phaùp leân men lieân tuïcBaûn chaát cuûa phöông phaùp leân men lieân tuïc laø raõi ñeàu caùc giai ñoaïn leân men maø moãi giai

ñoaïn ñoù ñöôïc thöïc hieän trong moät hoaëc nhieàu thieát bò leân men coù lieân heä vôùi nhau.Quaù trình leân men lieân tuïc ñöôïc tieán haønh nhö sau:Heä thoáng thuøng leân men lieân tuïc thöôøng 11 – 12 thuøng ñöôïc noái vôùi nhau baèng caùc oáng

chaûy φ=150 -200, coù van ñieàu chænh. Theå tích thuøng phuï thuoäc vaøo naêng suaát nhaø maùy. Hai

thuøng ñaàu cuûa daõy thuøng leân men lieân tuïc (3a,3b) ñöôïc goïi laø thuøng ñaàu daây, coù chieàu cao thuøngcao hôn caùc thuøng leân men keá tieáp 4(1), 4(2),…4(12). Khoaûng 0.5 – 0.7m. Sôû dó hai thuøng ñaàucao hôn laø vì:

+ Giai ñoaïn leân men chính ñöôïc thöïc hieän taïi hai thuøng naøy. Löôïng CO2 thoaùt ra nhieàunhaát. Hieän töôïng taïo boït treân beà maët dung dòch leân men nhieàu, nhaát laø ñoái vôùi tröôøng hôïp leânmen dòch ñöôøng hoùa töø tinh boät coù ñoä dính lôùn, khi ñoù lôùp boït caøng cao.

+ Ñaûm baûo cho dòch leân men töï chaûy töø ñaàu ñeán cuoái. Ñoä cheânh leäch chieàu cao naøythöôøng phaûi ñaït 0.4 – 0.6m. Nhö vaäy heä soá söû duïng caùc thuøng leân men tieáp vaãn baûo ñaûm.

Hình 4.4 : Sô ñoà heä thoáng thieát bò leân men lieân tuïc dòch ñöôøng hoùa töø tinh boät1- Thuøng phaùt trieån naám men nhoû 2- Thuøng phaùt trieån naám men lôùn

3- Thuøng leân men ñaàu daõy (3a,3b) 4- Thuøng leân men tieáp tuïc5- Bôm chuyeån thuøng ñaàu daõy 6- Bôm chuyeån thuøng leân men tieáp theo

7- Thieát bò thu hoài coàn trong CO2

Treân caùc thieát bò vaø heä thoáng oáng daãn ñeàu coù oáng nöôùc saïch vaø hôi nhieät ñeå veä sinh vaøsaùt truøng thuaän lôïi nhaát. Trong leân men ngay caû ôû thuøng ñaàu daây ñeàu khoâng söû duïng khoâng khíneùn.

Sau khi veä sinh saùt truøng vaø kieåm tra thieát bò heä thoáng oáng daãn. Ngöôøi ta cho naám mennguyeân chuûng ôû thuøng 2 xuoáng thuøng leân men ñaàu daây 3a, tieáp ñoù bôm ñeàu ñaën dòch ñöôøng hoùañeán ñaày thuøng. Coù theå thöïc hieän baèng hai caùch.

+ Sang ñoâi thuøng 3a sang thuøng 3b. Sau ñoù bôm tieáp dòch ñöôøng hoùa vaøo ñoàng thôøi caû haithuøng ñeán ñaày. Khi thuøng 3b ñaày, môû van ñöôøng oáng chaûy chuyeàn cho dòch leân men töï chaûysang thuøng leân men 4(1), ñoàng thôøi môû van ñöôøng oáng chaûy traøn töø thuøng 3a sang thuøng 3b.







Tieáp tuïc bôm ñeàu ñaëng dòch ñöôøng hoùa vaøo caû 2 thuøng; Nhö vaäy coi nhö coù 2 thuøng phaùt trieånnaámmen vaø leân men chính. Dòch leân men cöù tieáp tuïc chaûy traøn töø 4(1) sang 4(2),.. cho ñeán thuøng4(10) hoaëc 4(11) thì keát thuùc quaù trình leân men. Daám chín chuyeån sang boä phaän chöng caát.

+ Khi thuøng 3a ñaày môû van oáng chaûy chuyeàn töø 3a sang thuøng 4(1) khoâng qua 3b. Khi4(1) ñaày, môû van oáng chaûy chuyeàn sang thuøng 4(2), cöù nhö theá cho ñeán thuøng cuoái cuøng, keát

thuùc leân men. Dòch ñöôøng hoùa chæ bôm vaøo thuøng 3a. Thuøng 3b giöõ vai troø thuøng döï tröõ thay theá. Baûng 4.1: Caùc thoâng soá kyõ thuaät cuûa daây chuyeàn leân menThuøng

leân menNhieät ñoä

(0C)Noàng ñoä dòch leân

men (0s)Ñoä axit (ñoä) pH Löôïng teá baøo naám

men (trieäu/ml)3a3b

4(1)4(2)4(3)4(4)

4(5)4(6)4(7)4(8)4(9)

4(10)

29-3233-3432-33

303030

303030303030

4.5-8.05.0-7.03.0-5.02.0-2.81.7-2.01.3-1.7

1.0-1.30.8-1.10.8-1.00.8-1.00.7-0.80.5-0.7

0.45-0.500.40-0.450.40-0.450.45-0.50

0.50.5

0.50.50.50.50.50.5

4.2-4.34.3-4.44.3-4.44.3-4.44.3-4.44.3-4.4

4.3-4.44.3-4.44.3-4.44.3-4.44.3-4.44.3-4.4

45-5545-6060-7060-7060-7060-70

60-7060-7060-7060-7060-7060-70

Thôøi gian leân men toång coäng ñaït khoaûng 62 -68giôø. Daám chín thöôøng ñaït caùc chæ tieâusau:

+ Noàng ñoä leân men: 0.6-1.50s (phuï thuoäc vaøo nguyeân lieäu vaø noàng ñoä dòch leân men ban

ñaàu + Ñoä axit: 0.45-0.6 (taêng hôn so vôùi ban ñaàu laø <0.1 ñoä)+ Khaû naêng ñöôøng hoùa (löôïng enzym amylaza trong dòch leân men): 1.0-1.55ñv/maùy laïnh+ Chaát khöû toång soá (chuû yeáu laø ñöôøng khöû) 0.15-0.3g/100ml+ Noàng ñoä röôïu laø 8-9%

6. MOÄT SOÁ YEÁU TOÁ GAÂY HÖ HOÛNG TRONG QUAÙ TRÌNH LEÂN MEN6.1 Vi sinh vaätDòch ñöôøng leân men khoâng chæ laø moâi tröôøng dinh döôõng toát cho naám men maø coøn cho

caùc vi sinh vaät khaùc. Trong nöôùc, trong khoâng khí cuõng nhö trong caùc nguyeân lieäu tham gia vaøothaønh phaàn moâi tröôøng luoân chöùa moät löôïng vi sinh vaät coù haïi cho leân men röôïu. Caùc vi sinh vaätneáu laãn vaøo dòch ñöôøng, chuùng seõ bieán ñöôøng thaønh caùc saûn phaåm khaùc vaø do ñoù laøm giaûm hieäusuaát leân men röôïu.

Trong ñieàu kieän leân men röôïu, thöôøng gaëp nhaát laø caùc vi khuaån sau:6.1.1 Vi khuaån lactic

Ñaây laø loaïi vi khuaån yeám khí. Chuùng goàm hai loaïi: lactic ñieån hình vaø khoâng ñieån hình.Lactic ñieån hình seõ bieán ñöôøng thaønh saûn phaåm duy nhaát laø axit lactic:

C6H12O6→ 2CH3CHOCOOH +18kcalVi khuaån lactic khoâng ñieån hình seõ söû duïng ñöôøng vaø taïo ra axit lactic, ngoaøi ra coøn taïo ra moätlöôïng ñaùng keå caùc chaát khaùc nhö alcol, axit axetic, cacbonic, diaxetyl vaø axeton. Caùc saûn phaåm

ñöôïc taïo ra phuï thuoäc raát nhieàu vaøo nhieät ñoä, ñoä pH, möùc ñoä yeám khí v.v… Vì vaäy caùc saûn phaåmtaïo thaønh khoâng oån ñònh.







Lactic ñieån hình coù nhieät ñoä toái öu trong khoaûng 49 ÷510C, coøn lactic khoâng ñieån hình coù nhieätñoä toái öu khoaûng 37÷380C.

6.1.2. Vi khuaån axeticVi khuaån axetic laø vi khuaån haùo khí cuõng khoâng taïo thaønh baøo töû, coù nhieät ñoä toái öu

khoaûng 20 ÷ 350C, ñoái ña 420C. Chuùng phaùt trieån trong canh tröôøng coù noàng ñoä alcol thaáp, oxy

hoùa alcol thaønh axetic:C2H5OH + O2 → 2CH3COOH + H2O + 116 kcalTrong moâi tröôøng khoâng coù alcol, vi khuaån axetic seõ oxy hoùa ñöôøng thaønh axit gluconicCaùc vi khuaån axetic khoâng chæ oxy hoùa alcol etylic maø coøn oxy hoùa caùc alcol khaùc. Ví duï

döôùi taùc duïng oxy hoùa cuûa vi khuaån axetic, alcol putylic seõ bieán thaønh axit butyric:CH3CH2CH2 – CH2OH→ CH3CH2CH2COOH

Vaø alcol propylic seõ bieán thaønh axit propylic:CH3CH2 – CH2OH→ CH3CH2COOH

Vi khuaån axetic thöôøng phaùt trieån treân beà maët dòch leân men ñeå laâu ngaøy, trong ñieàu kieän leânmen röôïu chuùng ít coù khaû naêng phaùt trieån vì vi khuaån naøy raát hieáu khí.

6.1.3. Vi khuaån butyric vaø caùc vi sinh vaät khaùcNeáu laáy dòch chöa leân men ñem caáy treân hoäp petri trong moâi tröôøng thích hôïp ta seõ phaùt

hieän nhieàu vi khuaån coù khaû naêng taïo baøo töû. Chuùng goàm vi khuaån butylic, subtilis v.v…Nhöngtrong ñieàu kieän leân men röôïu, taát caû caùc vi khuaån naøy khoâng theå phaùt trieån vì pH toái thích cuûachuùng ñeàu naèm trong moâi tröôøng trung tính hoaëc kieàm yeáu. Vì vaäy nhieãm khuaån trong ñieàu kieänleân men röôïu chuû yeáu laø vi khuaån lactic. Vi khuaån naøy khoâng coù khaû naêng taïo nang baøo vì vaäykhi thanh truøng dòch ñöôøng gaây men gioáng chæ caàn tieán haønh ôû nhieät ñoä 850C vaø giöõ khoaûng 1giôø. Vôùi ñieàu kieän keå treân vi khuaån khoâng nang baøo ñaõ bò dieät nhöng giöõ ñöôïc nhieàu vitamintrong moâi tröôøng. Coøn thanh truøng ôû 1000C vi khuaån coù nang baøo vaãn khoâng bò dieät maø vitamin

laïi bò phaù huûy nhieàu.6.3.Nhöõng yeáu toá khaùc- Caùc röôïu baäc cao vaø glyxerinLaø thaønh phaàn chính cuûa daàu fuzel. Nhieät ñoä leân men caøng cao thì haøm löôïng caùc röôïu

naøy trong saûn phaåm caøng taêng. Chuùng bao goàm caùc röôïu cao phaân töû nhö propiolic, izopropiolic,butilic, izobutilic, amilic, izoamilic,…

Phaàn lôùn nhöõng thaønh phaàn naøy thöôøng gaây cho saûn phaåm coù muøi vò khoù chòu vaø hìnhthaønh nhieàu nhaát ôû giai ñoaïn leân men chính.

Cuøng vôùi caùc röôïu baäc cao, glycerin cuõng ñöôïc hình thaønh trong quaù trình leân men chính,khi caùc aldehyt glyxeric bò khöû

- Caùc axit höõu cô : Moät phaàn ñöôïc hình thaønh töø söï leân men caùc chaát ñöôøng, phaàn khaùc laødo keát quaû cuûa söï trao ñoåi chaát bôûi naám men vaø vi khuaån

- Este vaø aldehyt : caùc este ñöôïc hình thaønh do söï este hoùa nhöõng axit höõu cô bay hôi vaøkhoâng bay hôi vôùi nhöõng röôïu khaùc nhau theo nguyeân lyù

RCOOH + R’OH→ RCOOR’ + H2OChuùng bao goàm loaïi este deã bay hôi nhö axetatetyl vôùi haøm löôïng 15 ÷ 20mg/l vaø loaïi

khoù bay hôi vôùi haøm löôïng 40 ÷ 50mg/l; trong bia toång löôïng cuûa chuùng dao ñoäng töø 25 ÷40mg/l. Caùc aldehyt cuõng ñöôïc hình thaønh trong khi leân men chính, ngoaøi ra coù theå do söï oxyhoùa etanol, nhieàu nhaát laø axetaldehyt vôùi haøm löôïng 5 ÷ 7mg/l. Haøm löôïng este vaø aldehyt trong

bia cao quaù seõ laøm giaûm chaát löôïng bia.- Nhöõng saûn phaåm phuï khaùc: Trong quaù trình leân men chính coøn hình thaønh moät soá thaønhphaàn khaùc nhö axeton, diaxetic, H2S, mercaptan,…







Maëc duø chæ vôùi nhöõng haøm löôïng raát nhoû, song chuùng laïi aûnh höôûng xaáu ñeán chaát löôïngsaûn phaåm, trong ñoù ñaùng löu yù laø haøm löôïng diaxetyl

Vôùi haøm löôïng > 0,5 mg/l ñaõ theå hieän roõ vò ten ñoàng trong bia, gaây cho bia coù muøi khoùchòu.

- Haøm löôïng O2: Trong bia caøng nhieàu O2 bia seõ giaûm daàn chaát löôïng (muøi, vò, maøu saéc),

deã bò ñuïc, ñoä beàn sinh hoïc cuûa bia giaûm- Trong quaù trình leân men do thay ñoåi daàn caùc taùc nhaân kyõ thuaät nhö O2, pH, nhieät ñoä seõdaãn tôùi söï keo tuï protein do caùc protein bieán tính daàn. Ñieàu naøy daãn ñeán söï thay ñoåi lôùn ñoä nhôùttrong bia non, aûnh höôûng ñeán söï lieân keát vaø ñoä mòn cuûa lôùp boït trong bia non.







Chöông 5: Coâng ngheä saûn xuaát moät soá loaïi röôïu Tr ường C Đ Nghề Sóc Tr ăng


Chænh pHPhöông phaùp Phöông phaùp Dinh döôõng

Amylo Mycomalt Chaát khoâ

Men gioángO2 Men gioáng

a) b)

Hình 5.1: Sô ñoà toång quaùt saûn xuaát coàn etylica) Saûn xuaát coàn töø nguyeân lieäu chöùa tinh boät; b) saûn xuaát coàn töø maät ræ1.2.2 Caùc phöông phaùp saûn xuaát ñieån hình

a)- Qui trình coâng ngheä saûn xuaát coàn (etanol) töø nguyeân lieäu chöùa tinh boätDöïa treân cô sôû söû duïng naám moác, chia ra:

a1. Phöông phaùp amyloÑaây laø moät phöông phaùp coå ñieån. Naám moác duøng ñöôøng hoùa tinh boät ñöôïc nuoâi caáy ban

ñaàu trong phoøng thí nghieäm ôû ñieàu kieän moâi tröôøng ñaëc, nhöng khi ñöa vaøo saûn xuaát thì naámmoác ñöôïc phaùt trieån vaø ñöôøng hoùa trong moâi tröôøng töông ñoái loaõng (naám moác ñöôïc nuoâi vaøphaùt trieån theo phöông thöùc chìm saâu). Phöông phaùp naøy coøn ñöôïc öùng duïng nhieàu ôû caùc nöôùc AÙÑoâng nhö Trung Quoác, Nhaät Baûn, Vieät Nam,…

Phöông phaùp amylo coù nhöõng ñaëc ñieåm sau:- Nhôø ñöôøng hoùa khaù trieät ñeå neân hieäu suaát röôïu so vôùi nguyeân lieäu cao.- Tuy nhieân, do chu kyø moät meû röôïu keùo daøi, neân naêng suaát cuûa nhaø maùy bò haïn cheá- Nhöôïc ñieåm lôùn nhaát cuûa phöông phaùp naøy laø keùn choïn nguyeân lieäu: chæ thích hôïp vôùi

gaïo, baép (khoai vaø saén khi naáu cho chaùo coù ñoä nhôùt cao, khoù nuoâi caáy chìm – saâu ñoái vôùi naámmoác). Maët khaùc, ôû phöông phaùp naøy vieäc öùng duïng vi sinh vaät (naám moác vaø naám men) ñeàu cuøng

trong moät thieát bò laø thuøng uû, do vaäy caàn phaûi coù moät cheá ñoä voâ truøng chaët cheõ.Sô ñoà coâng ngheä saûn xuaát etanol (ethanol) theo phöông phaùp Amylo.

NGUYEÂN LIEÄU

Tinh boät Maät ræ

Xöû lyù -Naáu Pha loaõng –Xöû lyù

Ñöôøng hoùa

Leân men

Chöng caát

Tinh cheá

Chuaån bò dòch leân men

Leân men

Chöng caát

Tinh cheá

COÀN TINH LUYEÄN







H2O HCl

Hôi noùng

Nöôùc doäi nguoäi(1000C 390C)

Bình caàu 1 lít moác gioáng Khí neùn (37h)

Bình caàu 1 lít men gioáng Khí neùn (24h)(t0C 320C)

Thu hoài CO2 - Löôïng etanol

- Ñöôøng soùtKieåm tra - Axit- Nhieät ñoä- Soi kính

Hôi noùng

Kieåm tra ñoä röôïu

- EtanolKieåm tra - Este

- Aldehyt- Axit

Hình 5.2: Sô ñoà coâng ngheä saûn xuaát etanol (ethanol) theo phöông phaùp Amylo

NGUYEÂN LIEÄU BOÄT(Ngoâ, khoai, saén,taám,..)

Gaøu taûi

Thuøng ngaâm

Noài naáu

Thuøng ñöôøng hoùaleân men

Ñöôøng hoùa(ñöôøng ñaït 50 – 60g/l)

Phaùt trieån sinh khoái(ñöôøng ñaït 90 – 100g/l)

Leân men (72 -96h)

Daám chín (7-10% v)

Laéng gaïn, taùch baõ

Chöng caát

Coàn thoâ (90%v)

Tinh cheá

Coàn saûn phaåm







Giaûi thích sô ñoà:Boät vaø nöôùc ñöôïc phoái troän theo moät tæ leä thích hôïp (1:2 hoaëc 1:3) ôû thuøng ngaâm (15 ÷30

phuùt), ñoàng thôøi duøng axit coù noàng ñoä 330Be (4 ÷6 lít/taán boät) hoaëc axit HCl 200Be (8÷9 kg/ taánboät), sau ñoù chuyeån sang noài naáu coù caùnh khuaáy, aùp löïc naáu trong noài töø 3,5 ÷ 4,2 kg/cm2, thôøi

gian naáu töø 60 ÷ 90 phuùt tuøy theo boät. Sau khi naáu chaùo chín, chaùo ñöôïc chuyeån sang thuøng uû(ñöôøng hoùa vaø leân men). Duøng nöôùc doäi nguoäi thuøng uû ñeå haï nhieät ñoä khoái chaùo töø 1000C xuoángkhoaûng 390C, kieåm tra ñoä chín cuûa chaùo (baèng toác ñoä loïc chaùo, ñoä Bal töø 12 ÷ 18%). Môû vankhí, ñöa moät bình caàu moät lít moác gioáng vaøo thuøng uû, tieán haønh ñöôøng hoùa töø 35 ÷ 40 giôø, ñoàngthôøi lieân tuïc môû khí neùn. Kieåm tra khi ñoä ñöôøng ñaït 50 ÷ 60g/l thì tieáp tuïc ñöa moät bình caàu moätlít naám men gioáng vaøo, môû maïnh van neùn khí ñeå haï nhieät ñoä xuoáng khoaûng 320C, neùn khí lieântuïc trong 24 giôø ñeå phaùt trieån sinh khoái naám men, ñoàng thôøi tieáp tuïc quaù trình ñöôøng hoùa. Khikieåm tra thaáy ñoä ñöôøng ñaït 90 ÷ 100g/l thì döøng khí neùn, thöïc hieän quaù trình leân men kî khí ñeåsinh etanol. Sau 72 ÷ 96 giôø tieán haønh kieåm tra ñoä röôïu, ñöôøng soùt, axit, nhieät ñoä vaø soi kínhquan saùt teá baøo naám men,... ñeå quyeát ñònh thôøi ñieåm keát thuùc leân men.

a2. Phöông phaùp mycomaltMycomalt laø cheá phaåm thoâ cuûa naám moác, ñöôïc nuoâi caáy treân beà maët cuûa moâi tröôøng ñaëc

goàm caùm boåi hoaëc boät ngoâ, traáu. Löôïng cheá phaåm thoâ (mycomalt) duøng ñöôøng hoùa khaù lôùn,thöôøng töø 10 ÷ 12% so vôùi troïng löôïng nguyeân lieäu tinh boät, coøn löôïng naám men duøng ñeå leânmen chieám khoaûng 10% so vôùi theå tích dòch ñöôøng leân men.

So vôùi phöông phaùp amylo, phöông phaùp Mycomalt coù moät soá öu ñieåm sau:- Ít bò chua nhieãm, khoâng ñoøi hoûi cheá ñoä voâ truøng nghieâm ngaët.- Ruùt ngaén ñöôïc chu kyø saûn xuaát, töø ñoù deã taêng naêng suaát.- Khoâng keùn choïn nguyeân lieäu .

- Thích hôïp cho qui moâ saûn xuaát coâng nghieäp qui moâ nhoû, vöøa.Beân caïnh ñoù, noù cuõng toàn taïi nhieàu öu ñieåm:- Toán nhieàu dieän tích ñeå nuoâi caáy naám moác (1m2 chæ nuoâi ñöôïc 10 ÷ 16kg).- Toán nieàu boät ngoâ, traáu, caùm ñeå nuoâi caáy naám moác.- Thao taùc nuoâi caáy naám moác vaát vaû hôn, gaây nem gioáng phöùc taïp hôn so vôùi phöông phaùp

Amylo.- Toán nhieàu thieát bò ñöôøng hoùa, leân men hôn.- Caàn coù maùy laïnh ñeå laøm nguoäi nhanh dòch ñöôøng hoùa töø 60 0C xuoáng 300C.

Hieän nay gioáng moác söû duïng theo phöông phaùp naøy laø Asp.Ussami töø goác chính laøAsp.Niger

Ñaëc ñieåm cuûa gioáng naøy laø ñöôøng hoùa toát, song dòch hoùa keùm, bôûi vaäy ñang coù xu höôùngkeát hôïp vôùi Asp.oryzae hoaëc Asp.Awamory. Caùc gioáng naøy ñeàu ñöôïc huaán luyeän chòu ñöôïcthuoác saùt truøng Na2SiF6 vôùi haøm löôïng 2 ÷ 4/vaïn.







- Tæ leä nöôùc noùng/boät:1,8:2,5l/kg- Axit (töông töï Amylo)- t0 :60 – 900C

- τ : 30 -75 phuùt

- P: 3,5 -5at- τ : 40 -90 phuùt- t0 : 102 – 1050C- P: 0,2 -0,5at- τ : 40 -50 phuùt

Mycomalt 10-12% - ÑöôøngTroïng löôïng nguyeân lieäu Kieåm tra - pH

- Ñoä röôïuMen gioáng Kieåm tra - Ñöôøng soùt

- pH

-EtanolKieåm tra - Axit

- Aldehyt, este

Hình 5.3: Sô ñoà coâng ngheä saûn xuaát etanol theo phöông phaùp Mycomalt

NGUYEÂN LIEÄU BOÄT

Naáu sô boä (hoà hoùa)

Thuøng ngaâm

Naáu chín theâm

Ñöôøng hoùa (15-45 phuùt)(khuaáy troän lieân tuïc)

Laøm nguoäi nhanh (ñeán 55-600C)

Taùch baõ, taïp chaát

Haï nhieät ñoä nhanh (veà 30-320C)

Chöng caát

LEÂN MEN (72 -96 giôø)Gioángtrung gian

Coàn thoâ

Tinh cheá

Coàn saûn phaåm







b. Qui trình coâng ngheä saûn xuaát etanol töø maät ræ

Muoái dinhdöôõng

Men O2 Men O2 gioáng gioáng

Hình 5.4: Sô ñoà qui trình coâng ngheä saûn xuaát etanol töø maät ræ ÔÛ khaâu pha loaõng sô boä ñeå thöïc hieän axit hoùa vaø xöû lyù taïp chaát trong maät ræ, caàn tuaân

thuû:- Noàng ñoä maät ræ khoáng cheá töø 50 ÷ 600Bx- Löôïng axit cho vaøo töø:0,35 ÷ 0,4% troïng löôïng maät ræ- Löôïng Clorua voâi: 0,01% ÷ 0,05%- Löôïng KmnO4 khoâng quaù 5ml/1000 lít noàng ñoä 50%- Thôøi gian axit hoùa: 4÷ 6 giôø (2÷3 giôø cho khoâng khí neùn, 2 ÷ 3 giôø ñeå laêng.

Vôùi phöông phaùp leân men moät noàng ñoä, vì laø phöông phaùp coå ñieån töông ñoái ñôn giaûn,deã thöïc hieän, neân ñöôïc aùp duïng khaù phoå bieán. Song ñaây laø phöông phaùp coù nhieàu nhöôïc ñieåm;

- Cuøng moät noàng ñoä dòch maø phaûi thöïc hieän hai nhieäm vuï vöøa gaây men gioáng vöøa leân mentaïo etanol, neân haøm löôïng etanol trong daám chín raát thaáp

- Khoâng chuû ñoäng kieåm soaùt ñöôïc chaát löôïng men gioáng tröôùc khi leân men kî khí taïoetanol. Do vaäy hieäu suaát leân men thöôøng thaáp, chaát löôïng coàn thu ñöôïc khoâng cao.

Ñeå khaéc phuïc nhöõng nhöôïc ñieåm treân ñaây, ngöôøi ta chuyeån sang phöông phaùp leân menvôùi hai noàng ñoä khaùc nhau:

- Noàng ñoä loaõng: Duøng ñeå nuoâi vaø gaây men gioáng.- Noàng ñoä ñaëc: Duøng ñeå leân men sinh etanol

Ñieàu kieän kyõ thuaät caàn tuaân thuû theo khi pha dòch leân men coù nhieät ñoä loaõng.- Noàng ñoä maät ræ ñöôïc pha veà 10 ÷ 120 Bx, trong ñoù ñöôøng chieám 6 ÷ 8%.- Löôïng (NH4)2SO4 cho vaøo vôùi tæ leä 0,35 ÷ 0,4% so vôùi troïng löôïng maät ræ

Maät ræ

Pha loaõng sô boä

Axit hoùa, xöû lyù taïp chaát

Pha loaõng sô boäPhöông phaùpmoät noàng ñoä

Phöông phaùphai noàng ñoä

Dòch leân men coù noàng ñoä14 -16% chaát khoâ

Noàng ñoä loaõng10 -12%

Noàng ñoä ñaëc30 -32%

Gaây men gioángLeân men

Etanol. SP

Tinh luyeän

Chöng caát

Daám chín Leân men

Daám chín

Chöng caát

Chöng caát

Etanol. SP







- Super – photphat cho vaøo vôùi tæ leä 1% so vôùi troïng löôïng maät ræ- Ñoä chua: 0,8 ÷ 10 - Nhieät ñoä : 27 ÷ 300CÑieàu kieän kyõ thuaät caàn tuaân thuû theo khi pha dòch leân men coù nhieät ñoä ñaëc- Noàng ñoä maät ræ ñöôïc pha veà 30 ÷ 320 Bx, trong ñoù ñöôøng chieám 18 ÷ 23%.

- Löôïng (NH4)2SO4 cho vaøo vôùi tæ leä 0,18 ÷ 0,2% so vôùi troïng löôïng maät ræ- Löôïng super – photphat: 0,4% ÷ 0,5%- Ñoä chua: 0,6 ÷ 0,80 - Nhieät ñoä : 27 ÷ 300C

Baèng phöông phaùp leân men hai noàng ñoä, keát hôïp vôùi ñieàu kieän leân men giaùn ñoïan, baùnlieân tuïc hay lieân tuïc, seõ naâng cao ñöôïc hieäu suaát toång thu hoài, ñoàng thôøi chaát löôïng coàn thu ñöôïcseõ raát toát.

Moät soá söï coá thöôøng xaûy ra trong quaù trình leân men vaø bieän phaùp xöû lyù:b1. Leân men chaäm

* Nguyeân nhaân:- Nhieät ñoä dòch leân men quaù thaáp, men gioáng sinh saûn chaäm.- Thieáu chaát dinh döôõng.- Soá löôïng teá baøo naám men soáng khoâng ñuû.* Bieän phaùp xöû lyù:- Taêng cöôøng theo doõi nhieät ñoä oån ñònh- Boã sung chaát dinh döôõng: caùm (NH4)SO4, Ca3(PO4)2….- Taêng cöôøng thoaùng khí trong giai ñoaïn leân men- Duøng phöông phaùp phaân caét ñeå naâng cao soá teá baøo

b2. Ñoä axit taêng nhanh

* Nguyeân nhaân: Thöôøng do vi khuaån sinh axit xaâm nhaäp* Bieän phaùp xöû lyù:- Phaân caét löôïng men khoûe cho vaøo- Naâng cao löôïng H2SO4 hoaëc cho thuoác saùt truøng thích hôïp.*Bieän phaùp ñeà phoøng:- Taêng cöôøng coâng taùc quaûn lyù, gaây caáy men, laøm veä sinh thieát bò.- Taêng cöôøng saùt truøng, thay gioáng môùi.

b3. Sinh maøng (thöôøng gaëp khi leân men ræ ñöôøng)* Nguyeân nhaân:- Vi khuaån sinh maøng xaâm nhaäp- Naâng cao ñoä axit dòch leân men- Giaûm bôùt löôïng sulfat amoân, superphosphat (superphosphate)

b4. Leân men quaù nhanh* Nguyeân nhaân:- Ñöôøng soùt taêng- Nhieät ñoä leân men cao- Khi leân men coù vi khuaán xaâm nhaäp- Naám men chieát nhieàu.* Bieän phaùp xöû lyù;

- Taêng cöôøng kieåm tra nhieät ñoä leân men, doäi nguoäi kòp thôøi.- Ñeà phoøng vi khuaån- Phaân caét ít, khoáng cheá noàng ñoä ñöôøng cao







Khi quaù trình leân men röôïu ñaõ chaám döùt, noàng ñoä dòch ñöôøng ñaõ chuyeån thaønh daá chín, chaátlöôïng cuûa daám chín ñöôïc ñaùnh giaù qua nhöõng chæ tieâu kyõ thuaät nhö: Ñoä leân men, haøm löôïngchaát ñöôøng leân men, ñoä axit, haøm löôïng etanol

Quan heä giöõa soá löôïng naám men, thôøi gian leân men vaø söï hình thaønh röôïu etanolQuaù trình leân men röôïu töø ræ ñöôøng ñaõ ñöôïc Iasinskin nghieân cöùu vaø, baèng thöïc nghieäm, oâng

ñaõ laäp ñöôïc baûng quan heä giöõa löôïng naám men vaø thôøi gian leân men nhö baûng 5.2 Baûng 5.2

Caùc chæ soáSoá laàn thí nghieäm

1 2 3 4Löôïng ñöôøng ñaõ leân men (gam)Theå tích cuûa daám chín (lít)Haøm löôïng teá baøo (trieäu/ml)-Ban ñaàu-Khi cuoáiLöôïng teá baøo ñaõ taêng (trieäu/ml)Löôïng teá baøo trung bình trong thôøi gian leân men (trieäu/ml)Löôïng teá baøo trong toaøn boä daám chín (gam)Thôøi gian leân men (giôø)Löôïng ñöôøng leân men do 1g teá baøo leân men trong 1 giôø(gam)Löôïng ñöôøng toån thaát khi leân men (%) so vôùi löôïng ñöôøngban ñaàuHieäu suaát röôïu (%) so vôùi lyù thuyeát

7347,2

4612781

86,543,627

0,624

5,89

88,4

7357,2

74155,681,6

114,757,822

0,578

5,85

88,1

7387,2

10218482

14372,117

0,623

6,07

83,0

7287,2

12521084

16884,714

0,614

6,33

86,8

Qua keát quaû trong baûng 5.2, ta coù theå ruùt ra moät vaøi nhaän xeùt:- Trong thôøi gian leân men chuyeån ñöôøng thaønh etanol, teá baøo naám men vaãn tieáp tuïc sinh

saûn.- Löôïng teá baøo naám men môùi sinh ra coù söùc phaùt trieån nhö teá baøo naám men cuõ chæ phuï

thuoäc vaøo löôïng ñöôøng leân men vaø ít phuï thuoäc vaøo löôïng naám men ban ñaàu.Theo baûng 5.2 cöù 1 lít daám chín coù 730:7,2 ≈ 100g ñöôøng, 1g ñöôøng sinh ra 0,8 tyû teá baøo

naám men vaø naëng (0,8 x 0,07) = 0,056g. Töø ñoù 1kg ñöôøng seõ taïo ra ñöôïc 56g teá baøo naám men.- Löôïng ñöôøng leân men tyû leä thuaän vôùi löôïng teá baøo naám men, coù nghóa laø tích soá cuûa

löôïng teá baøo naám men vaø thôøi gian leân men laø moät haèng soá:

q.τ = K (5-1)Trong ñoù:q- Löôïng teá baøo naám men trung bình trong thôøi kyù leân men tính theo trieäu teá baøo/ml.τ- Thôøi gian leân men tính theo giôøK- Haèng soá thöïc nghieäm(Xem ôû coät thí nghieäm 1 vaø 4 ta coù q=86,5 vaø 168 trieäu teá baøo/1ml vaø töông öùng vôùi thôøi

gian τ = 27 vaø 14 giôø. K trong tröôøng hôïp thöù nhaát laø 2335, trong tröôøng hôïp thöù hai laø 2352, nhövaäy K laø haèng soá thöïc nghieäm).

- Löôïng ñöôøng leân men do 1 gam teá baøo naám men trong moät giôø gaàn nhö nhau, trungbình baèng 0,61 gam ñöôøng, ta coù theå tính ñöôïc thôøi gian lieân tuïc leân men theo soá löôïng teá baøo

nem ñaõ cho vaøo. Hoaëc traùi laïi, coù theå caên cöù vaøo thôøi gian leân men thích hôïp nhaát ñeå quyeát ñònhsoá löôïng teá baøo naám men caàn thieát.







Ñeå tính thôøi gian leân men ta coù theå duøng coâng thöùc sau:

61,0.2

)056,0(61,0)028,0( S D D

S

S D

S

++=

+=τ (5-2)

Trong ñoù:

τ- Thôøi gian leân men tính theo giôøS- Toång löôïng ñöôøng leân men tính theo kgD- Soá teá baøo naám men trung bình trong thuøng leân men (kg)0,028S – Heä soá ñöôøng hao toån khoâng leân men

(D + 0,028S).0,61- Löôïng ñöôøng leân men trong moät giôø keå caû ñöôøng khoâng leân men0,61- Löôïng ñöôøng do 1 kg teá baøo naám men leân men trong moät giôøCoâng thöùc ñeå tính löôïng ñöôøng leân men bôûi 1 kg naám men trong 1 giôø

Lm gm T T D

X X C

+

−=

(

)1(10 , [Kg] (5-3)

Trong ñoù:

X- haøm löôïng ñöôøng tính theo gam/100ml dòch ñöôøng leân menX1 - haøm löôïng ñöôøng coøn laïi tính theo gam/100ml daám chínD – Löôïng naám men tính theo g/lít daám chínTg.m – Thôøi gian gaây men tính theo giôøTLm – Thôøi gian leân men tính theo giôøVí duï.1: Haøm löôïng ñöôøng trong 100ml dòch ñöôøng laø X =16,4 g vaø trong 100ml daám

chín X1 =0,32g. Noàng ñoä naám men trong 1 lít daám chín: D = 16,5 gam (tính theo 75% ñoä aåm).Thôøi gian gaây men Tgm = 4,8 giôø vaø thôøi gian leân men Tlm = 19,2 giôø. Löôïng ñöôøng leân men bôûi1 kg naám men trong 1 giôø seõ laø

kg C 406,0)2,198,4(5,16)32,04,16(10 =

+−=

1.2.3 Cô sôû lyù thuyeát veà chöng caát vaø tinh cheá1.2.3.1 Lyù thuyeát veà chöng caát röôïu

Chöng caát laø quaù trình phaân taùch nhöõng thaønh phaàn rieâng bieät moät hoãn hôïp chaát loûng coùnhieät ñoä soâi khaùc nhau.

Daám chín bao goàm caùc chaát deã bay hôi nhö: röôïu, este, aldehyt vaø moät soá alcol coù soácacbon lôùn hôn hai (ta quen goïi laø röôïu cao phaân töû hay röôïu baäc cao, caùc chaát hoøa tan khoângbay hôi nhö destrin, protein, caùc chaát voâ cô,… cuøng moät ít ñöôøng maltoza (maltose) chöa leân men

vaø caùc chaát hoøa tan khoâng nhö voû traáu, xaùc naám men. Do ñoù, daám chín laø moät hoãn hôïp nhieàucaáu töû. Nhöng hieän nay, lyù thuyeát veà chöng caát môùi chæ nghieân cöùu heä hai caáu töû, maët khaùcthaønh phaàn chuû yeáu trong daám chín laø nöôùc vaø röôïu etylic. Vì vaäy, ta xem daám chín nhö laø moäthoãn hôïp hai caáu töû röôïu etylic vaø nöôùc ñeå nghieân cöùu.

Khi nghieân cöùu veà chöng caát hoãn hôïp röôïu – nöôùc, ôû ñieàu kieän ñaúng nhieät, Coânoâvaloâpvaø Vrepski ñöa ra caùc ñònh luaät sau:

Ñònh luaät 1: ÔÛ traïng thaùi caân baèng giöõa pha loûng vaø pha hôi, caáu töû deã bay hôi ôû pha hôithöôøng chöùa moät löôïng nhieàu hôn ôû theå loûng. Neáu theâm caáu töû deã boác hôi vaøo dung dòch ôû nhieätñoä khoâng ñoåi thì aùp suaát hôi baõo hoøa chung seõ taêng hay nhieät ñoä soâi seõ giaûm.

Ñeå chöùng minh cho ñònh luaät naøy, ta xeùt sô ñoà bieãu dieãn aùp suaát hôi baõo hoøa cuûa dung

dòch röôïu – nöôùc ôû nhieät ñoä khoâng ñoåi







a

100%0 100 C Röôïu nöôùc

Hình 5.5: Sô ñoà bieåu dieån moái quan heä giöõa aùp suaát hôi baõo hoøa vôùi noáng ñoä röôïuQua ñöôøng bieåu dieãn (hình 5.5) chöùng toû raèng, aùp suaát hôi baõo hoøa taêng cuøng vôùi noàng

ñoä röôïu ôû theå loûng vaø taêng tôùi ñieåm cöïc ñaïi a treân ñöôøng cong aùp suaát hôi baõo hoøa öùng vôùi noàngñoä röôïu laø C. Neáu tieáp tuïc taêng nöõa, aùp suaát hôi baõo hoøa seõ giaûm. Do ñoù ñònh luaät thöù 1 cuûaCoânoâvaloâp chæ ñuùng trong khoaûng noàng ñoä töø 0 ñeán C, nghóa laø noàng ñoä röôïu ôû theå hôi lôùn hônnoàng ñoä röôïu ôû theå loûng vaø trong khoaûng noàng ñoä töø C ñeán 100% thì noàng ñoä röôïu ôû theå hôi nhoûhôn noàng ñoä röôïu ôû theå loûng.

Ñieåm a cuûa ñöôøng cong aùp suaát hôi baõo hoøa goïi laø ñieåm cöïc ñaïi, vaø töø ñoù ta ñi tôùi ñònhluaät 2.

