Thiết kế nhà máy sản xuất cồn công nghiệp từ tinh bột sắn với năng suất 50 triệu lít sản phẩm/năm

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA HÓA
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CỒN CÔNG NGHIỆP TỪ TINH BỘT
SẮN VỚI NĂNG SUẤT 50 TRIỆU LÍT SẢN PHẨM/NĂM

Người hướng dẫn: TS. LÊ LÝ THÙY TRÂM
Sinh viên thực hiện: NGUYỄN VIẾT CƯƠNG
Số thẻ sinh viên: 107120246
Lớp: 12SH

Đà Nẵng, 5/2017

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Cương

Hướng dẫn: T.S Lê Lý Thùy Trâm

i


Thiết kế nhà máy sản xuất cồn công nghiệp từ tinh bột sắn với năng suất 50 triệu lít sản phẩm/năm

LỜI CÁM ƠN

Đồ án tốt nghiệp là sản phẩm cuối cùng của sinh viên trước khi rời khỏi trường

đại học. Để hoàn thành được đồ án tốt nghiệp sinh viên phải áp dụng tất cả những kiến
thức đã được học và tích lũy trong suốt những năm ngồi trên ghế nhà trường. Chính vì
vậy những kiến thức đã được tiếp thu trong 5 năm học tại trường Đại học Bách Khoa
là nền tảng vững chắc giúp em hoàn thành được đồ án tốt nghiệp này. Em xin chân
thành cảm ơn các thầy cơ trong khoa Hóa nói chung và các thầy cô trong bộ môn Công
Nghệ Sinh Học đã tận tình giảng dạy và giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập tại
trường.
Em xin chân thành cảm ơn cơ Lê Lý Thùy Trâm là người đã chỉ bảo tận tình
cho em những kiến thức cũng như những kinh nghiệm quý báu, tạo điều kiện thuận lợi
cho em có thể hoàn thành được đồ án tốt nghiệp.
Cuối cùng em xin cảm ơn bạn bè và người thân đã luôn ủng hộ và giúp đỡ
trong quá trình học tập cũng như thực hiện đồ án này.

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Viết Cương

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Cương

Hướng dẫn: T.S Lê Lý Thùy Trâm

ii


Thiết kế nhà máy sản xuất cồn công nghiệp từ tinh bột sắn với năng suất 50 triệu lít sản phẩm/năm

CAM ĐOAN

Em xin nghiêm túc trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp, khơng có sự sử dụng
trái phép các nguồn tài liệu tham khảo. Các nguồn tài liệu tham khảo đều được liệt kê

rõ ràng, chính xác.

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Viết Cương

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Cương

Hướng dẫn: T.S Lê Lý Thùy Trâm

iii


Thiết kế nhà máy sản xuất cồn công nghiệp từ tinh bột sắn với năng suất 50 triệu lít sản phẩm/năm

MỤC LỤC

MỤC LỤC ......................................................................................................................iv
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................... xiii
DANH MỤC HÌNH .....................................................................................................xiv
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT .........................................................2
1.1. Sự cần thiết của việc xây dựng nhà máy ...............................................................2
1.2. Đặc điểm thiên nhiên ............................................................................................2
1.3. Hệ thống giao thông vận tải ..................................................................................3
1.4. Nguồn cung cấp điện.............................................................................................4
1.5. Nguồn cung cấp nguyên liệu .................................................................................4
1.6. Nguồn cung cấp nước và vấn đề thốt nước .........................................................5
1.7. Nguồn nhân lực .....................................................................................................5
1.8. Hợp tác hóa ...........................................................................................................5

1.9. Nguồn tiêu thụ sản phẩm ......................................................................................5
1.10. Nguồn cung cấp hơi và nhiên liệu.......................................................................5
1.11. Kết luận ...............................................................................................................6
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .........................................................................7
2.1. Cồn ........................................................................................................................7
2.1.1. Tính chất vật lý của cồn ..................................................................................7
2.1.2. Tính chất hóa học của cồn ..............................................................................7
2.1.3. Tính chất sinh học ...........................................................................................7
2.2. Phân loại cồn .........................................................................................................8
2.3. Các phương pháp sản xuất cồn .............................................................................8
2.4. Tinh bột sắn ...........................................................................................................9
2.5. Nấm men ...............................................................................................................9
2.5.1. Đặc tính chung của nấm men .........................................................................9
2.5.2. Chọn chủng nấm men ...................................................................................10
2.5.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của nấm men chủng XII .................11
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Cương

