LỜI MỞ ĐẦU
Cồn êtylic được sử dụng nhiều trong chế biến thực phẩm như: làm vang hoa
quả hỗn hợp, vang cẩm, vang nếp; sản xuất rượu mạnh:Lúa mới, Hoàng đế; sản
xuất rượu phổ thông. Ngoài ra còn sử dụng trong y học, dược phẩm; sử dụng dùng
làm dung môi hữu cơ, sử dụng trong công nghệ sản xuất nước hoa, dùng làm
nguyên liệu sản xuất acid acetic, aldehyd acetic, etylacetat, etyclorua, và các hợp
chất hữu cơ khác; sử dụng trong sản xuất cao su tổng hợp .
Nhận thấy cồn etylic có vai trò hết sức quan trọng trong đời sống nên em chọn
việc nghiên cứu công nghệ sản xuất cồn Etylic làm đề tài tiểu luận
Công nghệ cồn Etylic là khoa học về phương pháp và quá trình chế biến các
nguyên liệu chứa tinh bột, đường, xenluloza, Etylen thành sản phẩm Etanol.
Công nghệ sản xuất cồn thực phẩm sử dụng các kiến thức về lý hóa học, hoá
keo, hoá công và hoá sinh.
Quy trình công nghệ sản xuất cồn Etylic có thể chia thành các công đoạn chính
: chuẩn bị dịch đường lên men, gây men giống, lên mên dịch đường và xử lý dịch
lên men.
Chuẩn bị dịch lên men: Nếu nguyên liệu chứa tinh bột thì công đoạn này gồm
nghiền, nấu, đường hoá và làm lạnh đến nhiệt độ lên men. Nếu nguyên liệu là mật ri
thì chuẩn bị dịch lên men gồm pha loãng sơ bộ, xử lí mật ri, bổ xung nguồn dinh
dưỡng, tách cặn rồi pha loãng tới nồng độ gây men và lên men.
Gây men giống và lên men: muốn lên men trước hết cần phát triển men giống
tới chất lượng và số lượng cần thiết, thường bằng 10% thể tích thùng lên men. Sau
đó đưa men giống và dịch đường vào thùng rồi khống chế ở điều kiện xác định để
nấm men chuyển hoá đường thành rượu và CO2. Dịch nhận được sau lên men gọi là
giấm chín.
Xử lí dịch lên men : Công đoạn này có liên quan tới kiến thức lí học và quá
trình thiết bị công nghệ hoá(đó chính là quá trình chuyển khối). Thực chất là dùng
hệ thống chưng luện phù hợp để tách rượu và các chất dễ bay hơi khỏi dấm chín,
sau đó đem tinh luyện để nhận được cồn sản phẩm, thoả mãn tiêu chuẩn và yêu cầu
tiêu dùng. Sản phẩm thu được sau xử lí bao gồm cồn thực phẩm, cồn đầu, dầu fusel
( hoặc ancol cao phân tử). Ngoài ra còn thu được một số các sản phẩm khác...

Tuy nhiên để thu được cồn tinh chế có tiêu chuẩn đáp ứng được yêu cầu
1


không phải là việc dễ làm. Đặc biệt là việc tách bỏ các loại tạp chất ( nhất là các
chất độc) ra khỏi cồn. Hơn nữa việc làm thế nào để đem lại hiệu quả cao nhất còn
đang là bài toán đối với mỗi chúng ta .Là một nhà quản trị trong tương lai thì đây
chính là vấn đề cần quan tâm của chúng em.
Thời gian có hạn nên bài làm của em còn rất nhiều thiếu sót. Em rất mong
nhận được những ý kiến đánh giá, đóng góp của thầy giáo – PGS Mai Xuân Kỳ để
bài tiểu luận của em trở nên hoàn thiện hơn, sát với thực tế hơn đồng thời để em rút
ra những kinh nghiệm quý báu khi thực hiện những nội dung tương tự.
Em xin chân thành cảm ơn!

2


TỔNG QUAN
I. SƠ LƯỢC VỀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ NHU CẦU SỬ DỤNG CỒN
RƯỢU TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM
- Hầu hết các nước trên thế giới đều dùng cồn để pha chế rượu và cho các nhu cầu
khác như : y tế, nhiên liệu và nguyên liệu cho các ngành công nghiệp khác.
- Tuỳ theo tình hình phát triển của mỗi nước, tỷ lệ cồn dùng trong các ngành rất đa
dạng và khác nhau. ở các nước có nền công nghiệp rượu vang phát triển như Italia,
Pháp, Tây ban nha... cồn được dùng để tăng thêm nồng độ rượu. Một lượng khá lớn
cồn được dùng để pha chế các loại rượu mạnh, cao độ như Whisky, Martin, Brandy,
Napoleon, Rhum....
- Rượu và các đồ uống có rượu chiếm một vị trí đáng kể trong công nghiệp thực
phẩm. Chúng rất đa dạng tuỳ theo truyền thống và thị hiếu của người tiêu dùng mà
các nhà sản xuất làm ra nhiều loại rượu mang tên khác nhau. Tuy nhiên có thể chia