Ñònh luaät 2:Treân ñöôøng cong aùp suaát hôi baõo hoøa, ñieåm cao nhaát hay ñieåm soâi chung cuûa hoãn hôïp

röôïu – nöôùc coù thaønh phaàn ôû theå loûng baèng thaønh phaàn ôû theå hôi. Do ñoù noàng ñoä C seõ laø noàngñoä cuûa hoãn hôïp ñaúng phí.

Khi thaønh phaàn cuûa dung dòch röôïu – nöôùc khoâng ñaït tôùi ñieåm cöïc ñaïi, vieäc chöng caát seõtieán haønh theo ñònh luaät 1 cuûa Coânoâvaloâp. Khi tôùi ñieåm cöïc ñaïi tieán haønh theo ñònh luaät 2 cuûaCoânoâvaloâp.

Ñònh luaät thöù 2 cuûa Coânoâvaloâp ñöôïc bieåu dieãn bôûi ñöôøng cong caân baèng cuûa hoãn hôïpröôïu – nöôùc ôû aùp suaát thöôøng (hình 5.6)y% b

95,5% troïng löôïng(97,2%v)

Hình 5.6: Ñöôøng cong caân baèng cuûa hoãn hôïp röôïu - nöôùc ôû aùp suaát thöôøngÑieåm ñaúng phí laø giao ñieåm cuûa ñöôøng cong caân baèng vôùi ñöôøng cheùo ob. Töø ñieåm a, keû

thaúng goùc xuoáng truïc hoaønh laø haøm löôïng röôïu cuûa hoãn hôïp ñaúng phí baèng 95,5% theo khoáilöôïng hay 97,2% theo theå tích. Do ñoù röôïu thöôøng chöng caát ôû aùp suaát thöôøng (760mm Hg),

khoâng bao giôø caát ñöôïc röôïu coù noàng ñoä lôùn hôn 95,5% theo khoái löôïng.Khi nghieân cöùu hoãn hôïp röôïu – nöôùc. Vrepski cho bieát, thaønh phaàn hôi nöôùc thoaùt ra töødung dòch naøo ñoù ñeàu phuï thuoäc vaøo aùp suaát beân ngoaøi. Khi taêng aùp suaát cuûa heä thoáng hai caáu

A Ù p s u

a á t h ô i b a õ o h o ø a

100

60

40

20

80

0x%

10080604020 R ö ôï u ô û t h e å h ô i t h e o % t r

oï n g l ö ôï n g

a







töû, caáu töû naøo khi bay hôi ñoøi hoûi nhieàu naêng löôïng thì haøm löôïng töông ñoái cuûa noù seõ taêngtrong hoãn hôïp ñaúng phí. Ñoái vôùi hoãn hôïp röôïu – nöôùc, neáu tieán haønh chöng caát ôû aùp suaát caohôn aùp suaát khí quyeån thì % nöôùc trong hoãn hôïp ñaúng phí seõ nhieàu hôn, coøn noàng ñoä röôïu tronghoãn hôïp seõ thaáp hôn 97,2% V. Ngöôïc laïi neáu chöng caát trong ñieàu kieän chaân khoâng thì noàng ñoäröôïu trong hoãn hôïp ñaúng phí seõ cao hôn 97,2%V vaø phuï thuoäc ñoä chaân khoâng. Söï phuï thuoäc naøy

coù theå thaáy ôû baûng 5.3 Baûng 5.3

Aùp suaát, mm Hg Nhieät ñoä soâi, 0C Nhieät ñoä röôïu, % khoái löôïng70,0100129,7198,4404,6760,01175,41451,3

27,9733,3539,247,663,0478,1587,1295,35

10099,5698,797,396,2595,5795,3595,25

Qua baûng 5.3 ta thaáy, ôû aùp suaát thöôøng (760 mm Hg), hoãn hôïp röôïu – nöôùc ñaúng phí coùnhieät ñoä soâi 78,150C coù haøm löôïng röôïu 95,57% theo khoái löôïng. Khi ôû aùp suaát 70 mm Hg thìnhieät ñoä soâi cuûa hoãn hôïp röôïu – nöôùc laø 27,970C vaø hoãn hôïp ñaúng phí khoâng coøn nöõa.

1.2.3.2 Lyù thuyeát veà tinh cheá coànTinh cheá laø quaù trình phaân taùch hoãn hôïp chaát loûng coù nhieàu caáu töû trong coàn thoâMuïc ñích cuûa tinh cheá laø taùch caùc taïp chaát khoûi röôïu etylic trong hoãn hôïp coàn thoâ, laøm

cho röôïu etylic ñaït tôùi noàng ñoä tieâu chuaån, ñoàng thôøi tinh cheá cuõng nhaèm coâ ñaëc caùc taïp chaát thuñöôïc tôùi noàng ñoä cao nhaát, haøm löôïng röôïu etylic trong taïp chaát phaûi nhoû nhaát.

Daám chín sau khi chöng caát ta thu ñöôïc coàn thoâ. Trong coàn thoâ coù gaàn 50 caùc taïp chaátkhaùc nhau maø döïa theo tính chaát hoùa hoïc thöôøng chia laøm boán nhoùm: aldehyt, este, röôïu baäccao vaø axit, hoaëc döïa vaøo tính chaát lyù hoïc (ñaëc tính phaân taùch caùc taïp chaát) maø chia laøm banhoùm: taïp chaát ñaàu, taïp chaát cuoái vaø taïp chaát trung gian.

- Taïp chaát ñaàu: laø taïp chaát deã bay hôi hôn röôïu etylic. Nhieät ñoä soâi cuûa taïp chaát ñoù thaáphôn nhieät ñoä soâi cuûa röôïu etylic. Caùc taïp chaát ñaàu goàm coù: andehyt axetic, axetat etylic, formiatetyl, axetat metyl,…

- Taïp chaát cuoái: Coù nhieät ñoä soâi cao hôn cuûa röôïu etylic vaø khoù bay hôi. Caùc taïp chaátcuoái goàm coù röôïu cao phaân töû nhö: amilic, izo – amilic,izobutylic,…Caùc taïp chaát naøy ôû daïng ñaàukhoâng hoøa tan trong nöôùc, do ñoù maø taïp chaát cuoái trong thöïc teá saûn xuaát coøn goïi laø daàu fuzel

Taïp chaát trung gian: laø nhöõng chaát phuï thuoäc vaøo noàng ñoä röôïu vaø tính chaát vaät lyù cuûataïp chaát ñoù maø coù theå bay hôi cuøng vôùi taïp chaát ñaàu hay ôû laïi taïp chaát cuoái, khi noàng ñoä röôïuthay ñoåi thì ñoä boác hôi cuûa taïp chaát naøy cuõng thay ñoåi, do ñoù chuùng coù theå vöøa laø taïp chaát ñaàu,vöøa laø taïp chaát cuoái. Caùc taïp chaát trung gian khoù taùch ra khoûi röôïu. Caùc taïp chaát trung gian goàmcoù izobutyrat etyl vaø izovalerianat etyl.

*Nhöõng nguyeân nhaân hình thaønh taïp chaát trong coàn thoâ- Keát quaû cuûa hoaït ñoäng soáng cuûa naám men taïo thaønh röôïu cao phaân töû, caùc aldehyt, caùc

axit.- Keát quaû cuûa söï leân men phuï taïo thaønh caùc axit, caùc röôïu cao phaân töû, axetal vaø

acroâlein.- Do caùc thaønh phaàn coù trong coàn thoâ taùc duïng vôùi nhau taïo thaønh caùc este cuûa axit vaø

caùc röôïu.







- Do oxy hoùa caùc röôïu nhôø oxy cuùa khoâng khí taïo thaønh caùc aldehyt- Do chöng caát laøm chaùy daám chín vaø phaân huûy daám chín taïo thaønh fucfurol vaø H2S- Do quaù trình naáu nguyeân lieäu taïo thaønh caùc tecpen, röôïu metylic, fucfurol, caùc andehyt

vaø acroâlinNeáu haøm löôïng taïp chaát khoâng nhieàu laém, ta coù theå giaû thieát raèng ñoä bay hôi cuûa taïp

chaát naøy khoâng phuï thuoäc vaøo söï coù maët cuûa caùc taïp chaát khaùc. Caên cöù vaøo giaû thieát ñoù ta coùtheå laàn löôït nghieân cöùu ñöôïc söï vaän chuyeån cuûa töøng loaïi taïp chaát trong thaùp tinh cheá vaø bieátñöôïc tình hình phaân boá cuûa chuùng theo chieàu cao cuûa thaùp.

Goïi A% (theo troïng löôïng) laø haøm löôïng röôïu etylic ôû theå hôi, a% (theo troïng löôïng) laøhaøm löôïng röôïu ôû theå loûng vaø tyû soá A/a = K r goïi laø heä soá boác hôi cuûa röôïu.

Ñoái vôùi taïp chaát ta cuõng coù töông töï

β

α =TC K

(α laø taïp chaát ôû theå hôi vaøβ laø taïp chaát ôû theå loûng)Ví duï: Haøm löôïng röôïu ôû theå loûng laø 50% theo theå tích, ôû theå hôi seõ laø 81% theo theå tíchVaäy heä soá boác hôi cuûa röôïu ôû noàng ñoä 50% theo theå tích seõ laø

62,150

81==r K

Heä soá boác hôi K phuï thuoäc vaøo noàng ñoä röôïu etylic- Khi noàng ñoä röôïu etylic taêng, heä soá boác hôi cuûa taïp chaát ñeàu giaûm xuoáng.- Khi noàng ñoä röôïu etylic < 55% thì heä soá boác hôi cuûa moïi taïp chaát lôùn hôn 1- Rieâng ñoái vôùi caùc taïp chaát ñaàu ñieån hình nhö: axetat etyl, axetat metyl, andehyt axetic,

formiat etyl thì heä soá boác hôi lôùn hôn 1 ñoái vôùi baát kyø noàng ñoä röôïu etylic naøo. Caùc loaïi taïp chaátnaøy deã taùch ra khi chöng caát.

- Taïp chaát cuoái ñieån hình nhö: izoamylic thì, khi noàng ñoä röôïu cao, heä soá boác hôiizoamylic nhoû hôn 1. Khi noàng ñoä röôïu etylic laø 55% (theo theå tích) thì heä soá boác hôi gaàn baèng1.Khi noàng ñoä röôïu etylic nhoû hôn 55% (theo theå tích) thì heä soá boác hôi laïi lôùn hôn 1. Do

ñoù maø izoamylic seõ taäp trung ôû ñóa cuûa thaùp khi noàng ñoä röôïu etylic lôùn hôn 55% theo theä tích.- Caùc taïp chaát trung gian khoù phaân taùch nhaát, ñaëc bieät laø izobutyrat etyl, vì khi noàng ñoä

röôïu cao, thì heä soá boác hôi cuûa taïp chaát naøy gaàn baèng 1. Do ñoù, maø taïp chaát naøy thöôøng phaân boáñeàu giöõa theå loûng vaø theå hôi, coù theå boác hôi ôû taïp chaát ñaàu hay ôû laïi taïp chaát cuoái.

- Heä soá tinh cheá K’: laø tyû soá giöõa heä soá boác hôi cuûa taïp chaát vaø heä soá boác hôi cuûa röôïuetylic, nghóa laø

A

a

a

A

K

K K

r

TC .

.:

'

β

α

β === Heä soá tinh cheá K’ cho chuùng ta thaáy roõ ñöôïc vieäc taùch taïp chaát khoûi coàn thoâ vaø taïp chaát

taêng hay giaûm theo tyû leä cuûa röôïu etylic khi tinh cheá neáu:-K’ > 1: Taïp chaát trung gian nhieàu ôû theå hôi, taïp chaát deã boác hôi hôn röôïu etylic, do ñoù

tinh cheá taùch ñöôïc nhieàu taïp chaát hôn.-K’ = 1: Taïp chaát khoâng theå hôi vaø theå loûng ñeàu gioáng nhau, coù nghóa laø löôïng taïp chaát

coøn laïi khoâng thay ñoåi, vieäc tinh cheá röôïu khoâng xaûy ra.- K’ < 1: Taïp chaát khoâng theå hôi nhoû hon trong theå loûng, taïp chaát khoù boác hôi hôn röôïu

etylic, do ñoù tính cheá ñöôïc ít taïp chaát hôn.

Heä soá tinh cheá ñaëc tröng cho khaùi nieäm veà caùc nhoùm taïp chaát, taïp chaát ñaàu khi K ’ > 1,taïp chaát cuoái khi K’ < 1 vaø taïp chaát giöõa khi K=1.







Heä soá tinh cheá cho ta döï toaùn sô boä khoaûng khoâng gian chöùa nhieàu taïp chaát trong thaùpnhöng khoâng xaùc ñònh vò trí laáy taïp chaát moät caùch cuï theå. Vì vò trí chöùa taïp chaát trong thaùp coønphuï thuoäc tæ soá hoài löu vaø löïc huùt phaân töû taùc ñoäng laãn nhau giöõa caùc taïp chaát. Do ñoù treân thöïcteá saûn xuaát, phaûi bieát keát hôïp giöõa lyù thuyeát vôùi tình hình cuï theå cuûa thieát bò vaø kinh nghieäm cuûangöôøi vaän haønh.

1.2.4 Sô ñoà thieát bò vaø tieán haønh chöng caát, tinh cheá1.2.4.1 Tieán haønh chöng caát, tinh cheá coàn etylic

Dòch ñöôøng sau khi leân men röôïu xong ñem ñi chöng caát goïi laø daám chín. Daám chín laømoät hoãn hôïp raát phöùc taïp, goàm nhieàu thaønh phaàn, trong ñoù coù chaát raén khoâng hoøa tan, nöôùc,etanol vaø caùc taïp chaát deã bay hôi. Thaønh phaàn cuûa daám chín phuï thuoäc nhieàu ôû nguyeân lieäu banñaàu. Khi saûn xuaát etanol töø nguyeân lieäu nguõ coác, trong daám chín coù nhieàu voû traáu, do ñoù söïchuyeån ñoäng trong caùc maâm vaø oáng chaûy truyeàn cuûa thieát bò raát khoù khaên. Haøm löôïng röôïutrong daám chín dao ñoäng phuï thuoäc vaøo loaïi nguyeân lieäu vaø phöông phaùp coâng ngheä, thoângthöôøng töø maät ræ coù theå ñaït tôùi 7-10% (theå tích), töø tinh boät khoaûng 6-10% (theå tích).

Daám chín töø thuøng leân men nhôø bôm ñöa leân thuøng taïm chöùa, roài töø ñaây seõ ñöa vaøo thaùpchöng caát. Röôïu etylic vaø toaøn boä caùc taïp chaát bay hôi cuûa daám chín boác thaønh hôi vaø ngöng tuïthaønh coàn thoâ, phaàn coøn laïi chöùa caùc chaát raén vaø huyeàn phuø goïi chung laø baõ röôïu. Trong baõröôïu coù chöùa caùc chaát khoâ phuï thuoäc vaøo loaïi nguyeân lieäu, nhö haøm löôïng chaát khoâ trong baõröôïu töø khoai taây laø 4,5%, töø baép laø 6,8% vaø töø ræ ñöôøng laø 5,5%.

Trong coàn thoâ coøn chöùa nhieàu taïp chaát ñoäc haïi, ñoàng thôøi noàng ñoä etylic chöa ñaït yeâucaàu, vì vaäy muoán thu ñöôïc coàn etylic thöïc phaåm (coàn tinh luyeän), ta caàn phaûi tinh cheá (tinhluyeän) coàn thoâ.

1.2.4.2 Sô ñoà thieát bòa- Sô ñoà thieát bò chöng caát

Hôi noùng Baõ Hình 5.7 : Thieát bò chöng caát khoâng hoài löu

Hôi noùng

Hình 5.8: thieát bò chöng caát coù hoài löu







Hình 5.9: Sô ñoà laøm vieäc cuûa heä thoáng thieát bò chöng caát1-Bôm daàu chín; 2- Baàu hôi; 3- Bình ngöng tuï (haâm daám); 4- Bình laøm laïnh; 5- baàu quan saùtröôïu; 6- Boä phaän ñieàu chænh thaùo baõ röôïu; 7- thuøng chöùa baõ; 8- Bôm baõ röôïu; 9- Bình ngöng tuïröôïu soùt; 10- Baàu quan saùt röôïu; 11- Aùp keá; 12- Oáng caùi daãn nöôùc; 13- Boä phaän ñieàu chænh hôinoùng; 14- Boä phaän chaân khoâng; 15- Chöùa saûn phaåm

Giaûi thích sô ñoàDaám chín töø (1) qua thieát bò ngöng tuï (haâm daám) (3) vaø ñöôïc nhieät ngöng tuï cuûa hôi röôïu

– nöôùc haâm noùng ñeán 750C, theo ñöôùng oáng ñi vaøo ñóa treân cuøng cuûa thaùp daám chín (B). Chaátloûng ngöng tuï töø ñóa treân cuøng cuûa thaùp röôïu (A) cuõng töø töø chaûy xuoáng. Daám chín chaûy töø ñóatreân cuøng cuûa thaùp (B) xuoáng tôùi boä phaän boác hôi. Hôi röôïu – nöôùc töø thaùp daám chín boác hôi coâñaëc gaàn 30% vaø qua thaùp röôïu tieáp tuïc ñöôïc coâ ñaëc. Phaàn treân cuøng cuûa thaùp röôïu coù noàng ñoä

cöøng 88 ÷ 90% theå tích. Hôi röôïu qua thieát bò ngöng tuï phaàn lôùn ngöng tuï thaønh theå loûng vaøchaûy hoaøn löu veà ñóa treân cuøng cuûa thaùp röôïu (A). Röôïu coù noàng ñoä caøng cao thì löôïng hoài löuvaøo thieát bò caøng nhieàu. Tyû soá giöõa löôïng röôïu hoài löu vaø löôïng röôïu caát ra goïi laø heä soá hoài löu.Khi noàng ñoä röôïu 88% theo theå tích thì heä soá hoài löu laø 2,5. Phaàn röôïu sau khi qua bình ngöng tuï(3) maø chöa ñöôïc ngöng tuï, seõ tieáp tuïc ñi qua bình laøm laïnh (4) ñeå tieáp tuïc ngöng tuï thaønh saûnphaåm loûng. Saûn phaåm caát ñöôïc ban ñaàu goïi laø coàn thoâ seõ qua baàu quan saùt (5), ñeå kieåm tra ñoäröôïu, roài chaûy qua boä phaän ñong röôïu ôû boàn chöùa saûn phaåm (15).

ÔÛ phía döôùi cuûa thaùp daám chín (B) hôi noùng ñöôïc vaøo thaùp qua boä phaän ñieàu chænh hôi(13), baõ röôïu töø boä phaän boác hôi cuûa thaùp qua boä phaän thaùo baõ töï ñoäng (6) thaùo vaøo thuøng chöùabaõ (7) roài nhôø bôm (8) bôm ñi. Hôi cuûa baõ töø boä phaän thaùo baõ töï ñoäng (6) boác ra ñöôïc ngöng tuïvaø laøm laïnh nhôø boä phaän ngöng tuï kieåm tra (9), qua baàu quan saùt (10) ñeå kieåm tra ñoä röôïu soùttrong baõ. Löôïng röôïu coøn soùt laïi trong baõ thaùo ra thöôøng laø 0,015 ÷ 0,018% theo theå tích.

b- Sô ñoà thieát bò tinh cheá coàn thoâGiaûi thích sô ñoà.Coàn thoâ sau khi ñöôïc pha loaõng vôùi nöôùc ñeå coù noàng ñoä khoaûng 40 ÷ 50%V ôû thuøng chöùa

cao vò, lieân tuïc chaûy vaøo ñóa treân cuøng cuûa phaàn boác hôi thaùp andehyt (1). Hôi nöôùc ñöôïc chovaøo tröïc tieáp ôû ñaùy thaùp. Taïp chaát ñaàu taùch khoûi coàn thoâ ñöôïc coâ ñaëc ôû caùc ñóa phía treân cuûathaùp andehyt. Hôi taïp chaát, sau khi ñöôïc coâ ñaëc ôû caùc ñóa, seõ tieáp tuïc qua thieát bò ngöng tuï (3),hôi ngöng tuï thaønh theå loûng ñöôïc hoài löu veà thaùp, moät phaàn coøn laïi cuûa hôi ñi qua bình laøm laïnh

(4), ngöng tuï thaønh theå loûng vaø hoaøn löu moät phaàn veà thaùp, phaàn khaùc ñöôïc qua bình laøm laïnhcoàn ñaàu (7) vaø vaøo baàu quan saùt coàn ñaàu (8). Thaùp andehyt laøm vieäc vôùi tyû soá hoài löu raát lôùn,coàn ñaàu ñaõ taùch este – andehyt seõ ñöôïc chuyeån qua thaùp tinh cheá (2) ôû ñoaïn B. ÔÛ thaùp tinh cheá,







moät soá taïp chaát ñaàu coøn soùt laïi ñöôïc boác hôi tieáp leân phaàn tinh luyeän (A), coøn daàu fuzel bò giöõlaïi döôùi thaùp ôû caùc ñóa coù noàng ñoä röôïu 40 ÷ 55%V. Caùc taïp chaát trung gian deã bay hôi boác hôicao hôn so vôùi taïp chaát cuoái vaø thöôøng taäp trung ôû caùc ñóa coù noàng ñoä 70 ÷ 80%V. Röôïu fuzel laøcaùc taïp chaát trung gian ñöôïc laáy ra ôû phaàn treân cuûa ñoaïn chöng (B) qua thieát bò laøm laïnh (13);coøn phaàn döôùi cuûa ñoaïn chöng (B) hôi daàu fuzel boác leân vaøo thieát bò ngöng tuï laøm laïnh (11) roài

qua boä phaän taùch daàu (12); coøn hoãn hôïp röôïu nöôùc ôû boä phaän taùch daàu laïi chaûy vaøo phaàn chöngcuûa thaùp tinh cheá.

1- Thaùp andehyt2- Thaùp tinh cheá3- Bình ngöng tuï cho thaùp andehyt4- Bình laøm laïnh cho thaùp andehyt5- Bình ngöng tuï cho thaùp tinh cheá6- Bình laøm laïnh cho thaùp tinh cheá7- Bình laøm laïnh coàn ñaàu

8- Baàu quan saùt coàn ñaàu9- Bình laøm laïnh coàn tinh cheá10- Baàu quan saùt coàn tinh cheá11;13- Bình ngöng tuï vaø laøm laïnh

daàu fuzel vaø röôïu fuzel12- Boä phaän taùch daàu fuzel

Hình 5.10: Sô ñoà thieát bò tinh cheá coànRöôïu sau khi ñaõ taùch taïp chaát trung gian vaø taïp chaát cuoái ñöôïc boác leân phaàn tinh lueän

cuûa thaùp tinh cheá. Ñi qua caùc ñóa, hôi röôïu daàn daàn ñöôïc coâ ñaëc, qua bình ngöng tuï (5) vaø hoàilöu veà thaùp. Phaàn hôi chöa ngöng tuï coøn chöùa moät ít taïp chaát ñaàu seõ tieáp tuïc ñöôïc laøm laïnh vaøngöng tuï ôû bình (6) vaø hoài löu veà thaùp tinh cheá. Moät phaàn nhoû khoânng ñaït yeâu caàu chaát löôïng seõñöôïc chuyeån veà thaùp andehyt hoaëc chöùa rieâng vaøo moät thuøng chöùa laøm coàn ñaàu.

Coàn etylic ñuû tieâu chuaån seõ ñöôïc laáy ra ôû ñóa thöù tö ñeán ñóa thöù saùu tính töø ñænh thaùp, quabình laøm laïnh (9) vaø baàu quan saùt (10) vaøo boàn chöùa coàn tinh cheá.Heä thoáng thieát bò tinh cheá coàn etylic laøm vieäc lieân tuïc thöôøng thu ñöôïc 97÷ 98% coàn tinh cheá;

0,4% este- andehyt; 0,35% daàu fuzel vaø 0,8÷ 1,2% röôïu fuzel so vôùi theå tích coàn thoâ. Öu ñieåmlôùn cuûa heä thoáng naøy laø taêng cao ñöôïc naêng suaát, giaûm bôùt söï hao toån hôi vaø ñaït hieäu suaát tinhcheá cao. Thöôøng 1 dal coàn tinh cheá toán khoaûng 25 ÷ 32kg hôi vaø chöøng 10dal nöôùc.

c- Tinh cheá coàn tuyeät ñoáiCoàn etylic sau tinh cheá thöïc chaát vaãn laø hoãn hôïp röôïu – nöôùc ñaúng phí, vì vaäy, vôùi

phöông phaùp chöng caát tinh cheá ôû aùp suaát thöôøng, ta chæ ñaït ñeán noàng ñoä ≤ 95,57% khoái löôïng.Neáu chöng caát chaân khoâng ôû aùp suaát 0,0525at thì hoãn hôïp ñaúng phí khoâng hình thaønh vaø quachöng caát thaùp andehyt coù theå thu ñöôïc coàn tuyeät ñoái 100% khoái löôïng (coàn khan – khoângnöôùc). Tuy nhieân, vaán ñeà taïo chaân khoâng trong thieát bò chöng caát raát khoù khaên, neân vieäc chöng

caát chaân khoâng ñeå thu ñöôïc coàn tuyeät ñoái ít ñöôïc öùng duïng. Phöông phaùp ñöôïc öùng duïng phoåbieán laø duøng moät chaát thöù ba ñeå taïo thaønh moät hoãn hôïp ba caáu töû coù ñieåm soâi chung ñeå chöngcaát laáy tuyeät ñoái. Hoãn hôïp ba caáu töû thöôøng ñöôïc duøng laø röôïu etylic – nöôùc – benzen.







1.3 Toån thaát trong saûn xuaát vaø hieäu suaát röôïuHieäu suaát röôïu thöôøng ñöôïc tính theo ñôn vò troïng löôïng tinh boät hay ñöôøng leân men

ñöôïc chöùa trong nguyeân lieäu. Trong saûn xuaát, hieäu suaát röôïu thöôøng tính theo dal treân moät taántinh boät chöùa trong nguyeân lieäu hoaëc haøm löôïng ñöôøng cuûa ræ ñöôøng cuõng tính theo tinh boät.

1.3.1 Hieäu suaát lyù thuyeát: laø hieäu suaát lôùn nhaát ñöôïc tính töø phöông trình hoùa –

sinh hoïc cuûa söï leân men röôïu.C6H12O6 = 2C2H5OH + 2CO2

180,1 92,1 88Ñaây laø caùch vieát ñôn giaûn nhaát ñeå deã tính toaùn cho quaù trình leân men. Töø phöông trình

treân, thaùp andehyt seõ tính ñöôïc 100 kg ñöôøng hexoza (glucoza hoaëc fructoza) nhaän ñöôïc 51,14kg coàn etylic vaø 48,86 kg CO2. Bieát raèng troïng löôïng rieâng cuûa coàn tuyeät ñoái (coàn khan – khoângnöôùc) ôû nhieät ñoä tieâu chuaån 200C laø : d4 = 0,78927.

Nhö vaäy cöù 100 kg ñöôøng hexoza qua leân men theo lyù thuyeát coù theå nhaän ñöôïc 64,79 lítcoàn khan (51,14/0,78927), hoaëc moät taán ñöôøng hexoza nhaän ñöôïc 64,79 dal coàn khan.

Hieäu suaát röôïu tính theo ñöôøng ñoâi – disacarit (nhö sacaroza, maltoza) seõ taêng leân töôngöùng vôùi söï taêng troïng löôïng phaân töû khi thuûy phaân

C12H22O11 + H2O = 2C6H12O6 342,2 360,2

Do ñoù, hieäu suaát röôïu taêng leân theo heä soá 1,0526 laàn (360,2: 342,2) vaø cöù 100kg ñöôøngdisacarit nhaän ñöôïc 68,21 lít coàn tuyeät ñoái (64,79 x 1,0526), hoaëc moät taán ñöôøng disacarit nhaänñöôïc 68,21 dal coàn tuyeät ñoái (qui veà 100%g).

Ñoái vôùi polisacarit (tinh boät, inulin), heä soá taêng hieäu suaát röôïu tính theo phaûn öùng thuûyphaân sau:

(C6H10O5)n + nH2O = nC6H12O6

162,1 n 180,1 nHeä soá taêng cuûa hieäu suaát röôïu laø 1,11104 (180,1: 162,1) vaø cöù moät taán tinh boät seõ nhaänñöôïc 71,98 dal coàn tuyeät ñoái (64,79 x 1,11104). Khi saûn xuaát coàn etylic töø ræ ñöôøng sacarozatrong ræ ñöôøng thöôøng tính theo löôïng tinh boät töông ñöông.

Phöông trình thuûy phaân tinh boät thaønh disaccarit nhö sau2(C6H10O5)n + 3H2O = nC12H22O11 324,2 n 342,2n

Töø phöông trình treân, chuùng ta nhaän thaáy raèng moät phaân töû gam disaccarit (342,2 gam)caàn hai phaân töû gam tinh boät (324,2g), do ñoù heä soá chuyeån ñöôøng sacaroza sang tinh boät seõ laø:0,9474 (324,2:342,2)

Khi tính toaùn thöôøng laáy troøn 0,95Ví duï: Moät taán ræ ñöôøng coù chöùa 47,6% ñöôøng, chuyeån sang tinh boät töông ñöông laø:

0,476T x 0,95 = 0,452 taán.Hieäu suaát röôïu thöïc teá nhoû hôn so vôùi hieäu suaát röôïu lyù thuyeát, vì coù toån thaát caùc chaát

ñöôøng leân men vaø toån thaát moät soá röôïu taïo thaønh khi leân men. Hieäu suaát röôïu thöïc teá thöôøngdao ñoäng khoaûng töø 81,5 ÷ 93% so vôùi hieäu suaát lyù thuyeát.

1.3.2 Hieäu suaát röôïu thöïc teáa. Hieäu suaát leân men

Soá chöõ röôïu (noàng ñoä ) trong daám chín

Hieäu suaát leân men = X 100Soá chöõ röôïu (noàng ñoä) taïo thaønh theo lyù thuyeát







V lít daám chín x noàng ñoä röôïu (% khoái löôïng) trong daám chín= X 100

V lít nöôùc ñöôøng x % ñöôøng trong nöôùc ñöôøng x 0,647b. Hieäu suaát caát

Soá löôïng röôïu caát ñöôïc

Hieäu suaát caát = X 100Soá löôïng röôïu trong daám chínV lít saûn phaåm x ñoä röôïu (% khoái löôïng) cuûa saûn phaåm

Hieäu suaát caát = X 100V lít daám chín x ñoä röôïu (% khoái löôïng) trong daám chín

c. Hieäu suaát thöïc teáHieäu suaát thöïc teá = Hieäu suaát leân men x Hieäu suaát caát

Soá röôïu caát ñöôïc= X 100

Soá röôïu taïo thaønh theo lyù thuyeátThöôøng hieäu suaát leân men khoaûng 86%, hieäu suaát caát khoaûng 98% vaø hieäu suaát thöïc teá

laø 80 ÷ 85%.Ví duï: Coù moät phaân xöôûng coàn moãi ngaøy duøng 100.000 lít dòch ñöôøng vôùi noàng ñoä ñöôøng

11%. Sau khi leân men, noàng ñoä röôïu trong daám chín laø 6,1% khoái löôïng vaø khi caát ñöôïc 6227 lítcoàn 96%V (~ 95,57% khoái löôïng).

Ta seõ tính

Hieäu suaát leân men = %1,86644,011,0000.100

100061,0000.100=

××

××

Hieäu suaát caát = %98

061,0000.100

10096,06227=

×

××

Hieäu suaát thöïc teá = 86,1 x 98 = 84,38%2 COÂNG NGHEÄ SAÛN XUAÁT RÖÔÏU VANG

2.1. Giôùi thieäu vaø phaân loaïi saûn phaåm* Röôïu vang laø saûn phaåm thu ñöôïc baèng con ñöôøng leân men röôïu etylic töø dòch nöôùc traùi

caây (nho, anh ñaøo, leâ, taùo, sim, chuoái,…) ,hoaëc hoãn hôïp dòch cuûa traùi caây sau khi ñaõ nghieàn xeùkyõ. Röôïu vang coù theå ñöôïc saûn xuaát töø moät gioáng rieâng bieät, cuõng coù theå ñöôïc saûn xuaát töø hoãnhôïp hai hay ba gioáng khaùc nhau, vì vaäy saûn phaåm vang coù soá löôïng toång loaïi raát phong phuù, ñadaïng.

Ví duï: Döïa vaøo nguoàn goác cuûa gioáng nho, coù theå chia thaønh hai nhoùm cô baûn laø:- Nho traéng (vôùi traùi nho khi chín voû khoâng coù maøu hoaëc maøu vaøng luït nhaït)- Nho ñoû (vôùi traùi nho khi chín coù maøu ñoû – tím ôû nhöõng möùc ñoä khaùc nhau)* Phaân loaïi:Veà maët coâng ngheä, saûn phaåm vang ñöôïc chia ra hai nhoùm lôùn: nhoùm vang coù gas (CO2)

vaø nhoùm vang khoâng coù gas (CO2) 2.1.1 Nhoùm röôïu vang khoâng coù gas

Coù theå goàm nhöõng nhoùm nhoû sau:- Nhoùm röôïu vang phoå thoâng: Hoaøn toaøn leân men, khoâng ñöôïc boã sung coàn etylic

trong quaù trình coâng ngheä, bao goàm hai loaïi:

+ Vang khoâ (leân men caïn kieät) chöùa haøm löôïng etanol tích tuï do leân men coù theå töø 9÷14% theå tích, vaø haøm löôïng ñöôøng soùt khoâng quaù 0,3%.







+ Vang baùn ngoït: chöùa haøm löôïng etanol do leân men töï nhieân töø 9 ÷12%V vaø ñöôøng soùttöø 3 ÷8%.

- Röôïu vang cao ñoä laø nhöõng loaïi röôïu vang coù haøm löôïng etanol cao hôn so vôùinhoùm vang phoå thoâng. Coù theå duøng coàn tinh luyeän ñeå naâng cao haøm löôïng etanol trong quaù trìnhcoâng ngheä. Nhoùm naøy cuõng goàm coù hai loaïi:

+ Vang naëng: Coù haøm löôïng etanol töø 17 ÷20%V, trong ñoù etanol tích luõy do leân menkhoâng ít hôn 3%V. Haøm löôïng ñöôøng trong saûn phaåm coù theå töø 1 ÷4%.+ Vang khai vò: Haøm löôïng etanol töø 12 ÷1%, trong ñoù etanol tích luõy do leân men khoâng

ít hôn 1,2%. Ngoaøi ra, tuøy thuoäc vaøo haøm löôïng ñöôøng (ñoä ngoït) trong röôïu khai vò, coù theå toàntaïi caùc daïng sau:

• Khai vò baùn ngoït: Vôùi etanol töø 14 ÷16%V vaø ñöôøng töø 5 ÷12%.• Khai vò ngoït: Vôùi etanol töø 15 ÷17%V vaø ñöôøng töø 14 ÷20%.• Khai vò raát ngoït (coøn goïi laø röôïu licô): Vôùi etanol töø 12 ÷17%V vaø ñöôøng töø

21 ÷25%. 2.1.2 Nhoùm röôïu vang coù gas (CO 2 )

Coù theå chia ra hai nhoùm:- Röôïu vang coù gas töï nhieân (do leân men taïo ra): Ñeå giöõ ñöôïc gas (CO2) töï nhieân trong

saûn phaåm, ngöôøi thaùp andehyt thöïc hieän quaù trình leân men thöù (phuï) trong caùc chai kín, thuønghoaëc heä thoáng thuøng kín vaø tuøy thuoäc vaøo ñieàu kieän leân men phuï (t0, thôøi gian ) seõ cho ra laoi5röôïu saâm banh (Champagne) vôùi caùc möùc ñoä chaát löôïng khaùc nhau.

- Röôïu vang coù gas nhaân taïo (do ta naïp gas CO2 vaøo saûn phaåm)Ngöôøi ta coù theå taïo ra nhieàu loaïi röôïu vang khaùc nhau theo thò hieáu hoaëc yeâu caàu cuûa thò

tröôøng tieâu thuï cuï theå. Tuy nhieân, nhoùm vang coù gas töï nhieân thöôøng coù ñoä röôïu töø 10 ÷ 12,5%V vaø ñoä ngoït töø 3 ÷ 5%, coøn nhoùm vang coù gas nhaân taïo thöôøng coù ñoä röôïu töø 9 ÷ 12%V,

ñoä ngoït 3 ÷ 8%.2.2 Coâng ngheä saûn xuaát vang nho traéng, röôïu champagne vaø röôïu nguyeân lieäu chocognac

2.2.1 Ñaëc tính chung cuûa nhoùm röôïuÑaëc tính chung cuûa nhoùm röôïu naøy laø nhöõng giaù trò caûm quan nhö höông vò, maøu saéc,…

thöôøng haøi hoøa, eâm dòu vaø nheï nhaøng so vôùi nhöõng loaïi röôïu vang khaùc. Vì coù ñaëc tính chungnhö vaäy, neân vieäc xaùc ñònh ñuùng ñoä chín kyõ thuaät cuûa traùi laø raát quan troïng, ñaëc bieät khoâng chopheùp duøng nho chín, seõ daãn ñeán dö thöøa ñöôøng leân men maø thieáu axit, laøm cho saûn phaåm coù ñoäröôïu cao vaø khoâng coù söï hoøa hôïp giöõa höông, vò, maøu saéc. Ñaëc bieät, röôïu vang coù daáu hieäu bòoxy hoùa (duø nheï) seõ daãn ñeán giaûm suùt chaát löôïng.

Ñaëc ñieåm coâng ngheä rieâng bieät cuûa vang nho traéng laø: Dòch nöôùc nho phaûi ñöôïc taùchrieâng ra khoûi phaàn xaùc (goàm cuoáng chuøm nho, cuoáng traùi nho, hoät nho vaø voû quaû nho), sau ñoùmôùi tieán haønh leân men dòch nöôùc nho, nhôø vaäy maø vang nho traéng luoân coù muøi, vò vaø maøu saéchaøi hoøa, tinh teá hôn vang ñoû, cuõng chính vì vaäy maø vang nho traéng raát nhaïy caûm vôùi muøi vòngoaïi lai. Maët khaùc, nho traéng luoân coù hieäu suaát röôïu vang thaáp hôn so vôùi nho ñoû.

2.2.2 Qui trình coâng ngheä saûn xuaát vangDöïa vaøo sô ñoà qui trình coâng ngheä saûn xuaát röôïu vang, ta coù theå chia quaù trình saûn xuaát

röôïu vang thaønh nhöõng coâng ñoaïn lôùn sau: 2.2.2.1 Xöû lyù nguyeân lieäu

* Nguyeân lieäuNho ñeå saûn xuaát vang moãi quoác gia coù nhöõng quy cheá söû duïng aùp duïng ñoái vôùi caùc coängñoàng kinh teá. Noù quy ñònh veà tieâu chuaån, vuøng nhaø saûn xuaát.







- Caùc tieâu chuaån veà chaát löôïng nho.+ Haøm löôïng ñöôøng ≥ 10%+ Haøm löôïng axít ≤ 1%.+ Haøm löôïng chaát khoâ (tanin, chaát ñaïm, muoái khoaùng, vitamin ) ≥12%.+ Maøu saéc quaû (Ñaëc tröng cho töøng loaïi quaû vaø ñoä chín).