Hướng dẫn: T.S Lê Lý Thùy Trâm

iv


Thiết kế nhà máy sản xuất cồn công nghiệp từ tinh bột sắn với năng suất 50 triệu lít sản phẩm/năm

2.5.4. Môi trường nuôi cấy nấm men ......................................................................11
2.6. Chất hỗ trợ kĩ thuật..............................................................................................12
2.6.1. Các hóa chất ................................................................................................ 12
2.6.2. Chế phẩm enzym ...........................................................................................12
2.7. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men......................................................13
2.7.1. Chủng nấm men ............................................................................................13

2.7.2. Thành phần môi trường lên men...................................................................13
2.7.3. Nồng độ dịch lên men ...................................................................................13
2.7.4. Các điều kiện khác ........................................................................................13
2.8. Các phương pháp nấu ..........................................................................................14
2.8.1. Nấu gián đoạn...............................................................................................14
2.8.2. Nấu bán liên tục ............................................................................................14
2.8.3. Nấu liên tục ...................................................................................................15
2.8.4. Nấu có sử dụng enzyme ................................................................................15
2.9. Các phương pháp đường hóa ..............................................................................16
2.9.1. Đường hóa liên tục .......................................................................................16
2.9.2. Đường hóa bán liên tục ................................................................................16
2.10. Các phương pháp lên men .................................................................................17
2.10.1. Lên men gián đoạn......................................................................................17
2.10.2. Lên men bán liên tục ...................................................................................17
2.10.3. Lên men liên tục ..........................................................................................17
2.11. Chưng cất và tinh chế cồn .................................................................................18
2.11.1. Cơ sở lý thuyết về chưng cất rượu ..............................................................18
2.11.2. Lý thuyết về tinh chế cồn ............................................................................18
CHƯƠNG 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ ..............21
3.1. Lập và thuyết minh dây chuyền công nghệ.........................................................21
3.1.1 Chọn dây chuyền công nghệ ..........................................................................21
3.1.2. Thuyết minh dây chuyền công nghệ ..............................................................22
3.1.2.1. Làm sạch.................................................................................................22
3.1.2.2. Nghiền nguyên liệu ................................................................................23
3.1.2.3. Nấu .........................................................................................................23
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Cương

Hướng dẫn: T.S Lê Lý Thùy Trâm

v



Thiết kế nhà máy sản xuất cồn công nghiệp từ tinh bột sắn với năng suất 50 triệu lít sản phẩm/năm

3.1.2.4. Làm lạnh .................................................................................................24
3.1.2.5. Đường hóa ..............................................................................................25
3.1.2.6. Lên men ..................................................................................................25
3.1.2.7. Chưng cất và tinh chế .............................................................................27
CHƯƠNG 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT ...............................................................29
4.1. Biểu đồ nhập liệu ................................................................................................ 29
4.2. Biểu đồ sản xuất của nhà máy .............................................................................29
4.3. Tính cân bằng sản phẩm......................................................................................29
4.3.1. Các thơng số ban đầu ....................................................................................29
4.3.2. Tính tốn cân bằng vật chất .........................................................................30
4.3.2.1. Công đoạn làm sạch ...............................................................................30
4.3.2.2. Công đoạn nghiền...................................................................................31
4.3.2.3. Công đoạn nấu sơ bộ ..............................................................................31
4.3.2.4. Công đoạn phun dịch hóa .......................................................................32
4.3.2.5. Cơng đoạn nấu chín ................................................................................32
4.3.2.6. Cơng đoạn làm nguội: ............................................................................33
4.3.2.7. Cơng đoạn đường hóa: ...........................................................................33
4.3.2.8 Công đoạn làm lạnh.................................................................................34
4.3.2.9. Công đoạn lên men .................................................................................34
4.3.2.10. Công đoạn chưng cất ............................................................................35
4.3.2.11. Tinh chế ................................................................................................ 37
CHƯƠNG 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ ..................................................................41
5.1. Các thiết bị sản xuất chính ..................................................................................41
5.1.1. Sàng rung ......................................................................................................41
5.1.2. Máy nghiền búa ............................................................................................41
5.1.3. Bunke chứa sắn sau khi nghiền ....................................................................42