thành 3 loại chính: rượu mạnh có nồng độ trên 30% V, rượu thông thường có nồng
độ từ 15 đến 30 % V, và rượu nhẹ có nồng độ dưới 15% V.
- Ở nước ta, nghề nấu rượu thủ công đã có từ ngàn xưa và chưa có tài liệu nào cho
biết chính xác có từ khi nào. ở miền núi, đồng bào các dân tộc dùng gạo, ngô, khoai,
sắn, nấu chín rồi cho lên men, men này được lấy từ một số lá cây hoặc được nuôi
cấy thuần khiết hơn. Sản phẩm nổi tiếng là rượu cần. ở đồng bằng, nhân dân biết
nuôi cấy và phát triển nấm mốc, nấm men trong thiên nhiên trên môi trường thích
hợp, gạo và các nguyên liệu khác nhau có chứa tinh bột đã được nấu chín. Đó gọi là
men thuốc bắc.
- Sau đó một loạt các nhà máy sản xuất rượu từ nguyên liệu tinh bột được thành lập
như ở Hà Nội, Nam Định, Hải Dương,... Sau này có xây dựng thêm một số nhà máy
sản xuất cồn rượu từ mật ri tận dụng mật ri của các nhà máy đường.
- Tuy vậy cồn của các nhà máy của ta làm ra nói chung chưa đạt TCVN-71, nhưng
TCVN-71 về cồn rượu của ta cũng thuộc loại thấp so với các nước tiên tiến trên thế
giới. Hiện tại trên lãnh thổ Việt Nam chi có 3 cơ sở làm ra được cồn loại I thoả mãn
TCVN-71. Đó là Công ty rượu bia Đồng Xuân Phú Thọ,Công ty rượu Hà Nội và
Bình Tây. Tỷ lệ đạt loại I cũng còn chưa nhiều. Muốn có cồn tinh khiết, chất lượng
cao cần phải có hệ thống chưng luyện tốt và biết cách sử dụng nó.
- Trước tình hình đó. Trong hội thảo "Dự án chiến lược phát triển khoa học công
nghệ ngành rượu bia nước giải khát ",theo đề nghị của các chuyên gia đến năm
2005 nước ta nên có khoảng 180 đến 200 triệu lít rượu các loại, tương đương
3


khoảng 50 triệu lít cồn tinh khiết. Trong đó cồn từ nguyên liệu tinh bột chiếm 30-40
%, số còn lại là cồn từ ri đường. Cồn tinh bột trước mắt do nhà máy rượu Bình Tây,
Hà Nội và Thanh Ba đảm nhiệm nhưng cần hoàn chinh công nghệ và thiết bị để có
thể sử dụng hết năng suất thiết kế. Đồng thời xây dựng thêm một số nhà máy rượu
ri đường ở những nơi có mật ri. Nếu không làm sẽ dẫn đến lãng phí lượng ri do các
nhà máy đường thải ra.

- Song song với sản xuất các loại rượu uống chúng ta cần nhanh chóng triển khai
sản xuất acid axetic, acid xitric từ ri đường để cung cấp cho nhu cầu của ngành cao
su và các ngành kinh tế khác. Trước mắt có thể phối hợp với chương trình năng
lượng nghiên cứu sử dụng cồn vào mục đích thay thế chất đốt. Điều này sẽ vô cùng
có lợi vì cồn cháy sẽ ít ảnh hưởng đến môi trường như dầu hoả, lại hạn chế được cả
tình trạng phá rừng lấy củi đốt.
- Chúng ta cần đổi mới quan niệm "cồn chi để pha rượu uống ". Trong tương lai
không xa nữa, chắc chắn rằng cồn ở nước ta cũng trở thành nguyên liệu cho nhiều
ngành sản xuất khác như nhiều nước đã và đang làm.
- Nhân đây tôi cũng xin nói qua về TCVN-71 về phân loại cồn. Tuỳ theo nồng độ
rượu và mức độ làm sạch tạp chất mà người ta chia cồn thành 2 loại với các chi tiêu
chất lượng như sau:
Chi tiêu chất lượng_________________Cồn loại I_________ Cồn loại II
Nồng độ rượu Etylic, %V _____________ >=96_____________ 95
Hàm lượng aldehyt tính theo_____________8________________20
aldehytaxetic, mg/l
Hàm lượng este tính theo______________<=30______________50
axetat etyl, mg/l
Hàm lượng dầu fusel tính theo____________30______________60
alcol izoamylic và izobutylic,
hỗn hợp 3:1, mg/l
Hàm lượng alcol metylic, %V___________0, 006_____________0,1
Hàm lượng axit tính theo
axit axetic, mg/l_______________________9_______________18
Hàm lượng furfurol_______________không được có_____không được có

4


Thời gian oxy hố, phút________________25______________20

Màu sắc__________________________Trong suốt và khơng màu

II.NGUYÊN LIỆU
Nguyên tắc: nguyên liệu chứa polysaccharide đều có thể sử dụng trong công
nghệ sản xuất cồn.
Yêu cầu:
 Đảm bảo đủ lượng dưỡng chất phục vụ cho sự phát triển của vi sinh vật.
 Hàm lượng đường hoặc tinh bột cao, có khả năng đem lại hiệu quả kinh tế.
 Sẵn có, giá thành thấp.
 Vùng nguyên liệu tập trung và đủ cho nhu cầu sản xuất.
Trên thực tế để sản xuất cồn Etylic về ngun tắc có thể dùng bất kỳ ngun
liệu nào chứa đường hoặc Polysaccarit sau thuỷ phân sẽ biến thành đường và lên
men được. Do đó ta có thể dùng cả ngun liệu giầu Xenluloza để thuỷ phân thành
đường. Tuy nhiên dùng ngun liệu này kém hiệu quả kinh tế. Trong thực tế điều
kiện sản xuất ở nước ta chi dùng ngun liệu tinh bợt và mật ri. ở đây tơi chi đề cập
đến việc dùng ngun liệu là tinh bợt như sắn, ngơ, gạo. . .
- Về cơ bản củ sắn gồm 3 phần chính : vỏ,thịt củ và lõi,ngồi ra còn có cuống và
rễ củ.
- Vỏ sắn gồm có 2 phần là vỏ gỗ và vỏ cùi. Vỏ gỗ có tác dụng bảo vệ củ và
chống mất nước của củ,tuy nhiên vỏ gỗ dễ bị mất khi thu hoạch và vận chuyển.
Tỷ lệ vỏ củ phụ tḥc vào giống sắn, đợ già và khối lượng củ thường chiếm
khoảng 1,5 đến 2%. Vỏ cùi là mợt lớp tế bào cứng phủ bên ngồi, thành phần
chủ yếu là xenluloza ngồi ra còn có chứa polyphenol, enzim, và linamarin.
- Phần thịt củ có chứa nhiều tinh bợt, protein và các chất dầu, mợt ít polyphenol,
đợc tố và enzim