Caùc tieâu chuaån treân caàn coù söï haøi hoaø ñoä chua - ngoït.* Xöû lyù töø chuøm traùi nho ñeán dòch nho thoâ (coøn laãn voû vaø thòt traùi nho)

Cuoáng, hoät nho

SO2 ,(NaHSO3) (12 ÷24 giôø) baõ(15 ÷19g/100 lít dd)

SO2, (NaHSO3)(15 ÷19g/100 lít dd) (12 ÷24 giôø)

Men gioáng Chính:7 ÷10 ngaøy2% theå tích Phuï: 2 ÷ 3 tuaàn

dòch nöôùc nhoMen gioáng Chính:7 ÷10 ng

2% theå tích Phuï: 2 ÷ 3 tuaànMen söõa ñaëc dòch nöôùc nho

Men söõa ñaëc

Hình 5.11: Sô ñoà qui trình coâng ngheä saûn xuaát röôïu vang 2.2.2.2 Taùch nöôùc nho

- Nöôùc dòch nho: xöû lyù ñeå chuaån bò leân men thaønh röôïu vang khoâ- Baõ traùi nho: xöû lyù, thu hoài dòch nho coøn soùt laïi, vaø chuaån bò leân men thaønh röôïu vang

nguyeân lieäu. 2.2.2.3 Tieán haønh leân men ñeå ñöôïc hai loaïi saûn phaåm

- Röôïu vang khoâ

Baõ

EÙp baõ

Nöôùc nho

Sulfit hoùa

Laéng trong

Nöôùc nho trong

Leân men(18÷220C)

Laéng trong

Laéng trong

Röôïu vang khoâ

Toàn tröõ Toàn tröõ

Röôïu vangnguyeân lieäu

Tieáp nhaän nguyeân lieäu

Nöôùc nho

Xöû lyù sô boä

EÙp nöôùc

Sulfit hoùa

Laéng trong

Nöôùc nho trong

Leân men(18÷220C)







- Röôïu vang nguyeân lieäu.Giaûi thích qui trìnhBöôùc1. Tieáp nhaän nguyeân lieäu vaø xöû lyù nguyeân lieäuNguyeân lieäu sau khi thu hoaïch ñuùng ñoä chín, phaûi ñöôïc vaän chuyeån nhanh choùng veà caùc

nhaø maùy saûn xuaát röôïu vang. Taïi ñoù nhaân vieân tieáp nhaän nguyeân lieäu seõ tieán haønh caân, phaân

loaïi theo töøng gioáng, loaïi (chín kyõ thuaät, chöa chín tôùi vaø nho quaù chín). Muoán röôïu vang coùchaát löôïng cao thì caàn phaûi coù nhöõng nguyeân lieäu coù chaát löôïng cao, phaûi löïa choïn loaïi boû quaûdaäp naùt, thoái, xanh quaù, raûi nho leân taám huùt nöôùc.

Song song vôùi coâng vieäc tieáp nhaän, caàn phaûi laáy maãu, eùp taùch nöôùc nho vaø xaùc ñònh haømlöôïng ñöôøng, axit coù trong nguyeân lieäu, ghi nhaän vaø chuyeån keát quaû caùc maãu cho böôùc tieáptheo.

Nguyeân lieäu sau khi tieáp nhaän vaø kieåm tra maãu, ñöôïc nhanh choùng ñöa sang maùy eùpnöôùc, xeù,eùp, daäp,chaø ñeå traùnh keùo daøi thôøi gian löu giöõ ôû nôi tieáp nhaän coù theå daãn tôùi hieän töôïngleân men töï phaùt.

Ngaøy nay, trong coâng ngheä saûn xuaát röôïu vang, ngöôøi ta thöôøng duøng maùy eùp thuûy löïc.Caùch eùp naøy cho pheùp laáy caùc phaàn eùp khaùc nhau (goàm nöôùc, thòt traùi, cuoáng, voû, hoät) theo quiñònh nghieâm ngaët cuûa qui trình coâng ngheä.

Böôùc 2. Taùch nöôùcDòch nöôùc môùi eùp xong thöôøng khaù ñuïc bôûi nhöõng phaàn töû bò daäp töø cuoáng, voû haït, hoät

vaø keå caû phaàn thòt quaû chöa ñöôïc eùp kieät, cuøng vôùi nhöõng hôïp chaát höõu cô, voâ cô khoâng tantrong nöôùc nho.

Ñeå loaïi boû nhöõng caën treân ngöôøi ta coù theå söû duïng moät soá phöông phaùp sau ñaây:- Phöông phaùp taùch caën töï nhieân: Khi bôm dòch nöôùc vaøo boàn ta neân bôm baèng ñöôøng töø

döôùi ñaùy boàn cho ñeán khi ñaày. Khi quaù trình leân men xaûy ra, nhöõng boït khí CO 2 seõ taùch ra vôùi

xu höôùng ñi leân treân beà maët boàn leân men, taïo thaønh lôùp boït ñoàng thôøi noù seõ keùo theo nhöõngphaàn töû caën cuûa cuoán voû quaû vaø hoät bò daäp. ÔÛ thôøi ñieåm leân men maïnh nhaát thì lôùp boït nhieàunhaát, thaäm chí noù coù theå traøo ra khoûi boàn, nhôø vaäy moät phaàn lôùn caën ñaõ ñöôïc loaïi ra theo boït.

- Phöông phaùp taùch caën cöôõng böùc:+ Duøng maùy ly taâm chuyeân duøng ñeå laøm trong dòch nöôùc, haïn cheá toái ña söï oxy

hoùa dòch nöôùc, nhöng baèng caùch naøy thì ta khoâng loaïi ñöôïc nhieàu vi sinh vaät daïi coù trong nöôùcnho, do ñoù vieäc dòch nho leân men töï phaùt coù theå xaûy ra.

+ Duøng hoùa chaát (muoái Natri bisunfit NaHSO3 hoaëc xoâng khí SO2) ñeå laøm trongdòch nöôùc. Baèng caùch naøy, dòch nöôùc vöøa ñöôïc laøm trong, ñoàng thôøi coøng ngaên chaën ñöôïc söï leânmen töï phaùt

Böôùc 3. Tieán haønh leân menSau khi ñaõ xöû lyù caën dòch nöôùc, caàn ñöôïc bôm nheï nhaøng phaàn dòch trong sang caùc boàn

leân men. Quaù trình leân men röôïu vang coù theå tieán haønh ôû caùc boàn goã, beâtoâng coát theùp, hoaëcthuøng kim loaïi vôùi nhieàu kích thöôùc, hình daïng khaùc nhau. Caàn löu yù laø quaù trình leân men röôïuvang ñöôïc tieán haønh ôû cheá ñoä nhieät ñoä caøng oån ñònh (toát nhaát laø töø 18 ÷ 220C) thì chaát löôïngcaøng toát. Vì vaäy caàn khoáng cheá ôû nhieät ñoä leân men toái öu vaø thaät oån ñònh.

Moät chu kyø leân men röôïu vang chia laøm 2 qui trình- Leân men chính: keùo daøi 3 ñeán 10 ngaøy. Trong quaù trình leân men haïn cheá toái ña moïi

xaâm nhaäp khoâng khí. Möùc vang trong thuøng caøng ñaày, caøng toát (packing up) hoaëc duøng trong

thieát bò theùp Inox (leân men töï ñoäng Automatical funmemtation).- Leân men phuï: keùo daøi 10 ngaøy ñeán 3 tuaàn, cuõng coù khi daøi hôn, tuøy thuoäc vaøohaøm löôïng ñöôøng ban ñaàu trong dòch nöôùc nho vaø hoaït ñoä cuûa naám men thuaàn maïnh hay yeáu.







Trong saûn xuaát röôïu vang vieäc kieåm soaùt quaù trình leân men luoân ñaët ra moät caùch nghieâmtuùc. Tröôùc heát, cheá ñoä kieåm soaùt phaûi chaët cheõ, thöôøng xuyeân, lieân tuïc. Cheá ñoä kieåm soaùt phaûiñöôïc tieán haønh haøng ngaøy, moãi ngaøy hai laàn vaøo buoåi saùng vaø buoåi chieàu, baèng phöông tieänkieåm tra chuyeân duïng laø thöôùc ño tyû troïng coù keøm nhieät keá (goïi laø ñöôøng keá noåi hay phuø keá) ñeåtheo doõi bieán ñoäng cuûa hai thoâng soá laø:

- Chaát ñöôøng leân men- Nhieät ñoä leân men trong töøng boànKeát quaû ño ñöôïc ghi laïi treân moät phieáu theo doõi cho töøng boàn. Caên cöù vaøo caùc soá lieäu ño

ñöôïc cuûa töøng phieáu, ta theo doõi vaø bieát ñöôïc dieãn bieán trong töøng boàn suoát thôøi gian leân men,ñeå coù theå ñieàu chænh, kieåm soaùt quaù trình leân men moät caùch hieäu quaû nhaát.

Khi quaù trình leân men phuï keát thuùc, vang trong boàn daàn daàn chuyeån sang traïng thaùi tónh,söï xaùo ñoäng yeáu daàn, caùc phaàn töû caën lô löûng khoâng hoøa tan seõ töø töø keát laéng laïi xuoáng ñaùy boànleân men, hình thaønh moät lôùp caën raát mòn goïi laø caën buøn.

Tröôùc khi tieán haønh taùch vang nho ra khoûi caën buøn, caàn kieåm tra xem quaù trình töï keátlaéng vaø töï trong cuûa vang nho ñaõ thöïc söï keát thuùc hay chöa. Ñieàu naøy thöôøng ñöôïc thöïc hieännhö sau:Laáy moät nöûa coác röôïu vang töø trong boàn ra, ñaët ôû nôi coù nhieàu aùnh saùng vaø nhieät ñoäphoøng cao hôn nhieät ñoä trung bình (khoaûng 1 ÷ 20C), ñeå töï do nhö vaäy trong khoaûng 48 giôø, sauñoù quan saùt ñoä trong, maøu saéc vaø thöû muøi, vò cuûa röôïu vang. Neáu maøu khoâng coù nhöõng bieán ñoåiñaùng keå so vôùi ban ñaàu, coi nhö ñaõ chaám döùt quaù trình töï laéng vaø töï trong cuûa röôïu vang.Tröôøng hôïp ngöôïc laïi, vang coù theå coù maøu saãm hôn hoaëc nhaït hôn so vôùi ban ñaàu; muøi vò cuõngcoù söï thay ñoåi ñaùng keå, khi ñoù thaùp andehyt caàn xöû lyù vang tröôùc khi taùch röôïu vang ra khoûi caënbuøn. Hieän töôïng thay ñoåi maøu saéc cuûa vang thöôøng xuaát phaùt töø söï keát tuûa cuûa caùc phöùc chöùasaét. Ñeå loaïi boû nguyeân nhaân naøy, ta coù theå cho vaøo boàn leân men 50g/1hl axit tartric hoaëc 30g/haøm löôïng axit citric, sau ñoù tieán haønh taùch röôïu vang ra khoûi caën buøn. Neáu nguyeân nhaân xuaát

phaùt töø caùc enzym cuûa naám men, thì ta tieán haønh sufit hoùa boã sung 3 ÷ 5g/haøm löôïng SO2, roàisau ñoù môùi taùch röôïu vang ra khoûi caën buøn.Vang non, sau khi taùch khoûi caën buøn ñöôïc bôm vaøo caùc boàn tröõ khaùc. Khi bôm vaøo boàn

tröõ neân bôm vaøo töø döôùi ñaùy boàn, caøng ñaày caøng toát, khi ñoù khoaûng khoâng treân beà maët röôïuvang laø ít nhaát, coù nghóa laø löôïng O2 khoâng khí naèm laïi trong boàn tröõ toái thieåu. Ñieàu naøy giuùpgiaûm thieåu nguy cô oxy hoùa caùc thaønh phaàn cuûa vang, giuùp oån ñònh caùc giaù trò caûm quan cuûaröôïu vang nhö ñoä trong, maøu saéc, muøi vò.

Boàn toàn tröõ röôïu vang thöôøng laøm baèng thuøng goã soài, goã thoâng, goã deû. Vì trong nhöõngloaïi goã naøy coù caùc thaønh phaàn coù tamin, nhöïa goã ligmin, maïch goã coù tính thaám khoâng khí.Nhöõng hôïp chaát tamin, nhöïa goã, ligmin hoaø tan vaøo röôïu cho vang coù nhieàu maøu khaùc nhau.Ngoaøi ra tính thaám khoâng khí loït qua khe hôû cuûa thuøng taïo ra caùc phaûn öùng axít hoaù laøm choröôïu vang coù maøu saéc

Thoâng thöôøng caùc thuøng goã môùi ñeå taøng tröõ vang non. Thuøng cuõ thì vang cao ñoä hôn.Coâng ñoaïn quan troïng nhaát: Trong qui trình taøng tröõ laø xeáp thuøng vaøo haàm vaø ñaët vò trí

thuøng. Xuaát kho theo thöù töï caùc thuøng, thôøi gian taøng tröõ ít nhaát laø moät naêm. (naèm phía döôùi, ôûnhöõng vò trí rieâng bieät cho nhöõng thuøng röôïu ngon nhaát)

Ñoái vôùi saûn xuaát röôïu vang nho traéng, ngöôøi ta coù theå taän thu chaát ñöôøng coøn soùt laïitrong baõ sau khi taùch nöôùc nho, ñoàng thôøi boã sung ñöôøng, nöôùc ñeå cho leân men rieâng, saûn phaåmthu ñöôïc goïi laø vang nguyeân lieäu duøng cho vieäc chöng caát röôïu cognac.







2.2.3 Saûn xuaát röôïu champagneQui trình saûn xuaát töông töï nhö röôïu vang. Tuy nhieân ñeå röôïu champagne coù chaát löôïng

ñaûm baûo ta tieán haønh leân men thöù vaø taùch caën buøn trong ñieàu kieän ñaëc bieät ôû caùc chai chòu ñöôïcaùp suaát, hoaëc caùc boàn chòu ñöôïc aùp suaát vôùi thôøi gian keùo daøi, nhieät ñoä thaáp.

Giaûi thích qui trình

- Leân men laàn 1 (first fermemtation)Vôùi ñieàu kieän leân men. Nhieät ñoä leân men = 12÷200C vaø thôøi gian leân men 14 ngaøyTieán haønh leân men trong thuøng goã, beå beâ toâng, thuøng theùp Inox (leân men töï nhieân hoaëc

men gioáng).Roùt nöôùc nho vaøo ñaày thuøng, môùi chuyeån thuøng khaùc: Ñeå haïn cheá haøm löôïng O2 coù trong

thuøng, nhaèm ñieàu chænh qui trình leân men hieám khí.- Khuaáy vaø loïc: (Racking and Fining)

Laøm ñoàng ñeàu caùc thaønh phaàn cuûa vang nho, ñoàng thôøi loaïi boû phaàn lôùn teá baøo,caën maám men cuûa qui trình leân men laàn 1.

Duøng phöông phaùp loïc coù söû duïng chaát trôï loïc: pentonit, siatotmit.

Cuoáng, voû, haït

SO2, NaHSO3 (12 ÷ 24 giôø)

(15 ÷ 19g /100 lít dd)

Men gioáng (Tlm: 12÷200C, Tglm: 14 ngaøy)

Nöôùc nho, naám men

Tlm: 10÷120C,Tglm: 3÷6 thaùng

Chaát taïo vò

CO2 a) b)

Hình 5.12: Sô ñoà qui trình saûn xuaát röôïu champagnea) Saûn xuaát theo phöông phaùp coå truyeàn b) Saûn xuaát theo phöông phaùp cô giôùi hoùa

Tieáp nhaän nguyeân lieäu

Nöôùc nho

Xöû lyù sô boä

EÙp nöôùc

Sulfit hoùa

Laéng trong

Nöôùc nho trong

Khuaáy, loïc

Chieát chai

Taøn tröõ

Leân men (1)

Leân men (2)

Loaïi caën

Gia coá naép chai

Bình chòu aùp löïc

Leân men (2)

Taøn tröõ

Loaïi caën

Chieát chai

Thaønh Phaåm







- Tieán haønh chieát vaøo chai.Caàn coù giai ñoaïn chuaån bò nöôùc röôïu vì giai ñoaïn naøy mang tính ngheä thuaät cao, caùch

pha cheá nöôùc röôïu giöõa caùc naêm, caùc muøa vôùi nhau, caùc vöôøn nho, gioáng nho khaùc nhau.Cho theâm nöôùc nho vaø maám men vaøo ñeån thöïc hieän quaù trình leân men laàn 2Ñoùng naép vaø gia coá naép vì giai ñoaïn leân men laàn 2 seõ taïo ra nhieàu khí CO2

- Leân men laàn 2: (Seccond fermentation)Vôùi ñieàu kieän leân men. Nhieät ñoä leân men = 10÷120C vaø thôøi gian leân men 3÷6 thaùng.Qui trình leân men Champagne trong chai coøn goïi laø qui trình Champagne hoaù trong chai

(Champagnetion in battle).- Taøng tröõ:Ít nhaát laø moät naêm, laâu nhaát laø 3 naêm.Trong quaù trình taøng tröõ röôïu champagne ñöôïc chia ra laøm hai coâng ñoaïn+ Laéc chai: Muïc ñích caùc chai Champagne ñaët tröôùc giaù nghieâng, sau 3 ngaøy laéc1 laàn,

phaàn ñöùng laéc lieân tuïc trong 6 tuaàn ñeå caùc taïp chaát deã daøng laéng xuoáng ñaùy chai.Sau ñoù, caùc chai môùi ñöôïc ñaët thaúng ñöùng.+ Ñeå yeân: Loän ngöôïc chai, caën laéng ôû coå chai.- Loaïi tröø caën:

Ngaâm phaàn coå chai vaøo chaäu nöôùc, nöôùc ñaù ngaâm muoái (- 21 0C). Caën vaø moät phaàn röôïuChampagne treân coå ñoâng laïi taïo buøn. Vöøa loän ngöôïc chai vöøa vaën nuùt chai ra. Khi trong chaitoáng buøn heát ra ngoaøi, nhanh choùng ñaäy nuùt chai laïi.

Boã sung theâm chaát taïo vò (Vang laâu naêm, Brandy toát). Ñeå vöøa taïo vò, vöøa ñình chæ quitrình leân men.

- Gia coá naép chai: baèng daây theùp- Laéc chai: Hoaø troän Champagne vôùi caùc chaát taïo vò.

- Ñeå yeân: 4÷16 thaùng- Bao goùi:Khi saûn xuaát Champagne theo söï cô giôùi hoaù, trong qui trình saûn xuaát khaùc moät soá khaâu

so vôùi saûn xuaát coå truyeàn.- EÙp: eùp thuyû löïc, hoaëc eùp vít- Champagne hoaù:

+ Trong beå+Trong thieát bò baèng Inox, chòu aùp löïc cao

Hình 5.13: Bình chòu aùp löïc (thieát bò leân men laàn 2)







Khi leân men duy trì nhieät ñoä leân men bôûi caùc aùo laïnh. Phaàn treân cuøng coù lôùp caën noåi leântreân ñöôïc huùt ra ngoaøi, coøn caën laéng laøm laïnh ñoùng baêng vaø thaùo caën.

Boå sung CO2, chieát chai khoâng söû duïng bôm maø duøng löôïng CO2 naïp vaøo neùn khoáiChampagne trong thieát bò ñi xuoáng.

Trong saûn xuaát röôïu champagne cô giôùi hoùa caàn söû duïng naám men loaïi thuaàn khieát.

2.3 Coâng ngheä saûn xuaát vang nho ñoûSöï khaùc nhau lôùn nhaát giöõa nho traéng vaø nho ñoû laø: Traùi nho ñoû khi chín coù haøm löôïngsaéc toá ñoû (thuoäc nhoùm antoxian) ôû voû vaø thòt nho raát cao, ñoàng thôøi haøm löôïng chaát chaùt (thuoäcnhoùm polyphenol) trong voû cuoáng cuõng lôùn hôn trong nho traéng töø 5÷10 laàn. Neân nho ñoû ñöôïcduøng ñeå saûn xuaát ra raát nhieàu chuûng loaïi vang (coøn goïi laø röôïu chaùt) vôùi nhieàu möùc phaåm caápchaát löôïng khaùc nhau.

Qui trình coâng ngheä saûn xuaát vang nho ñoû töông töï nhö saûn xuaát vang nho traéng. Ñieåmkhaùc quan troïng trong coâng ngheä saûn xuaát vang nho ñoû laø thöïc hieän quaù trình leân men hoãn dòchnho.

Caùc boàn leân men, sau khi tieáp nhaän hoãn dòch nho ñoû (goàm dòch nho cuøng vôùi baõ) ñaày ñeán4/5 theå tích boàn leân men, ngay laäp töùc phaûi tieán haønh sulfut hoùa vôùi lieàu löôïng 10 ÷ 20g/l haømlöôïng SO2.Ta duøng caùch bôm hoaøn löu cho ñeán khi nhaän thaáy dòch nho ñaõ chuyeån maøu saäm toáihôn luùc ñaàu, ñieàu ñoù noùi leân raèng SO2 ñaõ khuyeát taùn ñaàu trong hoãn dòch nho, vaø noù ñaõ lieân keátvôùi caùc chaát maøu laøm saäm toái hoãn dòch nho. Söû duïng SO2 trong tröôøng hôïp naøy nhaèm:

- Ngaên chaën quaù trình leân men töï phaùt xaûy ra ngoaøi taàm kieåm soaùt (gioáng nhö vang nhotraéng)

- Thay ñoåi haøm löôïng caùc chaát maøu, chaát chaùt trong saûn phaåm vang ñoû ôû caùc möùc ñoäkhaùc nhau, töø ñoù daãn ñeán nhöõng giaù trò caûm quan veà maøu saéc vaø vò chaùt ñaäm nhaït khaùc nhau.

Ñeå thöïc hieän ñöôïc hai muïc tieâu treân ñaït hieäu quaû ngoaøi vieäc ñieàu chænh haøm löôïng SO 2

ta caàn keát hôïp vôùi nhieät ñoä leân men. Baûng 5.4: Söï keát hôïp giöõa nhieät ñoä leân men vaø haøm löôïng SO2

ÔÛ nhieät ñoä leân men(0C)

Haøm löôïng SO2

(mg/l)ÔÛ nhieät ñoä leân men

(0C)Haøm löôïng SO2

(mg/l)15

16÷ 2080

10021÷ 25≥ 26

150180

Sau khi sulfit hoùa khoaûng 2 giôø, thaùp andehyt naïp men gioáng thuaàn khieát vôùi tyû leäkhoaûng 2% so vôùi theå tích hoãn hôïp dòch nho. Luùc ñaàu, caùc phaàn baõ (voû, cuoáng daäp, hoät,..) naënghôn; chuùng coù xu höôùng naèm ôû phaàn döôùi ñaùy boàn leân men , hoaëc lô löûng trong lôùp dòch nho,

nhöng khi quaù trình leân men xaûy ra thì caùc boït khí CO2 sinh ra seõ baùm vaøo caùc phaàn töû baõ. Maätñoä boït caøng ngaøy caøng daøy, daàn daàn caùc phaàn töû baõ seõ nheï hôn vaø töø töø noåi leân treân maët boàn leânmen, taïo thaønh moät lôùp baõ daøy, thaùp andehyt thöôøng goïi laø “ muõ, noùn”. Lôùp baõ “ muõ, noùn” naøycoù phaàn döôùi ngaäp vaøo dòch ho, phaàn treân tieáp xuùc tröïc tieáp vôùi khoâng khí. Ñieàu naøy daãn ñeánhieän töôïng hoaït ñoäng cuûa naám men ôû phaàn treân boàn leân men thuaän lôïi hôn, quaù trình leân mennhanh hôn ôû phaàn döôùi boàn leân men vaø taát nhieân nhieät ñoä ôû vuøng naøy cuõng cao hôn ôû caùc vuøngdöôùi. Ñeå ñaït ñöôïc hai muïc tieâu treân, caàn phaûi kieåm soaùt caån thaän, chaët cheõ giai ñoaïn naøy, baèngcaùch haèng ngaøy phaûi tieán haønh ñaûo “muõ, noùn” trong boàn leân men töø 1 ÷ 3 laàn (tuøy theo nhieät ñoäleân men) ñeå baûo ñaûm quaù trình leân men xaûy ra ñoàng ñeàu trong boàn, cuõng nhö taïo cô hoäi toát nhaátcho caùc chaát maøu, chaát chaùt, phaàn nhieàu taäp trung ôû lôùp “ muõ, noùn”, ñöôïc trích ly ra trong dòch

leân men.Trong thöïc teá saûn xuaát, ngöôøi ta söû duïng nhieàu kieåu leân men vang nho ñoû.







2.3.1 Caùc kieåu leân men vang nho ñoû 2.3.1.1 Leân men hôû vôùi “ muõ, noùn” noåi

Kieåu leân men naøy ñöôïc thöïc hieän trong nhöõng boàn leân men hôû mieäng, khoâng coù naép ñaäy.Ñaëc ñieåm cuûa kieåu leân men naøy laø ôû phaàn “ muõ, noùn” luoân tieáp xuùc vôùi khoâng khí, ñoàng

thôøi nhieät ñoä ôû ñaây cuõng cao hôn. Ñaây laø ñieàu kieän lyù töôûng cho leân men axit axetic phaùt trieån,

gaây nguy hieåm cho röôïu vang. 2.3.1.2 Leân men hôû vôùi “ muõ, noùn” chìm Kieåu leân men naøy cuõng thöïc hieän ôû nhöõng boàn hôû mieäng, nhöng coù moät naép löôùi caøi beân

treân coù theå ñieàu chænh leân xuoáng ñeán 1/3 chieàu cao boàn leân men. Sau khi naïp ñaày 4/5 boàn hoãndòch nho, thaùp andehyt caøi naép ñaùy löôùi beân treân taïi möïc dòch nho trong boàn leân men.

Ñaëc ñieåm cuûa kieåu leân men naøy laø quaù trình leân men lôùp “ muõ, noùn” môùi hình thaønhluoân bò ngaäp trong dòch leân men, khoâng taïo cô hoäi cho vi khuaån axit axetic xaâm nhaäp, ñoàng thôøido “ muõ, noùn” luoâng ngaäp trong dòch ho, neân noù seõ trích ly ñöôïc nhieàu chaát maøu vaø chaát chaùthôn.

2.3.1.3 Leân men kín vôùi “ muõ, noùn” noåi

Kieåu leân men naøy ñöôïc thöïc hieän bôûi nhöõng boàn leân men kín mieäng, treân mieäng boàn coùkhoeùt moät loã nhoû ñeå naïp hoãn dòch nho, ñoù cuõng laø loã thoaùt CO 2 trong quaù trình leân men.

Ñaëc ñieåm cuûa kieåu leân men naøy coù theå loaïi boû toái ña söï xaâm nhaäp cuûa khoâng khí vaøoboàn leân men, song vieäc kieåm soaùt quaù trình leân men beân trong boàn laïi khaù phöùc taïp.

2.3.1.4 Leân men kín vôùi “ muõ, noùn” chìm Kieåu leân men naøy ñöôïc thöïc hieän trong boàn coù moät naép löôùi caøi chaën " muõ, noùn" luoân chìmtrong möïc nöôùc dòch nho (gioáng nhö kieåu thöù hai), song beân treân naép löôùi coù gaén vôùi moät naépkín coù chöøa moät loã nhoû ñeå thoaùt CO2 trong quaù trình leân men.

Ñaëc ñieåm kieåu leân men naøy coù phaàn öu vieäc hôn kieåu thöù ba, song vieäc söû duïng coøn

naëng neà, phöùc taïp. 2.3.1.5 Leân men kín vôùi söï töï ñoäng doäi taém cho " muõ noùn" Boàn leân men ôû ñaây ñöôïc cheá taïo theo caáu truùc ñaëc bieät, goàm coù hai phaàn A vaø B, noái

giöõa hai phaàn naøy laø loã C vôùi ñöôøng kính 60cm. Phaàn A coù daïng hình ly vôùi theå tích baèng 1/7cuûa theå tích phaàn B. Sau khi naïp ñaày hoãn dòch cho vaøo boàn qua loã C, ta seõ ñaët moät oáng ñoàng Tcoù ñöôøng kính 12 cm töø treân cöûa C xuoáng ñeán ñaùy boàn. Oáng ñoàng bòt kín ôû ñaàu döôùi, nhöng ñöôïcñuïc nhieàu loã nhoû xung quanh oáng. Dòch nho seõ theo nhöõng loã nhoû ñi leân treân maët oáng ñoàng vaø töïñoäng chaûy xuoáng phaàn A. Ñeå cho “ muõ, noùn” khoâng noåi leân qua phaàn treân cuûa B, döôùi loã E tañaët moät löôùi chaën leân treân “muõ, noùn”. Khi xaûy ra quaù trình leân men ôû phaàn B, aùp suaát seõ töø töøtaêng leân, seõ ñaåy dòch leân men vaøo trong oáng ñoàng ñi leân phía treân A vaø töï ñoäng hình thaønh quaùtrình töï doäi taém cho “ muõ, noùn”, ñoàng thôøi laøm ñoàng nhaát quaù trình leân men ôû phaàn A vaø B.

2.3.2 Taùch röôïu vang non ra khoûi baõSau khi leân men chính keát thuùc, vieäc taùch röôïu vang non ra khoûi baõ sôùm hay muoän tuøy

theo töøng tröôøng hôïp cuï theå. Vieäc taùch muoän coù lôïi laø laøm taêng chaát hoøa tan trong röôïu vangnon, nhöng ñoàng thôøi cuõng laøm taêng vò chaùt, ñaéng thoâ cuûa voû vaø cuoáng nho trong röôïu non, laømgiaûm chaát löôïng caûm quan (vò) cuûa saûn phaåm, bôûi vì caøng chaäm taùch vang non ra khoûi baõ thìcaøng thuaän lôïi cho söï oxy hoùa caùc chaát maøu, daãn tôùi choã keát tuûa maát moät soá chaát maøu. Vì vaäy,xu höôùng chung laø sau khi keát thuùc quaù trình leân men chính ñoái vôùi vang nho ñoû, ta nhanh choùngtaùch vang non ra khoûi baõ caøng sôùm caøng toát.

Caàn löu yù yeáu toá nhieät ñoä ôû giai ñoaïn keát thuùc leân men chính. Vì noù laø yeáu toá quyeát ñònhñeán vieäc taùch vang non ra khoûi baõ sôùm hay muoän. Nhieät ñoä caøng cao thì caùc dieãn bieán cuûa quaù







Gaïo neáp than

Xöû lyù

Naáu chín

Laøm nguoäi

Phoái troän

Leân men

Laøm nhuyeãn

Thaønh phaåm

Haõm coàn

Nghieàn mòn

trình xaûy ra trong boàn leân men caøng maïnh, nghóa laø thaùp andehyt caøng phaûi sôùm thöïc hieän vieäctaùch baõ khoûi röôïu vang non. Ngöôïc laïi, nhieät ñoä caøng thaáp thì ta caàn tieán haønh chaäm hôn. 3. COÂNG NGHEÄ SAÛN XUAÁT MOÄT SOÁ LOAÏI RÖÔÏU ÑAËC SAÛN CUÛA VIEÄT NAM

3.1. Coâng ngheä saûn xuaát röôïu neáp thanNguyeân lieäu söû duïng laø gaïo neáp than

Röôïu neáp than ñöôïc saûn xuaát theo moät qui trình ñaëc bieät. Maët naøo ñoù qui trình mang noäidung cuûa coâng ngheä saûn xuaát coàn theo phöông phaùp amiloza, maët khaùc laïi mang noäi dung cuûacoâng ngheä saûn xuaát röôïu vang vaø moät maët mang noäi dung cuûa coâng ngheä saûn xuaát nöôùc giaûikhaùt leân men

Saûn phaåm cuoái cuøng cuûa coâng ngheä saûn xuaát röôïu neáp than khoâng phaûi laø saûn phaåm quachöng caát nhö röôïu cao ñoä thöôøng thaáy ôû qui trình saûn xuaát coâng nghieäp hoaëc qui trình saûn xuaátröôïu ñeá. Saûn phaåm naøy gaàn gioáng röôïu caàn cuûa ñoàng baøo daân toäc mieàn nuùi, nhöng khoâng hoaøntoaøn gioáng. Ngöôøi söû duïng röôïu caàn chæ duøng dung dòch röôïu taùch ra baèng oáng huùt (caàn huùt), baõröôïu ñöôïc giöõa trong caùc bình saønh duøng leân men. Coøn röôïu neáp than, ngöôøi söû duïng coù theå söûduïng rieâng dung dòch leân men, cuõng coù theå söû duïng hoãn hôïp caû dung dòch vaø caû baõ röôïu sau khilaøm nhuyeãn.

3.1.1 Sô ñoà qui trình coâng ngheä saûn xuaát röôïu neáp than

Hình 5.14: Sô ñoà qui trình coâng ngheä saûn xuaát röôïu neáp than 3.1.2 Thuyeát minh qui trình

- Xöû lyù nguyeân lieäuNguyeân lieäu ñöôïc ngaâm nöôùc vaø laøm saïch taùch caùc taïp chaát baån baùm vaøo nguyeân lieäu.

Ñoàng thôøi quaù trình ngaâm coøn coù muïc ñích laøm meàm vaø laøm tröông nôû haït gaïo ñeå deã naáu chín.

- Phoái troänSau khi ngaâm vaø laøm saïch gaïo, gaïo ñöôïc naáu chín laøm nguoäi. Raéc men thuoác baéc (28 –

30g men thuoác baéc duøng cho 1kg nguyeân lieäu), troän ñeàu vaø cho vaøo huõ coù mieäng nhoû, khoâng

Baùnh men thuoác baéc







Nguyeân lieäu

Xöû lyù

Naáu chín

Laøm nguoäi

Phoái troän

Leân men

Chöng caát

Thaønh phaåm

Baùnh men thuoác baéc

Nghieàn mòn

ñaäy naép trong 4 giôø. Thôøi gian naøy cung caáp oxy cho quaù trình taêng sinh khoái vi sinh vaät. Sau ñoùñaäy naép huõ tieán haønh leân men.

- Leân menTieán haønh leân men ôû nhieät ñoä thöôøng, thôøi gian naøy seõ coù ba quaù trình xaûy ra song song

vôùi caùc möùc ñoä khaùc nhau, ñoù laø quaù trình taêng sinh khoái cuûa vi sinh vaät, quaù trình ñöôøng hoùa vaø

quaù trình röôïu hoùa.- Haõm coànSau khi leân men, haøm löôïng coàn ñaït khoaûng 7 ÷ 10%V. Vôùi haøm löôïng coàn naøy raát khoù

baûo quaûn vaø chaát löôïng röôïu khoâng cao. Do ñoù ta phaûi boã sung theâm coàn ñeå taêng haøm löôïng coàntrong saûn phaåm röôïu vaø taêng khaû naêng baûo quaûn saûn phaåm.

Sau khi cho coàn vaøo (löôïng coàn tuøy thuoäc yeâu caàu cuûa ngöôøi saûn xuaát vaø ngöôøi tieâuduøng), röôïu neáp than ñöôïc taøng tröõ ít nhaát 6 thaùng ñeå oån ñònh chaát löôïng röôïu vaø taïo höông chosaûn phaåm.

Röôïu neáp than hieän coù hai loaïi- Röôïu neáp than daïng ñuïc: Sau khi leân men, ñem caû khoái leân men xay nhuyeãn, haõm coàn

vaø taøn tröõ taïo höông. Coù maøu töông öùng maøu cuûa nguyeân lieäu ñöa vaøo saûn xuaát.- Röôïu neáp than daïng trong: Sau khi leân men, ñem xay vaø haõm coàn, sau ñoù loïc laáy phaàn

dòch, roài ñöa ñi taøn tröõ, taïo höông, coù maøu töông öùng vôùi maøu cuûa nguyeân lieäu saûn xuaát.Caû hai loaïi röôïu neáp than treân ñeàu coù maøu vaø muøi vò ñaëc tröng, coøn haøm löôïng coàn thaáp

hay cao tuøy theo ñoái töôïng phuïc vuï maø löôïng coàn haõm vaøo sau khi leân men nhieàu hay ít.3.2. Coâng ngheä saûn xuaát röôïu “ñeá”Ñaëc ñieåm khaùc vôùi röôïu neáp than laø caùc loaïi röôïu ñeá laø saûn phaåm qua chöng caát vaø

nguyeân lieäu duøng ñeå saûn xuaát khoâng phaûi laø gaïo neáp than (coù maøu) maø laø gaïo neáp deûo (khoângmaøu) hoaëc gaïo teû.

3.2.1 Sô ñoà qui trình saûn xuaát röôïu ñeá

Hình 5.15: Sô ñoà qui trình saûn xuaát röôïu ñeá







Nguyeân lieäu

Xöû lyù

Naáu chín

Laøm nguoäi

Leân men

Taïo höông

Ñoå theâm nöôùc

Söû duïng

Baùnh men

Nghieàn mòn

3.2.2 Giaûi thích qui trìnhQui trình coâng ngheä naøy cuõng töông töï coâng ngheä saûn xuaát röôïu neáp than, chæ coù söï khaùc

bieät ôû khaâu chöng caát. Tinh boät chöng caát laø nhöõng duïng cuï raát thuû coâng goàm moät boä phaän naáu(chöùa khoái leân men), moät boä phaän laøm laïnh (duïng cuï chöùa nöôùc laïnh phía treân noài) vaø moät boäphaän höùng röôïu ngöng tuï ôû giöõa hai boä phaän treân. Röôïu ñöôïc ngöng tuï vaø laáy ra theo moät oáng

daãn nhoûQuaù trình chöng caát röôïu thöôøng chia laøm 2 ñôït. Ñôït ñaàu thu loaïi röôïu coù noàng ñoä coàn 45÷ 65%V, ñôït sau thu ñöôïc röôïu noàng ñoä coàn 5 ÷ 30%V. Tuøy theo yeâu caàu cuûa ngöôøi saûn xuaát vaøngöôøi tieâu duøng coù theå pha ñaáu hai loaïi röôïu vôùi nhau hoaëc ñeå rieâng.

Quaù trình chöng caát hoaøn toaøn thuû coâng neân röôïu sau khi chöng caát vaãn coù ñoä ñuïc chöùkhoâng hoaøn toaøn trong suoát.

3.3 Coâng ngheä saûn xuaát röôïu caànRöôïu caàn laø loaïi röôïu leân men töø nhieàu nguoàn nguyeân lieäu coù chöùa gluxit khaùc nhau.

Tröôùc ñaây nguyeân lieäu saûn xuaát röôïu caàn laø caùc loaïi gaïo cuûa luùa nöông (luùa caïn) hoaëc söû duïngsaén, ngoâ.

Men thuoác baéc duøng ñeå saûn xuaát röôïu caàn, veà cô baûn cuõng gioáng nhö loaïi men duøng saûnxuaát röôïu neáp than hay röôïu ñeá , nhöng thay vì thuoác baéc, ngöôøi mieàn nuùi söû duïng caùc loaïi laùröøng coù nhieàu tinh daàu. Chaát löôïng röôïu caàn phuï thuoäc nhieàu vaøo soá löôïng vaø loaïi laù naøy. Ngöôøita phaân ra ba loaïi men: men 1 laù, men 2 laù, men 3 laù.

Ñieåm khaùc bieät nöõa laø röôïu caàn khoâng qua chöng caát, khoâng coù haõm coàn vaø söû duïng baõröôïu maø chæ söû duïng dung dòch leân men

3.3.1 Sô ñoà qui trình saûn xuaát röôïu caàn

Hình 5.16: Sô ñoà qui trình saûn xuaát röôïu caànChaát löôïng röôïu caàn ñöôïc ñaùnh giaù ôû söï haøi hoøa giöõa caùc thaønh phaàn cuûa axit höõu cô,

coàn, ñöôøng vaø höông thôm. Noàng ñoä coàn trong röôïu caàn töông ñöông hoaëc lôùn hôn khoâng nhieàu

cuûa caùc loaïi bia.





Chöông 6: Kyõ thuaät saûn xuaát röôïu pha cheá vaø nöôùc giaûi khaùt Tr ường C Đ Nghề Sóc Tr ăng


Chöông 6: KYÕ THUAÄT SAÛN XUAÁT RÖÔÏU PHA CHEÁ VAØ NÖÔÙCGIAÛI KHAÙT

**********

1. KHAÙI NIEÄM1.1 Röôïu pha cheáRöôïu pha cheá laø saûn phaåm röôïu do qui trình pha troän maø coù töø nguyeân lieän cô baûn laø coàn

tinh cheá, röôïu neàn (goác), nöôùc meàm, ñöôøng, axit höõu cô thöïc phaåm vaø moät soá phuï gia nhö maøu,höông,… ñaëc tröng cho teân goïi cuûa saûn phaåm.

Döïa vaøo thang chöõ röôïu coù theå phaân saûn phaåm röôïu pha cheá thaønh 3 loaïi.- Nhoùm röôïu uoáng cao ñoä coù thang chöõ röôïu töø 35 ÷ 45%V etanol.- Nhoùm röôïu uoáng trung bình coù thang chöõ röôïu töø 25 ÷ 35%V etanol.- Nhoùm röôïu uoáng thaáp ñoä coù thang chöõ röôïu töø 10 ÷ 25%V etanol.1.2. Nöôùc giaûi khaùtNöôùc giaûi khaùt goàm coù: nöôùc chöùa khí cacbonic, nöôùc giaûi khaùt pha cheá, nöôùc giaûi khaùt

chöõa beänh.- Nöôùc chöùa khí cacbonic hay goïi laø nöôùc baõo hoøa CO2 (nöôùc soda). Loaïi nöôùc naøy chæ laønöôùc uoáng thoâng thöôøng ñöôïc laøm laïnh ñeán 12 - 15 0C roài ñem suïc khí ñeå hoøa tan CO2.

