COÂNG NGHEÄ SAÛN
XUAÁT COÀN ETYLIC


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.
Chúng ta sẽ xem xét 2 loại nguyên liệu phổ
biến:
Tinh bột
- Rỉ đường


RỈ ĐƯỜNG (MẬT RỈ)
Phế liệu trong công nghiệp đường mía hoặc
đường củ cải.
Là loại đường không kết tinh được. Thường
chiếm khoảng 3 – 5% lượng mía.
Thành phần:
Nước chiếm 15 – 20%
Hàm lượng chất khô chiếm 80 – 85 %. Trong

đó:
– 60% là đường lên men được với:
– 35 – 40% saccharoza
– 20 – 25% đường khử
– 40% chất phi đường, với
– 20 – 32 % chất hữu cơ
– 8 – 10 % chất vô cơ


- Mật rỉ nhận được từ sản xuất luôn chứa
một lượng vi sinh vật. Nguy hiểm nhất là vi
khuẩn lactic và vi khuẩn acetic.
- 1g mật rỉ chứa tới 100.000 vi sinh vật
không nha bào và 15.000 có khả năng
tạo bào tử. mật rỉ bò nhiễm nặng, con
số vi sinh vật có thể đạt 500.000 và
50.000.
- Đối với rỉ đường có nồng độ trên 70%,
hầu hết vi sinh vật đều chòu nằm yên,
nhưng khi pha loãng chúng sẽ bắt đầu
hoạt động và làm giảm hàm lượng
đường, dẫn đến tăng tổn thất.


ỨNG DỤNG CỦA MẬT RỈ
Sản xuất cồn
Sản xuất acid acetic, acid citric

Sản xuất nấm men bánh mì, nấm men ch
Sản xuất bột ngọt

Sản xuất glycerin


Ưu điểm của việc sử dụng rỉ đường để
sản xuất cồn Etylic so với những nguyên
liệu khác:
•
•
•
•

Giá rẻ
Khối lượng lớn, dồi dào
Sử dụng tiên lợi
Nguồn cung cấp khá phổ biến


NGUN LIỆU CHỨA TINH BỘT
Sắn, ngô, khoai và một phần gạo hoặc
tấm.
 Sắn :
Loại Nước Protit Chất béo Gluxit Xenlulo Tro
Sắn tươi 70,25 1,102 0,41
26,58
1,11
0,54
Sắn khơ 13,12 0,205 0,41
74,74
1,11
1,69



Phazeolunatin không độc nhưng khi bò
thủy phân thì các glucozit này sẽ giải
phóng HCN, là một chất gây độc cho cơ
thể. Tuy nhiên dễ bay hơi và dễ hòa tan
trong nước lạnh hay nước vơi nên dễ loại bỏ.
Độc tố trong sắn có tên chung là
Phazeolunatin chứa nhiều trong sắn đắng,
chủ yếu ở vỏ và cùi, hàm lượng của
Phazeolunatin vào khoảng 0,001 – 0,04%
Sắn thái lát, phơi khô giảm đáng kể
số lượng HCN.


Khoai
Loại

Nước Protit Chất béo Gluxit Xenlulo Tro

Khoai tây tươi 74,9
Khoai lang tươi 68,1
Khoai lang khô 12,9

1,99
1,6
6,1

0,15
0,5

0,5

20,8
27,9
76,7

0,98
0,9
1,4

1,09
1,00
2,4


Ngô
Hạt ngô gồm hai phần chính: Phôi và nội nhũ.
Phôi chiếm 10 – 13% trọng lượng hạt, nội nhũ
chiếm 83 – 85%, vỏ chiếm 2 – 5%
Loại
Ngô
Thóc
Đại mạch
Lúa mì mềm

Nước Protit Chất béo Gluxit Xenlulo Tro
14
12
14
14


10
6,7
10,5
12

4,6
1,9
2,1
1,7

67,9
63
66,4
68,2

2,2
10,4
4,5
2,0

1,3
5,2
2,5
1,6


Các loại hạt khác
- Để sản xuất các loại rượu đặc biệt hoặc tận dụng các lô
hàng thực phẩm hỏng.

- Các loại hạt này có hàm lượng tinh bột cao, sản xuất
rượu
tốt
Loại
Nước Protit Chất béo Gluxit Xenlulo Tro
Gạo giã
Gạo xay
Tấm
Cám
Mì đen

12,6
9
11,6
9,1
11,8
8,9
12,5 13,17
14
11

0,5
2,45
1
10,12
1,7

77
74,79
77,38

72
69,6

0,4
0,65
0,6
14,05
1,9

0,5
1,4
0,7
11,14
1,8


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.
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 công nghiệp sản xuất rượu, nước được sử
dụng với nhiều mục đích khác nhau:

•
•
•
•

Xử lý nguyên liệu
Nấu nguyên liệu
Pha loãng dung dịch
Vệ sinh thiết bị,…


Yêu cầu chất lượng của nước trong sản xuất
rượu
•
•
•
•
•
•

Trong suốt, không màu, không mùi.
Độ cứng: không quá 7 mg-E/l
Độ oxy hóa: ≤ 2ml KMnO4/l
Chất cặn: ≤ 1 mg/l
Không có kim loại nặng

Hàm lượng các muối phải thỏa yêu 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-: không có


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

Chưng cất

Chưng cất

Tinh chế

Tinh chế
CỒN TINH LUYỆN

Chỉnh pH
Dinh dưỡng
Chất khô

Men
giống


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


Đặc điểm của phương pháp Mycomalt
• Nhược điểm:
- Tốn nhiều diện tích để nuôi cấy nấm mốc
- Tốn nhiều bột ngô, trấu, cám để nuôi cấy nấm mốc
- Thao tác nuôi 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


XỬ LÝ NGUYÊN LIỆU TINH BỘT
1.
NGHIỀN
NGUYÊN
Mục

đích:
LIỆUPhá vỡ cấu trúc màng tế bào thực
vật, tạo điều kiện giải phóng hạt tinh bột
khỏi các mô, để khi đưa vào nấu ở áp suất
và nhiệt độ phù hợp biến tinh bột thành
dạng hòa tan.
-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


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


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



 Cho nước vào thiết bò, tỷ lệ 3,5 – 4
lít/kg hành
nguyên nấu:
liệu
Tiến
 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.


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