5


- Lõi sắn nằm ở tâm củ dọc suốt chiều dài,thành phần chủ yếu là xenluloza. Lõi

có chức năng dẫn nước và các chất dinh dưỡng giữa cây và củ đồng thời giúp
thốt nước khi phơi hoặc sấy sắn.
- Thành phần củ sắn tươi dao đợng trong giới hạn khá lớn: tinh bợt 20 đến 34%,
protein 0,8 đến 1,2%, chất béo 0,3 đến 0,4%, xenluloza 1 đến 3,1%, chất tro
0,54%, polyphenol 0,1 đến 0,3% và nước 60 đến 74,2%. Ngồi ra trong sắn còn
chứa mợt lượng Vitamin và đợc tố. Vitamin trong sắn tḥc nhóm B. Các
Vitamin này sẽ bị mất mợt phần khi chế biến và nhất là khi nấu trong sản xuất
rượu.
- Đợc tố trong sắn có tên chung là phazéolunatin gồm 2 glucozit Linamarin và
Lotaustralin. Các đợc tố này thường tập chung ở vỏ cùi. Bình thường
phazéolunatin khơng đợc nhưng khi bị thuỷ phân thì các glucozit này sẽ giải
phóng axit HCN.
- Sắn tươi đã thái lát và phơi khơ sẽ giảm đáng kể hàm lượng glucozit gây đợc
kể trên. Đặc biệt trong sản xuất rượu,khi nấu ở nhiệt đợ cao đã pha loãng nước
nên với hàm lượng ít chưa ảnh hưởng đến nấm men. Hơn nữa các muối xyanat
khi chưng cất khơng bay hơi nên bị loại cùng bã rượu, điều này là rất có lợi
trong sản xuất. Do đó trong sản xuất rượu ngun liệu tinh bợt sắn dùng chủ yếu
là sắn lát khơ hoặc sắn dui.
- Ngồi sắn khơ ta còn dùng gạo tấm và ngơ để sản xuất ra cồn có chất lượng
cao. Thành phần hố học của mợt số ngun liệu chứa tinh bợt được thể hiện ở
bảng sau. Tính theo % trung bình.

- Đối với ngun liệu ngơ trước khi dùng nên tách phơi để ép lấy dầu vừa tiết
kiệm vừa khơng ảnh hưởng đến lên men.
Tinh bột thường được thủy phân:
 Thủy phân tinh bột bằng acid và nhiệt độ: thu được glucoza→ hiệu xuất
không cao và gây ô nhiễm môi trường.

6



 Dùng amylaza của mầm đại mạch ta sẽ thu được 70 – 80% là maltoza và 30 –
20% là dextran.
 Dùng amylaza của nấm mốc ta sẽ thu được 80 – 90% là glucoza.
 Celluloza dưới tác dụng của acid vô cơ loãng, nhiệt độ cao và áp suất cao sẽ
bò phân hủy thành glucoza.
 Hemicelluloza (bán xơ): dễ bò thủy phân hơn celluloza để tạo thành glucoza
NƯỚC

Trong cơng nghiệp sản xuất rượu, nước được sử dụng với nhiều mục đích khác
nhau
• Xử lý ngun liệu
• Nấu ngun liệu
• Pha loãng dung dịch
• Vệ sinh thiết bị,…
u cầu chất lượng của nước trong sản xuất rượu
• Trong suốt, khơng màu, khơng mùi.
• Đợ cứng: khơng q 7 mg-E/l
• Đợ oxy hóa: ≤ 2ml KMnO4/l
• Chất cặn: ≤ 1 mg/l
• Khơng có kim loại nặng
• Hàm lượng các muối phải thỏa u cầu sau:
+ Hàm lượng Clo ≤ 0,5 mg-E / lít
+ H2SO4
≤ 80 mg-E / lít
+ Hàm lượng Asen ≤ 0,05 mg-E / lít
+ Hàm lượng Pb ≤ 0,1 mg-E / lít
+ Hàm lượng F
≤3
mg-E / lít

+ Hàm lượng Zn ≤ 5
mg-E / lít
+ Hàm lượng Cu ≤ 3
mg-E / lít
+ NH3 và các muối NO2-, NO3-: khơng có
THÀNH PHẦN QUAN TRỌNG VÀ CHỦ YẾU ĐỐI VỚI NGUN LIỆU CHỨA TINH BỘT
TRONG SẢN XUẤT RƯỢU