- Nöôùc giaûi khaùt pha cheá goàm coù 2 loaïi: nöôùc giaûi khaùt pha cheá coù gas vaø nöôùc giaûi khaùtpha cheá khoâng coù gas

Nöôùc giaûi khaùt pha cheá laø moät loaïi nöôùc uoáng nhaân taïo gồm nhieàu caáu töû khaùc nhauñöôïc pha cheá ôû traïng thaùi ñoàng nhaát. Trong ñoù nöôùc chieám 80-90%, caùc chaát hoøa tan chieámkhoaûng 10-12% (troïng löôïng).

Thaønh phaàn nöôùc giaûi khaùt pha cheá goàm caùc caáu töû sau: Nöôùc meàm, ñöôøng, acid, chaátmaøu, chaát muøi (hay hoãn hôïp caùc chaát muøi töï nhieân nhö nöôùc eùp traùi caây,...), CO2 (ñoái vôùi nöôùcgiaûi khaùt pha cheá coù gas) vaø moät soá chaát phuï gia khaùc (chất bảo quaûn, chất taïo nhuõ,...)

- Nöôùc giaûi khaùt chöõa beänh bao goàm caùc nöôùc muoái khoaùng töï nhieân hay pha cheá töø caùcchaát hoùa hoïc vôùi tæ leä xaùc ñònh.2. CHUAÅN BÒ NGUOÀN NGUYEÂN LIEÄU TRONG SAÛN XUAÁT RÖÔÏU PHA CHEÁ VAØ NÖÔÙCGIAÛI KHAÙT

2.1. Saûn xuaát xiroâ Ñöôøng laø thaønh phaàn quan troïng trong röôïu pha cheá, nöôùc giaûi khaùt pha cheá (sau nöôùc

baõo hoøa CO2). Ñöôøng laøm haøi hoøa veà vò, laøm taêng muøi thôm cho saûn phaåm, ngoaøi ra goùp phaànvaøo vieäc giöõ CO2 cho nöôùc giaûi khaùt thaønh phaåm.

2.1.1. Muïc ñíchNaáu nöôùc ñöôøng (siroâ) laø chuaån bò vieäc hoaøn taát caùc ñieàu kieän caàn thieát ñeå hoøa tan caáu töû

ñöôøng vaøo hoãn hôïp thaønh phaåm moät caùch toát nhaát (nhanh, ñuùng kyõ thuaät, ñuùng ñònh löôïng vaøbaûo ñaûm chaát löôïng,...) ñoàng thôøi thoâng qua vieäc naáu nöôùc ñöôøng, caùc vi sinh vaät laãn trong nöôùcñöôøng bò tieâu dieät, söï coù maët cuûa acid trong nöôùc ñöôøng (xiroâ traéng) cuøng vôùi taùc duïng cuûa nhieätñoä, nöôùc... sacaroza ñöôïc chuyeån thaønh ñöôøng hoaøn nguyeân laøm cho vò ngoït dòu hôn, taùc duïnggiaûi khaùt vaø choáng meät moûi nhanh hôn ñoàng thôøi taïo ñoä oån ñònh (hay ñoä beàn hoùa hoïc) cuûa saûnphaåm toát hôn. Ngoaøi ra naáu nöôùc ñöôøng coøn coù taùc duïng giuùp cho quaù trình laøm saïch dòch ñöôøngñaït hieäu quaû cao hôn (keát hôïp söï keo tuï vaø khaû naêng haáp thuï caùc chaát keo tuï ñoù taïi nhieät ñoä caocuûa moät soá nguyeân lieäu nhö loøng traéng tröùng... maø ta loaïi caùc keo tuï- taïp chaát- ñoù ra trong nöôùcñöôøng...)







Toùm laïi naáu nöôùc ñöôøng laø quaù trình chuyeån nöôùc ñöôøng thaønh xiroâ ñaït tieâu chuaån chaátlöôïng kyõ thuaät cho saûn xuaát.

- Tuyø theo töøng loaïi nöôùc giaûi khaùt vaø kyõ thuaät saûn xuaát khaùc nhau vaø keát hôïp vôùi thòhieáu, nhu caàu cuûa ngöôøi duøng maø noàng ñoä ñöôøng trong thaønh phaåm coù khaùc nhau:

+ Nöôùc giaûi khaùt pha cheá coù gas giao ñoäng 80 ÷100g/l

+ Nöôùc giaûi khaùt leân men coù gas giao ñoäng 70 ÷100g/l+ Nöôùc suoái (töï nhieân, nhaân taïo) giao ñoäng ≤ 20g/l 2.1.2. Caùc quaù trình cô baûn xaûy ra khi naáu nöôùc ñöôøng

- Söï hoaø tan ñöôøng trong nöôùc: Ñoä hoøa tan cuûa ñöôøng phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä cuûa nöôùc(Baûng 6 trang 14) treân cô sôû ñoù thoâng thöôøng ngöôøi ta thöôøng duøng nöôùc ≥ 600C ñeå hoøa tanñöôøng vaø hoøa tan ngay trong thieát bò naáu keát hôïp vôùi loaïi taïp chaát (boït, raùc) sau ñoù gia nhieät ñuntieáp cho tôùi soâi vaø chuyeån hoùa nöôùc ñöôøng thaønh xiroâ.

- Söï keo tuï vaø keát tuûa cuûa taïp chaát: tröø moät soá loaïi ñöôøng cao caáp, coøn ña phaàn ñöôøngduøng trong saûn xuaát coøn laãn khaù nhieàu caùc taïp chaát khaùc nhau, cuøng caùc taïp chaát cuûa nöôùcchuøng thöôøng laø

+ Caùc daïng protic, pectin, caùc chaát höõu cô khaùc,...: trong quaù trình naáu do taùcduïng cuûa nhieät ñoä pH,... chuùng bò keát tuûa vaø thöôøng bò noåi theo boït (vì vaäy yeâu caàu kyõ thuaättrong naáu laø vôùt heát boït) vaø moät soá ít ôû daïng lô löûng.

+ Caùc caën laéng khoâng tan vaø laãn trong ñöôøng, nöôùc: thoâng thöôøng chuùng cuõng boïtcuoán theo.

-Söï chuyeån hoùa ñöôøng: taïi pH acid yeáu (5.5 ÷ 6.5) vaø nhieät ñoä ≥ 800C ñöôøng sacarozachuyeån thaønh ñöôøng hoaøn nguyeân trong moâi tröôøng nöôùc theo phaûn öùng.

t0

C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6

(sacaroza) pH (glucoza) (fructoza)

Söï chuyeån hoùa naøy xaûy ra ngay caû khi chöa cho acid - nhöng ít vaø chaäm, noù xaûy ra nhieàunhaát khi baét ñaàu cho acid vaøo trong quaù trình naáu trong giôùi haïn nhieät ñoä 75 ÷ 900C. Söï chuyeånhoùa caøng hoaøn toaøn , chaát löôïng xiroâ caøng cao.

Ngoaøi ra trong quaù trình saûn xuaát, thöïc teá coøn coù moät soá quaù trình khaùc xaûy ra noù coù taùcduïng khaùc nhau ñoái vôùi chæ tieâu chaát löôïng xiroâ, ví duï:

+Quaù trình haáp phuï cuûa nguyeân lieäu phuï ñoái vôùi caùc keo tuï, caën cuûa dòch ñöôøngkhi naáu: giuùp cho vieäc taùch taïp chaát toát hôn.

+ Quaù trình chaùy ñöôøng: Xaûy ra khi naáu khoâng ñuùng cheá ñoä kyõ thuaät ( nhieät ñoäquaù cao ≥ 1200C) hay cheá ñoä khuaáy ñaûo khoâng toát ñöôøng bò keát dính vaøo thaønh thieát bò - noùng,chaùy cuïc boä xaûy ra hieän töôïng caramen hoùa... laøm giaûm chaát löôïng vaø haøm löôïng ñöôøng cuûaxiroâ...

+ Taïi nhieät ñoä cao vaø aùp suaát thaåm thaáu lôùn: Caùc vi sinh vaät bò tieâu dieät.+ Söï baøi khí: khoâng khí, oxy coù trong nöôùc haàu nhö bò loaïi heát trong quaù trình naáu

ña phaàn ôû daïng boït vaø theo hôi nöôùc.+ Hieän töôïng bay hôi nöôùc laøm giaûm (H2O) trong xiroâ: Neáu naáu quaù laâu, nöôùc

maát nhieàu, xiroâ ôû traïng thaùi baõo hoøa hay quaù baõo hoøa ñöôøng vaø khi laøm laïnh deã keát dính trôû laïi,gaây caûn trôû cho quaù trình saûn xuaát. Ñeå khaéc phuïc hieän töôïng naøy caàn khoáng cheá toát noàng ñoä

ñöôøng trong xiroâ, naáu ñuùng kyõ thuaät vaø khoâng neân baûo quaûn xiroâ laâu (toát nhaát naáu ngaøy naøo saûnxuaát ngaøy ñoù).







2.1.3. Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình naáu vaø xiroâ - Chaát löôïng nguyeân lieäu: Nöôùc - ñöôøng, ñaëc bieät laø nöôùc, neáu nöôùc cöùng vaø quaù cöùng

hay coù ñoä kieàm cao ñeàu laøm giaûm chaát löôïng xiroâ (laøm taêng nhieät ñoä soâi, gaây söï bieán maøu, chaùyñöôøng, laøm hao toån ñöôøng do coù caùc thaønh phaûn öùng giöõa ñöôøng vaø caùc chaát dö trong nöôùc).

- Nhieät ñoä naáu phuï thuoäc vaøo noàng ñoä sacaroza (noùi chung coù caùc chaát hoøa tan khaùc).

Haøm löôïng ñöôøng caøng cao nhieät ñoä soâi caøng lôùn (baûng 8 trang 15). Trong saûn xuaát, bình thöôønghaøm löôïng ñöôøng ñöôïc khoáng cheá 50÷ 70% (töông öùng vôùi nhieät ñoä 101.05 ÷ 105.050C).

- Thieát bò, ñieàu kieän vaø kyõ thuaät naáu: Caùc yeâu caàu naøy toát seõ haïn cheá ñöôïc caùc hieäntöôïng laøm giaûm chaát löôïng xiroâ ñaõ neâu treân vaø giuùp cho quaù trình naáu thöïc hieän toát hôn.

Vì vaäy, muoán cho quaù trình naáu toát, chaát löôïng xiroâ cao caàn:+ Chæ duøng nöôùc meàm naáu xiroâ+ Thöïc hieän ñuùng caùc cheá ñoä kyõ thuaät khi naáu (nhieät ñoä naáu, cheá ñoä khuaáy ñaûo,

phöông phaùp vaø thôøi ñieåm cho phuï lieäu loaïi taïp chaát, hôùt boït, cho acid... cuøng vôùi vieäc ñònhlöôïng chính xaùc: Nöôùc - ñöôøng - phuï gia, acid).

2.1.4. Caùc phöông phaùp naáu

- Naáu thuû coâng (nhieân lieäu: than, cuûi, ñieän,...)- Naáu cô khí (hôi nöôùc)

2.1.5. Sô ñoà coâng ngheä naáu xiroâ

a) b)

Hình 6.1: Sô ñoà coâng ngheä naáu xiroâa) Naáu theo phöông phaùp thuû coâng b) Naáu theo phöông phaùp cô giôùi hoùa vaø töï ñoäng hoùa

Ñöôøng Nöôùc

Gia nhieät nöôùcHoøa tan ñöôøng

Loïc sô boä Hoøa tan ñöôøng

Loaïi boû taïpchaát noåi vaø boït

Nöôùc

Naáu nöôùc ñöôøng Gia nhieät

Naáu soâi, haáp phuïvôùt boït, loaïi chaát

haáp phuï

Boã sung hôïp chaát haáp phu(caën, keo, maøu, muøi,…)

Boät trôï loïc,boät than,..

Axit

Tröùng

Axit

Boät trôï loïc

Axit hoùa ñeå chuyeån ñöôøng

Loïc vaø laøm nguoäi Loïc trong vaø laømnguoäi xiroâ traéng

Xiroâ traéng







a. Naáu nöôùc ñöôøng (xiroâ) thuû coâng- Neáu ñöôøng coù chaát löôïng quaù keùm, quaù nhieàu taïp chaát... ñöôïc hoøa tan vaø loïc sô boä

tröôùc. Löôïng nöôùc duøng ñeå hoøa tan, loïc sô boä trung bình baèng 40÷ 50% troïng löôïng ñöôøng (xiroâ65÷ 70% ñöôøng).

- Loïc sô boä ñöôïc thöïc hieän thuû coâng baèng thuøng löôùi hay roå raù loùt vaûi, vaûi maøn nhieàu lôùp.

Loïc xong ñöa ñi naáu ngay.- Ñöôøng coù chaát löôïng toát, tieán haønh hoøa tan nhö sau: Cho nöôùc vaøo noài naáu ñöôøng (noàiquaân duïng, chaûo gang,...) thöôøng theo tæ leä nhö treân. Ñun noùng nöôùc ( than, cuûi,...) leân nhieät ñoä50 ÷ 600C thì cho ñöôøng vaøo, vöøa cho ñöôøng vöøa khuaáy ñaûo (baèng tay) vaø ñun nhoû löûa ( nhieät ñoä≥ 600C chuùt ít) cho ñöôøng tan heát. Khi naøy boït baån noåi leân (cuøng caùc taïp chaát nheï nhö: giaáy, raùcneáu coù) caàn vôùt heát ra. Cho ñuû löôïng acid caàn thieát vaø tieáp tuïc ñaûo ñeàu - ñun löûa bình thöôøng(khoâng gia nhieät quaù nhanh) ñeå vöøa naáu (taêng nhieät ñoä) vöøa vôùt boït baån vaø traùnh chaùy kheùtñöôøng ôû ñaùy noài naáu.

Khi dung dòch ñöôøng saép soâi (laên taêng suûi boït- vaøo khoaûng ≥ 900C) cho taùc nhaân haáp phuï(keøm loøng traéng tröùng vaøo) ñeå haáp phuï caùc chaát caën baån (caùc chaát keo tuï do yeáu toá nhieät ñoä,pH, caùc caën lô löûng daïng haït cuûa nöôùc, caën khoâng hoøa tan cuûa ñöôøng,...) vaø ñun soâi bình thöôøng5÷10 phuùt thì vôùt heát caùc taùc nhaân haáp phuï cuøng boït ra. Tieáp tuïc ñun soâi khoaûng 10 ÷ 15 phuùt thìngöøng naáu vaø ñöa ñi loïc (vôùt boït vaø khuaáy ñaûo trong suoát quaù trình naáu).

Quaù trình loïc theo phöông phaùp loïc tinh, thuû coâng - baèng caùc roå raù, löôùi coù loùt vaûi, vaûimaøn hay caùc thuøng loïc (hình )

1- Voû thuøng loïc 12- Löôùi loïc thoâ ( d loã = 3 ÷ 5 mm) 33- Löôùi loïc mòn (d loã = 1 ÷ 2 mm)4- Oáng thaùo xiroâ trong

(a) Xiroâ ñuïc(b) Xiroâ trong 4

Hình 6.2: Thuøng loïc-Xiroâ noùng chöùa trong thuøng (a), caën baån caùc loaïi ñöôïc giöõ laïi nhôø löôùi loïc thoâ 2 vaø löôùi

loïc mòn 3, xiroâ trong (b) ñöôïc thaùo ra qua ñöôøng oáng 4.- Vöøa loïc, vöøøa laøm nguoäi (töï nhieân). Thôøi gian loïc phuï thuoäc vaøo löôïng xiroâ loïc, chaát

löôïng ñöôøng, nöôùc vaø möùc ñoä saïch (thoaùng) cuûa löôùi loïc, dieän tích loïc, ñoä nhôùt xiroâ,...Chaát löôïng xiroâ khoâng cao (khoâng thaät trong, ñöôøng chuyeån hoùa khoâng hoaøn toaøn, deã

chaùy ñöôøng vaø xiroâ thöôøng coù maøu vaøng nhaït - do söï caramen hoùa ôû möùc ñoä thaáp) b. Naáu nöôùc ñöôøng (xiroâ) theo phöông phaùp cô giôùi vaø töï ñoäng- Thieát bò naáu: Laø caùc noài baèng ñoàng hay baèng theùp khoâng ræ, noài coù 2 voû, giöõa 2 voû chöùa

hôi nöôùc (taùc nhaân nhieät) ñeå naáu xiroâ. Dung tích noài tuøy theo coâng suaát thieát keá vaø saûn xuaát thöïcteá, trung bình thöôøng 1÷4m3 /noài.

Caùnh khuaáy cuûa noài coù Vtb = 30voøng/phuùt vaø nhieät ñoä naáu giao ñoäng töø 90 ÷ 1100C.-Tieán haønh naáu xiroâ baèng noài 2 voû (hình 6.3)+ Cho nöôùc vaøo noài theo ñònh löôïng (ñoïc treân 12), cho hôi nöôùc vaøo ñeå gia nhieät (qua 7)

ñoàng thôøi vôùi vieäc truïc khuaáy (4) vaø caùnh khuaáy (5) laøm vieäc.Khi nhieät ñoä ñaït khoaûng 600C (theo doõi qua nhieät keá) thì cho ñöôøng vaøo: Vöøa cho ñöôøng,

vöøa khuaáy ñaûo (vaän toác phaûi ñaït möùc toái ña cho pheùp), hoøa tan xong vôùt heát boït vaø taïp chaát noåi.Neáu phaûi loïc sô boä: Bôm dòch ñöôøng ñi loïc sau ñoù nöôùc ñöôøng trong ñöôïc bôm trôû laïi noàinaáu ñeå naáu xiroâ.

2(a)

(b)









Quaù trình cô hoïc laø quaù trình giöõ laïi treân beà maët nguyeân lieäu loïc (vaûi loïc, giaáy loïc, boângcellulo, boät loïc,... vaø caû caùc nguyeân lieäu loïc phuï ñöôïc hình thaønh trong quaù trình loïc nhö caùc lôùpboät trôï loïc, boät than, caën vaø taïp chaát cuûa xiroâ,..) caùc phaàn töû raén coù kích thöôùc lôùn hôn kíchthöôùc loã cuûa nguyeân lieäu loïc hay khe hôû cuûa caùc phaàn töû raén khaùc naèm treân beà maët nguyeân lieäuloïc.

Quaù trình loïc ñöôïc tieán haønh taïi nhieät ñoä 86 ÷ 900

C baèng maùy loïc, thöôøng söû duïng laømaùy loïc eùp khung baûn (hình 7.9).a. Tieán haønh loïc: goàm caùc quaù trình loïc xiroâ vaø röûa baõ loïc.-Röûa, veä sinh maùy tröôùc khi loïc -laép maùy loïc (eùp thöù töï baûn, vaûi (hay giaáy loïc), khung

baûn,... xen keõ vaø vít chaët laïi...)-Bôm xiroâ noùng (80 ÷ 900C) coù laãn caû caùc hôïp chaát haáp phuï vaøo ñaày maùy (ñöôøng ra 5

ñoùng, môû van xaû khí 7), khi xiroâ ñaõ ñaày maùy, ñoùng van xaû khí, môû van ôû ñöôøng ra 5 vaø tieáp tuïcbôm taêng aùp löïc ñeå loïc. AÙp löïc loïc toái ña vôùi xiroâ trung bình: 2.5 ÷ 3Kg/m 3. Dòch trong ban ñaàuneáu khoâng thaät trong (quan saùt taïi coác 7), ñöôïc ñöa quay loïc laïi. Khi naøo dòch trong ñaït yeâu caàu-cho vaøo thuøng chöùa. Quaù trình loïc keát thuùc khi heát xiroâ (trong coác 7 vaø 6).

Trong quaù trình loïc neáu caàn boã sung theâm boät trôï loïc thì tieán haønh nhö sau: Boät trôï loïchoøa vôùi nöôùc noùng vaø bôm tröïc tieáp vaøo maùy loïc theo ñöôøng oáng naïp lieäu 4. Hoaëc troän ñeàu cuøngxiroâ tröôùc khi bôm ñi loïc. Trong quaù trình loïc caùnh khuaáy laøm vieäc bình thöôøng.

- Vieäc röûa baõ tieán haønh nhö sau: Coù theå röûa ngay treân maùy baèng caùch bôm nöôùc noùng ≥

800C theo chieàu thuaän. Neáu nöôùc röûa coù haøm löôïng ñöôøng 0.5 ÷ 0.6% thì thoâi khoâng röõa nöõa.Khi thoâi röûa, thaùo maùy laáy baõ ra xöû lyù. Neáu haøm löôïng ñöôøng nhieàu trong baõ vaø röûa thuaänkhoâng theå thu hoài ñöôïc nhieàu (noàng ñoä ñöôøng trong nöôùc röûa > 0.6%) maø trong xiroâ löôïngñöôøng laïi thaáp (bò pha loaõng bôûi nöôùc röûa): < 60 ÷ 65%, thì thaùo baõ ra, cho vaøo khuaáy troän vaøgia nhieät (nhieät ñoä ≤ 900C) sau ñoù cho vaøo loïc gioáng nhö treân. Nöôùc röûa coù löôïng ñöôøng < 5%

thì thoâi. Naêng suaát loïc phuï thuoäc dieän tích loïc, aùp löïc loïc, noàng ñoä nhôùt cuûa xiroâ vaø nguyeân lieäuloïc (chính, phuï). Tröôøng hôïp quaù trình loïc bò taéc (taïp chaát nhieàu hay bòt kín caùc loã loïc) bieåu hieänlaø aùp löïc ñaàu vaøo cheânh leäch quaù nhieàu so vôùi ñaàu ra ( ≥ 2 Kg/cm3) thì phaûi thoâng röûa: cho nöôùc800C chaïy ngöôïc chieàu giaûm söï cheânh leäch aùp suaát, laïi tieáp tuïc loïc hay ngöøng loïc, thaùo baõ, veäsinh laïi nguyeân lieäu loïc xong laép laïi vaø baét ñaàu loïc nhö ban ñaàu. AÙp löïc loïc trung bình: Ñaàu vaøo2.5 ÷ 3Kg/cm2, ñaàu ra 1.5 ÷ 2 Kg/cm2

b. Quaù trình xöû lyù, taùi cheá boät trôï loïc nhö sau:Giaûi thích quaù trình

- Giai ñoaïn hoøa tan trong nöôùc ≥ 800C: ta caàn khuaáy ñaûo gia nhieät xong cho chaûy traøn (ñeåyeân) - coù theå acid hoùa baèng H2SO4 loûng

- Giai ñoaïn thöïc hieän röûa nöôùc chaûy traøn nhieàu laàn nöôùc noùng, laïnh: Thì caùc chu kyø laäplaïi nhö treân vôùi caùc nhieät ñoä khaùc - Laàn cuoái röûa baèng nöôùc thöôøng vaø chaát tan trong nöôùc ≤

0.1% laø ñöôïc.- Giai ñoaïn laéng gaïn hay loïc eùp ñeå thu hoài boät trôï loïc ñeå duøng laïi ngay hay saáy khoâ ñeå

duøng sau .+Thöôøng taän thu khi duøng boät trôï loïc ñôn thuaàn (diatomid, hyflosubereel,...)+Neáu laø hoãn hôïp caû boät trôï loïc, boät than - caàn kieåm tra hieäu suaát haáp phuï vaø xöû

lyù caån thaän hôn ( nhö gia nhieät - eùp, saáy khoâ,...)c. Vaûi loïc, boâng xellulo (nguyeân lieäu loïc), ñöôïc taåy, röûa (veä sinh) saïch baõ loïc ñeå duøng

cho caùc laàn sau. Giaáy loïc 1 laàn ñoù vöùt boû.- Thôøi gian loïc tuøy theo löôïng xiroâ vaø thieát bò, trung bình loïc eùp 1÷1 giôø 30 phuùt (keå caûröûa baõ).







Hình 6.5: Quaù trình xöû lyù taùi sinh boät trôï loïc 2.1.7. Laøm nguoäi xiroâ

Ñeå ñöa nhieät ñoä xiroâ veà nhieät ñoä toái öu caàn thieát cho quaù trình chuaån bò xiroâ baùn thaønhphaåm theo yeâu caàu kyõ thuaät. Hay noùi caùch khaùc laø ñöa xiroâ traéng veà nhieät ñoä toái öu cho vieäcñoàng hoùa caùc caáu töû khaùc.( Chaát maøu, chaát muøi, dòch nöôùc quaû trong, phuï gia,...) thaønh xiroâ baùnthaønh phaåm ñaït yeâu caàu coâng ngheä vaø giaûm söï hao toån chuùng do nhieät ñoä gaây ra.

- Thoâng thöôøng laøm laïnh töï nhieân (thuû coâng) baèng nöôùc kieåu trao ñoåi giaùn tieáp vaø toátnhaát laø laøm laïnh baèng thoåi khí CO2 tröïc tieáp. Nhieät ñoä yeâu caàu vaøo khoaûng ≤ 4 ÷ 100C khi duøng

cho saûn xuaát ngay (phoái cheá höông lieäu) vaø nhieät ñoä thöôøng khi chöa saûn xuaát ngay (döï tröõ saûnxuaát trong ngaøy hay ngaøy sau).Xiroâ laïnh neáu caàn döï tröõ ñöôïc chöùa trong caùc thuøng kín, voâ truøng baèng saét traùng men,

epoxy hay baèng ñoàng, nhoâm, theùp khoâng ræ.-Khi caàn vaän chuyeån, toát nhaát duøng aùp löïc CO2 ñöa xiroâ ñi trong caùc ñöôøng oáng kín:

traùnh duøng khoâng khí neùn vì khoâng khí seõ hoøa tan vaøo xiroâ, laøm giaûm hay caûn trôû hoøa tan CO2 vaøo neáu khoâng khí khoâng ñöôïc khöû truøng toát seõ gaây nhieãm caùc vi sinh vaät vaøo laøm hoûng xiroâ.

2.1.8. Tieâu chuaån chaát löôïng xiroâ traéng- Trong suoát, khoâng maøu, khoâng coù muøi laï.- Haøm löôïng ñöôøng trung bình 65 ÷ 70% (min: 50%; max:75%)- Löôïng ñöôøng chuyeån hoùa > 60% (thuû coâng) vaø ≥ 90 ÷ 95% (saûn xuaát cô giôùi vaø töï ñoäng

hoùa) Baûng 6.1: Haøm löôïng ñöôøng trong xiroâ ôû caùc noàng ñoä khaùc nhau.

Haøm löôïng ñöôøng (g) Khoái löôïngrieâng cuûaxiroâ (d4

20)

Haøm löôïng ñöôøng (g) Khoái löôïngrieâng cuûaxiroâ (d4

20)Trong 100gxiroâ ôû 200C

Trong 1 lít ôû200 /40

Trong 100gxiroâ ôû 200C

Trong 1 lít ôû200 /40

50,050,451,0

51,452,0

614.78620.81629,89

635,97645,13

1,23641,23421,2376

1,23981,2431

62,062,463,0

63,464,0

804,94811,62821,68

828,42838,58

1,30101,30331,3069

1,30931,3130

Baõ loïc (boät trôï loïcvaø caën xiroâ)

Hoøa tan trong nöôùc ≥ 800C

Thöïc hieän röûa nöôùcchaûy traøn nhieàu laàn

nöôùc noùng, laïnh

Laéng gaïn hay loïc eùpñeå thu hoài boät trôï loïcñeå duøng laïi ngay hay

saáy khoâ ñeå duøng sau







52,453,053,454,054,4

55,055,456,056,457,057,458,058,459,059,460,060,461,061,4

651,00660,50666,68676,00682,23

691,64697,93707,41713,65723,32729,68739,36745,82755,55762,06771,87778,44788,33794,96

1,24541,24871,25101,25441,2567

1,26011,26241,26581,26811,27161,27391,27741,27971,28321,28561,28911,29111,29561,2976

64,465,065,466,066,4

67,067,468,068,469,069,470,070,471,071,472,072,472,873,0

845,37855,61862,47872,80879,71

890,13897,11907,61914,64925,24932,33943,02950,17960,95968,17979,04986,31993,62998,28

1,31541,31901,32151,32521,3276

1,33131,33381,33751,34001,34371,34621,35001,35251,35631,35881,36261,36521,36771.3690

2.1.9. Caùc tính toaùn caàn thieát trong quaù trình naáu xiroâ 2.1.9.1 Tính löôïng nöôùc caàn thieát

N =(a.b)xK (Kg nöôùc/100lít xiroâ)Trong ñoù:

- b: Noàng ñoä xiroâ caàn naáu.- a: Khoái löôïng rieâng cuûa xiroâ caàn naáu (noàng ñoä b vaø taïi 200C) theo baûng 6.1K: Heä soá (tính cho söï hao huït nöôùc do bay hôi khi naáu. Naáu thuû coâng: thöôøng K =

1.03 (töông ñöông vôùi löôïng nöôùc bay hôi töø 2 ÷ 5%). Naáu cô giôùi vaø töï ñoäng tuy nhieät ñoä thaápnhöng keùo daøi, K cuõng giao ñoäng khoaûng 1.02 ÷ 1.03).

Ví duï:Muoán naáu 300 lít siroâ coù noàng ñoä 66%, theo baûng 6.1 ta bieát ôû nhieät ñoä 200C dungdòch coù khoái löôïng rieâng laø 1,3252.

Do ñoù ôû noàng ñoä 66%, 100 lít seõ chöùa:

463,87100

6652,132=

×

kg ñöôøng ≈ 87,5 kgMuoán coù 300 lít siroâ caàn:

87,5 x 3 = 262,5 kg ñöôøngLöôïng nöôùc chöùa trong 300 lít siroâ laø

4,135100

33452,132=

×× kg

Khi ñun soâi coù khoaûng 2 -5% nöôùc bay hôi. Do ñoù löôïng nöôùc thöïc teá caàn khoaûng:135,4 x 1,03 = 139,6 kg nöôùc

+ Trong thöïc teá neáu duøng ñöôøng RS hay RE., ñeå thuaän tieän coù theå quy ñònh tæ leä nöôùc

trung bình: 40 ÷ 50% troïng löôïng ñöôøng, xiroâ sau khi naáu seõ ñaït khoaûng 65 ÷ 75%.+ Töø löôïng ñöôøng ñaõ bieát (tính töø noàng ñoä xiroâ traéng vaø tra theo baûng 6.1 seõ tính ra löôïngxiroâ caàn ñeå pha trong thaønh phaåm theo yeâu caàu cuûa kyõ thuaät cuï theå.







2.1.9.2 Acid (citric, lactic,...) ñeàu ñöôïc chuaån bò saûn xuaát ôû daïng dung dòch:400 ÷ 500g/l (noàng ñoä 40 ÷ 50% troïng löôïng)

* Tính toaùn löôïng acid caàn thieát ñeå naáu xiroâ nhö sau:Ga = G. n(a) (g)

Trong ñoù

G: Löôïng nöôùc giaûi khaùt saûn xuaát töông öùng vôùi löôïng ñöôøng naáu (lít).n(a): Noàng ñoä acid trong nöôùc giaûi khaùt.Trong thöïc teá thöôøng coù söï hao huït vaø acid bò huùt aåm trong quaù trình baûo quaûn neân ñoä

tinh khieát giaûm ñi,.. vaäy Gn thöïc teá khi naøy seõ laø:Ga(t.t) = Gn /b (g)

Trong ñoùb. Heä soá thöïc teá thöôøng b = 0.97

Acid thöôøng ñöôïc chuaån bò döôùi daïng dung dòch coù haøm löôïng 40 ÷ 50% (troïng löôïng).Vaäy löôïng dung dòch acid caàn laø:

Na = Ga(t.t) / n(a1) lítn(a1): Noàng ñoä acid trong dung dòch ñaõ chuaån bò saún (g/l)

Hay Na = Ga(t.t) x d/n(a1) kgTrong ñoù:

d. Khoái löôïng rieâng cuûa dung dòch acid (vôùi acid chanh dung dòch coù noàng ñoä100g/l: d = 1.332(kg/l)...)

2.2 Saûn xuaát nöôùc baõo hoøa CO2 2.2.1.Muïc ñích:

Laø chuaån bò ñuû soá löôïng, chaát löôïng nöôùc baõo hoøa CO2 laø caáu töû quan troïng nhaát chieámlöôïng nhieàu nhaát trong quaù trình saûn xuaát nöôùc giaûi khaùt pha cheá. Ngoaøi ra vieäc baõo hoøa CO 2

trong nöôùc, ngoaøi vaán ñeà pha troän hai caáu töû ñoàng nhaát vôùi nhau coøn coù taùc duïng laøm taêng tínhoån ñònh (loaïi boû khoâng khí, taïp chaát khaùc trong nöôùc,...), giaûm hao toån caùc thaønh phaàn khaùc(nhö chaát maøu, phuï gia, höông lieäu,....) khi baõo hoøa CO2 vaø goùp phaàn ñôn giaûn hoùa cho kyõ thuaätvaø thieát bò saûn xuaát.

2.2.2.Quaù trình baõo hoøa CO 2 CO2 trong nöôùc giaûi khaùt khi uoáng gaây vò cay teâ ôû löôõi vaø vaøo cô theå noù bay hôi laøm

giaûm nhieät ñoä –gaây caûm giaùc haáp daãn vaø laøm maùt cô theå. Ngoaøi ra vò ngon vaø ñoä boït cuûa caùcloaïi nöôùc uoáng coù gaz phaàn lôùn do CO2 quyeát ñònh.

Trong nöôùc CO2 luoân luoân toàn taïi ôû 2 daïng töï do vaø keát hôïp ôû traïng thaùi caân baèng sau:CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3

- 2H+ + CO3-2

2.2.2.1 Caùc daïng lieân keát cuûa CO2 trong nöôùc - Hoøa tan, lieân keát haáp thuï töï do: laø CO2 hoøa tan vaøo phaân töû chaát loûng baèng khueách taùn,

ñoä beàn cuûa lieân keát naøy chuû yeáu phuï thuoäc vaøo aùp suaát rieâng phaàn cuûa CO 2 treân beà maët chaátloûng vaø nhieät ñoä cuûa dung dòch vôùi noàng ñoä cuûa CO2 trong dung dòch. Lieân keát naøy aûnh höôûnglôùn ñeán möùc ñoä baõo hoøa CO2 trong nöôùc giaûi khaùt.

- Lieân keát haáp thuï treân beà maët caùc chaát hoaït ñoäng mang ñieän tích döông, goàm caùc chaátkeo höõu cô vaø daãn xuaát cuûa chuùng. Caùc chaát hoaït ñoäng beà maët naøy (chuû yeáu laø nguoàn glucid –protit coù trong nöôùc,…) chæ haáp phuï CO2 maø khoâng coù taùc duïng vôùi CO2 laøm cho noàng ñoä CO2 treân beà maët taêng gaáp nhieàu laàn trong dung dòch.

- Lieân keát hoùa hoïc laø söï keát hôïp cuûa CO2 vôùi caùc chaát coù trong dung dòch maø chuû yeáu laøcaùc chaát khoaùng (ñaëc bieät laø caùc chaát gaây ra ñoä cöùng cuûa nöôùc) vaø moät soá hôïp chaát höõu cô khaùc(nhö söï lieân keát cuûa CO2 vôùi etylic,…). Lieân keát hoùa hoïc laøm giaûm löôïng CO2 khi baõo hoøa trong







nöôùc giaûi khaùt pha cheá. Ñoù laø nguyeân nhaân phaûi duøng nöôùc meàm ñeå saûn xuaát nöôùc giaûi khaùt phacheá coù gas.

Ngoaøi lieân keát hoùa hoïc vôùi caùc muoái gaây ñoä cöùng cho nöôùc, coøn caùc daïng lieân keát khaùccuûa CO2 trong nöôùc ñeàu laø caùc lieân keát khoâng beàn vöõng. Chính söï khoâng beàn vöõng ñoù seõ taïo ranhieàu CO2 töï do vaø khi uoáng taïo ra caûm giaùc ngon, deã chòu, giaûi nhieät cho cô theå.

2.2.2.2 Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán söï baõo hoøa CO2

Phuï thuoäc vaøo raát nhieàu yeáu toá trong ñoù quan troïng nhaát, aûnh höôûng nhieàu nhaát laø nhieätñoä vaø aùp suaát. Ngoaøi ra, noàng ñoä, tính chaát cuûa caùc chaát hoøa tan coù trong dung dòch, möùc ñoäkhueách taùn vaø kích thöôùc caùc loaïi keo, beà maët tieáp xuùc giöõa CO 2 vaø nöôùc, toác ñoä chuyeån dòchcuûa chaát loûng,… ñeàu aûnh höôûng (tuøy theo möùc ñoä) ñeán söï baõo hoøa CO2.

a. Aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä vaø aùp suaát Nhieät ñoä nöôùc vaø aùp suaát CO2 treân beà maët chaát loûng aûnh höôûng raát lôùn tôùi möùc ñoä baõo

hoøa cuûa CO2. Aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä, aùp suaát ñeán ñoä baõo hoøa cuûa CO2 trong nöôùc theå hieän trong baûng

sau. Baûng 6.2: Ñoä hoøa tan cuûa CO2 theo nhieät ñoä vaø aùp suaát

Aùp suaát (at)Nhieät ñoä (0C)

Löôïng CO2 hoøa tan (g/l)0.5 1 1.5 2 3 4 5 6

1 2 3 4 5 6 7 8 90123456789

101112131415

16171819202530

5.0204.8214.6364.4684.3084.1614.0213.8853.7393.6063.4783.3603.2493.1483.0492.956

2.8562.7672.6832.6042.5532.1751.885

6.6946.4286.1825.9585.7445.5485.3625.1804.9864.8084.6384.4804.3224.1984.0663.942

3.8083.6903.5783.4723.3782.9002.514

8.3678.0357.7277.7477.1806.9356.7026.4756.3326.0105.7975.6005.4155.2475.0824.927

4.8664.6124.5724.3404.223.6253.142

10.0419.6429.2738.9348.1168.3228.0427.7707.4797.2126.9576.7206.4486.2946.0995.913

5.7125.5355.3675.2085.0674.3503.771

13.38812.85612.36411.91611.48811.09610.72410.3609.9729.6169.3768.9608.6648.3968.1327.884

7.6167.3807.1566.9446.7565.8005.028

16.73516.07016.45614.89514.36013.87013.40512.95012.46512.02011.59511.20010.83010.49510.1659.855

9.5209.2258.9458.6808.4457.2506.285

20.08219.23418.54517.87417.23216.64416.08415.54014.95814.42413.91413.44012.99612.59412.19811.826

11.42711.07010.73410.41610.1348.7007.542

23.42922.49821.63420.85220.10419.41818.46418.13017.45116.82816.23315.68015.16214.69314.23113.797

13.32812.91512.52312.15211.32411.1508.799

Döïa vaøo baûng soá lieäu 6.2 ta thaáy:- Nhieät ñoä nöôùc caøng taêng, ñoä hoøa tan cuûa CO2 trong nöôùc caøng giaûm.- Aùp suaát caøng taêng, möùc ñoä hoøa tan cuûa CO2 trong nöôùc cuõng taêng.

Tuy nhieân, trong thöïc teá vieäc baõo hoøa CO2 trong nöôùc thöôøng ñöôïc thöïc hieän taïi t0 = 1-20C vaø P=0.5-1.5atm. (aùp suaát coøn phuï thuoäc vaøo ñoä beàn cuûa chai, trung bình 0.5-1atm, coøn







trong thuøng chòu aùp coù theå cao hôn), nhöng khoâng quaù 2atm vì khi söû duïng seõ quaù nhieàu boït tôùimöùc khoâng caàn thieát.

b. Aûnh höôûng cuûa noàng ñoä caùc chaát hoøa tan- Trong nöôùc giaûi khaùt pha cheá coù gas, noàng ñoä caùc chaát hoøa tan thöôøng coù hai aûnh höôûng

traùi ngöôïc nhau ñeán möùc ñoä hoøa tan cuûa CO2.