5.1.4. Cân định lượng .............................................................................................43
5.1.5. Nồi nấu sơ bộ ................................................................................................ 43
5.1.6. Thiết bị phun dịch hóa ..................................................................................44
5.1.7. Nồi nấu chín ..................................................................................................44
5.1.8. Nồi đường hóa ..............................................................................................45
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Cương

Hướng dẫn: T.S Lê Lý Thùy Trâm

vi


Thiết kế nhà máy sản xuất cồn công nghiệp từ tinh bột sắn với năng suất 50 triệu lít sản phẩm/năm

5.1.9. Thiết bị làm nguội ống lồng ống ...................................................................46
5.1.10. Thùng lên men .............................................................................................47
5.1.11. Thùng nhân giống cấp 2 .............................................................................48
5.1.12.Thùng nhân giống cấp 1 ..............................................................................48
5.1.13. Thiết bị tách CO2 ........................................................................................49
5.1.14. Thùng chứa giấm chín ................................................................................49
5.1.15. Thùng chứa cồn thành phẩm ......................................................................50
5.1.16. Thùng chứa dầu fuzel và cồn đầu ...............................................................51
5.2. Tính cơ cấu vận chuyển ......................................................................................51
5.2.1. Vít tải vận chuyển sắn từ kho đến sàng làm sạch .........................................51
5.2.2. Gàu tải vận chuyển sắn đi nghiền.................................................................52
5.2.3. Gàu tải vận chuyển sắn sau khi nghiền lên bunke chứa ...............................52
5.2.4. Bơm nước cho nồi nấu, vệ sinh thiết bị ........................................................52
5.2.5. Bơm dịch nấm men cho thùng lên men .........................................................53
5.2.6. Bơm giấm chín sau khi lên men sang thùng chứa giấm chín .......................53
5.3. Tính tháp thơ .......................................................................................................53

5.3.1. Tính số đĩa ....................................................................................................53
5.3.2. Tính đường kính tháp ....................................................................................53
5.3.3. Tính chiều cao tháp ......................................................................................53
5.3.4. Các thiết bị phụ trong tháp thô .....................................................................53
5.3.4.1. Thiết bị hâm giấm...................................................................................53
5.3.4.2. Thiết bị tách bọt......................................................................................55
5.3.4.3. Bình chống phụt giấm ............................................................................55
5.3.4.4. Thiết bị ngưng tụ cồn thô .......................................................................55
5.3.4.5. Thiết bị ngưng tụ ruột gà ........................................................................56
5.4. Tính tháp tinh ......................................................................................................57
5.4.1. Xác định số đĩa .............................................................................................57
5.4.1.1. Số đĩa đoạn luyện ...................................................................................57
5.4.1.2. Số đĩa phần chưng ..................................................................................57
5.4.2. Tính đường kính ............................................................................................58
5.4.2.1. Đường kính đoạn luyện ..........................................................................58
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Cương

Hướng dẫn: T.S Lê Lý Thùy Trâm

vii


Thiết kế nhà máy sản xuất cồn công nghiệp từ tinh bột sắn với năng suất 50 triệu lít sản phẩm/năm

5.4.2.2. Đường kính đoạn chưng .........................................................................58
5.4.3. Tính chiều cao tháp ......................................................................................58
5.4.4. Các thiết bị phụ trong tháp tinh ....................................................................58
5.4.4.1.Thiết bị ngưng tụ nằm ngang .................................................................58
5.4.4.2. Thiết bị ngưng tụ thẳng đứng .................................................................59
5.4.4.3. Bình ngưng tụ cồn đầu ống xoắn ruột gà ...............................................60