- Đối với sản xuất rượu thì thành phần quan trọng nhất là Gluxit lên men được,gồm
tinh bợt và mợt số đường. Gluxit trong tự nhên được chia làm ba nhóm chính là :
monosaccarit, oligo và polysaccarit. Monosaccarrit là những gluxit đơn giản khơng
thể thuỷ phân được. Trong đó lại chia ra : monosaccarrit trioza, tetroza, pentoza, và
hexoza. Trong thiên nhiên phổ biến nhất là hexoza và pentoza. Hexoza là gluxit lên
men được, dưới tác dụng của nấm men đa số hexoza sẽ biến thành tượu và CO2.
Pentoza tḥc loại gluxit khơng lên men được.
- Oligosaccarrit là những gluxit chưa từ 2 đến 10 gốc monosaccarrit. Trong thiên
7


nhiên phổ biến nhất là oligo chứa 2 hoặc 3 gốc mono. Trong đó disaccarit dễ dàng
chuyển hoá thành rượu và CO2 dưới tác dụng của hệ zymaza nấm men, còn
trisaccarrit chi lên men được 1/3.
- Polisaccarrit là những gluxit chứa từ 10 gốc mono trở lên. Dưới tác dụng của axit,
nhiệt độ hoặc enzim chúng sẽ bị thuỷ phân và tạo thành các phân tử thấp hơn là
oligo hoặc cuối cùng là monosaccarrit

Sơ đồ tổng quát công nghệ sản xuất cồn
Etylic
NGUYÊN LIỆU
Pha loãng – Xử lý


Xử lý – Nấu
PP Amylo
Men
giống

Đường hóa
Lên men

PP Mycomalt

Chuẩn bị dịch lên men

O2

Lên men

Chýng cất

Chýng cất

Tinh chế

Tinh chế

Chỉnh pH
Dinh dýỡng
Chất khô

Men

giống

CỒN TINH LUYỆN

Đặc điểm của phương pháp Amylo
• Đường hóa khá triệt để nên hiệu suất rượu so với nguyên liệu cao
• Chu kỳ 1 mẻ rượu kéo dài nên năng suất của nhà máy bị hạn chế
• Kén chọn nguyên liệu: chỉ thích hợp với gạo, bắp (không thích hợp
với khoai và sắn)
• Chế độ vô trùng phải chặt chẽ (do đường hóa và lên men trong cùng
một thùng ủ)
Đặc điểm của phương pháp Mycomalt
• Ưu điểm:
- Ít bị nhiễm chua, không đòi hỏi chế độ vô trùng nghiêm ngặt.
- Rút ngắn được chu kỳ sản xuất, dễ tăng năng suất
- Không kén chọn nguyên liệu
- Thích hợp cho quy mô sản xuất công nghiệp vừa và nhỏ
• Nhược điểm:
- Tốn nhiều diện tích để nuôi cấy nấm mốc
- Tốn nhiều bột ngô, trấu, cám để nuôi cấy nấm mốc

8


- Thao tác ni cấy nấm mốc vất vả hơn, gây men giống phức tạp
hơn
- Tốn nhiều thiết bị đường hóa, lên men.
- Cần có máy lạnh để làm nguội nhanh dịch đường hóa từ 60oC
xuống 30Oc
III.XỬ LÝ NGUYÊN LIỆU TINH BỘT

1. Ch̉n bị ngun liệu.
Nghiền ngun liệu mục đích nhằm phá vỡ cấu trúc màng tế bào thực vật để
giải phóng các hạt tinh bợt khỏi các mơ. Hiện nay ở nước ta thường dùng các
loại máy nghiền búa. Với sắn khơ khi nấu ở áp suất thường thì nghiền càng mịn
càng tốt.
- Nguyên liệu dạng hạt hoặc lát được đưa vào máy nghiền búa (Tại Việt
Nam)
- Nghiền thô: búa có chiều dày = 6 – 10 mm
- Nghiền nhỏ: búa có chiều dày = 2 – 3 mm
- Tốc độ quay của máy nghiền: 2750 vòng/ phút

 Trong quá trình nghiền: các phần nhỏ lọt qua rây được quạt hút và đẩy ra
ngoài, phần chưa lọt qua rây tiếp tục được nghiền nhỏ.
 Tùy theo chế độ nấu mà rây có kích thước khác nhau.
 Năng suất của máy phụ thuộc vào mức độ nghiền và kích thước rây.

9


2.NẤU NGUYÊN LIỆU

Mục đích:
 Phá vỡ màng tế bào của các hạt tinh bột, giúp cho amylaza tiếp xúc được
với tinh bột.
 Tạo điều kiện đưa tinh bột về trạng thái hòa tan trong dung dòch.
Nấu nguyên liệu có thể tiến hành theo một trong ba phương pháp sau:
 Gián đoạn
 Bán liên tục
 Liên tục
2.1.PHƯƠNG PHÁP NẤU GIÁN ĐOẠN


 Đặc điểm: toàn bộ quá trình nấu đều được thực hiện trong cùng một nồi.