- Caùc chaát ñieän giaûi hoaëc caùc muoái gaây ñoä cöùng cho nöôùc ñeàu laøm giaûm ñoä hoøa tan cuûaCO2 gaây aûnh höôûng xaáu cho quaù trình baõo hoøa CO2 vaø chaát löôïng saûn phaåm.- Caùc chaát taïo keo höõu cô vaø caùc daãn xuaát cuûa chuùng maø cuï theå laø caùc di, mono sacarit,

caùc chaát taïo maøu töø nguoàn töï nhieân (ñieån hình laø caramen), caùc chaát taïo nhuõ (phuï gia) ñeàu laømtaêng ñoä hoøa tan CO2 do khaû naêng haáp phuï cuûa chuùng ñoái vôùi CO2 vaø khaû naêng hoøa tan khueáchtaùn cuûa CO2 vaøo chuùng raát lôùn.

Maët khaùc do caùc chaát naøy taïo cho nöôùc giaûi khaùt pha cheá coù ñoä nhôùt khaù lôùn neân möùc ñoägiöõ CO2 cuõng taêng ñaùng keå, noù goùp phaàn laøm taêng chæ tieâu chaát löôïng saûn phaåm.

Neáu nöôùc duøng trong saûn xuaát laø nöôùc meàm vaø ñöôïc xöû lyù ñuùng yeâu caàu kyõ thuaät thì coùtheå noùi: ña phaàn caùc chaát hoøa tan trong nöôùc giaûi khaùt pha cheá ñeàu laøm taêng möùc ñoä hoøa tan cuûaCO2 trong ñoù. Vaø ñieàu naøy cuõng giaûi thích vieäc thoâng thöôøng ngöôøi ta baõo hoøa CO2 trong nöôùcvaø ñònh löôïng nöôùc baõo hoøa CO2 roài môùi ñònh löôïng xiroâ baùn thaønh phaåm trong phoái cheá vaøchieát roùt thaønh phaåm ñeå traùnh vieäc hao toån CO2, caùc chaát hoøa tan,… taïi caùc cô sôû saûn xuaát cô khívaø möùc ñoä töï ñoäng thaáp.

Ngoaøi ra trong caùc chaát hoøa tan cuûa nöôùc giaûi khaùt pha cheá coøn coù caùc chaát khí maø chuûyeáu laø khoâng khí, söï coù maët cuûa khoâng khí laøm giaûm ñaùng keå möùc ñoä hoøa tan cuûa CO2, maëtkhaùc khoâng khí cuõng laøm yeáu ñi caùc lieân keát cuûa CO2 trong dung dòch. Vì vaäy tröôùc khi baõo hoøaCO2 nöôùc phaûi ñöôïc baøi khí tôùi möùc toái ña cho pheùp ñeå taêng chæ tieâu chaát löôïng kyõ thuaät cho baùnthaønh phaåm ra saûn phaåm.

c. Aûnh höôûng cuûa toác ñoä hoøa tan Vieäc hoøa tan nhanh hay chaäm aûnh höôûng khaù lôùn tôùi ñoä hoøa tan CO2. + Neáu taêng töø töø aùp suaát baõo hoøa CO2: möùc ñoä baõo hoøa seõ taêng theo.+ Keùo daøi thôøi gian baõo hoøa trong moät giôùi haïn nhaát ñònh thì möùc ñoä hoøa tan CO 2

cuõng taêng.Caùc yeáu toá aûnh höôûng naøy ñöôïc theå hieän trong ñoà thò sau:

CO2(%) 0.4

0.3

0.2

0.1

1 2 3 4 5 6 Thôøi gian Hình 6.6 : Ñoà thò söï phuï thuoäc cuûa haøm löôïng CO2 vaøo thôøi gian baõo hoøa

Sau 1 giôø, löôïng CO2 ñöôïc baõo hoøa khoaûng 0.3%, sau ñoù söï gia taêng khoâng ñaùng keå







2.2.2.3 Sô ñoà baõo hoøa CO2

12

11210

3 6 17

1 7 9 145

4 15 19Nöôùc 18

(Ñaõ laøm meàm vaø laïnh) 16 CO2

8

Hình 6.7: Sô ñoà baõo hoøa CO2 1.Bình baøi khí2.AÙp keá chaân khoâng

3.Maùng höùng nöôùc4.Phao5.OÁng thuûy6.Bình loïc7.Bôm chaân khoâng

8.Bôm piston9.Bình baõo hoøa CO2

10.Voùi phun nöôùc11.AÙp keá12.Van an toaøn13.Maët löôùi14.Ñeäm söù

15.Phao16.Voøng phun nöôùc CO2

17.Van xaû khí thöøa18.Thuøng chöùa nöôùc baõo hoøa CO2 19.Traïm ñoùng ngaét töï ñoäng cuûa bôm 8

Giaûi thích sô ñoà baõo hoøa CO 2 Nöôùc meàm vaø ñaõ laøm laïnh vaøo bình taùch khí 1, ñöôïc maùng höùng nöôùc 3 taïo chaûy thaønh

lôùp moûng vaø do taùc duïng taïo ñoä chaân khoâng toái öu cuûa bôm chaân khoâng 7, khoâng khí taùch rakhoûi nöôùc vaø ñi ra ngoaøi. Möùc nöôùc ñaõ taùch khoâng khí trong bình ñöôïc ñieàu chænh baèng phao 4vaø oáng quan saùt 5 (oáng thuûy).

Nöôùc ñaõ baøi khí ñöôïc bôm 8, bôm qua bình baõo hoøa 9, vaø ñöôïc voøi phun 10 (kieåu hoasen) phun thaønh nhöõng tia nhoû vaø chaûy xuoáng khu vöïc caùc voøng ñeäm söù 14 nhaèm taêng beà maëttieáp xuùc cuûa voøi nöôùc CO2 ñi töø voøi phun 16 ôû döôùi leân. Nöôùc ñöôïc baõo hoøa CO2 taäp trung taïithuøng 18 vaø sau ñoù ñöôïc ñöa ñi söû duïng vaøo saûn xuaát.

Möùc nöôùc baõo hoøa CO2 ñöôïc ñieàu chænh bôûi phao 15 noái lieàn vôùi boä phaän ñoùng ngaét töïñoäng cuûa bôm 8.

Khí CO2 thöøa ñi ra ngoaøi qua van an toaøn 12 hay van xaû khí 17- CO2 thöïc phaåm do cô sôû saûn xuaát ñaõ hoùa loûng vaø ñaõ ñoùng chai, tröôùc khi duøng ñeå baõo

hoøa trong nöôùc, nhaát thieát phaûi ñöôïc loïc qua (ít nhaát) thuoác tím vaø than hoaït tính ñeå loaïi boû caùctaïp chaát gaây muøi laï trong chai (do nhieãm baån khi duøng chai nhieàu laàn,...) ñoàng thôøi loaïi heát nöôùcdaàu vaø saùt truøng CO2 tröôùc khi baõo hoøa vaøo nöôùc.







Chæ coù CO2 ñöôïc duøng taïi choã laø sau khi boác hôi ñöôïc söû duïng ngay ñeå baõo hoøa vaøonöôùc.

Sô ñoà xöû lyù cô baûn nhö sau:Tuøy theo ñieàu kieän saûn xuaát vaø tình traïng thieát bò, coù theå baõo hoøa ñöôïc 7-9g/l CO 2 trong

nöôùc taïi nhieät ñoä t0 = 1-20C vaø aùp suaát P = 3-10 atm. Song trong thöïc teá nöôùc giaûi khaùt pha cheá

thaønh phaåm haøm löôïng CO2 trong bình: 3.5 - 4g/l. Nghóa laø trong quaù trình saûn xuaát ñaõ hao toåntöø 3.5-5.5g CO2 tính cho 1 lít saûn phaåm.- Ngoaøi ra trong coâng ngheä theo phöông phaùp tröïc tieáp CO2 ñöôïc baõo hoøa trong dung

dòch thaønh phaåm (tröø caáu töû CO2), veà maët thieát bò vaø coâng ngheä cuõng töông töï nhö treân.3. COÂNG NGHEÄ SAÛN XUAÁT RÖÔÏU PHA CHEÁ

3.1 Qui trình toång quaùt saûn xuaát röôïu pha cheáAxit

Hình 6.8: Qui trình toång quaùt saûn xuaát röôïu pha cheá Giaûi thích qui trình* Nguyeân lieäu- Röôïu goác: Coàn tinh cheá thöïc phaåm (Whisky, Rum, Brandy, cognac, röôïu gaïo).Khi pha cheá muøi vò röôïu goác khoâng hoaëc ít aûnh höôûng ñeán phaåm chaát röôïu pha cheá sau

naøy.- Höông lieäu:

+Töï nhieân (nöôùc coát: cam, chanh …)+Toång hôïp (tinh daàu)

- Chaát ngoït:+ Ñöôøng sacaraza+ Ñöôøng frucloza+ Maät ong+ Toång hôïp: sacarin

- Chaát phuï gia:+Taïo maøu

+ Laøm beàn, ñoä saùnh, oùng aùnh+Baûo quaûn

Chaát maøu



Xöû lyù, laøm saïch

Ñöôøng

Nöôùc

Coàntinh cheá

Chaát muøi

Chai

Pha loûng coàn Pha cheá

Loïc








* Pha cheá:+ Saûn xuaát Xiroâ ñöôøng: Duøng ñöôøng sacaraza.+ Trong röôïu pha cheá: Coù noàng ñoä cao seõ laøm giaûm ñoä hoaø tan cuûa ñöôøng sacaraza, tröø

moät soá loaïi röôïu pha cheá cho pheùp laéng caën ñöôøng ôû ñaùy chai (noùi chung khoâng theå phatröïc tieáp ñöôøng vaøo röôïu). Do ñoù, caàn ñieàu cheá ñöôøng sacaraza thaønh xiroâ tröôùc khi pha cheá

vaøo röôïu.+ Trong moät soá tröôøng hôïp, do söû duïng ñöôøng chaát löôïng keùm laøm aûnh höôûng ñeán chaátlöôïng röôïu thì phöông phaùp naáu xiroâ thöôøng cho pheùp loaïi tröø phaàn lôùn hoaëc hoaøn toaøn muøi vòlaï.

+ Trong röôïu coù axit (chua, ngoït) taïo neân söï haøi hoøa chua ngoït.Naáu xiroâ laøm chuyeån hoaù 1 phaàn ñöôøng thaønh monosacarit, choáng söï keát tinh ñöôøng truøng

laéng caën ñöôøng.Caùc loaïi xiroâ ñöôøng coù noàng ñoä: 60, 75, 80%. Neáu noàng ñoä thaáp quaù seõ gaây ra hieän

töôïng leân men, noàng ñoä cao quaù gaây ra hieän töôïng keát tinh.Trong saûn xuaát röôïu pha cheá caàn thöïc hieän khaâu pha cheá coàn veà 50%V. Vì taïi coàn 50%V

coù ñoä coù theå tích cuûa coàn laø cao nhaát, giuùp cho tính chaát caûm quan cuûa coàn theå hieän roõ nhaát. Choneân trong ña soá tröôøng hôïp saûn xuaát röôïu pha cheá, duø qui trình coâng ngheä ñaõ oån ñònh cho pheùploaïi boû moät soá khaâu pha cheá, nhöng khoâng ñöôïc pheùp loaïi boû pha cheá coàn 50%V

Trong caùc tröôøng hôïp sau khi pha cheá xong phaûi oån ñònh hoaëc taøng tröõ 1 thôøi gian ít nhaát1 tuaàn roài tieán haønh loïc.

Loïc baét buoäc ñoái vôùi taát caû caùc loaïi röôïu. Do baét buoäc röôïu phaûi ñaûm baûo coù ñoä trong.Ña soá, caën trong röôïu sau khi pha cheá xong ít, vuïn vaø maûnh (caën nhoû). Neân duøng caùc bieän phaùploïc thoâng thöôøng khoâng ñaûm baûo chaát löôïng röôïu: khoâng loaïi ñöôïc caën. Do ñoù, coù söû duïng theâmchaát trôï loïc, loïc toát hôn nhöng:

Haïn cheá : - Toác ñoä loïc- Naêng löïc loïc- Giaù thaønh

Chaát trôï loïc khi theâm vaøo dòch taïo treân beà maët loïc nhöõng mao maïch nhoû, xoáp cho pheùpgiöõ laïi nhöõng maûnh nhoû, caën nhoû thaäm chí coù caû teá baøo naám men.

Döôùi taùc duïng cuûa chaát trôï loïc seõ taïo thaønh lôùp daøy theo thôøi gian vaø hieäu quaû loïc giaûmdaàn. Luùc ñoù, thay theá chaát trôï loïc môùi.

3.2 Qui trình saûn xuaát moät soá loaïi röôïu pha cheá3 .2.1 Coâng ngheä saûn xuaát röôïu whisky

Nguyeân lieäu ñeå saûn xuaát röôïu whisky laø nhöõng haït nguõ coác coù chöùa nhieàu tinh boät nhöluùa maïch ñen, ñaïi maïch, baép,… Töø nhöõng haït nguõ coác naøy ngöôøi ta coù theå ñeå nguyeân hoaëc choöôm maàm ñeå taïo thaønh malt, roài tuøy ñieàu kieän cuï theå moãi nôi vaø yeâu caàu kyõ thuaät, chaát löôïngcuûa saûn phaåm maø ñöa ra qui trình coâng ngheä.

Röôïu whisky ñöôïc saûn xuaát töø nguyeân lieäu chöùa nhieàu tinh boät, cho neân khi ñaõ thu ñöôïcnhöõng saûn phaåm cuoái cuøng thì noù coù nhöõng höông vò ñaëc tröng rieâng bieät cuûa töøng loaïi nguyeânlieäu. Những ñaëc tröng naøy coù giaù trò töï nhieân, thöïc coù, khoâng chæ phuï thuoäc ôû chaát löôïng nguyeânlieäu ban ñaàu, maø coøn phuï thuoäc raát nhieàu ôû qui trình coâng ngheä ñöôïc aùp duïng.

Giaûi thích qui trình* Nguyeân lieäu: Caàn xaùc ñònh roõ coâng thöùc cuûa nguyeân lieäu nguõ coác ñöôïc ñöa vaøo goàm coù

nhöõng gì? Tyû leä % giöõa caùc nguyeân lieäu laø bao nhieâu? Hieän traïng chaát löôïng cuûa nguyeân lieäu laøtoát, trung bình hay keùm,…* Giai ñoaïn xöû lyù: Döïa vaøo nguyeân lieäu ñeå ñöa ra nhöõng giaûi phaùp xöû lyù thích hôïp nhö:







- Taùch taïp chaátxay, nghieàn- Löïa choïn tyû leä boät/nöôùc- Ñieàu chænh pH (axit hoùa)- Khuaáy troän,…

Naám men (tlm = 300C, tglm = 72 giôø)

Nöôùc meàmNhieät ñoä uû: 18-250CThôøi gian uû: lôùn hôn 4 naêm

Nöôùc Coàn whiskyVang CaramelSiroâ

Hình 6.9: Qui trình saûn xuaát röôïu whisky* Giai ñoaïn naáu chín: Döïa vaøo giai ñoaïn xöû lyù ñeå ñöa ra giaûi phaùp kyõ thuaät thích hôïp vôùi

ñieàu kieän thieát bò nhö: - Naáu giaùn tieáp hay tröïc tieáp- Choïn nhieät ñoä hoà hoùa thích hôïp vôùi coâng thöùc- Cheá ñoä naáu cuï theå: nhieät ñoä, aùp suaát, thôøi gian- Bieän phaùp laøm nguoäi chaùo chín veà nhieät ñoä thöôøng hay ñuùng nhieät ñoä ñöôøng hoùa

* Giai ñoaïn ñöôøng hoùa: Tuøy thuoäc vaøo taùc nhaân ñöôøng hoùa (nhôø enzym amylaza trongmalt hay trong naám moác, hay cheá phaåm enzym amylaza) ñeå ñöa ra cheá ñoä ñöôøng hoùa thích hôïpveà nhieät ñoä, thôøi gian. Sau khi keát thuùc ñöôøng hoùa, laøm giaûm nhieät ñoä (nguoäi) dòch ñöôøng baèngcaùch töï nhieân hay cöôõng böùc. Chaát khoâ trong dòch ñöôøng nguoäi phaûi ñaït 16 ÷17%.

* Giai ñoaïn leân men: Naám moác ñöôïc söû duïng ôû ñaây laø gioáng S.cerevisiae, thöôøng duøng

caùc chuaån ñaëc tröng cho moãi vuøng, ñòa phöông khaùc nhau, ví duï nhö ôû Nga thì thöôøng duøngchuûng S.cerevisiae XII hay M. Nhieät ñoä leân men caàn kieåm soaùt töø 30÷32 0C, thôøi gian leân men

Leân men(7,5 -8%v etanol)

Ñöôøng hoùa

Chöng caát phaân ñoaïnCoàn whisky(60-75%v)

Pha cheá (coàn 50-52%v)

UÛ trong thuøng goã

Pha cheá (coàn 43-45%v)(giöõ yeân 1 -3 ngaøy)

Loïc röôïu

Chieát chai

Saûn phaåm röôïu whisky

Nguyeân lieäuXöû lyù

Naáu chín







töø 72 ÷ 78 giôø, sau khi leân men keát thuùc, haøm löôïng etanol trong daám chín phaûi ñaït toái thieåu töø7,5 ÷ 8%V.

* Giai ñoaïn chöng caát: Vieäc chöng caát phaân ñoaïn baét ñaàu töø daám chín. Do thaønh phaàncuûa nguyeân lieäu ban ñaàu ôû ñaây phöùc taïp vaø ña daïng hôn so vôùi vang nho, do ñoù taïp chaát laãn vaøosaûn phaåm chaéc chaén seõ nhieàu hôn, ñoäc haïi hôn, neân chöng caát phaân ñoaïn tröïc tieáp töø daám chín

laø giaûi phaùp kyõ thuaät ñeå loaïi boû bôùt taïp chaát ñaàu vaø taïp chaát cuoái, khieán cho saûn phaåm giöõa(trung gian) saïch hôn, chaát löôïng toát hôn. Saûn phaåm trung gian naøy ñöôïc goïi laø coàn whisky,thöôøng coù haøm löôïng etanol töø 65 ÷ 70%V.

* Giai ñoaïn phoái cheá vôùi nöôùc meàm: Coàn whisky seõ ñöôïc phoái cheá vôùi nöôùc meàm ñeå haïchöõ röôïu xuoáng coøn 50 ÷ 52%V.

* Giai ñoaïn uû trong thuøng goã: Saûn phaåm ñaõ ñöôïc haï chöõ röôïu veà 50 ÷ 52%V seõ ñöôïc uûchín vaø taïo höông beàn vöõng trong caùc thuøng goã soài ôû ñieàu kieän 18÷ 250C vôùi thôøi gian ít nhaát laø4 naêm. Thôøi gian uû naøy caøng laâu thì chaát löôïng saûn phaåm caøng cao. ÔÛ ñieàu kieän kyõ thuaät nhövaäy, quaù trình chín cuûa röôïu seõ dieãn ra moät caùch töø töø, chaäm raõi theo nhöõng bieán ñoåi tích cöïcnhö:

- Oxy hoùa moät soá andehyt vaø axit bay hôi trong röôïu- Caùc phaûn öùng este hoùa xaûy ra, taïo neân nhöõng caáu töû höông môùi, laøm cho höông

thôm phong phuù vaø haøi hoøa hôn.- Vò cuûa röôïu seõ dòu daàn theo thôøi gian- Thaønh phaàn liznhin trong goã soài seõ töø töø chieát trích ra vaø hoøa tan trong röôïu, laøm

cho maøu röôïu töø töø chuyeån qua maøu caùnh daùn oùng aùnh.* Giai ñoaïn phoái cheá veà 43 ÷ 45%V : Ñaây laø böôùc hoaøn thieän kyõ thuaät, phoái cheá cuoái

cuøng, nhaèm ñieàu chænh nhöõng thoâng soá, chæ tieâu chaát löôïng cho moãi saûn phaåm cuï theå. Böôùc naøyseõ raát khaùc nhau giöõa caùc nhaø saûn xuaát, söï khaùc nhau ñoù theå hieän qua caùc chaát phuï gia ñöa vaøo

nhö röôïu vang, xiroâ, maøu caramen, coàn whisky – vaø chæ gioáng nhau ôû moät ñieåm ñeán luùc naøy chöõröôïu cuûa saûn phaåm phaûi ñaït 43 ÷ 45%V. Sau khi phoái cheá vaø boã sung caùc chaát phuï gia, caàn ñeåyeân töø 1 ÷ 3 ngaøy ôû nhieät ñoä thaáp hôn 250C cho röôïu oån ñònh.

* Giai ñoaïn loïc röôïu: Loïc trong röôïu, taùch boû nhöõng caën cô hoïc vaø hoùa hoïc coù theå laønguyeân nhaân gaây aûnh höôûng xaáu ñeán giaù trò caûm quan cuûa saûn phaåm cuoái cuøng. ÔÛ böôùc naøy ,thieát bò loïc cuï theå seõ quyeát ñònh chaát löôïng loïc. Phoå bieán nhaát laø duøng maùy loïc khung baûn, hoaëcmaùy loïc ñóa.

* Giai ñoaïn chieát chai: Saûn phaåm sau khi ñöôïc loïc vaø kieåm tra kyõ veà ñoä trong, maøu saécñaït ñuùng yeâu caàu kyõ thuaät, seõ ñöôïc chieát roùt vaøo caùc bao bì thuûy tinh vôùi nhöõng dung tích khaùcnhau töø 0,25lít; 0,51 lít; 0,75 lít,… cho ñeán 5 lít

3.2.2 Coâng ngheä saûn xuaát röôïu rumTrong nhoùm caùc saûn phaåm röôïu uoáng cao ñoä, rum laø saûn phaåm coù muøi thôm gaây aán

töôïng maïnh nhaát. Muøi thôm vöøa ñaëc tröng cho nguyeân lieäu ban ñaàu, vöøa laø taäp hôïp nhöõng estethôm töø nhöõng axit höõu cô nhö: axit axetic, axit butilic, axit valeric, axit caproic, axitheptylic,…Nguyeân lieäu duøng ñeå saûn xuaát röôïu rum phoå bieán laø maät ræ töø ñöôøng mía, trong maät ræñoù coù haøm löôïng ñöôøng leân men chieám 40 ÷60% chaát khoâ. ÔÛ nhöõng nöôùc troàng nhieàu mía, ñoâikhi ngöôøi ta coù theå duøng tröïc tieáp nöôùc mía ñeå leân men rum, nhö ôû caùc quoác gia Myõ Latinh:Brazin, Achentina, Cuba,… Treân thò tröôøng coù raát nhieàu loaïi rum, chaát löôïng cuõng raát khaùc nhau.Tuy nhieân ta coù theå taïm phaân ra ba loaïi phaåm caáp nhö sau:

- Rum nhaân taïo: Ñöôïc hình thaønh töø coàn coù nguoàn goác maät ræ, phoái cheá vôùi nöôùc meám,höông rum vaø nhöõng chaát phuï gia khaùc. Saûn phaåm naøy khaù reû tieàn.







- Rum hoãn hôïp: Ñöôïc phoái troän giöõa coàn rum töø nöôùc mía vaø coàn rum töø maät ræ. Saûnphaåm naøy coù chaát löôïng toát hôn loaïi treân, giaù thaønh cao hôn.

- Rum chính thoáng: Ñöôïc saûn xuaát töø maät ræ cuûa ñöôøng mía. Ñaây laø saûn phaåm rumchính hieäu, coù chaát löôïng toát nhaát, ñöôïc xeáp ngang haøng vôùi caùc loaïi cognac hoaëc whisky haûohaïng

Naám men S. cerevisiae (Ñaït 6 – 7%)Vi khuaån butyric Taùch xaùc naám men(granulobacter)

Saûn phaåm ñaàuSaûn phaåm cuoái

Nöôùc O2

Caramel

Hình 6.10: Qui trình saûn xuaát rum chính thoángGiaûi thích qui trình* Nguyeân lieäu thích hôïp nhaát ñeå saûn xuaát röôïu rum laø duøng maät ræ ñöôøng mía, chaát löôïng

maät ræ laïi tuøy thuoäc raát nhieàu ôû coâng ngheä saûn xuaát ñöôøng mía. Vì vaäy vieäc söû duïng maät ræ laømnguyeân lieäu cuûa moãi nhaø saûn xuaát khoâng gioáng nhau, cuõng coù nhöõng nhaø saûn xuaát laïi phoái troänmaät ræ cuøng vôùi nöôùc mía theo nhöõng tyû leä thích hôïp ñeå cho ra nhöõng saûn phaåm rum khaùc nhau

* Giai ñoaïn xöû lyù: Tuøy chaát löôïng cuûa maät ræ, ta seõ ñeà ra nhöõng giaûi phaùp xöû lyù kyõ thuaätthích hôïp nhö pha loaõng, laéng, ly taâm, loïc,… Muïc ñích cuûa böôùc naøy laø laøm cho moâi tröôøng maätræ ‘ saïch” hôn, ñoä thuaàn khieát cao hôn, coù theå loaïi boû moät phaàn lôùn vi sinh vaät daïi coù saün trong

maät ræ.* Giai ñoaïn pha cheá dòch leân men: ÔÛ böôùc naøy ta thöïc hieän: Pha cheá dòch leân men ñeå ñaït

noàng ñoä 15 ÷ 18% chaát khoâ hoøa tan, trong ñoù phaûi coù töø 12 ÷ 14% laø chaát ñöôøng leân men ñöôïc;

Nguyeân lieäu

Xöû lyù

Pha cheá dòch leân men15 -18%ck (12-14% ñöôøng)

Chöng caát phaân ñoaïn

Leân men rum4 -5 ngaøy ôû 25 -270C

Chöng caátphaân ñoaïn

UÛ trong thuøng goã soài20 -300C; 4-5 naêm

Saûn phaåm giöõa (coàn rum)55 – 62%V

Phoái cheá veà 40 -45%V

Saûn phaåm giöõa

Loïc trong-uû trong thuøng goãÔû t0= 15 -200C

Chieát roùt

Loïc trong –kieåm tra

Saûn phaåm rum







ñieàu chænh pH cuûa dòch leân men veà khoaûng 5,5 ÷ 5,8, trong ñoù ñoä axit ñònh phaân töø 0,4 ÷ 0,5.Maët khaùc , do trong maät ræ thöôøng ngheøo chaát dinh döôõng coù nguoàn goác nitô, neân ta phaûi boã sungnitô döôùi caùc daïng muoái voâ cô nhö DAP – diamoânphoâtphat, MAP – sulfatamoân, ureâ – vôùi haømlöôïng töø 1 ÷3g/lít dòch leân men, chuaån bò cho naám men maïnh meõ ôû böôùc tieáp theo.

* Giai ñoaïn leân men rum: Ñaây laø moät böôùc coâng ngheä raát quan troïng, coù aûnh höôûng

quyeát ñònh ñeán chaát löôïng rum sau naøy. Ñeå thöïc hieän quaù trình leân men rum, ta coù theå duøngnaám men S.cerevisiae keát hôïp vôùi vi khuaån butyric – granulobacter cuøng phaùt trieån coäng sinhtrong dòch leân men. Nhôø söû duïng keát hôïp hai chuûng vi sinh vaät naøy, trong rum thaønh phaåmthöôøng coù höông thôm raát maïnh, phong phuù vaø raát ñaëc tröng.

Tuy nhieân, cuõng coù nhöõng nhaø saûn xuaát laïi söû duïng loaøi naám men chìm S. carlsbergensiskeát hôïp vôùi vi khuaån butyric ñeå leân men rum, töø ñaây seõ cho ra nhöõng loaïi rum coù höông thômeâm dòu, haøi hoøa vaø “ saâu laéng” hôn. Quaù trình leân men rum thöïc hieän ôû nhieät ñoä 25 ÷ 270C, keùodaøi trong 4 ÷ 5 ngaøy, khi keát thuùc leân men thöôøng phaûi coù töø 6 ÷ 7%V etanol trong dòch ñaõ leânmen. Moät ñieàu caàn löu yù laø khi keát thuùc leân men, ta caàn phaûi taùch heát xaùc naám men ra roài môùiñöa ñi chöng caát, neáu khoâng laøm nhö vaäy thì sau naøy trong saûn phaåm rum seõ bò laãn höông cuûaröôïu cognac, maát ñi tính ñaëc tröng cuûa höông rum.

* Giai ñoaïn chöng caát: Dòch sau leân men rum seõ ñöôïc ñöa ñi chöng caát phaân ñoaïn laømhai laàn; laàn thöù nhaát, ta thu laáy saûn phaåm giöõa (coàn rum), saûn phaåm ñaàu vaø saûn phaåm cuoái troänlaãn ñeå coù chöõ röôïu khoaûng 20%V etanol. Tieáp tuïc chöng caát phaân ñoaïn laàn hai, laïi thu laáy saûnphaåm giöõa roài ñöa veà nhaäp chung vôùi saûn phaåm giöõa ôû laàn thöù nhaát ñeå ñöa coàn rum coù 55 ÷62%V. Saûn phaåm ñaàu vaø cuoái ôû laàn hai phaûi boû.

* Saûn phaåm trung gian: Taäp trung coàn rum coù chöõ röôïu 55 ÷ 62%V. Trong coàn naøythöôøng chöùa caùc thaønh phaàn:

Axit: 235 ÷ 250mg/l coàn tuyeät ñoái

Este: 450 ÷ 500 mg/l coàn tuyeät ñoáiAldehyt: 20 ÷ 25 mg/l coàn tuyeät ñoáiFurfurol: 1 ÷ 1,5 mg/l coàn tuyeät ñoái

* Giai ñoaïn uû trong thuøng goã: Coàn rum ñöôïc uû chín trong caùc boàn goã soài ôû nhieät ñoä 20 ÷300C, vôùi thôøi gian uû keùo daøi töø 4 ÷ 5 naêm. Trong thôøi gian naøy, seõ xaûy ra caùc bieán ñoäng veà hoùa-lyù trong coàn rum ; nhöõng bieán ñoäng naøy xaûy ra raát chaäm, töø töø, vaø caøng laâu thì chaát löôïng coànrum caøng toát, “chín” kyõ hôn.

* Giai ñoaïn phoái cheá veà 40 – 45%V: Töø coàn rum ñaõ ñöôïc uû chín, ta thöïc hieän vieäc phoáicheá cuøng vôùi nöôùc meàm, caramel (neáu caàn thieát) ñeå ñöa veà 40 – 45%V chöõ röôïu. Ñeå giuùp choröôïu môùi phoái cheá ñôõ soác, noàng, ta coù theå suïc O2 saïch vaøo ñeå oxy hoùa bôùt moät phaàn aldehyt.Quaù trình suïc O2 trong coâng ngheä goïi laø söï laõo hoùa ñoái vôùi rum. Ñeå yeân sau phoái cheá vaø suïc O2 khoaûng 2 ÷ 3 ngaøy.

* Giai ñoaïn loïc trong –uû trong thuøng goã: Tieán haønh loïc trong röôïu rum baèng maùy loïcthích hôïp, roài tieáp tuïc uû trong thuøng goã soài cuõ ôû t0 = 15 ÷ 200C trong 1 ÷ 3 thaùng. ÔÛ ñieàu kieännaøy, nhöõng chaát khoâ tan ôû nhieät ñoä thaáp seõ tieáp tuïc laéng, laøm cho rum oån ñònh hôn veà tính chaáthoùa – lyù.

* Giai ñoaïn loïc trong-kieåm tra: Loïc trong laàn cuoái, ñoàng thôøi kieåm tra caùc chæ tieâu caûmquan cuûa saûn phaåm rum theo caùc tieâu chuaån kyõ thuaät cuûa moãi loaïi.

* Giai ñoaïn chieát roùt: Böôùc cuoái cuøng, hoaøn thieän qui trình coâng ngheä saûn xuaát rum:

chieát roùt saûn phaåm rum vaøo nhöõng bao bì thuûy tinh vôùi nhöõng hình daïng, dung tích khaùc nhau ñeåñöa ñeán vôùi ngöôøi tieâu duøng.







4. COÂNG NGHEÄ SAÛN XUAÁT NÖÔÙC GIAÛI KHAÙT4.1 Sô ñoà toång quaùt cuûa quaù trình saûn xuaát nöôùc giaûi khaùt

a/ b/

c/

a/: S ản xuấ t nướ c baõo hoøa CO2 (nöôùc chöùa khí cacbonic)b/: S ản xuấ t xiroâ baùn thaønh phaåm.c/: Hoaøn thiện sản phẩ m

Hình 6.11: Qui trình saûn xuaát nöôùc giaûi khaùt

4.2 Pha cheá xiroâ baùn thaønh phaåm 4.2.1 Khaùi nieäm

Laø quaù trình hoøa tan taát caû caùc caáu töû coù trong thaønh phaàn nöôùc giaûi khaùt pha cheá tröønöôùc baõo hoøa CO

2. Xiroâ baùn thaønh phaåm pha vôùi nöôùc baõo hoøa CO

2 theo moät tæ leä nhaát ñònh seõ

ñöôïc nöôùc giaûi khaùt thaønh phaåm.Xiroâ baùn thaønh phaåm cuøng nöôùc baõo hoøa CO2 quyeát ñònh hoaøn toaøn chaát löôïng nöôùc giaûi

khaùt.Caùc caáu töû cuûa nöôùc giaûi khaùt pha cheá bao goàm: Nöôùc, ñöôøng, acid, chaát maøu, chaát muøi (

hay hoãn hôïp caùc chaát maøu muøi töï nhieân töø nöôùc eùp traùi caây,...) CO2, moät soá chaát phuï gia khaùc(baûo quaûn, taïo nhuõ, dinh döôõng,...)

Xöû lyù laøm saïchTieäät truøng

Laøm laïnh,baøi khí

Baõo hoøa CO2

CO2 thöïc phaåm

Loïc qua KMnO4

Loïc qua than

Phoái troän vaø chieát roùtÑoùng naép bao bì

Acid

Naáu nöôùc ñöôøng

Saûn xuaát xiroâbaùn thaønh

phaåm

Boät trôï loïc

Chaát maøu, muøi

Phuï gia

Kieåm tra daùn nhaõnHoaøn taát saûn phaåm

Nöôùc Ñöôøng







4.2.2 Phöông phaùp pha cheáVeà cô baûn pha cheá xiroâ thaønh phaåm coù hai phöông phaùp sau:

Phöông phaùp laïnh Phöông phaùp noùng

Hình 6.12: Sô ñoà caùc phöông phaùp pha cheá xiroâ baùn thaønh phaåm- Caùc loaïi nöôùc giaûi khaùt pha cheá duøng höông lieäu töï nhieân (chanh, cam,..) ñöôïc trích ly

töø reã, laù, quaû, hoa,... chæ pha cheá theo phöông phaùp laïnh.- Caùc loaïi nöôùc giaûi khaùt duøng höông lieäu töï nhieân töø caùc loaïi nöôùc eùp traùi caây coù theå aùp

duïng 1 trong 2 phöông phaùp treân (phöông phaùp noùng muøi thôm, chaát löôïng nöôùc quaû bò giaûmnhöng nhöng laïi loaïi ñöôïc haàu heát caùc chaát khoâng oån ñònh cuûa nöôùc quaû (protit, pectin,...) laø

nguyeân nhaân chính gaây ñuïc, hö hoûng nöôùc giaûi khaùt pha cheá sau naøy.....Coøn phöông phaùp laïnhlaïi ngöôïc laïi.....).Thöïc teá chuû yeáu duøng phöông phaùp laïnh (pha cheá töø caùc caáu töû coù nguoàn goác nhaân taïo

vaø töï nhieân, coù nguoàn goác töï nhieân sau khi ñaõ ñöôïc keo tuï laéng trong...) coøn phöông phaùp noùngchæ söû duïng khi phaûi duøng caùc laoïi nöôùc quaû chöa laøm (hay khoù laøm ñöôïc) keo tuï, laéng trong...

4.2.3 Nguyeân taéc pha cheá vaø tieán haønh pha cheá- Caên cöù treân coâng thöùc hình thaønh saûn phaåm, töø caùc caáu töû rieâng bieät, thöù töï pha tröôùc,

pha sau döïa vaøo soá löôïng cuûa töøng caáu töû: caáu töû naøo coù soá löôïng nhieàu nhaát cho vaøo thieát bòpha cheá tröôùc nhaát. Keá ñoù laàn löôït cho caùc caáu töû coù soá löôïng ít hôn, sau moãi laàn theâm moät caáutöû caàn khuaáy ñaûo kyõ, laàn löôït cho ñeán caáu töû coù soá löôïng ít nhaát (tröø höông lieäu). Höông lieäubao giôø cuõng ñöa vaøo sau cuøng, ít khuaáy ñaûo nhaát, ôû nhieät ñoä thaáp nhaát ñeå traùnh toån thaát höông.

- Vôùi töøng caáu töû phaûi ñöôïc chuaån bò saún ôû daïng toái öu nhaát pha cheá ôû daïng dung dòch.+ Ñöôøng: Thoâng thöôøng ôû daïng xiroâ 65% (tæ troïng 1.319 vaø chöùa 855.6g ñöôøng 1

xiroâ).+ Acid: ñaõ coù trong xiroâ vaø ñaõ trình baøy ôû treân.+ Chaát maøu: pha thaønh dung dòch noàng ñoä 100g/l+ Höông lieäu: Duøng ôû daïng nguyeân+ Caùc phuï gia khaùc:Ñeàu ñöa veà daïng dung dòch coù noàng ñoä tuøy thuoäc töøng loaïi, ví

duï chaát choáng moác (nhö Natribenzoat,...) thöôøng pha 10g/l, caùc chaát taïo nhuõ,...

Xiroâ ñöôøng Xiroâ ñöôøng

Pha cheá hoøa ñeàu thaønhmoät theå ñoàng nhaát xiroâ

baùn thaønh phaåm

Laøm laïnh xiroâ

Thuøng chöùa xiroâBaùn thaønh phaåm

Chaát muøi

Phuï gia khaùc

Chaát maøu

Loïc

Loïc

Naáu soâi

Laøm laïnh

Boã sung caùc phuï gia

Hoãn hôïp nöôùcquaû eùp

Chaát muøi

Phuï gia khaùc

Chaát maøu







- Tính toaùn löôïng caùc caáu töû khi pha cheá+ Löôïng xiroâ ñöôøng: (Gd vaø N ñ)

Gñ =G x nñ (Kg)Trong ñoù:

Gñ: Löôïng ñöôøng caàn thieát ñeå saûn xuaát.

G: Löôïng nöôùc giaûi khaùt caàn pha cheá (lít)nñ: Noàng ñoä ñöôøng coù trong nöôùc giaûi khaùt (g/l)

đ l

đ đ

n

xG N

100= (lít)

Trong ñoù:Nñ: Löôïng nöôùc ñöôøng (xiroâ ñöôøng) coù noàng ñoä nñl (g/l)Ví duï: G = 100lít. Löôïng nöôùc giaûi khaùt caàn pha.

nñ = 10%nñl = 65% (töông öùng 0.8556 kg/lít)

Vaäy Gñ = 100 x 0.1 = 100kg

87.11656.85

100100==

x N đ (lít)

+ Löôïng nöôùc maøu (Gm vaø N m)Gm = G x n(m) (Kg)

Dung dòch chaát maøu noàng ñoä 100g/l vaäy:Nm = Gm /n(m1) (Lít)

Ví duï: n(m) = 0.025g/l, vaäy Gm =1000 x 0.025 = 25g hay 0.025 kgn(m1) = 0.01K g/l Nm =0.025/0.1 = 0.25 lít+ Löôïng höông lieäu: (Gh)

Gh = G x n(hl) (ml)Vôùi n(hl): Soá ml höông lieäu cho moät lít nöôùc giaûi khaùt.Hay Gh x a (kg)Vôùi Gh: Löôïng höông lieäu tính baèng lít

a: Khoái löôïng rieâng höông lieäuVí duï: n(hl) = 5ml

Gh = 1000 x 5 = 5000mla = 0.8 hay Gh = 5 x 0.8 = 4kg v.v...

- Tieán haønh pha cheá+ Khi ñaõ chuaån bò xong caùc caáu töû ôû daïng dung dòch (tröø höông lieäu) cho thöù töï

töøng caáu töû (ñaõ trình baøy ôû muïc a) vaø thuøng pha cheá (thuøng saéc traùng men, epoxy, inox,...) vaøduøng CO2 ñeå khuaáy ñaûo.