5.4.4.4. Thiết bị làm nguội dầu fuzel ..................................................................61
5.4.4.5. Bình ngưng tụ cồn thành phẩm loại ống xoắn ruột gà ...........................61
CHƯƠNG 6 : TÍNH TỔ CHỨC ...................................................................................65
6.1. Sơ đồ hệ thống tổ chức nhà máy .........................................................................65
6.2. Tổ chức lao động .................................................................................................65
6.2.1. Nhân lực lao động gián tiếp .........................................................................65
6.2.2. Nhân lực lao động cho sản xuất trực tiếp.....................................................65
CHƯƠNG 7 : TÍNH XÂY DỰNG ................................................................................67
7.1. Khu sản xuất chính ..............................................................................................67
7.1.1. Khu nấu, đường hóa và nhân giống .............................................................67
7.1.2. Khu sản xuất ngồi trời (lên men) ................................................................ 67
7.1.3. Khu chưng cất - tinh chế ...............................................................................67
7.2. Phân xưởng cơ điện .............................................................................................67
7.3. Kho nguyên liệu ..................................................................................................67
7.4. Kho thành phẩm ..................................................................................................68
7.5. Phân xưởng lò hơi ...............................................................................................68
7.6. Nhà hành chính ...................................................................................................68
7.7. Khu xử lý nước....................................................................................................69
7.8. Nhà vệ sinh, nhà tắm ...........................................................................................69
7.9. Nhà ăn, căn tin.....................................................................................................69
7.10. Nhà chứa máy phát điện dự phòng ...................................................................69
7.11. Trạm biến áp .....................................................................................................69
7.12. Gara ơ tơ ............................................................................................................69
7.13. Nhà để xe...........................................................................................................70
7.15. Phịng thường trực và bảo vệ ............................................................................70
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Cương

Hướng dẫn: T.S Lê Lý Thùy Trâm

viii



Thiết kế nhà máy sản xuất cồn công nghiệp từ tinh bột sắn với năng suất 50 triệu lít sản phẩm/năm

7.16. Khu xử lý bã và nước thải .................................................................................70
7.17. Kho nhiên liệu ...................................................................................................70
7.18. Trạm bơm ..........................................................................................................70
7.19. Trạm máy nén và thu hồi CO2 ..........................................................................70
7.20. Tính tổng mặt bằng cần xây dựng nhà máy ......................................................71
7.20.1. Khu đất mở rộng .........................................................................................71
7.20.2. Diện tích khu đất xây dựng nhà máy ..........................................................71
7.20.3. Tính hệ số sử dụng ......................................................................................71
CHƯƠNG 8: TÍNH NĂNG LƯỢNG (HƠI-NƯỚC)....................................................73
8.1. Tính hơi ...............................................................................................................73
8.1.1. Tính hơi cho nồi nấu sơ bộ ...........................................................................73
8.1.1.1. Tính nhiệt để đun nóng khối nấu từ 250C đến 80oC...............................73
8.1.1.2. Lượng nhiệt tổn thất ra môi trường xung quanh trong quá trình nâng
nhiệt .....................................................................................................................73
8.1.1.3. Lượng nhiệt giữ khối nấu: ......................................................................73
8.1.1.4. Lượng nhiệt đun nóng vỏ nồi .................................................................74
8.1.1.5.Lượng nhiệt tổn thất ra mơi trường xung quanh trong q trình nấu .....74
8.1.1.6. Tính chi phí hơi ......................................................................................74
8.1.2. Tính nhiệt cho thiết bị phun dịch hóa ...........................................................74
8.1.2.1. Lượng nhiệt làm đun nóng dịch cháo từ 800C đến 940C........................75
8.1.2.2. Lượng nhiệt tổn thất ra mơi trường ........................................................75
8.1.2.3. Tính chi phí hơi ......................................................................................75
8.1.3. Tính nhiệt cho nồi nấu chín ..........................................................................75
8.1.3.1. Lượng nhiệt đun nóng dịch nấu (từ 940C – 1050C) ...............................75
8.1.3.2. Lượng nhiết tổn thất ra mơi trường xung quanh trong q trình nâng
nhiệt .....................................................................................................................75

8.1.3.3. Lượng nhiệt cần thiết để giữ khối nấu ở 105oC .....................................75
8.1.3.4. Lượng nhiệt đun nóng vỏ nồi .................................................................76
8.1.3.5. Nhiệt tổn thất ra mơi trường xung quanh ...............................................76
8.1.3.6. Tính chi phí hơi ......................................................................................77
8.1.4. Tính hơi cho q trình chưng cất tinh chế ...................................................77
8.1.4.1. Tháp thô ..................................................................................................77
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Cương

Hướng dẫn: T.S Lê Lý Thùy Trâm

ix


Thiết kế nhà máy sản xuất cồn công nghiệp từ tinh bột sắn với năng suất 50 triệu lít sản phẩm/năm