 Ưu điểm:
- Ít tốn vật liệu để chế tạo thiết bò.
- Thao tác đơn giản
 Nhược điểm:
- Tốn năng lượng
- Tổn thất đường

10


Tiến hành nấu:

Cho nước vào thiết bò, tỷ lệ 3,5 – 4 lít/kg nguyên liệu
 Bật cánh khuấy, cho nguyên liệu vào
 Mở van xả, đun 45 – 60’. Không khí và khí không ngưng tụ sẽ theo van xả
thoát ra ngoài, cho tới khi chỉ còn hơi nước bão hòa.
 Đóng van xả. Đợi đến khi áp suất đạt 3 – 3,5 kg/cm2 (tương ứng 135 –
1400C), trong 70 phút
 Kiểm tra cháo chín, mở van từ từ và phóng cháo sang thùng đường hóa.
Toàn bộ quá trình nấu diễn ra khoảng 2,5 – 3 giờ
Có thể cho thêm H2SO4 300 Bome’ (2 – 4 kg/tấn nguyên liệu)
+ Ưu điểm: Nấu chóng chín, dòch cháo ít bò lão hóa
+ Nhược điểm: Ăn mòn thiết bò, ảnh hưởng đến hoạt độ của enzym amylaza.
Gần cuối giai đoạn phải kiểm tra độ nấu chín của tinh bột
+ Cháo chín: mùi thơm nhẹ, màu vàng rơm hoặc cánh gián
+ Cháo bò cháy: mùi khét, màu tối, vò đắng
+ Chưa chín: màu bột trắng, mùi ngái

2.2.PHƯƠNG PHÁP NẤU BÁN LIÊN TỤC

 Đặc điểm: Nấu trong 3 nồi thành 3 giai đoạn:
+ Nấu sơ bộ
+ Nấu chín
+ Nấu chín thêm

11


 Ưu điểm




Giảm thời gian nấu ở áp suất và nhiệt độ cao
Giảm tổn thất, tăng hiệu suất
Tiết kiệm 15 – 30% lượng hơi

 Nhược điểm:
 Tốn thiết bò

Thiết bò nấu bán liên tục

Tiến hành nấu:

12


 Cho lượng nước ở 40 – 500C vào nồi nấu sơ bộ theo tỷ lệ 3,5 – 4,0 lít/kg

bột. (Nồi nấu sơ bộ có dung tích tương đương nồi nấu chín)
 Cho cánh khuấy làm việc rồi đổ bột vào.
 Dùng hơi thứ lấy từ nồi nấu chín thêm để đun dung dòch lên 70 – 850C,
duy trì trong 50 – 60 phút.
 Xả cháo vào nồi nấu chín. Tiến hành giống như nấu gián đoạn, với áp suất
nấu là 2,8 – 3,2 kg/cm2, nhiệt độ là 130 – 1350C trong 60 phút. Sau đó
chuyển sang nồi nấu chín thêm
 Tại nồi nấu chín thêm (có dung tích gấp 3 lần nồi nấu chín), áp suất được
duy trì ở 0,5 – 0,7 at, nhiệt độ là 105 – 1060C, trong thời gian 50 – 60 phút
 Nấu sơ bộ và nấu chín là gián đoạn. Nấu chín thêm là liên tục.
2.3 PHƯƠNG PHÁP NẤU LIÊN TỤC

 Ưu điểm:
 Tận dụng được nhiều hơi
 Cho phép nấu ở t0 thấp hoặc thời gian ngắn làm giảm tổn thất
đường nên hiệu suất tăng.
 Dễ cơ khí hóa và tự động hóa
 Tốn ít thiết bò, diện tích nhà xưởng
 Nhược điểm:
 Nguyên liệu phải nghiền thật nhỏ
 Điện, hơi, nước phải ổn đònh
Phương pháp ứng dụng chủ yếu tại Việt Nam
Tại thùng nấu nguyên liệu:
 Nguyên liệu được nghiền mòn tới kích thước là 1mm, hòa với nước ở 30 –
400C theo tỷ lệ nước : bột là 4 : 1.
 Khuấy đều, cho 80% lượng α - amylaza chòu nhiệt (thường sử dụng
Termamyl 120L của hãng Novo – Đan mạch) vào với tỷ lệ 0,02 – 0,03%
so với khối lượng tinh bột
 Đun trong 40 – 50 phút, đạt tới 85 – 870C. Giữ ở nhiệt độ này 15 – 20
phút.

 Đun sôi trong vòng 50 – 60 phút nhằm hòa tan các hạt tinh bột có kích
thước lớn chưa kòp hồ hóa hết.
 Chuyển sang thùng đường hóa.
Tại thùng đường hóa:
 Dòch bột được làm nguội đến 90 – 930C rồi cho hết 20% lượng enzym còn
lại vào.

13


 Làm nguội đến 55 – 560C, để trong 30 phút. Lúc này pH của dòch cháo sẽ
là: 5,2 – 5,4






Ưu điểm:
Hiệu suất tăng đạt khoảng 93% so với lý thuyết.
Tiết kiệm được enzym trong quá trình đường hóa.
Giảm được lượng hơi sử dụng do không cần đưa nhiệt độ lên quá cao.
Giảm được lượng bột chưa hòa tan xuống còn khoảng 0,2 – 0,25 g / 100ml

IV.ĐƯỜNG HÓA DỊCH CHÁO
 Khái niệm: là quá trình dùng enzym amylase để chuyển hóa tinh bột
thành đường dễ lên men. Quá trình này quyết đònh phần lớn hiệu suất thu
hồi rượu.
 Có 2 loại amylase: từ mầm đại mạch và từ vi sinh vật.
 Hầu hết các nhà máy rượu ở nước ta đều dùng amylaza thu được từ nuôi

cấy nấm mốc hoặc sử dụng chế phẩm amylase nhập từ nước ngoài (hãng
Novo), đã có nhà máy tự sản xuất amylaza thô tuy nhiên chất lượng chưa
cao
CHỨC NĂNG CỦA ENZYME TRONG QUÁ TRÌNH THỦY PHÂN TINH BỘT

mạch

α - amylaza: (enzym dòch hóa)
- Tác dụng lên nồi α – 1,4 glucozit ở vò trí bất kỳ, nhưng tập trung vào giữa
amyloza và amylopectin.
- Dưới tác dụng của enzym, tinh bột chuyển hóa thành dextrin + maltoza + 1 ít
glucoza→ độ nhớt của tinh bột giảm nhanh. → α - amylaza còn được gọi là
enzym
dòch hóa
Nhiệt độ hoạt động của enzym:
- α – amylaza của vi khuẩn hoạt động tốt ở t0 tối ưu = 95– 1000C
- α –amylaza của mầm thóc hoạt động tốt ở: t0 tối ưu = 73– 760C
- α –amylaza của Asp.ozyzae hoạt động tốt ở: t0 tối ưu = 50–550C
pH của môi trường và t0 tối ưu cũng phụ thuộc vào nhau: t0 tăng → pH tăng