+ Pha xong duøng CO2 ñöa xiroâ baùn thaønh phaåm ñi loïc (neáu caàn) hay vaøo thuøngchöùa (ñeå baûo quaûn), phaàn cho saûn xuaát ngay ñöôïc ñöa ñeán maùy chieát roùt ñònh löôïng sau khichai, lon ñaõ ñöôïc chieát roùt ñònh löôïng nöôùc baõo hoøa CO2, hoaëc ñöôïc phoái cheá vôùi nöôùc baõo hoøaCO2 theo tæ leä nhaát ñònh roài môùi chieát roùt.

+ Trong tröôøng hôïp saûn phaåm xuaát xöôûng laø xiroâ baùn thaønh phaåm, xiroâ sau khipha cheá ñöôïc kieåm tra caùc chæ tieâu chaát löôïng vaø ñoùng bao bì ( chai 0.65 ÷ 0.7 lít, bình 5, 10, 15vaø cho ñeán 50 lít), ñoùng naép. Xiroâ naøy neân baûo quaûn taïi nhieät ñoä 10 ÷ 150C ñeå traùnh söï toån thaát

höông thôm vaø caùc taùc ñoäng khaùc cuûa nhieät ñoä cao laøm giaûm chaát löôïng xiroâ.







4.3 Pha cheá, chieát roùt, hoaøn thieän saûn phaåm- Ñaây laø giai ñoaïn cuoái cuøng cuûa coâng ngheä saûn xuaát: pha laãn dung dòch xiroâ baùn thaønh

phaåm vaø nöôùc baõo hoaø CO2 theo tæ leä nhaát ñònh thaønh moät daïng ñoàng nhaát, ñoù laø nöôùc giaûi khaùtpha cheá coù gas.

- Vieäc pha cheá ñöôïc tieán haønh tröôùc khi chieát roùt hoaëc ngay trong khi chieát roùt ñeàu ñöôïc

vaø tuøy theo ñieàu kieän cuï theå cuûa saûn xuaát. Thoâng thöôøng caùc giaøn thieát bò coù möùc ñoä cô giôùi vaøtöï ñoäng cao: pha cheá tröôùc khi trieát roùt. Coøn ôû möùc ñoä baùn cô khí vaø töï ñoäng thöôøng pha cheábaèng phöông phaùp chieát roùt 2 laàn baèng 2 maùy chieát roùt troän ñeàu saûn phaåm (maùy laät ngöôïc, laécchai,...)

4.3.1 Pha cheá vaø oån ñònh saûn phaåm.

a/ b/

Hình 6.13: Sô ñoà coâng ngheä pha cheá, chieát roùt, hoaøn thieän saûn phaåma/ Hoãn hôïp thaønh phaåm ñöôïc pha cheá trong caùc thuøng pha cheá (hình 6.14)b/ Xiroâ baùn thaønh phaåm vaø nöôùc baõo hoøa CO2 ñöôïc ñöa thaúng ñeám maùy chieát (khoâng caàn duøngthuøng pha cheá) vaø vieäc troän laãn laøm ñoàng ñeàu.... ñöôïc thöïc hieän trong chai.

* Pha cheá: Ngoaøi vieäc troän laãn 2 hoãn hôïp caùc caáu töû cuûa thaønh phaàn nöôùc giaûi khaùt phacheá thaønh theå ñoàng nhaát, trong pha cheá coøn coù taùc duïng ñuoåi heát khoâng khí coøn laãn trong xiroâbaùn thaønh phaåm, baõo hoøa theâm CO2 cho thaønh phaåm.

Vieäc pha cheá ñöôïc thöïc hieän trong caùc thuøng pha cheá (hình 6.14) vaø tieán haønh pha cheánhö sau:

- Cho toaøn boä xiroâ baùn thaønh phaåm vaøo theo (3)- Cho nöôùc baõo hoøa CO2 vaøo vaø ñöôïc phun töø döôùi leân qua (5) ñeå loaïi heát khoâng

khí ra khoûi xiroâ baùn thaønh phaåm.- Khi cho ñuû nöôùc caàn thieát (theo quy ñònh vaø ñoïc soá löôïng treân 4), duøng CO2 ñeå

ñaûo troän cho ñeàu vaø ñoàng nhaát.- Khi cho ñuû nöôùc caàn thieát (theo quy ñònh vaø ñoïc soá löôïng treân 4), duøng CO2 ñeå

ñaûo troän cho ñeàu vaø ñoàng nhaát.- AÙp suaát hôi treân beà maët nöôùc giaûi khaùt ñöôïc ño baèng aùp keá (7) vaø ñöôïc ñieàu

chænh baèng van xaû theo (3).* Muoán taïo söï ñoàng nhaát, hoøa ñeàu vaø oån ñònh saûn phaåm: Tieáp tuïc cho khí CO2 vaøo khuaáy

ñeàu sau ñoù hoãn hôïp trong thuøng pha cheá ñöôïc ñeå yeân ≥ 1giôø. Ñaây laø thôøi gian caùc thaønh phaàn

Xiroâ baùn thaønh phaåm

Pha laãn

Nöôùc baõo hoøa CO2

Chieát roùt vaøñoùng naép

Ñoàng ñeàu vaø oånñònh chaát löôïng

Chieát chai (1)

Chieát ñònh höôùngboã sung xiroâ (2)

Kieåm tra hoaøntaát saûn phaåm

Ñoùng naép

Hoøa ñeàu saûn phaåmtrong chai

Saûn phaåm







cuûa caùc caáu töû hoøa tan, phaân phoái ñeàu trong nhau laøm nöôùc giaûi khaùt coù höông vò thôm eâm dòuhôn, chaát löôïng toát hôn vaø ñoàng ñeàu hôn.

Sau ñoù laáy maãu kieåm tra vaø ñieàu chænh höông vò (neáu caàn).

1- Thaân thuøng2-Cöûa veä sinh3- Cöûa naïp xiroâ baùn thaønh phaåm, xaû khí thöøa4-Oáng thuûy5- Voøng phun nöôùc baõo hoaø CO2 6-Laáy maãu7- Aùp keá8- Cöûa thaùo saûn phaåm

Hình 6.14: Thuøng pha cheá nöôùc giaûi khaùt 4.3.2 Chieát roùt vaø ñoùng naép

Chieát roùt ñöôïc thöïc hieän theo phöông phaùp vaø thieát bò thuû coâng hay treân heä thoáng chieátroùt töï ñoäng (keå caû caùc coâng ñoaïn chuaån bò bao bì, hoaøn taát saûn phaåm sau naøy).

a. Nguyeân taéc chieát roùt- Phöông phaùp chieát roùt toát nhaát (ñaûm baûo chaát löôïng saûn phaåm, ít toån hao, ít bò khoângkhí vaø caùc taïp chaát thaâm nhaäp vaøo saûn phaåm,..) laø döïa treân nguyeân taéc ñaúng aùp. Sô ñoà nguyeântaéc ñaúng aùp nhö sau:

1- Thuøng chöùa2- Bao bì (vhai, lon,…)3- Voøi chieát4- Voøi ñaúng aùp vaø ñònh möùc

5- Voøi ñaúng aùp vôùi moâi tröôøng

Hình 6.15: Sô ñoà chieát ñaúng aùpTieán haønh chieát roùt: Sau khi ñöa bao bì vaøo vò trí saún saøng tieáp nhaän nöôùc giaûi khaùt, cuøng

luùc 4 vaø 5 ñöôïc duøng khí CO2 ñeå ñuoåi khoâng khí trong ra ngoaøi, tieáp ñoù ñoùng 5 laïi vaø môû thoâng

3, nhö vaäy giöõa 1 vaø 2 ñöôïc caân baèng aùp suaát (ñaúng aùp) vaø nöôùc giaûi khaùt ñöôïc roùt ñaày vaøo 2 laødo töï rôi theo troïng löôïng. Khi ñaõ ñaày theo quy ñ5nh (ñöôïc ñieàu chænh nhôø 4 sao cho ñaït möùc

Khoâng khí, CO2

Xiroâ 7

4

2

3

1

N ö ô ù c b a õ o h o ø a C O 2

14

3

5

2







ñoù, khí CO2 ôû 2 khoâng trôû veà 1 ñöôïc nöõa (phaù söï ñaúng aùp) thì nöôùc giaûi khaùt ngöøng rôi töø 1xuoáng 2). Thöù töï caùc van 3,4 ñöôïc ñoùng laïi, quaù trình chieát roùt xong.AÙp suaát chieát roùt trung bình 1.2 ÷ 1.5atm

-Ngoaøi ra tuyø theo ñieàu kieän saûn xuaát, trang thieát bò vaø sô ñoà coâng ngheä maø coù theå coù caùcphöông phaùp chieát roùt khaùc nhau:

Nhö sô ñoà coâng ngheä pha cheá, chieát roùt , hoaøn thieän saûn phaåm (hình 6.13 b) söû duïng maùychieát roùt xiroâ ñònh löôïng bình thöôøng, maùy chieát boã sung nöôùc baõo hoøa CO2 laø maùy chieát theonguyeân taéc ñaúng aùp. Coøn ñoà coâng ngheä pha cheá, chieát roùt , hoaøn thieän saûn phaåm (hình 6.13 a)chieát roùt theo nguyeân taéc ñaúng aùp (aùp suaát chieát trung bình : 1.2 ÷ 1.5 atm). Trong caùc tröôønghôïp thuû coâng, möùc ñoä cô giôùi thaáp, thoâng thöôøng theo sô ñoà coâng ngheä pha cheá, chieát roùt , hoaønthieän saûn phaåm (hình 6.13a) thöïc teá cuûa phöông phaùp naøy laø:

+ Pha cheá xiroâ, nöôùc baõo hoøa CO2 trong chai khi tieán haønh chieát roùt (aùp suaát hôi trongchai trung bình 0.6 ÷ 1atm)

+ Ñònh löôïng nöôùc baõo hoøa CO2 tröôùc, sau ñoù ñònh löôïng boã sung xiroâ vaø ñoùng naép ngaynhaèm haïn cheá söï toån thaát CO2, toån thaát caùc caáu töû khaùc khí CO2 bay hôi hay traøo boït (chieát ôû aùpsuaát thöôøng).

- Nhieät ñoä chieát roùt: Trung bình 6 ÷ 80C vaø toái öu nhaát ôû 1 ÷ 20C.b.Ñaäy vaø ñoùng naép: Laø moät quaù trình cô hoïc ñôn thuaàn nhöng laïi tröïc tieáp aûnh höôûng

nhieàu ñeán chaát löôïng saûn phaåm do söï nhanh, chaäm vaø möùc ñoä kín cuûa noù.Yeâu caàu: -Ñaäy vaø ñoùng naép kín tuyeät ñoái.

-Thôøi gian khi ra khoûi vò trí chieát roùt ñeán khi ñoùng xong naép phaûi nhanh nhaát.Thôøi gian toái öu: 2 ÷ 3 giaây, toái ña 5 giaây nhaèm traùnh söï toån thaát CO2, höông lieäu, traùnh söï xaâmnhaäp cuûa khoâng khí vaø vi sinh vaät vaøo saûn phaåm.

4.3.3. Kieåm tra, hoaøn taát saûn phaåm

- Sau khi ñaäy naép, vôùi phöông phaùp pha cheá trong chai phaûi qua giai ñoaïn ñoàng nhaát saûnphaåm, ñöôïc thöïc hieän baèng laéc tay (thuû coâng) hay laät chai, laéc chai ( cô giôùi hoùa).- Caùc cheá ñoä kieåm tra:

+ Ñoä daøy cuûa chai: Loaò caùc chai khoâng ñaït.+ Möùc ñoä kín cuûa naép, ñöôïc quan saùt baèng maét hay thöû trong nöôùc, loaò chai hôû.+ Caùc khuyeát taät khaùc: Loaïi caùc chai khuyeát taät nhö vaãn ñuïc, coù vaät laï (nhö xaùc

coân truøng, kieán, hay caùc vaät laï khaùc,...), chai bò dô (do röûa khoâng saïch),...- Lau khoâ chai, daùn nhaõn:Vôùi nöôùc giaûi khaùt pha cheá khoâng caàn phaûi thanh truøng, sau kieåm tra ñöôïc lau khoâ (baèng

tay hay maùy quaït) vaø daùn nhaõn chai (baèng tay hay baèng maùy).- Kieåm tra vaø xeáp thuøng, keát.Ñaây laø coâng ñoaïn cuoái cuøng ñeå hoaøn taát saûn phaåm, baûo ñaûm saûn phaåm ñaït caùc yeâu caàu

chaát löôïng vaø kyõ thuaät tröôùc khi xuaát ñöôøng.Coâng vieäc naøy ña phaàn laøm baèng tay, moät soá coâng vieäc naëng nhoïc nhö naâng, xeáp thuøng,

keát haàu nhö ñöôïc cô giôùi hoùa. 4.3.4 Moät soá tính toaùn khi chieát roùt

- Pha cheá tröôùc khi chieát roùt, hay trong chieát roùt ñeàu phaûi baûo ñaûm ñuùng tæ leä caùc caáu töûtrong thaønh phaàn nöôùc giaûi khaùt.

Song caùch tính toaùn vaø thöïc hieän coù khaùc nhau.

a. Tính toaùn caùc caáu töû khi pha cheá tröôùc khi trieát roùt ñaõ ñöôïc trình baøy khi saûn xuaát xiroâbaùn thaønh phaåm (trang 114) vaø sau ñoù kieåm tra, boã sung khi pha cheá.







b. Chieát roùt vaø pha cheá trong chai, thuøng.- Tính löôïng xiroâ baùn thaønh phaåm caàn cho moät chai, lon (hay caùc bao bì lôùn hôn).

n

av

1000×= ml

Trong ñoù:

n: Haøm löôïng ñöôøng trong 1 lít xiroâ baùn thaønh phaåm (g/l)a: Löôïng ñöôøng caàn thieát coù trong nöôùc giaûi khaùt ñöôïc chöùa ôû caùc bao bì khi chieát (chai,lon,...),g

a = n1 x v1 (g)Vôùi:

n1: Noàng ñoä ñöôøng trong nöôùc giaûi khaùt thaønh phaåm (g/l)v1: Theå tích ñònh möùc nöôùc giaûi khaùt thaønh phaåm trong bao bì.

Ví duï: - Bao bì laø chai 0.5 lít.n1 = 100g/l

vaäy a = 0.5 x 100 = 50g (löôïng toái ña)- Xiroâ baùn thaønh phaåm coù ñoä khoâ 50%, tra (baûng 6.1) ta coù n =615g/lVaäy theå tích xiroâ baùn thaønh phaåm aàn ñònh löôïng cho 1 chai 500ml laø:

3.81615

100050=

×=v (ml) (toái ña)

Ñeå thuaän tieän vaø chính xaùc hôn, trong thöïc teá neân ñieàu chænh löôïng ñöôøng trong xiroâ baùnthaønh phaåm (n) sao cho löôïng xiroâ baùn thaønh phaåm ñònh löôïng 1 chai (hay lon, ...) laø soá chaún (v)

Laáy ví duï treân: ñöa v = 80ml (cho chaün) vaäy n khi naøy ñöôïc tính:

62580

1000501000.=

×==

v

an g/l

Vaäy phaûi boã sung theâm ñöôøng (hay ta phaûi ñöa ra yeâu caàu chæ soá ñöôøng cuûa xiroâ) laø 625g/l töông ñöông vôùi noàng ñoä chaát khoâ trong xiroâ laø 50.68%Nghóa laø: Theâm 80ml xiroâ 50.68% chaát khoâ vaøo 420ml nöôùc baõo hoøa CO2 ta ñöôïc 1 chai

(500ml) nöôùc giaûi khaùt pha cheá coù ñoä ñöôøng yeâu caàu laø 100g/l.Ñeå ñôn giaûn hôn (cho caùc tröôøng hôïp dung tích bao bì lôùn,...) coù theå duøng quy taéc ñöôøng

cheùo ñeå tính caùc phaân theå tích caàn pha:Y B

(625) (100) phaàn V (theå tích)

Z (100)

A X(0) (525) phaàn V (theå tích)H2O

Y: Haøm löôïng ñöôøng trong xiroâ (g/l) (Ví duï treân 6.25 g/l)A: Haøm löôïng ñöôøng trong nöôùc baõo hoøa CO2 (A=0)Z: Haøm löôïng tieâu chuaån trong nöôùc giaûi khaùt (ví duï 100g/l)X: Soá phaàn (tính theo theå tích) xiroâ baùn thaønh phaåm caàn pha.B: Soá phaàn (tính theo theå tích) xiroâ baùn thaønh phaåm caàn pha.Trong ñoù: B = Z-A = 100-0 =100

X =Y - Z =625-100 = 525







Nhö vaäy cöù 1 phaàn (hay 100 phaàn) xiroâ coù 625 g/lít pha vôùi 525 phaàn (hay 525 phaàn)nöôùc baõo hoøa CO2 ta seõ nhaän ñöôïc nöôùc giaûi khaùt coù haøm löôïng ñöôøng laø 100g/l (toång soá seõ laø6.25 phaàn V nöôùc giaûi khaùt).

AÙp duïng vaøo chai 500 lít ta coù:1 phaàn theå tích chai laø: 500:6.25 = 80ml. Nhö vaäy pha 1 phaàn (30ml) xiroâ coù 625g

ñöôøng/lít vaøo 5.25 phaàn nöôùc baõo hoøa CO2 (5.25 x 80 = 420 ml) laø coù ñuû 500ml (6.25 phaàn)nöôùc giaûi khaùt coù löôïng ñöôøng tieâu chuaån laø 100g/l. 4.3.5 Chuaån bò bao bì ñeå chieát roùt

Bao bì duøng ñeå ñöïng nöôùc giaûi khaùt pha cheá (hay caùc saûn phaåm giaûi khaùt khaùc) phaûiñöôïc laøm saïch theo ñuùng tieâu chuaån kyõ thuaät yeâu caàu. Röûa, saùt truøng vaø laøm khoâ (neáu caàn) laøcaùc bieän phaùp caàn thieát ñeå ñaït muïc ñích ñoù.

Sô ñoà coâng ngheä toång quaùt cuûa quaù trình chuaån bò bao bì nhö sau:

Hình 6.16: Sô ñoà coâng ngheä chuaån bò bao bì-Tuyø theo ñieàu kieän saûn xuaát (khaû naêng trang bò, yeâu caàu chaát löôïng, soá löôïng saûn phaåm,

theå loaïi bao bì,...) maø coù caùc cheá ñoä kyõ thuaät thích hôïp-Trong quaù trình chuaån bò bao bì coâng ñoaïn quan troïng nhaát laø röûa - saùt truøng vaø laøm khoâ

(neáu caàn). 4.3.5.1 Cô sôû lyù thuyeát cuûa quaù trình röûa

Röûa laø söï laøm saïch (bao bì) döïa treân caùc cô sôû cuûa quaù trình lyù hoïc, hoùa hoïc, cô hoïc ñeåtaùch caùc taïp chaát baùm treân beà maët cuûa bao bì.

- Cô sôû lyù- cô hoïc: duøng nöôùc coù nhieät ñoä toái öu keát hôïp vôùi söï ma saùt (röûa coï, chaø xaùt,phun tia,..) ñeå laøm saïch.

- Cô sôû lyù - hoùa hoïc: Duøng caùc hoùa chaát (nhö xuùt, acid,...) cuøng vôùi caùc yeáu toá nhieät ñoä,noàng ñoä toái öu ñeå laøm saïch.

4.3.5.2 Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán röûa bao bì- Theå loaïi, hình daùng, caáu taïo, vaät lieäu cuûa bao bì.- Nhieät ñoä, noàng ñoä caùc hoùa chaát, thôøi gian röûa, möùc ñoä taùc ñoäng cô hoïc (phun, chaø

xaùt,...)- Trang thieát bò vaø kyõ thuaät.

Tieáp nhaän

Röûa- Saùt truøng-Laøm khoâ

Bao bì môùi Bao bì duøng laïi

Nöôùc

Chaát taåy röûa

Chaát saùt truøng

Hôi nöôùc, khí

Kieåm tra (ñoäsaïch, ñoä nguyeânveïn cuûa bao bì

Chieát roùt







4.3.5.3 Qui trình coâng ngheä röûa chaia- Sô ñoà

a/b/

Hình 6.17: Sô ñoà chuaån bò chaia- Thuû coâng baùn cô khí b- Cô khí vaø töï ñoäng hoùa

b- Moät soá yeâu caàu cô baûn- Phaûi coù kích thöôùc xaùc ñònh (nhaát laø heä thoáng röûa, chieát roùt, thanh truøng, daùn nhaõn,... töï

ñoäng).- Dung tích töøng loaïi phaûi ñöôïcù qui ñònh roõ, chính xaùc (650,500,330 hay 250ml/chai)- Chai phaûi trong suoát, neáu laø chai maøu phaûi ñoàng nhaát (thöôøng laø xanh toái hay saãm

vaøng,..) ñeå giaûm caùc taùc duïng xaáu cuûa aùnh saùng maët trôøi tôùi chaát löôïng saûn phaåm.- Khaû naêng chòu aùp cao (chòu ñöôïc aùp suaát thuûy tinh ≥ 10 ÷ 12atm), chòu nhieät cao (t0

≥1000

C) vaø chòu ñöôïc caùc thay ñoåi ñoät ngoät veà nhieät ñoä (trung bình söï cheânh leäch nhieät ñoä khithay ñoåi ñoät ngoät ≤ 330C).c- Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán röûa chai

- Nhieät ñoä röûa: Nhieät ñoä röûa chai toái ña ≤ 65 ÷ 850C theo nguyeân taéc chai qua caùc vuøngnhieät ñoä taêng daàn ñeán nhieät ñoä lôùn nhaát cuûa quaù trình sau ñoù laïi qua caùc vuøng nhieät ñoä giaûmdaàn ñeán nhieät ñoä trong phoøng (söï cheânh leäch nhieät ñoä giöõa caùc vuøng khoâng vöôït quaù giôùi haïncho pheùp ñaõ neâu treân) ví duï: Caùc cheá ñoä röûa chai nhö sau:

Nhieät ñoä: (0C) 30-50-60 ÷ 65-50-30+ Nhieät ñoä röûa taêng, ñoä saïch taêng, thôøi gian röûa giaûm.+ Nhieät ñoä toái öu nhaát: 650C (chai saïch, ít vôõ).

-Noàng ñoä chaát taåy röûa: Thöôøng duøng laø NaOH, noàng ñoä cao - chai saïch vaø mau saïch hônvaø ngöôïc laïi. Song noàng ñoä NaOH laïi phuï thuoäc vaøo thieát bò, phöông tieän kyõ thuaät röûa chai.

+ Heä thoáng maùy hoaøn toaøn töï ñoäng [NaOH] = 1 ÷ 3%.+ Heä thoáng maùy röûa baùn töï ñoäng, coù duøng tay: 0.2 ÷ 0.4%

Ñoàng thôøi neáu nhieät ñoä cao (65 ÷ 850C), NaOH trung bình: 1 ÷ 1.5%Nhieät ñoä thaáp (≤ 30 ÷ 400C), [NaOH] trung bình: 2 ÷ 3%-Thôøi gian röûa: Taêng thôøi gian röûa: Möùc ñoä saïch vaø dieät khuaån taêng. Bình thöôøng thôøi

gian röûa chai khoaûng 6 ÷ 22 phuùt, trong ñoù chai ñöôïc ngaâm, röûa trong dung dòch NaOH chieám ≥ 52 ÷ 65% thôøi gian treân. Thôøi gian coøn laïi laø röûa, traùng baèng nöôùc aám, nöôùc nhieät ñoä thöôøng.

d- Moät soá cheá ñoä röûa chai cuï theå (treân caùc maùy röûa chai)- Cheá ñoä röûa chai (nhaø maùy Chöông Döông): töông töï trong hình 6.17a- Cheá ñoä röûa chai (nhaø maùy Bia Saøi Goøn).

Tieáp nhaän

Beå röûa

Thanh truøngKieåm tra

Maùy röûa khöûtruøng töï ñoäng

Traùng chai

Kieåm tra Chieát roùt

Baêng chuyeàn

Baêng chuyeàn

Baêng chuyeàn







Chai laàn löôït ñöôïc ñi qua 5 boàn trong maùy röûa vôùi caùc cheá ñoä sau:Baûng 6.3

Soá thöù töï boàn[NaOH] (g/l)[Cl2] (mg/l)

Nhieät ñoä (0

C)

1350

55

2300

80

3300

70

42020

45

500

35Toaøn boä thôøi gian: 45 phuùt (keå caû thoåi khoâ) 4.3.5.4 Kieåm tra chai

Duøng ñeøn huyønh quang chieáu qua chai vaø nhìn maét thöôøng ñeå kieåm tra ñoä saïch cuûa chai.Loaïi caùc chai coøn veát dô, baån cuøng vôùi khuyeát taät khaùc (nhö nöùt, raïn, söùt mieäng,...)

Thoâng thöôøng laép maùy soi chai ngay treân baêng chuyeàn chai saïch, khoâ ñeán maùy roùt.





Chöông 7: Kyõ thuaät saûn xuaát bia Tr ường C Đ Nghề Sóc Tr ăng


Chöông 7: KYÕ THUAÄT SAÛN XUAÁT BIA***********

Bia laø loaïi nöôùc giaûi khaùt coù töø laâu ñôøi vaø ñöôïc nhaân daân Theá Giôùi raát öa chuoäng. Biañöôïc cheá bieán töø nguyeân lieäu chính sau: nöôùc, hoa houblon, vaø malt. Ñoái vôùi moät soá nöôùc maltphaûi nhaäp coù theå thay theá moät phaàn malt baèng gaïo. Bia laø loaïi nöôùc giaûi khaùt coù nhieàu boït, coùvò ñaéng deã chòu vaø haøm löôïng coàn thaáp. Caùc chaát hoøa tan trong bia haàu heát ñeàu ñöôïc cô theåcon ngöôøi haáp thuï toát, vì vaäy bia coù giaù trò dinh döôõng vaø khaû naêng sinh naêng löôïng cao. Ngoaøira bia coøn coù taùc duïng giaûi nhieät vaø coù giaù trò sinh hoïc cao, bôûi vì trong bia coù chöùa nhieàuthaønh phaàn men tieâu hoùa vaø caùc vitamin.

ÔÛ Vieät Nam, bia coù töø thôøi Phaùp thuoäc vôùi “ Coâng ty bia Ñoâng Döông” cuõ cuûa Phaùp.Ngaøy nay bia ñöôïc phaùt trieån khaù roâng raõi ôû khaép caùc tænh thaønh trong caû nöôùc. Ngoaøi caùc nhaømaùy bia lôùn ôû trong nöôùc nhö nhaø maùy bia Saøi Goøn, nhaø maùy bia Haø Noäi,… coøn caùc nhaø maùybia lieân doanh vôùi nöôùc ngoaøi nhö bia Huña Hueá, Heineken,…1. KYÕ THUAÄT SAÛN XUAÁT MALT

1.1 Giôùi thieäuMalt ñaïi maïch laø nguyeân lieäu chính ñeå saûn xuaát caùc loaïi bia. Quaù trình quan troïng nhaát

maø qua ñoù haït ñaïi maïch trôû thaønh haït malt laø söï naûy maàm.Muïc tieâu chuû yeáu cuûa quaù trình saûn xuaát malt laø ñeå hoaït hoùa, tích luõy veà khoái löôïng vaø

hoaït löïc cuûa heä enzym coù trong ñaïi maïch. Heä enzym (amylaza, proteaza,…) naøy seõ laø ñoäng löïcchuû yeáu ñeå phaân caét caùc hôïp chaát cao phaân töû (protein, gluxit) trong noäi nhuõ cuûa haït thaønh caùcsaûn phaåm thaáp phaân töû (chuû yeáu laø ñöôøng ñôn, dextrin baäc thaáp, axit amin, albumoza, pepto,…)hoøa tan beàn vöõng vaøo nöôùc ñeå trôû thaønh chaát chieát cuûa dòch ñöôøng trong quaù trình saûn xuaát bia.Neân thaønh phaàn vaø tính chaát cuûa malt laø yeáu toá quyeát ñònh ñeán vò,höông, maøu saéc, khaû naêngtaïo boït vaø ñoä beàn cuûa bia. Maët khaùc chaát löôïng cuûa malt laïi ñöôïc xaùc ñònh bôûi thaønh phaàn,chaát löôïng nguyeân lieäu haït ban ñaàu vaø nhöõng giaûi phaùp kyõ thuaät saûn xuaát malt.

1.2 Qui trình saûn xuaát malt ñaïi maïch

Hình 7.1: Qui trình saûn xuaát malt ñaïi maïchToaøn boä qui trình saûn xuaát malt ñaïi maïch coù theå ñöôïc toùm taét thaønh hai böôùc cô baûn:

Ñaïi maïch

Ngaâm ñaïi maïch

Öôm maàm ñaïi maïch

Saáy malt töôi

Taùch reã, ñaùnh boùngmalt khoâ

Ñoùng goùi, baûo quaûnthaønh phaåm







- Böôùc 1: Saûn xuaát malt töôi bao goàm hai coâng ñoaïn: Ngaâm ñaïi maïch vaø öôm maàm ñaïimaïch.

- Böôùc 2: Saûn xuaát malt thaønh phaåm bao goàm caùc coâng ñoaïn: Saáy malt töôi, taùch reã,ñaùnh boùng malt khoâ vaø ñoùng goùi baûo quaûn thaønh phaåm.

Nguyeân lieäu ñaïi maïch caàn phaûi laøm saïch, phaân loaïi haït tröôùc khi ñöa vaøo quaù trình saûn

xuaát malt ñeå ñaûm baûo cho haït ñaït chaát löôïng toát vaø ñoä naåy maàm ñoàng ñeàu.1.2.1 Coâng ñoaïn ngaâm ñaïi maïch* Muïc ñích cuûa quaù trình ngaâm ñaïi maïch laø:+ Taïo ñieàu kieän taêng ñoä aåm cuûa haït ñaïi maïch leân 43 ÷ 45% cho saûn xuaát malt vaøng, vaø

45 ÷ 47% cho saûn xuaát malt ñen. Vì chæ haøm aåm cao nhö vaäy môùi ñaûm baûo giai ñoaïn naåy maàmsau naøy môùi tieán haønh moät caùch bình thöôøng.

+ Loaïi boû nhöõng haït leùp, nhöõng haït khoâng leùp nhöng khoâng chaéc, caùc taïp chaát,…maøtrong quaù trình laøm saïch vaø phaân loaïi haït chöa loaïi boû ra khoûi khoái haït, ñoàng thôøi coøn röûa saïchbuïi vaø moät soá vi sinh vaät, coân truøng baùm treân haït.

* Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình ngaâm haït

- Nhieät ñoä cuûa nöôùc ngaâm: Laø yeáu toá quan troïng nhaát aûnh höôûng ñeán toác ñoä huùt nöôùccuûa haït. Trong moät giôùi haïn nhaát ñònh, neáu nhieät ñoä cuûa nöôùc ngaâm taêng thì toác ñoä huùt nöôùccuûa haït cuõng taêng. Ñeå ñaït ñöôïc chaát löôïng malt thaønh phaåm cao nhaát thì nhieät ñoä nöôùc ngaâmthích hôïp nhaát laø 10 ÷ 120C. Nhieät ñoä thaáp hôn 100C thì söï phaùt trieån cuûa phoâi seõ bò öùc cheá,coøn nhieät ñoä nöôùc ngaâm cao hôn 150C seõ taïo ñieàu kieän cho vi sinh vaät phaùt trieån. Ngoaøi ra ôûnhieät ñoä cao, toác ñoä huùt nöôùc cuûa haït taêng, deã xaûy ra hieän töôïng haït bò suõng nöôùc, phoâi bò uûngvaø laøm haït maát khaû naêng naûy maàm. Nhieät ñoä cao cuõng laøm cho cöôøng ñoä hoâ haáp cuûa haït taêngleân, aûnh höôûng khoâng toát ñeán quaù trình naûy maàm cuûa haït.

-Thôøi gian ngaâm.

Aûnh höôûng cuûa thôøi gian ngaâm vaø nhieät ñoä ñöôïc nöôùc ngaâm ñeán quaù trình ngaâm haïtñöôïc theå hieän ôû baûng 7.1

Baûng 7.1Thôøi gian ngaâm

GiôøHaøm aåm cuûa haït (%) ôû caùc nhieät ñoä khaùc nhau

100C 15,60C 21,30C0

16406887

112

13,129,536,439,241,443,3

13,132,839,342,544,046,2

13,131,242,144,946,748,2

- Kích thöôùc cuûa haït:Haït nhoû huùt nöôùc nhanh hôn haït to. Do ñoù caàn phaûi coù söï phaân loaïi theo kích thöôùc

tröôùc ñeå quaù trình ngaâm ñöôïc ñoàng boä- Ñoä aåm cuûa haïtDöïa vaøo ñoà thò bieåu dieãn söï thay ñoåi ñoä aåm cuûa haït khi ngaâm (hình 7.2) ta thaáy roõ quaù

trình haáp thuï nöôùc cuûa haït dieãn ra khoâng ñeàu. Khi ñoä aåm thaáp khaû naêng haáp thuï nöôùc nhanh,

ñoä aåm cao khaû naêng haáp thu nöôùc chaäm.







Ñoä aåm cuûa haït (%)50

40

30

20

10

10 20 30 40 50 60 70 80 Thôøi gian ngaâm (giôø) Hình 7.2: Ñoà thò bieåu dieãn söï thay ñoåi ñoä aåm cuûa haït khi ngaâm- Haøm löôïng protein cuûa haïtHaït chöùa caøng nhieàu protein thì khaû naêng huùt nöôùc caøng chaäm. Do protein khoù tröông

nôû vaø khaû naêng huùt nöôùc keùm.- Thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa nöôùc ngaâm:Laø yeáu toá aûnh höôûng khaù maïnh ñeán toác ñoä huùt nöôùc, khaû naêng hoøa tan caùc chaát

polyphenol, chaát chaùt, chaát maøu cuûa voû vaø cöôøng ñoä hoâ haáp cuûa haït.+ Caùc ion kim loaïi kieàm vaø kieàm thoå caøng nhieàu seõ thuùc ñaåy quaù trình ngaâm haït nhanh

hôn.+ Caùc ion kim loaïi naëng, ñaëc bieät laø ion kim loaïi saét caøng nhieàu seõ caûn trôû söï xaâm nhaäp

cuûa nöôùc vaøo beân trong haït gaây khoù khaên cho quaù trình ngaâm haït.Löu yù: Quaù trình ngaâm haït khoâng chæ laø quaù trình ñôn thuaàn ñeå haït huùt nöôùc ñeán ñoä aåm

caàn thieát maø laø böôùc khôûi ñaàu cuûa quaù trình phaùt trieån caây non. Neân khi thöïc hieän quaù trìnhngaâm haït caàn phaûi löu yù ñeán caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình naåy maàm sau naøy.* Caùch tieán haønh ngaâm haïtDöïa vaøo caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình ngaâm haït, ngöôøi ta cheá taïo ra raát nhieàu

thieát bò phuïc cho raát nhieàu phöông phaùp ngaâm khaùc nhau nhö: ngaâm thöôøng xuyeân trong nöôùc,ngaâm hoaùn vò nöôùc-khoâng khí, ngaâm trong nöôùc aám hoaëc nöôùc noùng, phöông phaùp töôùi nöôùchoaëc phun nöôùc,… Thieát bò duø cheá taïo theo phöông phaùp ngaâm naøo ñi nöõa thì chuùng ñeàu phaûiñaùp öùng ñöôïc caùc yeâu caàu sau:

- Naïp nguyeân lieäu vaø thaùo dôõ ñaïi maïch öôùt phaûi deã daøng, thuaän tieän, traùnh va ñaäp côhoïc maïnh.

- Caáp thoaùt nöôùc nhanh, ñaày ñuû- Heä thoáng thoâng khí phaûi ñoàng ñeàu trong toaøn khoái haït.- Heä thoáng ñöôøng oáng phuï trôï phaûi goïn gaøng, tieát kieäm- Heä soá söû duïng dung tích höõu ích toái ña, giaûm ñeánmöùc thaáp nhaát tieâu toán vaät lieäu cheá

taïo.- Ñaûm baûo caùc yeâu caàu coâng ngheä .Tuy coù raát nhieàu thieát bò vaø phöông phaùp ngaâm khaùc nhau, nhöng hieän nay caùc nhaø

maùy saûn xuaát malt thöôøng tieán haønh ngaâm haït trong thuøng daïng thaân truï, ñaùy coân (nhö hình 7.3vaø 7.4) theo caùc böôùc sau: röûa haït, ngaâm haït trong nöôùc vaø ñeå khan trong khoâng khí vaø chuyeån

thuøng. Quaù trình ngaâm haït coù theå ñöôïc toùm taét nhö nhau:







- Ngaâm haït ñaïi maïch khoaûng 4 ÷ 8 giôø trong nöôùc vôùi nhieät ñoä laø 120C ñeå ñoä aåm ñaït31%

- Ñeå raùo 10 ÷ 20 giôø (tuyø theo ñoä maãn caûm cuûa haït vôùi nöôùc)- Ngaâm 2 ÷ 5 giôø trong nöôùc ôû nhieät ñoä 12 ÷ 150C ñeå ñoä aåm ñaït 38%- Ñeå raùo 10 ÷ 20 giôø

- Ngaâm 1 ÷ 5 giôø trong nöôùc ôû nhieät ñoä 12 ÷ 180

C ñeå ñoä aåm ñaït 43%- Chuyeån thuøng

1- Oáng truïc coù chaân vòt ñaåy 2- Buoàng xöû lyù thoùc leùp 3- Nöôùc saïch 4- Nöôùc baån

5- Ñaïi maïch ñaõ röûa saïch

Hình 7.3: Thieát bò röûa ñaïi maïch

1- Oáng ñaûo ñaïi maïch2- Ñöôøng oáng daãn khí neùn3- Ñöôøng oáng ruoät gaø suûi boït4- Nöôùc saïch5- Nöôùc baån

Hình 7.4: Thieát bò ngaâm ,

1.2.2 Coâng ñoaïn öôm maàm ñaïi maïch* Muïc ñích coâng ñoaïn öôm maàm:- Chuyeån ñoåi traïng thaùi cuûa heä enzym coù trong haït ñaïi maïch töø traïng thaùi “nghæ”, sang

traïng thaùi “ hoaït ñoäng”, tích luõy chuùng veà khoái löôïng vaø taêng cöôøng naêng löïc xuùc taùc cuûachuùng

- Taïo vaø duy trì ñieàu kieän thuaän lôïi ñeå heä enzym thuûy phaân sau khi ñaõ ñöôïc giaûi phoùngkhoûi traïng thaùi lieân keát, ñoàng thôøi vôùi vieäc taêng tröôûng veà khoái löôïng vaø cöôøng löïc xuùc taùc,







chuùng seõ phaân caét moät löôïng ñaùng keå (khoaûng 12% löôïng chaát khoâ) caùc chaát cao phaân töûthaønh caùc saûn phaåm thaáp phaân töû, ñoàng thôùi chuùng phaù vôû thaønh teá baøo laøm cho haït “ meàm”ra, taïo neân nhieàu söï bieán ñoåi cô lyù vaø hoaù hoïc trong thaønh phaàn cuûa haït ñaïi maïch.

* Ñieàu kieän thieát yeáu cho quaù trình naåy maàm- Ñoä aåm: Coù trong haït phaûi ñuû ñeå ñaûm baûo cho maàm moïc trong 5 ÷ 6 ngaøy

- Nhieät ñoä thích hôïp: Maàm baét ñaàu phaùt trieån ôû 50

C, nhieät ñoä thích hôïp nhaát laø 270

C.Quaù trình naûy maàm seõ ngöøng laïi ôû 380C vaø maàm seõ cheát ôû 550C. Theo kinh nghieäm thì maàmmoïc ôû giai ñoaïn giöõa thì chaát löôïng cuûa malt toát.