8.1.4.2. Tháp tinh chế ..........................................................................................77
8.1.5. Tính nhiên liệu ..............................................................................................77
8.1.5.1. Dầu F.O ..................................................................................................77
8.1.5.2. Xăng .......................................................................................................78
8.2. Tính nước ............................................................................................................78
8.2.1. Nước dùng cho phân xưởng nấu ...................................................................78
8.2.1.1. Nước dùng để nấu nguyên liệu...............................................................78
8.2.1.2. Nước vệ sinh thiết bị nấu........................................................................78
8.1.2.3. Nước dùng cho phân xưởng nấu ............................................................78
8.2.2. Nước dùng cho thiết bị làm nguội ống lồng ống ..........................................78
8.2.3. Lượng nước cần dùng cho phân xưởng chưng cất - tinh chế .......................78
8.2.3.1. Bộ ngưng tụ tháp thô và ống xoắn ruột gà .............................................79
8.2.3.2. Bộ ngưng tụ ở tháp tinh chế ...................................................................79
8.2.3.3. Lượng nước cần làm nguội cồn đầu .......................................................80
8.2.3.4. Lượng nước cần làm nguội dầu fuzel ....................................................80

8.2.3.5. Lượng nước cần ngưng tụ và làm nguội cồn thành phẩm .....................80
8.2.4. Nước cho lò hơi ............................................................................................80
8.2.5. Nước rửa thiết bị ...........................................................................................80
8.2.6.. Lượng nước dùng cho sinh hoạt ..................................................................80
8.2.6.1. Nước dùng cho bể tắm, nhà vệ sinh .......................................................80
8.2.6.2. Nước dùng cho nhà ăn ............................................................................81
8.2.6.3. Nước dùng rửa xe ...................................................................................81
8.2.6.4. Nước dùng các mục đích khác ...............................................................81
CHƯƠNG 9: KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ SẢN PHẨM ............................................82
9.1. Kiểm tra nguyên liệu ...........................................................................................82
9.1.1. Xác định độ ẩm .............................................................................................82
9.1.2. Xác định hàm lượng tinh bột ........................................................................82
9.1.3. Xác định lượng protein thô và nitơ hòa tan trong nguyên liệu ....................83
9.1.3.1. Cơ sở.......................................................................................................83
9.1.3.2. Tiến hành ................................................................................................ 83
9.2. Xác định hoạt độ của chế phẩm enzyme trong nấu và đường hóa tinh bột ........83
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Cương

Hướng dẫn: T.S Lê Lý Thùy Trâm

x


Thiết kế nhà máy sản xuất cồn công nghiệp từ tinh bột sắn với năng suất 50 triệu lít sản phẩm/năm

9.3. Kiểm tra dịch đường hóa và giấm chín sau lên men ...........................................84
9.3.1. Độ rượu trong giấm ......................................................................................84
9.3.2. Xác định hàm lượng đường và tinh bột sót trong giấm chín ........................85
9.3.2.1. Cơ sở phương pháp ................................................................................85
9.3.2.2. Tiến hành ................................................................................................ 85

9.3.3. Xác định nồng độ chất hòa tan của dịch đường trong giấm chín ................86
9.4. Kiểm tra chất lượng cồn sản phẩm .....................................................................86
9.4.1. Nồng độ cồn ..................................................................................................86
9.4.2. Hàm lượng acid và este trong cồn ................................................................ 86
9.4.3. Xác định lượng aldehyt theo phương pháp Iốt .............................................87
9.4.4. Xác định lượng ancol cao phân tử................................................................ 87
9.4.4.1. Cơ sở.......................................................................................................87
9.4.4.2. Tiến hành ................................................................................................ 87
9.4.5. Xác định lượng ancol metylic .......................................................................88
9.4.6. Xác định hàm lượng furfurol ........................................................................88
9.4.6.1. Cơ sở.......................................................................................................88
9.4.6.2. Tiến hành ................................................................................................ 88
CHƯƠNG 10: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH NHÀ MÁY ...........................89
10.1. An toàn lao động ...............................................................................................89
10.1.1. Những nguyên nhân gây ra tai nạn lao động và các biện pháp hạn chế ...89
10.1.1.1. Nguyên nhân gây ra tai nạn ..................................................................89
10.1.1.2. Những biện pháp hạn chế tai nạn lao động ..........................................89
10.1.2. Những yêu cầu cụ thể về an toàn lao động.................................................90
10.1.2.1. Chiếu sáng và đảm bảo ánh sáng khi làm việc.....................................90
10.1.2.2. Thơng gió .............................................................................................90
10.1.2.3. An tồn về điện.....................................................................................90
10.1.2.4. An tồn sử dụng thiết bị .......................................................................90
10.1.2.5. Phịng chống cháy nổ ..........................................................................90
10.1.2.6. An tồn hóa chất ...................................................................................91
10.1.2.7. Giao thông trong nhà máy ....................................................................91
10.1.2.8. Chống sét ..............................................................................................91
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Cương