14


β - amylaza (enzym đường hóa)
 Có tác dụng lên nối α - 1,4 – glucozit, bắt đầu từ vòng không có nhóm
khử và cắt theo 2 gốc glucoza một trong phân tử của amyloza và
amylopectin.
 Sản phẩm tạo thành là maltoza nên β - amylaza còn được gọi là enzym
đường hóa. β - amylaza có khả năng biến đổi amyloza hoàn toàn thành
maltoza, còn với amylopectin chỉ cắt được 50 – 55%.

 PH tối ưu = 4,8 (β - amylaza của thóc mầm)
 Dưới tác dụng của α và β - amylaza ta thu được dòch chứa 78 – 80%
maltoza và glucoza, 22 – 20% dextrin

15


VỊ TRÍ TÁC ĐỘNG CỦA AMYLASE LÊN MẠCH TINH BỘT

Các enzym khác:
 Amylaza của nấm mốc còn chứa một lượng glucoamylaza, isomaltaza và
oligo – 1,6 – glucosidaza. Trong đó:
 Glucoamylaza có khả năng cắt tại α –1,4 và α –1,6– glucoza và biến
100% tinh bột thành glucoza.
 Isomaltaza chỉ phân cắt nối α –1,6 trong phân tử isomaltoza.
 Oligo – 1,6 – glucosidaza (có trong nấm mốc) cắt nối α –1,6 trong phân tử
dextrin

16


 Ngoài ra còn có thể thấy maltaza, pectinaza, hemicelluloza, proteaza
(proteinaza, peptidaza) trong chế phẩm enzym.
Sự biến đổi của một số chất khác trong
quá trình đường hóa:
 Nếu dùng amylaza của nấm mốc:
 Pectin dưới tác dụng của pectinaza sẽ chuyển hóa thành acid pectic
và metanol.
 Hemicelluloza dưới tác dụng của hemicellulaza sẽ chuyển hóa
thành dextrin, glucoza và đường pentoza, trong đó dextrin tiếp tục bò

phân giải thành maltoza.
 protein dưới tác dụng của proteaza thì chuyển thành các acid amin
là nguồn dưỡng chất cho nấm men sử

V.QUÁ TRÌNH ĐƯỜNG HÓA
Có thể tiến hành đường hóa theo 2 phương pháp: gián đoạn hoặc liên tục. Nhưng
luôn bao gồm:
_ Làm lạnh dòch cháo tới nhiệt độ đường hóa
_ Cho chế phẩm amylaza vào dòch cháo và giữ ở nhiệt độ thích hợp trong thời
gian xác đònh để amylaza chuyển hóa tinh bột thành đường.
_ Làm lạnh dòch đường hóa tới nhiệt độ lên men.
Sơ đồ chung:

ĐƯỜNG HÓA GIÁN ĐOẠN: CÓ 3 PHƯƠNG PHÁP

 Phương pháp 1:
 Cho 13 – 15% dòch amylaza của một mẻ vào. khuấy đều, mở nước làm
lạnh
 Cho cháo vào từ từ với tốc độ sao cho khi hết cháo thì t0 đạt 600C
 Sau đó cho hết dòch amylaza còn lại vào. t0 lúc này sẽ là 57 – 580C
 Ngừng khuấy. Đóng van làm lạnh, để yên 10 – 15’ (amylaza chuyển hóa
tinh bột thành đường).
 Sau đó cho cánh khuấy làm việc, mở nước làm lạnh tới t0 = 28 – 300C rồi
bơm sang hệ thống lên men.
17


 Ưu điểm: Cháo được dòch hóa.
 Nhược điểm: Thời gian kéo dài.; Làm mất hoạt tính của 13_15 %
amylaza.Giảm năng suất của thiết bò

 Phương pháp 2:
 Cho toàn bộ amylaza vào, bật cánh khuấy, mở nước làm lạnh cho cháo
vào với tốc độ nhanh hơn nhưng vẫn phải khống chế t0 = 57 – 580C.
 Khi cho hết cháo vào, ngừng khuấy, đóng van làm lạnh, để yên 10 – 15’.
 Bật cánh khuấy, mở nước làm lạnh đến 28 – 300C rồi bơm sang hệ thống
lên men.
 Ưu điểm: Dòch cháo được làm loãng nhanh do đó tránh sự lão hóa tinh bột.
 Nhược điểm:
 Hoạt tính của amylaza dễ bò mất nhiều.
 Mất nhiều công theo dõi quan sát t0 của quá trình
 Phương pháp 3: (Thường được áp dụng tại Việt Nam)
 Cho toàn bộ dòch cháo vào.
 Bật cánh khuấy. Mở nước làm lạnh đến 700C.
 Cho fluosilicat nattri 2% vào để sát trùng.
 Cho 5 – 10% amylaza vào để dòch hóa. Làm lạnh đến 600C.
 Cho nốt 90 – 95% amylaza còn lại vào
 Thời gian đường hóa: 1h
 Sau đó làm lạnh đến t0 lên men.
 Ưu điểm: Hoạt động của enzym giảm không đáng kể.
 Nhược điểm:
 Tinh bột bò lão hóa nhiều, dòch đặc, độ nhớt cao làm ảnh hưởng đến
tốc độ của cánh khuấy
 Một phần hoạt tính của amylaza vẫn bò giảm.
ĐƯỜNG HÓA LIÊN TỤC