- Oxy: Maàm laø cô theå soáng neân caàn phaûi hoâ haáp, haáp thuï O2 vaø thaûi CO2. Ñeå thu ñöôïcmalt coù chaát löôïng toát caàn phaûi giöõ haøm löôïng CO2 trong khoâng khí khoâng vöôït quaù 20%

* Ñaëc ñieåm veà kyõ thuaät öôm maàm caùc loaïi maltMalt duøng laøm nguyeân lieäu trong kyõ thuaät saûn xuaát bia chia laøm 2 loaïi: Malt vaøng vaø

malt ñen+ Malt vaøng: Coù maøu vaøng saùng, coù vò ngoït nheï nhaøng vaø höông thôm dòu, ñaëc tröng

cuûa malt. Vò ñaéng dòu, höông thôm ngaùt nhöng raát nheï nhaøng cuûa bia saûn xuaát töø malt vaøng laø

do hoa houblon quyeát ñònh.+ Malt ñen coù maøu saãm, höông vaø vò ñaäm, saûn xuaát ra bia coù ñoä nhôùt cao, höông vaø vò

ñaëc tröng do malt quyeát ñònh.Do ñoù khi saûn xuaát malt vaøng ñieàu kieän caàn thieát laø phaûi taïo ra ñöôïc ñieàu kieän ñeå tích

luõy hoaït löïc enzym thaät cao, ñaëc bieät laø amylaza, coøn haøm löôïng axit amin vaø haøm löôïng ñaïmhoaø tan thì ôû möùc ñoä vöøa phaûi, khoâng quaù cao. Ñeå ñaùp öùng yeâu caàu naøy, tröôùc heát phaûi choïnñaïi maïch coù haøm löôïng protein thaáp nhöng khaû naêng naåy maàm cao. Ñaïi maïch sau khi ngaâm coùñoä aåm khoâng quaù 42 ÷ 43%. Quaù trình öôm maàm dieãn ra ôû nhieät ñoä 13 ÷ 180C trong 6 ÷ 8ngaøy ñeâm vaø phaûi coù cheá ñoä thoâng gioù toát. Neáu söû duïng ñaïi maïch coù haøm löôïng protein cao thì

khi ngaâm neân cho haït huùt nöôùc ñeán ñoä aåm 44 ÷ 46% coøn nhieät ñoä cuûa khoái haït trong quaù trìnhöôm maàm coù theå leân toái ña ôû 20 ÷ 220C.Ñoái vôùi saûn xuaát malt ñen, trong thôøi gian öôm maàm phaûi taïo ñöôïc ñieàu kieän sao cho

tích luõy nhieàu axit amin vaø ñöôøng. Ñaïi maïch sau khi ngaâm phaûi ñaït ñoä aåm cao hôn 45% (ñeåtaêng cöôøng hoaït ñoä cuûa nhoùm enzym proteaza). Nhieät ñoä naåy maàm trong nhöõng ngaøy ñaàukhoáng cheá ôû 15 ÷ 180C coøn ôû giai ñoaïn sau coù theå taêng leân 220C. Sau moät thôøi gian öôm, neáuthaáy reã phaùt trieån toát thì phaûi coù bieän phaùp tích luõy CO2 trong saøn öôm nhaèm haïn cheá hao toånchaát khoâ ( noàng ñoä CO2 cao trong giai ñoaïn cuoái cuûa quaù trình öôm maàm khoâng aûnh höôûngñeán hoaït ñoä cuûa heä enzym thuûy phaân). Thôøi gian öôm maàm laø 7 ÷ 9 ngaøy ñeâm.

* Caùch tieán haønh öôm maàm

Coù hai phöông phaùp öôm maàm chính laø: öôm maàm khoâng thoâng gioù vaø öôm maàm coùthoâng gioù

- Öôm maàm khoâng thoâng gioù (thoâng gioù töï nhieân)Phöông phaùp öôm maàm khoâng thoâng gioù taïo ra malt coù chaát löôïng cao hôn haún so vôùi

phöông phaùp öôm maàm coù thoâng gioù. Phöông phaùp naøy ñöôïc aùp duïng raát hieäu quaû veà muøalaïnh khi nhieät ñoä ngoaøi trôøi thaáp hôn nhieät ñoä phoøng öôm.

Nhieät ñoä trong khu vöïc öôm maàm phaûi giöõ ôû khoaûng 10 ÷ 120C, ñoä aåm töông ñoái cuûakhoâng khí khoâng thaáp hôn 90%. Ñeå ñaûm baûo söï thoâng thoaùng trong khoâng gian naåy maàm, xungquanh töôøng nhaø öôm ngöôøi ta xaây döïng caùc möông caáp – thoaùt khí töï nhieân (hình 7.5)







1- Möông daãn khoâng khí töø ngoaøi vaøo

2,3- Möông daãn khoâng khí thoaùt ra

Hình 7.5: Heä thoáng möông caáp – thoaùt khí trong nhaø öôm maàm- Öôm maàm coù thoâng gioùNguyeân lyù cuûa phöông phaùp öôm maàm coù thoâng gioù laø trong quaù trình öôm maàm ngöôøi

ta tieán haønh thoåi khoâng khí ñieàu hoaø veà nhieät ñoä vaø ñoä aåm cho khoái haït ñang öôm nhaèm:+ Cung caáp oxy cho khoái haït+ Ñieàu chænh nhieät ñoä vaø ñoä aåm cho khoái haït+ Giaûi phoùng CO2 ra khoûi khoái haït

Lôùp malt daøy vaø ñaëc cuûa quaù trình öôm, ôû möùc ñoä naøo ñoù caûn trôû söï xuyeân qua cuûakhoâng khí ñeå vaøo ñeán taát caû caùc haït ôû trong khoái malt. Vì nguyeân nhaân naøy maø thôøi gian cuûagiai ñoaïn ñaàu, caùc giai ñoaïn ñaëc tröng bôûi söï xuaát hieän cuûa reã, bò keùo daøi (3 ÷ 4 ngaøy). Ñeå chohaøm aåm cuûa malt khoâng bò giaûm, khoâng khí thoåi vaøo khoái haït phaûi coù ñoä aåm töông ñoái treânmöùc baõo hoøa (xuaát hieän haït nöôùc nhoû ly ty). Nhieät ñoä cuûa khoâng khí thoåi vaøo phaûi thaáp hôn

nhieät ñoä phoøng öôm 1 ÷ 20

C, coù nhö theá thì khi khoâng khí xuyeân qua, do löïc caûn cuûa khoái haïtnoù seõ noùng leân baèng nhieät ñoä phoøng öôm.Ñeå ñaûm baûo caùc thoâng soá nhö tr6en, khoâng khí tröôùc luùc thoåi vaøo khoái haït phaûi ñöôïc

baõo hoøa hôi nöôùc vaø ñieàu chænh nhieät ñoä: neáu nhieät ñoä ngoaøi trôøithaáp hôn nhieät ñoä phoøng öômmaàm thì phaûi saáy noùng, ngöôïc laïi phaûi laøm laïnh. Coâng vieäc xöû lyù caùc thoâng soá cuûa khoâng khícho phuø hôïp vôùi ñieàu kieän ôû phoøng öôm goïi laø xöû lyù nöôùc – nhieät khoâng khí vaø ñöôïc tieán haønhtrong moät carame goïi laø buoàng xöû lyù nöôùc nhieät (hình 7.6)

1- Khoâng khí chöa xöû lyù2- Quaït neùn (hoaëc quaït huùt)

3- Voøi hoa sen phun muø4- Khoâng khí ñaõ xöû lyù

Hình 7.6: Buoàng xöû lyù khoâng khíCoù raát nhieàu loaïi heä thoáng öôm maàm thöïc hieän ñöôïc nguyeân lyù treân nhö: Öôm maàm

thoâng gioù trong catset (trong heä thoáng ngaên), Heä thoáng öôm maàm thoâng gioù trong tang quay,

öôm maàm trong ngaên coù luoáng di ñoäng, öôm maàm trong caùc thieát bò hieän ñaïi.







1.2.3 Coâng ñoaïn saáy malt* Muïc ñích cuûa coâng ñoaïn saáy malt- Haï haøm aåm cuûa malt töôi xuoáng coøn < 5%.Taïo söï deã daøng cho vieäc vaän chuyeån, baûo

quaûn vaø loaïi tröø khaû naêng xaâm nhaäp vaø phaùt trieån cuûa vi sinh vaät.- Taïo cho malt coù chöùa caùc chaát thaáp phaân töû deã hoaø tan vaø caùc chaát taïo maøu, muøi, vò

thích hôïp cho quaù trình saûn xuaát bia sau naøy.* Caùc quaù trình xaûy ra trong coâng ñoaïn saáyPhuï thuoäc vaøo baûn chaát cuûa quaù trình chuyeån hoaù trong töøng thôøi ñieåm, quaù trình saáy

malt töôi coù theå chia ra laøm ba pha chính nhö sau:a- Pha sinh lyù: Töø luùc baét ñaàu saáy ñeán nhieät ñoä ñaït 450C vaø haøm aåm giaûm ñeán

30%.Ñaëc ñieåm cuûa giai ñoaïn naøy laø reã vaø laù maàm vaãn phaùt trieån. Vì ñoä aåm vaø nhieät ñoä raát

thích hôïp, cho neân quaù trình naøy dieãn ra vôùi cöôøng ñoä khaù maïnhb- Pha enzym: Nhieät ñoä naèm trong khoaûng giöõa 45 ÷ 700C vaø haøm aåm giaûm coøn

10% (ñoái vôùi bia vaøng), coøn treân 20% (ñoái vôùi bia ñen).

Ñaëc ñieåm cuûa giai ñoaïn naøy laø hoaït ñoäng soáng cuûa haït bò öùc cheá raát maïnh, söï phaùt trieåncuûa reã vaø laù maàm bò ngöøng laïi, nhöng hoaït ñoäng cuûa heä enzym vaãn dieãn ra, ñaëc bieät maïnh ôûthôøi gian ñaàu cuûa pha naøy. Keát quaû laø trong haït tích luõy theâm moät löôïng chaát chieát hoaø tan. ÔÛpha naøy, neáu toác ñoä taùch aåm caøng nhanh thì toác ñoä caùc quaù trình sinh hoïc vaø quaù trình enzymcaøng chaäm, söï taïo thaønh caùc chaát chieát hoaø tan boã sung caøng ít.

Trong thôøi kyø naøy, döôùi taùc duïng cuûa enzym amylaza moät ít tinh boät ñöôïc ñöôøng hoùa.Döôùi taùc duïng cuûa enzym proteaza moät soá proetin bò thuûy phaân vaø coøn nhieàu quaù trình enzymkhaùc. Caùc quaù trình naøy phuï thuoäc raát lôùn vaøo ñoä aåmvaø khi ñoä aåm cuûa haït coø 15% thì caùc quaùtrình naøy khoâng xaûy ra.

c- Pha hoaù hoïc: Nhieät ñoä naèm trong khoaûng giöõa 70 ÷ 1050

C vaø haøm aåm giaûmcoøn 4%.Ñaëc ñieåm cuûa nhöõng phaûn öùng xaûy ra ôû giai ñoaïn naøy laø söï taïo thaønh caùc chaát thôm, vò

ñaëc tröng, caùc chaát maøu vaø söï bieán tính cuûa protein.* Caùch tieán haønh saáyDöïa vaøo muïc ñích vaø caùc quaù trình xaûy ra trong coâng ñoaïn saáy ta coù raát nhieàu thieát bò

saáy vaø phöông phaùp saáy khaùc nhau nhö: Saáy giaùn ñoaïn hai taàng naèm ngang, loø saáy baùn lieântuïc, loø saáy moät taàng naèm ngang,… Tuy nhieân khi löïa choïn hay cheá taïo thieát bò saáy caàn phaûi chuùyù ñeán moät soá nguyeân taéc sau:

- Laøm chuû caùc yeáu toá nhieät ñoä vaø quaù trình saáy khoâ

- Tieát kieämnhieân lieäu- Traùnh nguy cô hoûa hoaïn.

Quaù trình saáy malt chia laøm hai giai ñoaïn chính: Giai ñoaïn taùch nöôùc vaø giai ñoaïn saátkhoâ. Trong giai ñoaïn ñaàu thì haøm aåm trong haït nhanh choùng vaø deã daøng haï xuoáng coøn khoaûng8 ÷ 10%. Söï giaûm aåm cuûa giai ñoaïn sau thì tieán trieån raát chaäm vì luùc naøy aåm lieân keát beàn vöõngvôùi caùc chaát keo cuûa haït. Tuøy vaøo töøng loaïi malt maø ta choïn cheá ñoä coâng ngheä saáy thích hôïp.

- Phöông phaùp saáy mal vaøng: Ñaëc ñieåm cuûa quaù trình saáy malt vaøng laø giaûm nhanh ñoäaåm cuûa malt khi nhieät ñoä saáy coøn raát thaáp. Muoán ñaït ñöôïc ñieàu naøy phaûi tieán haønh thoâng gioùtoái ña. Giai ñoaïn ñaàu giaûm haøm aåm töø 41 ÷ 44% xuoáng coøn 8 ÷ 10%, khi nhieät ñoä taêng daàn leân

45 ÷ 500

C, trong khoaûng 12 giôø. Coøn giai ñoaïn giaûm haøm aåm xuoáng coøn 3,3 ÷ 3,5% khi nhieätñoä daàn ñeán toái ña 70÷ 800C. Chu kyø saáy malt vaøng keùo daøi 24 giôø.







- Phöông phaùp saáy malt ñen: Ñeå giöõ ñöôïc nhöõng ñaëc ñieåm vaø yeâu caàu veà caûm quan cuûamalt ñen. Quaù trình saáy malt ñen phaûi tuaân thuû theo caùc nguyeân taéc sau:

+ Chu kyø saáy keùo daøi, 48 giôø+ Saáy ôû nhieät ñoä cao, ñaëc bieät laø trong giai ñoaïn saáy khoâ (nhieät ñoä toái ña cuûa taùc nhaân

saáy laø 1050C).

+ Töông quan giöõa hai thoâng soá: Nhieät ñoä saáy vaø haøm aåm cuûa haït phaûi tuaân theo moätquy luaät heát söùc nghieâm ngaët.ÔÛ giai ñoaïn ñaàu , thôøi gian saáy keùo daøi khoaûng 14 giôø, nhieät ñoä taêng daàn leân 400C, haøm

aåm cuûa malt nhanh choùng giaûm xuoáng 20%. Trong 3 ÷ 4 giôø tieáp theo, nhieät ñoä naâng leân 60 ÷ 650C. ÔÛ giai ñoaïn sau trong thôøi gian 9 ÷ 10 giôø, nhieät ñoä saáy 500C, haøm aåm cuûa haït giaûmxuoáng 8 ÷ 10%. Trong 4÷5 giôø keá tieáp, nhieät ñoä naâng leân 750C, haøm aåm giaùm xuoáng 5%.Trong 3 ÷ 4 giôø tieáp theo, nhieät ñoä naâng leân 100÷ 1050C vaø giöõ cho ñeán khi haøm aåm cuûa haïtñaït 1,5 ÷ 2%.

1.2.4 Coâng ñoaïn taùch reã, vaø ñaùnh boùng malt khoâ* Muïc ñích coâng ñoaïn taùch reã, vaø ñaùnh boùng malt khoâ

+ Nhaèm loaïi boû reã malt, vì reã malt coù chöùa nhieàu hôïp chaát coù theå gaây ra cho bia vòñaéng khoù chòu. Maët khaùc, moät soá caáu töû trong thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa reã malt laø nguyeân nhaântaïo ra röôïu baäc cao trong quaù trình leân men bia

+ Giuùp cho malt boùng ñeïp* Caùch tieán haønhNgöôøi ta taùch reã baèng moät thieát bò chuyeân duøng goïi laø maùy ñaäp reã malt (hình 7.7)

Hình 7.7: Maùy ñaäp reã malt1- Truïc vít; 2- Caùnh gaït; 3- vít taûi; 4- quaït; 5-thuøng löôùi hình truï;

6- malt coøn reã; 7-Malt ñaõ taùch reã; 8 Reã maltTang quay ñöôïc ñaët trong moät thuøng kín. Khi tang quay caùc haït va ñaäp vaøo nhau vaø vaøo

thaønh tang, laøm ñöùt reã malt. Reã loït qua maét saøng vaø ñöôïc vít taûi gom laïi. Buïi ñöôïc quaït gioù huùtra ngoaøi vaø ñöa ñeán boä phaän loïc.

Malt ñöôïc ñaùnh boùng nhôø coï xaùt giöõa caùc choãi laøm töø caùc sôïi thöïc vaät.1.2.5 Coâng ñoaïn ñoùng goùi, baûo quaûn malt

Sau khi saáy vaø taùch reã xong malt chöa theå duøng ngay ñeå saûn xuaát bia, bôûi vì caùc lyù dosau ñaây:

- Voû gioøn, nghieàn bò naùt, trong quaù trình ñöôøng hoùa seõ hoøa tan moät löôïng lôùn

polyphenol laøm cho bia keùm ñoä beàn keo, dòch ñöôøng khoù loïc- Hoaït löïc heä enzym thuûy phaân chöa oån ñònh, quaù trình ñöôøng hoùa dieãn ra khoù khaên,hieäu suaát thu hoài saûn phaåm chöa ñaït giaù trò cao nhaát.

6

7

8







Vì nhöõng lyù do treân, neân tröôùc luùc trôû thaønh nguyeân lieäu saûn xuaát bia, malt khoâ nhaátthieát phaûi traûi qua giai ñoaïn ñoùng goùi, baûo quaûn, thôøi gian ít nhaát laø 3 ÷ 4 tuaàn. Trong thôøi gianbaûo quaûn, haït seõ huùt nöôùc ñeán haøm aåm 5 ÷ 6%. Vôùi haøm aåm naøy, voû cuûa haït seõ meàm vaø deûo,luùc nghieàn khoâng bò naùt, taïo lôùp boïc lyù töôûng cho quaù trình loïc baõ malt.

1.3 Caùc chæ tieâu ñaùnh giaù chaát löôïng malt

*Chæ tieâu cô hoïc vaø lyù hoïc- Maøu haït malt vaøng: vaøng saùng, oùng möôït; Malt ñen coù maøu saãm- Muøi: Thôm ñaëc tröng- Vò: Ngoït nheï- Hình daùng: To troøn, ñeàu haït- Taïp chaát : Coû daïi ≤ 0,1%- Haït gaõy: ≤ 0,5%- Khoái löôïng: > 560g/lít- Khoái löôïng haït: 28 ÷ 38g/1000 haït- Haït coù boät xoáp: > 98%

- Daïng baùn thuûy tinh: < 1%- Daïng thuûy tinh: < 1%- Ñoä daøi cuûa maàm haït:

+ Töø 0 ÷ 1/4 chieàu daøi cuûa haït < 5%+ Töø 0 ÷ 1/2 chieàu daøi cuûa haït < 5%+ Töø 1/2 ÷ 3/4 chieàu daøi cuûa haït < 86%+ Töø 3/4 ÷ 1 chieàu daøi cuûa haït ≤ 4%

* Chæ tieâu hoùa hoïc- Ñoä hoøa tan tính tho chaát khoâ 76 ÷ 81,7%

- Ñoä aåm < 5%- Thôøi gian ñöôøng hoùa < 15 phuùt- Ñoä maøu cuûa nöôùc nha 0,18 ÷ 0,3 ML (0,1N dung dòch Iot trong 100ml nöôùc)- Naêng löïc amilaza: 280 ÷ 330 WK (Wildish – Kolbach)- Chaát ñaïm toøan phaàn theo% chaát khoâ;11,5%- pH (5,5 – 6,5)- Poliphenol töø 5 ÷ 8%.

2. KYÕ THUAÄT SAÛN XUAÁT BIAGiaûi thích qui trình (hình 7.8)

Caùc coâng ñoaïn trong saûn xuaát bia coù theå phaân chia thaønh 3 boä phaän chính

- Boä phaän naáu : Töø coâng ñoaïn nghieàn ñeán coâng ñoaïn laøm laïnh nhanh- Boä phaän leân men: Töø coâng ñoaïn leân men chính ñeán coâng ñoaïn baõo hoøa CO2

- Boä phaän hoaøn thieän saûn phaåm: Töø coâng ñoaïn chieát bia ñeán thaønh phaåm2.1. Boä phaän naáu (phaân xöôûng naáu)Muïc ñích chính caùc coâng ñoaïn taïi boä phaän naáu laø chuyeån caùc hôïp chaát cao phaân töû (tinh

boät, protein, hemixenlulozo,..) khoâng hoøa tan coù trong malt, gaïo taïo thaønh caùc saûn phaåm thaápphaân töû ñeå cuøng vôùi caùc chaát thaáp phaân töû saün trong nguyeân lieäu hoøa tan vaøo nöôùc. Ngoaøi ramoät löôïng lôùn chaát tan trong hoa houblon cuõng ñöôïc hoøa tan vaøo dòch ñöôøng nhö: chaát ñaéng,tinh daàu thôm, poliphenol,… nhaèm taïo vò ñaëc tröng cho bia sau naøy.







CO2

Hình 7.7: Qui trình saûn xuaát bia (vôùi nguyeân lieäu thay theá malt laø gaïo)

Gaïo

Nghieàn Nghieàn

Naáu chaùo(Dòch chaùo)

Malt loùtÑöôøng hoùa

Loïc

Naáu dòch ñöôøngVôùi hoa hoablon

Hoa houblon

Baõ malt

Loïc Baõ hoa

Laéng

Laøm laïnh nhanh Men taùi söû duïng

Leân men chính

Leân men phuïVaø taøng tröõ

Ruùt men Röûa men

Loïc trong

Baõo hoøa CO2

Bock

Röûa

Chieát bockChai

Röûa chai

Thanh truøng

Daäp nuùt

Chieát chai Bia hôi thaønh phaåm

Bia chai thaønh phaåm

Daùn nhaõn, xeáp keùt

Malt







2.1.1 Coâng ñoaïn nghieàn 2.1.1.1 Malt

* Muïc ñích: Taïo ñieàu kieän thuaän lôïi cho söï bieán ñoåi lyù, sinh hoùa trong quaù trình ñöôønghoùa, nhaèm thu ñöôïc chaát hoøa tan cao nhaát. Tuy nhieân, vieäc nghieàn malt phaûi coù kyõ thuaät vìthaønh phaàn cuûa voû malt (voû traáu) chuû yeáu laø xenlluloza vaø caùc chaát khi hoøa tan vaøo dung dòch,

taïo vò vaø maøu khoâng bình thöôøng cho nöôùc nha, aûnh höôûng xaáu ñeán chaát löôïng saûn phaåm. Dovaäy, khi nghieàn malt voû traáu caøng nguyeân veïn caøng toát. Phaàn noäi nhuõ thì ngöôïc laïi, caøngnghieàn nhoû caøng toát, nhöng boät noäi nhuõ ñöôïc nghieàn nhoû phaûi ôû trong voû traáu, caøng ít baät rakhoûi voû bao nhieâu caøng toát baáy nhieâu. Ñeå taïo söï deã daøng cho quaù trình loïc vì boät noäi nhuõ naèmphaàn nhieàu trong voû, khoâng tung ra ngoaøi bòt kín caùc loã loïc.

* Coù 2 phöông phaùp nghieàn malt: Nghieàn khoâ vaø nghieàn öôùt- Phöông phaùp nghieàn khoâ:Öu ñieåm:

+ Coù theå nghieàn tröôùc khi naáu laâu ñöôïc.+ Nghieàn toát caùc malt coù ñoä nhuyeãn keùm

+ Deã veä sinhNhöôïc ñieåm:

+ Khoâng giöõ ñöôïc nguyeân voû malt+ Khi nghieàn buïi bay ra nhieàu+ Dung tích chöùa trong thuøng loïc nhoû (190kg/m2)

- Phöông phaùp nghieàn öôùt:Öu ñieåm:

+ Voû traáu ñöôïc baûo toaøn+ Dung tích chöùa trong thuøng loïc lôùn (280 – 330 kg/m2).

Nhöôïc ñieåm:+ Hoaït löïc enzym vaø hoaït löïc sinh hoïc khoâng ñöôïc kieåm soaùt trong thuøng ngaâm.+ Chi phí ñaàu tö lôùn+ Khoù khaên trong vieäc veä sinh thieát bò+ Deã aên moøn thieát bò

Döïa vaøo öu nhöôïc ñieåm cuûa hai phöông phaùp treân ñeå choïn ra phöông phaùp nghieàn phuøhôïp vôùi töøng ñieàu kieän cuûa moãi coâng ty.

Tuy nhieân möùc ñoä nghieàn lôùn, mòn aûnh höôûng ñeán thieát bò loïc vaø hieäu suaát trích ly neânvieäc löïa choïn phöông phaùp nghieàn caàn döïa vaøo thieát bò loïc nhö:

- Neáu loïc baèng maùy eùp loïc (nhö maùy eùp loïc khung baûn) thì coù theå nghieàn kyõ, tæ leä caùc

daïng hình trong haït malt nghieàn nhö sau:+ Voû traáu: 9 -12%+ Taám lôùn: 12-15%+ Taám beù: 30-35%+ Boät: 40-45%

- Neáu loïc baèng thieát bò loïc thoâng thöôøng, ñeå chaûy töï nhieân qua vaät lieäu loïc thì khoângneân nghieàn quaù kyõ, tæ leä caùc daïng hình trong haït malt nghieàn nhö sau:

+ Voû traáu: 15-18%+ Taám lôùn: 18-22%

+ Taám beù: 30-35%+ Boät: 25-35%







2.1.1.2 GaïoCaùc chæ tieâu ñaùnh giaù chaát löôïng gaïo duøng ñeå laøm nguyeân lieäu thay theá trong saûn xuaát

bia* Chæ tieâu caûm quan- Hình thaùi: Traéng, nhaün boùng, ñeàu haït, khoâng laãn soûi ñaù, traáu, khoâng moái moït, khoâng

voùn cuïc.- Taïp chaát: Toái ña 0,03%- Thoùc: Toái ña khoaûng 15 haït/1kg gaïo- Taïp chaát voâ cô: < 0,01%; caùm < 0,01%- Möùc taám: < 30%- Gaïo lôùn hoaëc gaãy ñoâi > 2÷ 3%- Taám maãu: loït qua loã saøng 1,5mm < 1%- Möùc traéng: ≤ 65%* Chæ tieâu hoùa hoïc

Goùp phaàn quyeát ñònh chaát löôïng saûn phaåm, ñoä hoøa tan, khoái löôïng chaát tan ban ñaàu: 75%

- Chaát coù khoái löôïng hoøa tan ban ñaàu > 86%- Ñoä aåm < 13%- Khoâng vaän chuyeån gaïo vôùi caùc loaïi hoùa chaát khaùcNghieàn gaïo nhaèm muïc ñích ñöa nguyeân lieäu ôû daïng haït veà daïng boät ñeå deã daøng thaám

nöôùc, taïo ñieàu kieän thuaän lôïi cho caùc coâng ñoaïn cheá bieán sau naøy.Caùch tieán haønh: Gaïo cuõng ñöôïc caân ñònh löôïng cho töøng meû naáu, sau ñoù ñöôïc ñem ñi

nghieàn baèng maùy nghieàn buùa. Kích thöôùc haït gaïo sau khi nghieàn ≤ 0,5 ÷ 0,7 mm. 2.1.2 Coâng ñoaïn naáu (cheá bieán nguyeân lieäu thay theá chöa naûy maàm)

* Muïc ñích: Nhaèm chuyeån veà daïng hoøa tan taát caû caùc chaát coù phaân töû löôïng cao naèm

döôùi daïng khoâng hoøa tan trong tinh boät, chuùng seõ cuøng vôùi nhöõng chaát hoøa tan trong tinh boättaïo thaønh chaát hoøa tan chung cuûa dòch ñöôøng nhôø taùc ñoäng cuûa heä thoáng men saün coù trong malt * Caùch tieán haønh:

- Hoà hoùa nguyeân lieäu: Cho toaøn boä löôïng boät gaïo sau khi nghieàn (ñuû khoái löôïng cho 1meû naáu) cuøng vôùi 10% boät malt so vôùi toång khoái löôïng boät gaïo (traùnh hieän töôïng bò beùn noàineáu khoâng coù malt khi naáu) ñöôïc cho vaøo noài hoà hoùa, phoái troän cuøng vôùi nöôùc coù nhieät ñoä 40 ÷500C. Cho caùch khuaáy hoaït ñoäng lieân tuïc ñeå khuaáy ñeàu dòch boät: nöôùc vôùi tæ leä 1:5. Tieáp ñeánkhoái dòch ñöôøng ñöôïc naâng nhieät ñoä leân 80 ÷ 860C, giöõ nhieät ñoä naøy 30 phuùt nhaèm laøm tröôngnôû hoaøn toaøn nguyeân lieäu leân möùc toái ña.

- Dòch hoùa: ÔÛ noài hoà hoùa, sau khi ñuû thôøi gian 30 phuùt, ta boã sung moät löôïng nöôùc vaøo

khoái löôïng boät ñeå haï nhieät ñoä cuûa khoái dòch töø 860C xuoáng 720C vaø hoøa troän 1 löôïng boät malttheo tæ leä 1:4 (1kg boät malt : 4kg hoãn hôïp boät gaïo vaø malt loùt ban ñaàu) vaøo giöõa khoái dòch naøyôû nhieät ñoä 720C vôùi thôøi gian 30 phuùt. Nhaèm laøm loaõng noài chaùo malt, giaûm ñoä nhôùt, taïo ñieàukieän thuaän lôïi cho ñun soâi phaù vôõ tinh boät sau naøy.

- Ñun soâi: Khi ñuû dòch hoùa, khoái dòch ñöôïc gia nhieät naâng leân ñeán nhieät ñoä 100 0C, duytrì nhieät ñoä naøy vôùi thôøi gian 40 ÷ 60 phuùt. Nhaèm laøm cho tinh boät nhöø, naùt, vôõ giuùp cho naámdeã daøng taùc duïng ñöôøng hoùa nhanh hôn.

Löu yù: Nhieät ñoä noài naáu taêng nhanh hay chaäm ñeàu aûnh höôûng ñeán chaát löôïng cuûa chaùo.Neân caàn taêng nhieät ñoä moät caùch töø töø, toát nhaát laø cöù moãi phuùt taêng theâm 10C.

2.1.3 Ñöôøng hoùa nguyeân lieäu*Muïc ñích: Ñöôøng hoùa laø giai ñoaïn quan troïng nhaát quyeát ñònh hieäu suaát naáu noùi chung* Caùc böôùc tieán haønh:







Trong noài ñöôøng hoùa, toaøn boä löôïng boät malt coøn laïi ñöôïc troän ñeàu vôùi nöôùc theo tyû leänguyeân lieäu: nöôùc laø 1:5, ôû nhieät ñoä 30 ÷ 350C, cho axit photphoric hoaëc (axit lactic) vaøo hoøatroän cuøng boät malt tôùi khi pH khoái dòch ñeán 3,5, keát hôïp chaïy caùnh khuaáy ñeå dòch boät ñöôïctroän ñeàu trong thôøi gian 10 phuùt (khuaáy chaäm khoaûng 40 voøng/ phuùt).

Tieáp ñeán ôû noài hoà hoùa, khi chaùo soâi ñuû thôøi gian ta bôm moät löôïng chaùo töø noài hoà hoùasang khoái dòch ( ôû noài ñöôøng hoùa) sao cho tôùi nhieät ñoä 520C vaø giöõ ôû nhieät ñoä naøy trong 30phuùt, caùnh khuaáy vaãn chaïy. Trong thôøi gian naøy, enzym proteaza thuûy phaân protein taïo thaønhcaùc axit amin.

Sau 30 phuùt ta tieáp tuïc bôm noát löôïng chaùo coøn laïi sang noài ñöôøng hoùa sao cho nhieätñoä noài ñöôøng hoùa tôùi 630C, giöõ nhieät ñoä naøy trong 30 phuùt (khi bôm heát chaùo maø nhieät ñoä noàiñöôøng hoùa chöa tôùi 630C thì ta gia nhieät caáp hôi cho khoái dòch ñeå ñaït tôøi nhieät ñoä treân), luùc naøycaùnh khuaáy vaãn duy trì chaïy. ÔÛ nhieät ñoä 630C, enzym β amilaza hoaït ñoäng vôùi cöôøng ñoä maïnhnhaát, vôùi pH 5,5, phaân caét 2 goác glucozit treân toaøn maïch cuûa amyloza vaø maïch nhaùnhamylopectin taïo thaønh ñöôøng maltoza

Khi giöõ ñuû thôøi gian laø 30 phuùt, ta baét ñaàu gia nhieät cho khoái dòch ñeán nhieät ñoä 75 0C thìdöøng laïi, giöõ ôû 750C vôùi thôøi gian 60 phuùt thì tieán haønh kieåm tra chaát löôïng dòch 750C baèngchaát chæ thò laø dung dòch iot 2%.

- Neáu dòch maøu xanh tím ( dòch chöa bieán ñöôøng)- Neáu dòch maøu xanh ñen ( dòch bieán ñöôøng ñöôøng keùm)- Neáu dòch khoâng laøm maát maøu iot (dòch ñaõ bieán thaønh ñöôøng). Quaù trình ñöôøng hoùa

coù theå ñöôïc xem nhö laø keát thuùc, ta tieán haønh coâng ñoaïn loïc dòch ñöôøng. 2.1.4 Coâng ñoaïn loïc dòch ñöôøng (loïc nöôùc nha)

Thaønh phaàn cô hoïc cuûa chaùo malt sau khi ñöôøng hoùa keát thuùc, bao goàm 2 phaàn: pha raén

vaø pha loûng. Thaønh phaàn cuûa pha raén bao goàm caùc caáu töû khoâng hoøa tan cuûa boät nghieàn ñöôïcgoïi laø baõ malt. Coøn pha loûng bao goàm nöôùc vaø caùc chaát thaáp phaân töû ñöôïc trích ly töø malt vaøgaïo ñöôïc goïi laø dòch ñöôøng.

Muïc ñích: Taùch phaàn loûng rieâng ra khoûi phaàn ñaëc, tieáp tuïc ñöôøng hoùa sang giai ñoaïn 2thu hoài nhöõng phaàn hoøa tan coøn baùm ôû phaàn raén (ñöôøng soùt, tinh boät soùt) baèng nöôùc noùng 780Cgoïi laø röõa baõ. Trong khi loïc caàn laáy nöôùc nha trong. Phaàn baõ coøn laïi ñöôïc thaûi ra ngoaøi.Caùch tieán haønh:

Quaù trình loïc dòch ñöôøng bao goàm 2 coâng ñoaïn:- Coâng ñoaïn loïc dòch ñaàu: Laø coâng ñoaïn taùch dòch ñöôøng ra khoûi baõ- Coâng ñoaïn röûa baõ: Nhaèm muïc ñích thu hoài heát caùc chaát coøn soùt laïi trong baõ. Ñeå taêng

cöôøng quaù trình khueách taùn cuûa caùc chaát, caàn doäi nöôùc noùng töø 75 ÷ 780C ñeå röûa, khoâng neânduøng nöôùc noùng hôn 780C ñeå röûa vì seõ laøm voâ hoaït heä enzym amylaza vaø aûnh höôûng ñeán chaátlöôïng cuûa bia

Vieäc röûa baõ seõ laøm loaõng dòch ñöôøng. Ñeå ñaït ñöôïc noàng ñoä dòch ñöôøng mong muoán sauquaù trình loïc, dòch ñaàu phaûi coù haøm löôïng chaát chieát cao hôn cuûa bia saûn xuaát 4 ÷ 6%,

Ví duï: Caàn saûn xuaát bia 12% thì dòch ñaàu phaûi coù haøm löôïng chaát chieát 16 ÷ 20%Löôïng nöôùc röûa phuï thuoäc löôïng vaø noàng ñoä dòch ñaàu vaø noàng ñoä dòch caàn saûn xuaát.

Thoâng thöôøng, ñoái vôùi bia 12% duøng tæ leä.







Baûng 7.2: Tæ leä nöôùc röûa baõ caàn duøng ñeå saûn xuaát bia 120 BixNoàng ñoä dòch ñaàu (%) Tæ leä dòch ñaàu vaø nöôùc röûa

141618

2022

1 : 0,71 : 1

1 : 1,2

1 : 1,51 : 1,9

Ñeå loïc dòch ñöôøng ngöôøi ta coù theå söû duïng nhieàu loaïi thieát bò loïc khaùc nhau nhö thuøngloïc, maùy loïc eùp kieåu khung baûn

* Thuøng loïc- Caáu taïo thuøng loïc

1-Ñaùy2- Ñaùy giaû daïng löôùi3- Loã thaùo baõ malt4- Ht dao caøo vaø ñaûo lôùp loïc5- Giaøn phun nöôùc noùng ñeå röûa baõ6- Nöôùc röûa baõ7- Oáng thoaùt hôi8- Ñöôøng oáng daãn dòch ñöôøng9-Giaøn thaùo dòch ñöôøng

10- Kích thuûy löïc

Hình 7.8: Thuøng loïc- Caùch vaän haønh thuøng loïcChia thaønh 7 böôùcBöôùc 1: Ñuoåi khí – Söû duïng nöôùc noùng ñeå ñuoåi heát khoâng khí ra ngoaøi ñoàng thôøi laøm

noùng thuøng loïcBöôùc 2: Bôm dòch heøm vaøo – Caàn chuyeån dòch heøm vaøo thuøng caøng nhanh caøng toát vaø

khuaáy ñeàu ñeå daøn ñeàu baõ treân beà maët ñaùy. Vaän toác bôm luoân giöõ caøng thaáp caøng toát ñeå traùnhñaûo troän khoâng caàn thieát. Dòch heøm ñöôïc bôm vaøo töø phía döôùi leân ñeå traùnh oxy xaâm nhaäp.Caùnh khuaáy trong noài hoaït ñoäng lieân tuïc vôùi vaän toác chaäm trong khi bôm dòch heøm vaøo thuøngloïc.

Böôùc 3: Ñeå laéng – Sau khi bôm dòch heøm vaøo thuøng, naâng caùch khuaáy leân cao haún vaøngöøng hoaït ñoäng, ñeå laéng 30 phuùt. Baõ laéng xuoáng coù theå daøy tôùi 30 -40 cm, coù khi tôùi 60 –70cm neáu nguyeân lieäu ñöôïc nghieàn öôùt. Lôùp baõ hình thaønh neân lôùp loïc töï nhieân.

Böôùc 4: Hoài löu loïc dòch ñuïc – Phaàn dòch loïc ñaàu tieân thu ñöôïc coù chöùa caùc haït nhoû coùtheå loïc qua lôùp loïc. Phaàn naøy ñöôïc bôm trôû laïi thuøng loïc.

Böôùc 5: Thu dòch ñaàu – Khi quan saùt thaáy dòch loïc baét ñaàu trong thì khoùa van hoài löu vaøthu dòch. Dòch loïc ñaàu chaûy ra caøng nhanh caøng toát ñeå khoâng laøm maát thôøi gian. Toaøn boä thôøi







gian taùch dòch ñaàu maát khoaûng 1,5 – 2 giôø. Ñeán khi beà maët baõ treân cuøng loä ra ta tieán haønh röûabaõ.

Böôùc 6: Röûa baõ vaø laáy dòch röûa baõ - Coù hai phöông phaùp röûa baõ:+ Phöông phaùp röûa giaùn ñoaïn: Sau khi taùch dòch ñöôøng, ñoùng caùc voøi laáy dòch laïi, tieán

haønh röûa baõ laàn thöù nhaát baèng nöôùc noùng 75 – 760C, töôùi nöôùc vaøo cho ñeán khi möïc nöôùc treân

lôùp baõ malt 2cm, baät caùnh khuaáy vôùi toác ñoä 4 – 5 voøng/ phuùt thì döøng laïi, ñeå laéng 10 phuùt baétñaàu taùch nöôùc röûa laàn nhaát, tieán haønh töông töï nhö taùch dòch ñöôøng; sau ñoù laïi tieáp tuïc röûa 2 -3laàn nhö vaäy, nhieät ñoä nöôùc noùng cuûa caùc laàn sau cao hôn (77-780C)

+ Phöông phaùp röûa lieân tuïc: Lieân tuïc töôùi nöôùc noùng 77 – 78 0C leân lôùp baõ malt; ñoàngthôøi tieán haønh taùch dòch, caùnh khuaáy coù theå laøm vieäc lieân tuïc hay giaùn ñoaïn, röûa cho ñeán khinoàng ñoä chaát hoøa tan trong nöôùc röûa coøn ñoä 0,3 – 0,5%.

Thôøi ñieåm keát thuùc loïc ñöôïc xaùc ñònh khi noàng ñoä vaø theå tích dòch ñöôøng thu ñöôïc trongnoài naáu hoa ñaït yeâu caàu.

Böôùc 7: Xaû baõ - Sau khi laáy heát dòch ra, haï thaáp caùnh khuaáy vaø cho quay ñeå ñaåy heát baõra ngoaøi. Toaøn boä quaù trình loïc vaø röûa moät meû khoaûng 4 -6 giôø.