Đường hóa liên tục 2 lần cần chú ý tới :
 Phương pháp làm lạnh bằng chân không
 Dòch cháo được nấu trong môi trường áp suất thấp (0,2 kg/cm2) nên t0 nấu
chỉ còn là 58 – 590C.
 Ưu điểm:

 Dòch cháo được dòch hóa và làm nguội nhanh nên hạn chế được sự lão hóa
tinh bột
 p suất chân không nên hơi nước sẽ kéo theo: metanol, furfurol và các
mùi lạ do đó nâng chất lượng nguyên liệu.

18


 Thời gian đường hóa ngắn (10 –15 phút) nên giảm diện tích cho thiết bò,
hạn chế được sự mất hoạt tính của amylaza.
 Tăng năng suất lao động.
 Tăng hiệu suất rượu, tiết kiệm điện.

VI.LÊN MEN DỊCH ĐƯỜNG
Các giai đoạn cần thực hiện:
 Chuẩn bò môi trường dinh dưỡng
 Nhân giống trong phòng thí nghiệm
 Nhân giống trong sản xuất
 Lên men

19


CHUẨN BỊ
MƠI
TRƯỜNG
DINH DƯỠNG

Malt đại mạch
nghiền nhỏ

Phối trộn H2O
(5:1)
Nấu-Đường hóa

’To= 48 -53oC, t=20-30’To= 60 - 62oC, t=30’To= 70 - 72oC, t=20-

Lọc
Điều chỉnh pH
Tiệt trùng

Phân phối vào
dụng cụ

Nhân giống trong phòng thí nghiệm
Lượng dòch trong bình
Nồng
pH
độ, %
Trong ống nghiệm 10
ml
90 ml trong bình 250 ml
900 ml trong bình 2 lit
9 lit trong bình 15 lit

pH = 4.5 – 5.0

13 ÷14
13 ÷
14
13 ÷

14
15 ÷
18

Nhiệt
độ, oC

4,5 ÷
5,0
4,5 ÷
5,0
4,5 ÷
5,0
4,8 ÷
5,2

Nhân giống trong sản xuất
 Phương pháp gián đoạn
 Phương pháp bán liên tục
 Phương pháp liên tục
20

30 ± 1
30 ± 1
30 ± 1
30 - 32

Thời
gian,
giờ

24
18 ÷24
18 ÷24
15 ÷18


PHƯƠNG PHÁP BÁN LIÊN TỤC

Quy trình nuôi cấy:
1. Dòch đường hóa được cho vào thùng đường hóa thêm, duy trì đường hóa
tiếp khoảng 1,5 – 2 giờ.
2. Dùng H2SO4 điều chỉnh pH đến 4,0 – 3,8; thanh trùng trong 1 giờ ở
nhiệt độ 85 – 860C bằng hơi nước.
3. Làm lạnh dòch xuống 300C rồi đưa xuống hai thùng nhân giống nấm
men. Nấm men từ thùng men giống được tháo xuống hai thùng này.
Dòch đường và nấm men chiếm khoảng 40 – 50% thể tích mỗi thùng.
Tại đây nấm men sẽ phát triển gián đoạn trong 15 – 18 giờ.
4. Trong quá trình phát triển, nhiệt độ được điều chỉnh bằng cách dội nước
lạnh ở bên ngoài thùng..
5. Song song với việc nấm men phát triển trong thùng nhân giống nấm
men, tại thùng đường hóa thêm, tiếp tục cho dòch đường hóa vào và x ử
lý như bước 1

21


6. Sau 15 – 18 giờ, cho dòch đường ở thùng đường hóa thêm xuống thùng
nhân giống nấm men. Rồi trộn đều.
7. Để nấm men phát triển thêm trong vòng 5 – 8 giờ, tháo 50% lượng men
ở hai thùng nhân giống nấm men vào thùng lên men.

8. Song song với bước 4, cho dòch đường vào thùng đường hóa thêm và
tiến hành như bước 1.
Chất lượng men giống đạt yêu cầu:
 Số tế bào trong 1ml: 100 – 120 triệu
 Số tế bào nảy chồi: 10 – 15%
 Số tế bào chết < 5%
 Độ chua: pH = 4
 Mức nhiễm khuẩn ≤1tb/ml

VII.QUY TRÌNH LÊN MEN
Đường hố xong dịch đường được làm lạnh đến 28 đến 32 đợ C và được
đưa vào thùng lên men( hay còn gọi là thùng ủ) cùng với 10% men giống. ở đây
nấm men sẽ phát triển và dưới tác dụng của nấm men,đường sẽ biến thành rượu
và khí cacbonic cùng nhiều sản phẩm trung gian khác.Đồng thời dưới tác dụng
của amylaza,dextrin tiếp tục biến thành đường và lên men được glucoza và
maltoza. Sau khi lên men xong ta thu được hỗn hợp gồm rượu-nước-bã còn được
gọi là giấm chín.
Q trình lên men có thể được thực hiện gián đoạn , liên tục hay lên men cải
tiến_bán liên tục
1. Lên men gián đoạn:
Đặc điểm: Quá trình lên men diễn ra trong một thùng
Quy trình lên men:
 Vệ sinh thùng, ống dẫn, van.
 Thanh trùng bằng hơi nước ở nhiệt độ 95 – 1000C trong 50 – 60
phút.
 Sau đó làm lạnh đến 300C
 Lúc này men giống và dòch đường được đổ song song vào.
 Thời gian cho vào khoảng 6–8h thì đầy thùng. Nhiệt độ lên men
nhỏ hơn 330C
 Quá trình lên men về cuối có nhiệt độ phải là 280C

Ưu điểm: dễ xử lý khi bò nhiễm, tuy nhiên năng suất thấp.

2. Lên men liên tục

22


Đặc điểm: dòch đường và men giống được cho vào thùng đầu – gọi là thùng
lên men chính, luôn chứa một lượng lớn tế bào trong 1 ml dòch. Khi đầy thùng
đầu thì dòch lên men sẽ chảy tiếp sang các thùng bên cạnh và cuối cùng là
thùng chứa giấm chín.
Quy trình lên men liên tục được biểu hiện theo sơ đồ dưới đây


Lên men cấp 1 (2 thùng) ◊ Lên men cấp 2 ◊ Lên men chính từ 8 – 10
thùng
 Thùng lên men cấp I có dung tích bằng 25 – 30% so với thùng lên men
cấp II.
 Thùng lên men cấp II có dung tích bằng 30 – 60% so với thùng lên men
chính.
 Các thùng lên men cấp I được đặt phía trên thùng cấp II để tự chảy.
 Thùng lên men cấp II được đặt cao hơn thùng lên men chính (ít nhất là
1m), do quá trình lên men chính xảy ra mạnh, lượng bọt nhiều.
Quy trình lên men:
Giai đoạn 1:

 Chuẩn bò men giống tại 2 thùng lên men cấp 1 (thùng A và B) trong 3 –
4 giờ.
 Khi đạt yêu cầu tháo giống ở thùng A xuống thùng cấp 2.
 Lúc này vệ sinh thùng A (thanh trùng, tẩy acid (1,8 – 2,4g H2SO4 trong

lít nước), làm lạnh)

23


 Tiếp tục lên men ở thùng A bằng cách lấy 25 – 30% men giống tại
thùng B trộn tiếp với dòch đường.
 Lượng men từ thùng B còn lại được cho xuống thùng cấp 2.
 Lúc này vệ sinh thùng B
 Tiếp tục lên men ở thùng B bằng cách lấy 25 – 30% men giống tại
thùng A trộn tiếp với dòch đường.
 Lượng men từ thùng A còn lại được cho xuống thùng cấp 2
 Lặp lại quy trình.
Giai đoạn 2:

 Tại thùng lên men cấp 2: cho đầy dòch đường, acid hóa (1 – 1,25g/l) để
lên men được 5 – 6% (độ lên men).
 Sau đó được tháo xuống thùng lên men chính.

Giai đoạn 3:

 Tại thùng lên men chính thứ nhất, khi trào đầy sẽ tràn sang thùng thứ 2,
cứ thế tiếp tục
 Các thùng lên men chính được sử dụng luân phiên nhau để có thể làm
vệ sinh (24 – 30h/lần)
 Số tế bào ở thùng lên men chính được khống chế nằm trong khoảng 100
– 120 triệu/ ml
 Thùng lên men chính thứ nhất giữ ở nhiệt độ 25 – 270C
 Thùng lên men chính thứ 2 và 3 giữ ở nhiệt độ 27 – 300C
 Các thùng lên men chính còn lại giữ ở nhiệt độ 27 – 280C

 Quy trình này kết thúc sau 60 – 62 h

3. Lên men cải tiến – bán liên tục
 Nhiệt độ môi trường: 35 – 370C (max: 400C)
 Thông thường chỉ tưới nước lạnh để làm mát

24




Cải tiến: Đặt thêm thiết bò truyền nhiệt kiểu ống lồng ống còn lại
quá trình lên men được tiến hành như lên men gián đoạn.
Điểm khác biệt:
 Khi giai đoạn lên men chính tỏa nhiệt nhiều → ta mở các van cho dòch
chảy qua thiết bò làm lạnh và cho chảy ngược vào thùng.
 Thao tác được kéo dài cho đến khi chất lượng dòch đạt yêu cầu.
Vệ sinh:
 Các dung dòch thường sử dụng để làm vệ sinh thiết bò: Formalin; Clorua
vôi; Fluosilicat natri 1 – 2%o
 Ngoài ra cần thanh trùng bằng hơi nước (100oC, 30’), lượng hơi sử
dụng khoảng 10 – 12kg/m3/thùng
 Nếu không có điều kiện dùng hơi có thể đốt lưu huỳnh với hàm lượng
10g/m3/ thùng. Khi đốt cần đậy kín thiết bò.

VIII.XỬ LÝ DỊCH LÊN MEN
 Hỗn hợp thu được sau lên men gọi là giấm chín. Trong giấm chín có rất
nhiều thành phần trong đó chủ yếu là cồn etylic. Ngoài ra còn có este,
aldehyd, một số alcol cao phân tử (dầu fusel), tinh bột, dextrin, acid hữu
cơ, khoáng.

 Chưng cất giấm chín: thu được cồn thô, cồn sản phẩm và dầu fusel
 Cồn thô chứa khoảng 50 tạp chất khác nhau có nhiệt độ bay hơi cao hay
thấp hơn cồn.
QUÁ TRÌNH CHƯNG CẤT

25