* Maùy loïc eùp kieåu khung baûn.- Caáu taïo maùy

1- Khung vaø baûn2- Ñöôøng oáng daãn dòch chaùo3- Ñöôøng oáng caïnh treân4- Ñöôøng oáng caïnh döôùi5- Dòch chaùo bôm töø noài ñöôøng hoùa6- Ñöôøng oáng daãn nöôùc ñeå röûa baõ

7- Van nöôùc cuûa ñöôøng oángcaïnh treân vaø caïnh döôùi8- Van xaû dòch9- Maùng daãn dòch10- Van vaïn naêng11- Vít taûi ñaåy baõ12- Bôm thuûy löïc13- Hoäp daàu

Hình 7.9: Maùy loïc eùp khung - baûn

- Caùch tieán haønhTröôùc khi loïc ta bôm nöôùc noùng 800C vaøo maùy loïc, vieäc laøm naøy ñeå thöû ñoä kín cuûa maùy

vaø naâng nhieät ñoä cuûa noù leân, traùnh söï maát nhieät cuûa dòch chaùo malt (do söï thu nhieät cuûa maùyloïc khi chöa ñöôïc laøm noùng). Sau khi haâm noùng maùy loïc trong 20 ÷ 30 phuùt thì môû cöûa van ñeåthaùo nöôùc noùng ra, sau ñoù chaùo malt 750C ñöôïc bôm vaøo maùy. Luùc bôm vaøo maùy caùc van xaûdòch ñöôïc môû raát nhoû ñeå khoâng khí thoaùt ra ngoaøi. Sau khi dòch chaùo malt ñaõ vaøo ñeàu trong caùckhoaûng khoâng gian taïo bôûi khung vaø vaûi loïc thì aùp löïc loïc ñöôïc taêng leân 0,2÷0,3at. Tieáp ñoù tathaùo dòch ôû möùc ñoä vöøa phaûi, trong 10 ÷ 15 phuùt dòch ñöôøng ñuû trong ñaït yeâu caàu, bôm chuùngsang thieát bò ñun dòch ñöôøng vôùi hoa hohblon.

Khi heát dòch ñöôøng ban ñaàu, tieán haønh quaù trình röûa baõ baèng nöôùc noùng 780C, trongthôøi gian bôm nöôùc röõa baõ, caùc van xaû dòch phaûi môû. Khi baõ ñaõ ñöôïc thaám nöôùc vaø khoâng khíbaét ñaàu bò ñuoåi ra ngoaøi thì caùc van töø töø ñoùnglaïi. Khi nöôùc röûa baõ ñöôïc bôm vaøo ñuû thì ta thaùo







dòch röûa baõ. Dòch röûa baõ naøy coù chöùa chaát hoøa tan coøn laïi trong baõ. Quaù trình röûa baõ keát thuùckhi noàng ñoä caùc chaát hoøa tan coøn laïi trong dòch coøn 1,0 ÷ 1,5%. Neáu tieáp tuïc röûa baõ thì moät soáchaát chaùt, chaát ñaéng cuûa voû traáu trích ly vaøo dòch ñöôøng laøm cho nöôùc nha coù muøi vaø vò khoângbình thöôøng, aûnh höôûng ñeán chaát löôïng bia sau naøy. Löôïng dòch cuoái cuøng naèm trong maùy seõñöôïc thoåi ra baèng hôi gioù. Sau ñoù maùy loïc ñöôïc thaùo baõ ra, baõ seõ rôi xuoáng maùng coøn vaûi loïc

ñöôïc thaùo ra ñem ñi giaët, saáy khoâ,.. chuaån bò cho loïc meû sau. 2.1.5 Coâng ñoaïn naáu dòch ñöôøng vôùi hoa houblon* Muïc ñích- Nhaèm laøm oån ñònh thaønh phaàn nöôùc nha vaø laøm cho nöôùc nha coù muøi thôm cuûa höông

chieát töø hoa houblon. Ñun soâi hoa chính laø trích ly caùc chaát thôm vaø caùc chaát ñaèng töø hoa. Ñunsoâi hoa coøn laøm maát hoaït löïc caùc enzym, laøm ñoâng tuï protein, thanh truøng nöôùc nha vaø coâ ñaëcnöôùc nha ñeán noàng ñoä thích hôïp ñoái vôùi töøng loaïi bia.

- Quaù trình naáu hoa houblon coøn laøm cho maøu saéc nöôùc nha thay ñoåi töø nhaït sang ñaämvì hieän töôïng caramen hoùa caùc ñöôøng, söï hình thaønh caùc chaát melanoit vaø vì caùc chaát coù maøucuûa hoa houblon chuyeån töø hoa vaøo dòch

* Caùch tieán haønhTaát caû nöôùc nha ñaàu vaø nöôùc nha cuoái ñöôïc bôm vaøo noài naáu hoa houblon. Noài naøy veà

cô baûn ñöôïc cheá taïo töông töï nhö noài ñöôøng hoùa, chæ khaùc laø khaû naêng caáp nhieät cao hôn, töùclaø beà maët tieáp xuùc giöõa dòch theå vôùi hôi nöôùc baõo hoøa lôùn hôn so vôùi noài ñöôøng hoùa. ÔÛ khaâunaøy, nöôùc nha caàn ñöôïc naâng nhieät nhanh vaø soâi maïnh, toác ñoä boác hôi coù theå ñaït möùc 10 ÷12%moãi giôø. Theå tích noài naáu hoa ñöôïc tính theo tæ leä 650 ÷ 700 lít/100kg nguyeân lieäu.

Löôïng hoa houblon duøng trong saûn xuaát bia nhieàu hay ít tuøy thuoäc vaøo loaïi bia, vaøo thòhieáu cuûa ngöôøi tieâu duøng. Noùi chung, möùc trung bình töø 1 ñeán 2 g hoa cho 1 lít nöôùc nha. Ñeåtieát kieäm nguoàn nguyeân lieäu naøy, ta caàn naáu hoa houblon theo phöông phaùp sau.

Kyõ thuaät ñun soâi : Khi noài naáu hoa vöøa nhaän ñöôïc dòch ñöôøng chuyeån sang cuøng vôùi 2/3löôïng hoa caàn duøng ta phaûi caáp nhieät ngay ñeán nhieät ñoä 70 ÷ 750C vaø giöõ ôû nhieät ñoä naøy choñeán khi bôm xong toaøn boä nöôùc nha vaøo noài. ÔÛ nhieät ñoä 70 ÷ 750C heä enzym amylaza kòp thuûyphaân heát caùc tinh boät coøn soùt laïi trong quaù trình ñöôøng hoùa. Sau ñoù ta caáp nhieät cho noài naáuhoa ñeå naâng nhieät ñoä dòch ñöôøng trong noài naáu hoa leân 90 ÷ 1000C, caùc chaát hoøa tan trong hoahoublon seõ ñöôïc hoøa tan moät löôïng lôùn vaøo dòch ñöôøng. Thôøi gian ñun soâi laø 60 phuùt. Tröôùckhi keát thuùc soâi 15 ÷ 20 phuùt ta cho noát 1/3 löôïng hoa coøn laïi vaøo vaø tieáp tuïc ñun soâi ñeán heát60 phuùt thì döøng vieäc caáp hôi.

Chæ tieâu quan troïng ñaùnh giaù quaù trình ñun soâi dòch ñöôøng vôùi hoa huoblon khi keát thuùcsoâi laø:

- Noàng ñoä chaát hoøa tan cuûa dòch ñöôøng (ño baèng ñöôøng keá hoaëc khuùc xaï keá ôû 200C)- Söï toàn taïi cuûa nhöõng keát tuûa daïng boâng do protein ñoâng tuï taïo thaønh ( muoán bieát ñieàu

naøy, caàn laáy maãu vaøo coác thuûy tinh, ñeå 1 laùt thaáy keát tuûa daïng boâng laéng xuoáng, beân treân laødung dòch trong suoát, oùng aùnh)

Trong quaù trình ñun soâi dòch vôùi hoa, do dòch ñöôøng ñöôïc ñun soâi vôùi cöôøng ñoä maïnhnhaát neân moät löôïng nöôùc trong ñöôøng bay hôi laøm cho noàng ñoä cuûa dòch ñöôøng hoa houblonhoùa taêng leân. Ñeå phuø hôïp vôùi ñoä ñöôøng cuûa töøng loaïi bia, tieán haønh tính toaùn saûn löôïng chomeû dòch ñöôøng houblon hoùa theo coâng thöùc sau:

( )

2

11

2

97,0...075,0

P

P H V V

−=

Trong ñoù:V2: Saûn löôïng cuûa 1 meû dòch ñöôøng houblon hoùa caàn tìm







V1: Theå tích thöïc cuûa noài hoa sau khi keát thuùc soâi0,075: Tyû troïng cuûa hoa chieám choã trong noài hoaH: Khoái löôïng cuûa hoa caàn duøng cho moät meû dòch ñöôøngP1: Ñoä ñöôøng ño ñöôïc thöïc teá sau khi keát thuùc soâi0,97: Hieäu suaát thu hoài caùc chaát trong dòch ñöôøng

P2: Ñoä ñöôøng qui ñoåi cuûa töøng loaïi biaVí duï: Cho V1 = 395hl; H = 20kg; P1 = 10,90s; P2 = 100sTính V2 =?

AÙp duïng coâng thöùc treân ta coù( )

41610

97,0.9,10.20.075,03952

=−

=V

Vaäy saûn löôïng cuûa meû dòch ñöôøng houblon hoùa treân laø 416 hl vôùi noàng ñoä P 2 = 100s 2.1.6 Coâng ñoaïn taùch baõ hoa

Sau khi ñun soâi xong, dòch ñöôøng ñöôïc chuyeån sang thuøng loïc baõ ñaët döôùi thieát bò ñunsoâi. Tieáp theo dòch ñöôøng noùng ñöôïc chuyeån ñi xöû lyù tieáp (laéng trong taùch caën), coøn baõ ñöôïc

röûa saïch baèng nöôùc noùng töông töï nhö röûa baõ malt. Nöôùc röûa baõ hoa ñöôïc duøng vaøo vieäcñöôøng hoùa meû sau hoaëc boã sung vaøo dòch ñöôøng ôû phaân ñoaïn naáu hoa. Baõ hoa ñöôïc xaû theoñöôøng baõ malt ra ngoaøi.

2.1.7 Coâng ñoaïn laéng trong taùch caënMuïc ñích cuûa quaù trình laéng trong taùch caën laø taùch caùc loaïi caën protein ñoâng tuï, caùc hôïp

chaát poliphenol, hôïp chaát ñaéng khoâng tan. Ñöa nhieät ñoä cuûa dòch ñöôøng töø 1000C xuoáng 900CCoâng ñoaïn naøy ñöôïc thöïc hieän baèng thuøng Whirlpool (thuøng laéng xoaùy)

- Caáu taïo thuøng laéng Whirlpool

1- Möùc dòch ñöôøng2- Ñeøn tính hieäu3- Cöûa veä sinh4- Nhieät keá5- Oáng thuûy baùo möùc6- Cöûa quan saùt7- Ñöôøng oáng dòch ñöôøng vaøo8- Oáng thoaùt hôi9- Van thaùo dòch ñöôøng10- Van xaû caën

11- Nöôùc veä sinh12- Ñoä nghieâng cuûa ñaùy

Hình 7.10: Thuøng laéng Whirlpool- Nguyeân taéc hoaït ñoängVôùi caáu taïo coù ñöôøng oáng thoaùt hôi cao seõ taïo ra söùc huùt maïnh. Vôùi caáu taïo nhö vaäy

vöøa haï ñöôïc nhieät ñoä cuûa dòch ñöôøng töø 1000C xuoáng 900C trong thôøi gian raát ngaén (15 ÷ 20phuùt). Ngoaøi ra thuøng coù ñaùy hôi nghieâng so vôùi maët phaúng ngang (1,50), dòch ñöôïc bôm vaøovôùi vaän toác lôùn (12 ÷ 14m/s) theo phöông tieáp tuyeán vôùi thaønh thuøng nhaèm taïo voøng xoaùy khidòch ñöôïc bôm vaøo thuøng. Taïo löïc höôùng taâm lôùn, laøm cho caën laéng bò huùt vaøo taâm thuøng vaølaéng xuoáng ñaùy.







2.1.8 Coâng ñoaïn laøm laïnh nhanhMuïc ñích cuûa quaù trình laøm laïnh nhanh laø laøm giaûm nhieät ñoä dòch ñöôøng töø 900C ñeán

nhieät ñoä leân men (15÷ 160C ñoái vôùi leân men noåi hoaëc 6 ÷ 70C ñoái vôùi leân men chìm) vaø ñöaoxy töø khoâng khí vaøo dòch ñöôøng (hoøa khí vaøo dòch ñöôøng) vôùi tæ leä 6mg/lít.

- Quaù trình laøm laïnh nhanh dieãn ra theo hai böôùc

Böôùc 1: Giaûm nhieät ñoä cuûa dòch ñöôøng töø 90

0

C xuoáng 60 ÷ 70

0

C . Söû duïng nöôùc laøm taùcnhaân laïnhBöôùc 2: Giaûm nhieät ñoä cuûa dòch ñöôøng xuoáng tôùi nhieät ñoä leân men. Söû duïng nöôùc muoái

laøm taùc nhaân laïnhThieát bò laøm laïnh ôû ñaây choïn laø thieát bò trao ñoåi nhieät baûn moûng (maùy laïnh nhanh kieåu

taám baûn hình 7.11). Caáu taïo vaø nguyeân taéc laøm vieäc cuûa thieát bò laøm laïnh nhanh.Dòch ñöôøng chaûy vaøo töø moät ñaàu, chaûy qua ñöôøng khía taïo thaønh giöõa 2 taám baûn vaø ñi

ra ñöôøng khaùc, trong khi nöôùc hoaëc taùc nhaân laøm laïnh chaûy theo chieàu ngöôïc laïi theo caùc raõnhkeá kieáp cuûa caùc taám baûn. Caùc ñöôøng raõnh treân caùc taám baûn ñaûm baûo doøng chaûy thay ñoåi höôùnglieân tuïc ñeå coù hieäu quaû trao ñoåi nhieät

1- Ñöôøng dòch ñöôøng vaøo2- Ñöôøng dòch ñöôøng ra3- Ñöôøng nöôùc laøm laïnh vaøo4- Ñöôøng nöôùc ra

Hình 7.11 : Caáu taïo cuûa thieát bò laøm laïnh nhanh

Hình 7.12 : Sô ñoà ñöôøng dòch ñi trong heä thoáng laøm laïnh hai giai ñoaïn- Hoøa khí dòch ñöôøngTrong quaù trình ñun soâi dòch ñöôøng vôùi hoa houblon haàu heát löôïng khí O 2 trong dòch

ñöôøng giaûi phoùng ra ngoaøi. Ñeå cho naám men sinh khoái theo ñuùng yeâu caàu coâng ngheä raát caànmoät löôïng oxy hoøa tan vaøo dòch ñöôøng,

Quaù trình hoøa khí vaøo dòch ñöôøng tieán haønh trong quaù trình haï nhieät ñoä dòch ñöôøng töø900C xuoáng nhieät ñoä leân men. Baèng caùch laép ñaët moät heä thoáng suïc khí vaøo dòch ñöôøng phíasau maùy laïnh nhanh.

4

1

3

2

Dòch noùngvaøo (930C







Thieát bò ñoù coù caáu taïo nhö sau: Goàm moät heä ñöôøng oáng, coù ñöôøng daãn khí saïch vaøo,qua boä loïc khí, qua ñoàng hoà baùo aùp löïc khí vaøo, coù van ñieàu chænh aùp löïc, ñeán boä hoøa khí vaøodòch ñöôøng.

2.2. Boä phaän leân men (phaân xöôûng leân men) 2.2.1 Leân men chính

* Muïc ñích cuûa quaù trình leân men chính laø chuyeån hoùa ñöôøng thaønh röôïu etylic, CO 2 vaømoät soá saûn phaåm coù trong bia thaønh phaåm, nhaèm ñònh hình höông vaø vò cuûa bia. Döôùi taùc ñoängcuûa caùc enzym coù trong naám men.

Sau quaù trình leân men chính thì töø dòch ñöôøng houblon hoùa ñaõ ñöôïc chuyeån thaønh saûnphaåm bia non, do taùc ñoäng cuûa teá baøo naám men. Tuy löôïng chaát hoøa tan trong bia non laø thaáphôn so vôùi dòch ñöôøng tröôùc khi leân men nhöng trong thaønh phaàn bia non laø moät hoãn hôïp chaáthoøa tan, ñaûm nhaän vieäc taïo höông vò ñaëc tröng cuûa bia thaønh pha63m sau naøy. Ngoaøi hai saûnphaåm chính laø röôïu etylic vaø khí CO2, trong quaù trình leân men chính coøn taïo ra nhieàu saûnphaåm baäc hai nhö: Glyxerin, este, andehyt, diaxetic, axit höõu cô, röôïu baäc cao. Nhöõng saûnphaåm naøy coù vai troø quan troïng trong vieäc hình thaønh höông vaø vò cuûa bia.

* Tieán haønh leân men chínhQuaù trình leân men chính ñöôïc tieán haønh trong thuøng hình truï, ñaùy coân kín-Caáu taïo thieát bò leân men

1- Ñöôøng vaøo cuûa nöôùc nha,men

gioáng, CO2 , caùc dung dòch röûa,..2- Daàu phun ñeå veä sinh thieát bò3-AÙo laøm laïnh4- Kính quan saùt

b

a Hình 7.13: Caáu taïo thieát bò leân men

a- Moâ hình thieát bò leân men b- Moâ hình thieát bò leân men chính ñang hoaït ñoängQuaù trình leân men dieãn ra trong ñieàu kieän nhieät ñoä leân men laø 15 ÷160C, noàng ñoä dòch

ñöôøng tröôùc luùc leân men laø: 120BX ñoái vôùi bia chai vaø 100BX ñoái vôùi bia hôi, men gioáng ñöôïc

bôm vaøo thuøng leân men cuøng dòch ñöôøng. Vieäc laøm naøy nhaèm taïo teá baøo naám men phaân taùnñeàu vaøo toaøn boä khoái dòch leân men ban ñaàu, taïo ñieàu kieän cho chuùng thích nghi vaø sinh tröôûng,







phaùt trieån nhanh, tieáp ñoù seõ theo doõi tình hình dieãn bieán cuûa quaù trình leân men (xem muïc 3chöông 4).

Thôøi gian cuûa quaù trình leân men chính phuï thuoäc vaøo noàng ñoä chaát hoøa tan ban ñaàu cuûadòch ñöôøng vaø cheá ñoä nhieät ñoä trong thôøi gian ñoù. Thöôøng thôøi gian leân men chính khoaûng töø 4÷ 5 ngaøy thì keát thuùc, neân ta caàn phaûi kieåm tra xem quaù trình leân men chính keát thuùc hay chöa,

ngöôøi ta söû duïng caùc phöông phaùp sau:+ Quan saùt ñoä boït: Khi quaù trình leân men chính keát thuùc, treân beà maët coù moät lôùp boïtmoûng, mòn ñeàu, coù maøu xaùm naâu.

+ Noàng ñoä chaát hoøa tan: Neáu sau moät ngaøy noàng ñoä chaát hoøa tan trong bia giaûm 0,1 ÷ 0,2% thì quaù trình leân men chính keát thuùc.

+ Ñoä trong: Neáu sau 24 giôø bia trong hoaøn toaøn thì keát thuùc quaù trình leân men chính.Giai ñoaïn leân men chính keát thuùc khi ñoä khoâ coøn 2,8 ÷ 30 vaø chuyeån sang leân men phuï.

Trong quaù trình leân men chính taïo ra moät löôïng CO2 raát lôùn, ta caàn phaûi thu hoài löôïngCO2 laïi, bôûi vì CO2 sau ñoù ñöôïc söû duïng ñeå boã sung vaøo bia thaønh phaåm hoaëc cho caùc saûnphaåm ñoà uoáng coù gas khaùc.

Nguyeân taéc thu hoài: Caàn loaïi boû caùc taïp chaát sau- Khoâng khí: Laøm oxy hoùa bia neáu ngöôøi ta duøng CO2 ñeå laøm baõo hoøa vaø khoâng khí luùc

naøy raát coù haïi cho caùc ñoà uoáng coù gas vì noù laøm suûi boït quaù nhieàu.- Nöôùc: Coù theå bò ñoïng laïi ôû van giaûm aùp khi xaû hôi.- Chaát deã bay hôi ñöôïc taïo thaønh trong quaù trình leân men

2.2.2 Leân men phuï vaø taøng tröõ bia (uû chín bia)* Muïc ñích cuûa quaù trình leân men phuï vaø taøng tröõ bia:+ Ñaây laø quaù trình quan troïng ñeå oån ñònh thaønh phaàn chaát löôïng cuûa bia nhö vieäc hình

thaønh vò, boït vaø quyeát ñònh ñoä beàn vöõng cuûa bia.

+ Khöû ñöôïc röôïu baäc cao, diaxetyl vaø andehyt ñeán möùc ñoä cho pheùp laøm cho bia thômhôn.+ Nhieät ñoä vaø aùp suaát thaáp, boït bia ñöôïc taïo ra ôû daïng lieân keát beàn vöõng, laâu tan vaø

mòn.

Hình 7.14: Moâ hình thieát bò leân men phuï ñang hoaït ñoäng

* Caùch tieán haønhQuaù trình leân men phuï vaø taøng tröõ bia cuõng ñöôïc tieán haønh trong caùc thuøng leân mentöông töï nhö thuøng leân men chính (coù theå tieán haønh trong thuøng leân men chính). Tuy nhieân







ñieàu kieän ñeå leân men phuï vaø taøng tröõ bia ôû nhieät ñoä töø 1 ÷ 30C, aùp suaát töø 0,2 ÷ 0,4 kg/cm2,thôøi gian tuøy thuoäc yeâu caàu chaát löôïng cuûa töøng loaïi bia.

2.2.3 Loïc trong bia* Muïc ñích quaù trình laøm trong bia nhaèm: Taïo ñoä trong loùng laùnh cho bia, loaïi boû ñaùng

keå soá löôïng caùc vi sinh vaät bao goàm naám men vaãn coøn toàn taïi sau quaù trình taøng tröõ coù khaû

naêng laøm ñuïc bia, loaïi boû caùc phöùc chaát protein, caùc haït daïng keo polyphenol, polysaccarit vaøprotein ít tan.Quaù trình laøm trong bia coù theå ñöôïc hieän baèng nhieàu phöông phaùp nhö:-Phöông phaùp laéng: Döïa treân taùc duïng cuûa troïng löïc, baûn thaân caùc haït caën, keát tuû seõ

laéng daàn vaø taùch ra khoûi bia.- Phöông phaùp ly taâm: Söû duïng löïc ly taâm ñeå taùch caùc chaát keát tuûa coù khoái löôïng lôùn ra

khoûi bia- Phöông phaùp loïc: Söû duïng boä phaän loïc (maøng loïc, lôùp loïc) ñeå taùch caën ra khoûi dòch

biaTrong caùc phöông phaùp treân, phöông phaùp loïc laø hieäu quaû vaø thoâng duïng nhaát.

Moät soá thoâng soá kyõ thuaät khi tieán haønh loïc:+ Nhieät ñoä cuûa bia khi loïc: 0 ÷ 10C.+ Coâng suaát loïc baèng boät trôï loïc diatomit, trung bình trong 1 giôø loïc ñöôïc 500 lít bia qua

1m2 beà maët loïc.

Hình 7.15 : Hình daïng boät trôï loïc diatomit 2.2.4 Baõo hoøa khí CO 2

* Muïc ñích laø boã sung khí CO2 caàn thieát cho bia, ñaûm baûo chaát löôïng cuûa bia thaønhphaåm. Tuy quaù trình leân men sinh ra khí CO2 trong bia, nhöng caùc coâng ñoaïn sau leân men(nhaát laø khaâu loïc bia) CO2 bò thaát thoaùt khaù nhieàu.

* Caùch tieán haønhCO2 ñöôïc boã sung vaøo bia nhôø caùc ñöôøng oáng daãn daøi keát hôïp caùc ñoaïn noái maø hoøa tan

vaøo bia (hình ). Ñeå ñaûm baûo ñoä hoøa tan toát caàn:

- CO2 ñöôïc phun vaøo ôû daïng caùc boït khí coù kích thöôùc caøng nhoû caøng toát- Ban ñaàu CO2 coøn lieân keát vôùi caùc thaønh phaàn cuûa bia moät caùch loûng leûo, caàn phaûi coù

moät thôøi gian ñeå caùc lieân keát naøy trôû neân beàn vöõng.Chaát löôïng cuûa CO2 boã sung phaûi ñaûm baûo: khoâng chöùa O2 vaø vi sinh vaät nhieãm taïp. Heä thoángbaõo hoøa CO2 thöôøng deã veä sinh.

Bia sau khi boã sung CO2 ñöôïc chöùa trong caùc thuøng chòu aùp suaát trong thôøi gian 2 ñeán 3ngaøy ñeå CO2 hoøa tan heát vaøo bia.Caùc thuøng naøy ñöôïc boá trí heä thoáng laøm laïnh sao cho haï nhieät ñoä cuûa bia xuoáng 0 ÷ 20C. Ñaâylaø giai ñoaïn trung gian baûo quaûn bia tröôùc khi ñöa qua boä phaän hoaøn thieän saûn phaåm.







Hình7.16: Sô ñoà nguyeân lyù cuûa heä thoáng baõo hoøa CO2 1- Bia vaøo; 2- CO2 vaøo; 3- Heä thoáng xöû lyù CO2;

4- OÁng ventury (caùc ñöôøng oáng daãn daøi keát hôïp caùc ñoaïn noái),5- Heä thoáng kieåm tra bia sau baõo hoøa; 6- bia ra

2.3 Boä phaän hoaøn thieän saûn phaåm (phaân xöôûng hoaøn thieän saûn phaåm) 2.3.1 Chieát bia

* Muïc ñích coâng vieäc chieát bia laø nhaèm chuyeån bia töø thuøng chöùa bia thaønh phaåm vaøoblock, chai ñeå baûo quaûn toát vaø vaän chuyeån ñeán ngöôøi tieâu duøng.

* Chieát bia vaøo bockBock laø duïng cuï duøng ñeå chöùa bia hôi, coù hình tang troáng, vôùi dung tích 25 lít,30 lít, 5o

lít, 100 lít,… ñöôïc cheá taïo baèng goã hoaëc baèng kim loaïi (hôïp kim cuûa nhoâm). Muïc ñích cuûa biañoùng vaøo bock laø ñeå vaän chuyeån ñeán cô sôû ngöôøi tieâu duøng trong ngaøy, neân nguyeân taéc chieátbia vaøo bock khoâng caàn phaûi boã sung CO2.

1- Beã chöùa2- Xilanh khoâng khí neùn3- Bock4- OÁng daãn bia5- Caàn gaït cuûa voøi töï ñoäng6- Voøi töï ñoäng

7- Piston vaän haønh8- OÁng caân baèng aùp suaát9-Van ñaäy oáng daãn bia10- OÁng daãn khí hoài löu11- Baøn ñaïp di chuyeån bock

Hình 7.17: Maùy chieát bock ñaúng aùp

2

1

6







Trong quaù trình chieát bia vaøo bock, caàn phaûi ñaûm baûo 3 yeâu caàu sau:- Roùt ñaày theå tích thuøng bock- Khoâng suûi boït- Hao phí bia ít nhaátÑeå baûo ñaûm ba yeâu caàu ñoù, quaù trình chieát bia vaøo bock phaûi thöïc treân nguyeân taéc

ñaúng aùp, nghóa laø thuøng chöùa ñöôïc taïo aùp suaát ñoái khaùng vôùi khoâng khí neùn hoaëc CO2, doøngbia töï chaûy nhôø cheânh leäch chieàu cao khi ñaõ coù söï caân baèng aùp suaát.Nguyeân taéc hoaït ñoäng cuûa maùy chieát ñaúng aùp nhö sau: döôùi aùp löïc ñaåy cuûa khoâng khí ôû

thuøng 5, pittoâng 1 haï xuoáng vaø caám vaøo bock , coøn phaàn coân cuûa ñaàu chieát thì bòt chaët mieängbock. Môû van treân oáng daãn 7 ñeå lieân thoâng giöõa bock vaø khoaûng khoâng treân beà maët cuûa biatrong thuøng 9 – aùp suaát hai beân baèng nhau. Môû van treân oáng daãn bia 8 ñeå chaûy vaøo bock. Biavaøo thì khoâng khí ôû trong bock bò ñaåy leân thuøng 9 theo oáng daãn 7. Cöù nhö theá, aùp suaát ñoáikhaùng trong thuøng bock luoân luoân caân baèng vôùi aùp löïc treân beà maët cuûa bia vaø ôû ñieàu kieän nhövaäy, bia seõ chieát ñaày bock maø khoâng coù hieän töôïng traøo boït. Khi bock ñaày thì ñoùng van bia, xaûkhí ôû thuøng 5, nhôø coù heä thoáng loø xo, pittoâng 1 bò ñaåy veà vò trí ban ñaàu. Ñöùng leân baäp beânh 3,

bock seõ laên khoûi vò trí chieát.* Chieát bia vaøo chaiQuaù trình chieát bia vaøo chai coù theå bao goàm caùc böôùc sau: Röûa chai, kieåm tra chai sau

khi röûa, roùt bia vaøo chai, daäp nuùt chai.

b

a Hình 7.18: Caáu taïo maùy chieát chai

a- Moâ hình maùy chieát chai b- Maùy chieát chai1- Boä phaän daãn chai daïng vít; 2- Boä phaän naïp chai hình sao; 3- Boä phaän naâng chai4- Boä phaän aùp mieäng chai cuûa voøi chieát hình tulip; 5- Baùnh quay hình sao trung taâm

6- Baùnh raêng noái vôùi thieát bò xieát nuùt; 7- Boä phaän thaùo chai hình sao;8- Beã chöùa bia hình vaønh khaên; 8- Ñöôøng huùt khí taïo ñoä chaân khoâng; 10- Van chieát;

11- Phaân phoái chuyeån ñoäng quay-Muïc ñích cuûa quaù trình röûa chai (chai bia phaûi coù tính caûn quang) laø loaïi boû caùc taïp

chaát, vi sinh vaät,… phaûi ñaûm baûo chai voâ truøng tröôùc khi chieát bia. Neân chai bia ñöôïc röûa theo

töøng cheá ñoä sau (hay chai ñi trong maùy röûa laàn löôït ñöôïc traûi qua caùc coâng ñoaïn):+ Ngaâm sô boä trong moät hoaëc nhieàu beå chöùa nöôùc coù nhieät ñoä taêng daàn+ Ngaâm trong suùt (NaOH 0,5%) noùng (t= 60 ÷650C)







+ Phun röûa baèng suùt noùng+ Phun röûa baèng nöôùc aám (t = 30 ÷ 400C)+ Phun röûa baèng nöôùc thöôøng+ Phun röûa baèng nöôùc saïch, sau ñoù saáy chai ôû nhieät ñoä 120 ÷ 1300CChai ra khoûi maùy röûa seõ ñöôïc kieåm tra: thaønh chai, ñaùy chai, mieäng chai, beân trong

chai. Nhaèm ñaûm baûo chai hoaøn toøan saïch beân trong, khoâng chöùa caùc vaät laï, khoâng bò hö hoûnhnhö nöùt meû,…Maùy chieát chai ñöôïc cheá taïo vaø laøm vieäc theo nguyeân lyù ñaúng aùp, gioáng nhö maùy chieát

bock. Ñieåm khaùc ôû ñaây laø hoaït ñoäng hoaøn toaøn töï ñoäng vaø trong quaù trình chieát thì caû thuøngchöùa bia ôû phía treân thöïc hieän chuyeån ñoäng, xoay quanh truïc cuûa noù.

Coâng ñoaïn roùt bia vaøo chai coù theå chia ra laøm caùc giai ñoaïn sau:

Hình 7.19: Caùc giai ñoaïn quaù trình roùt bia vaøo chai+ Giai ñoaïn 1: Huùt chaân khoâng trong chai+ Giai ñoaïn 2: Taïo aùp suaát ñoái khaùng

Sau khi huùt chaân khoâng, CO2 ñöôïc ñöa vaøo chai, coù theå töø khoaûng khoâng phía treân beàchöùa bia cuûa maùy chieát hoaëc töø beân ngoaøi.+ Giai ñoaïn 3: Roùt bia vaøo chai







Khi aùp suaát trong chai vaø aùp suaát trong beå chöùa bia cuûa maùy chieát caân baèng nhau, biañöôïc chaûy moät caùch nheï nhaøng vaøo chai do söï cheânh leäch veà chieàu cao. Khí trong chai ñöôïcñaåy ra ngoaøi theo ñöôøng daãn khí cuûa voøi chieát

Quaù trình roùt bia caàn ñaûm baûo:• Theå tích bia trong chai ñuû vôùi quy ñònh. Möùc bia trong chai seõ ñöôïc ñieàu chænh

baèng ñoä saâu cuûa voøi daãn khí CO2 ra. Khi bia chaïm ñaàu voøi naøy thì quaù trình töï chaûy cuûa biavaøo chai seõ döøng laïi.• Khoâng coù söï xaâm nhaäp oxy vaøo chai: nhôø aùp suaát ñoái khaùng CO2 taïo ra vaø bia

chaûy nheï xuoáng chai doïc theo thaønh chai maø khoâng taïo ra söï xaùo ñoäng.+ Giai ñoaïn 4: Ñaày chai

Quaù trình roùt bia seõ döøng laïi khi möùc bia chaïm tôùi oáng daãn khí ra cuûa ñaàu chieát. Khi ñoùvan thoâng khí phía treân beå chöùa bia cuõng ñoùng laïi.

+ Giai ñoaïn 5: Haï chai ra khoûi voøi chieát* Daäp naép chai (maùy xieát naép chai)Sau khi chieát, chai ñöôïc xieát nuùt caøng nhanh caøng toát. Chính vì vaäy, maùy xieát naép chai

ñöôïc gaén cuøng moät khoái vôùi maùy chieát vaø ñöôïc vaän haønh töø cuøng moät ñoäng cô sao cho söï laømvieäc cuûa hai maùy töông öùng nhau.

1- Boä phaän phaân phoái naép chai2- Ñoäng cô cuûa boä phaän phaân phoái naép3- Ñöôøng oáng daãn naép chai vôùi oáng ñònh höôùng

4- Ñaàu xieát naép5- Cô caáu daãn chai6- Ñoäng cô

Hình 7.20: Maùy daäp naép chai

Caùch tieán haønh xieát naépÑaàu xieát naép ñöôïc haï xuoáng saùt mieäng chai. Naép chai ñöôïc giöõ bôûi nam chaâm cuûa ñaàu

xieát. Nhôø löïc taùc ñoäng cuûa ñaàu xieát, 21 raêng cuûa naép ñöôïc eùp saùt vaøo mieäng chai. Khi ñoù ñaàuxieát ñöôïc naâng leân giaûi phoùng chai sang giai ñoaïn tieáp theo

2.3.2 Thanh truøng bia chai* Muïc ñích cuûa vieäc thanh truøng bia laø ñeå dieät vi sinh vaät coù trong bia, nhaèm coá ñònh

chaát löôïng saûn phaåm vaø taêng thôøi gian baûo quaûnTrong thöïc teá saûn xuaát, phöông phaùp thanh truøng trong bao bì (sau khi ñöôïc chieát chai,

lon) ñöôïc söû duïng roäng raûi. Thieát bò thanh truøng ñöôïc söû duïng roäng raûi nhaát hieän nay laø loaïi

tunel phun töï ñoäng.

6

4

2

5

4

3

1

1







Hình 7.21: Maùy thanh truøng kieåu tunel phunNhieät ñoä cuûa nöôùc phun ôû caùc vuøng nhö sau: vuøng 1 laø 45 0C, vuøng 2 laø 600C trong thôøi

gian 20phuùt, vuøng 3 laø 450C, vuøng 4 laø 350C vaø vuùng 5 laø 250C. Phöông tieän chuyeån dòch chaitrong tunel laø baêng taûi löôùi, cho neân nöôùc phun ôû vuøng naøo thì ñöôïc thu gom ngay vaøo beå chöùatöông öùng ôû phía döôùi. Caùc beå chöùa nöôùc ñöôïc trang bò caùc ñöôøng oáng daãn hôi ñeå thöôøngxuyeân boã sung nhieät cho chuùng.

2.3.3 Daùn nhaõn vaø xeáp keùt

Coâng vieäc daùn nhaõn nhaèm muïc ñích laø hoaøn thieän noát saûn phaåm , ñem laïi cho beá ngoaøisaûn phaåm coù hình thöùc deã hình, maãu maõ laïi phong phuù hôn, nhaõn ñöôïc in aán ñuùng theo quiñònh nhaø nöôùc veà nhaõn saûn phaåm.

Caáu taïo vaø nguyeân taéc laøm vieäc cuûa maùy daùn nhaõn

Hình 7.21: Moâ hình maùy daùn nhaõnKeùo ñöôïc daùn treân ruloâ 1. Khi ruloâ 1 quay tieáp xuùc vôùi caùc taám queùt keo 2 ñaët treân moät

maâm xoay troøn, nhôø vaäy keo ñöôïc queùt leân caùc taám 2. Khi caùc taám 2 tieáp xuùc vôùi caùc nhaõn ôûboä phaän caáp nhaõn 3 (maët sau cuûa nhaõn), nhaõn seõ ñöôïc gaén vaøo caùc taám naøy nhôø löïc keát dínhcuûa keo daùn. Maët tröôùc cuûa nhaõn ñöôïc höôùng ra ngoaøi vaø ñöôïc phun haïn söû duïng nhôø boä phaän4. Sau ñoù nhaõn ñöôïc keïp leân caùc taám cuûa ruloâ 5 vaø ñöôïc dính vaøo chai khi tieáp xuùc vôùi chaiquay treân maâm 6. Choãi 7 seõ mieát caùc nhaõ daùn xung quanh chai. Chai tieáp tuïc chuyeån ñoäng treânmaâm 6 ñi ra ngoaøi ñeå vaøo keùt.

2.4 Caùc tieâu chuaån cuûa bia thaønh phaåmQui trình saûn xuaát bia ñaõ ñöôïc chia thaønh ba boä phaän chính nhö ñaõ ñöôïc neâu ôû phaàn

treân. Tuy nhieân bia muoán xuaát xöôûng caàn phaûi qua moät coâng ñoaïn khoâng theå thieáu trong qui

trình saûn xuaát bia-Kieåm tra laïi caùc tieâu chuaån cuûa bia thaønh phaåm.

Cöûa naïp chaiCöûa thaùo chai






2.4.1 Caùc chæ tieâu veà caûm quan* Ñoä boït- Chieàu cao lôùp boït (cm): ôû bia hôi laø ≥ 1 cm

Ôû bia chai laø ≥ 2 cm- Traïng thaùi; Boït mòn traéng, döôùi ñaùy coác thöôøng xuyeân coù lôùp boït mòn nhoû ly ty taùch

ra vaø thoaùt leân beà maët, thôøi gian giöõ boït töø 3 ÷ 5 phuùt.* Maøu saéc: Coù maøu vaøng rôm, saùng laáp laùnh* Ñoä trong: Trong suoát khoâng coù caën, qua coác thuûy tinh khi ta caàm coác phaûi nhìn thaáyroõ caùc vaân tay phía beân kia.* Höông vò: Ñaëc tröng laø vò ñaéng dòu cuûa hoa houlon, thôm ngoït, khoâng coù vò laï (chua,chaùt, vò cuûa naám men phaân huûy,..)

2.4.2 Caùc chæ tieâu hoùa hoïc- Ñoä ñöôøng ban ñaàu: 120BX (bia chai) vaø 100BX (bia hôi)- Haøm Löôïng coàn (%): 3 ÷ 4- Ñoä ñöôøng cuoái: 2 ÷ 30BX

- Ñaïm toång: 3,5 ÷ 5g/ lít-Diaxetic (mg/lít) ≤ 0,2- Röôïu baäc cao (mg /lít): 30 ÷ 60-Este (mg/lít): 15 ÷ 50- Andehyt (mg/lít): 10 ÷ 15- Axit höõu cô (mg /lít): 150 ÷ 200-Glyxerin (g/lít): 2 ÷ 3.


Documents

Giáo trình Sản xuất rượu bia nước giải khát - Diệp thị Ngọc Thà