Hướng dẫn: T.S Lê Lý Thùy Trâm


xi


Thiết kế nhà máy sản xuất cồn công nghiệp từ tinh bột sắn với năng suất 50 triệu lít sản phẩm/năm

10.2. Vệ sinh nhà máy ................................................................................................ 91
10.2.1. Vệ sinh cá nhân của cơng nhân ..................................................................91
10.2.2. Vệ sinh máy móc thiết bị .............................................................................91
10.2.3. Vệ sinh xí nghiệp .........................................................................................91
10.2.4. Xử lý phế liệu trong nhà máy ......................................................................91
10.2.5. Xử lý nước thải............................................................................................91
10.2.6. Xử lý nước dùng trong sản xuất..................................................................92
10.3. Điều kiện kho chứa cồn thành phẩm .................................................................92
KẾT LUẬN ...................................................................................................................93
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................94
PHỤ LỤC

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Cương

Hướng dẫn: T.S Lê Lý Thùy Trâm

xii


Thiết kế nhà máy sản xuất cồn công nghiệp từ tinh bột sắn với năng suất 50 triệu lít sản phẩm/năm

DANH MỤC BẢNG

Bảng 4.1. Kế hoạch sản xuất của nhà máy ....................................................................29
Bảng 4.2. Biểu đồ kế hoạch sản xuất của nhà máy .......................................................29

Bảng 4.3. Bảng hao hụt và tổn thất qua các công đoạn .................................................30
Bảng 4.4. Bảng độ ẩm và hàm lượng tinh bột trong nguyên liệu..................................30
Bảng 4.5. Bảng cân bằng nhiệt lượng ứng với 100kg giấm chín ..................................36
Bảng 4.6. Bảng tổng kết cân bằng vật chất ...................................................................39
Bảng 5.1. Bảng tổng kết thiết bị ....................................................................................63
Bảng 6.1. Nhân lực lao động sản xuất trực tiếp ............................................................66
Bảng 7.1. Bảng tổng kết các cơng trình.........................................................................70
Bảng 8.1. Lượng nước dùng trong nhà máy ..................................................................81
Bảng 11.1. Các yêu cầu cơ bản đối với tháp tinh chế ....................................... Phụ lục 3
Bảng 11.2. Bảng nhiệt lượng các thành phần .................................................... Phụ lục 3
Bảng 11.3. Bảng nồng độ pha lỏng hơi từ vị trí đỉnh, đáy, tiếp liệu ................. Phụ lục 5

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Cương

Hướng dẫn: T.S Lê Lý Thùy Trâm

xiii


Thiết kế nhà máy sản xuất cồn công nghiệp từ tinh bột sắn với năng suất 50 triệu lít sản phẩm/năm

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1. Bản đồ hành chính thành phố Đà Nẵng ...........................................................3
Hình 1.2. Sơ đồ khu cơng nghiệp Hịa Khánh, Liên Chiểu .............................................4
Hình 2.1. Saccharomyces cerevisiae ............................................................................10
Hình 3.1. Sơ đồ lên men liên tục ...................................................................................27
Hình 3.2. Sơ đồ chưng cất – tinh chế ............................................................................28
Hình 5.1. Sảng rung .......................................................................................................41
Hình 5.2. Máy nghiền búa .............................................................................................42

Hình 5.3. Bunke .............................................................................................................42
Hình 5.4. Cân định lượng ..............................................................................................43
Hình 5.5. Nồi nấu sơ bộ .................................................................................................43
Hình 5.6. Thiết bị phun dịch hóa ...................................................................................44
Hình 5.7. Nồi nấu chín ..................................................................................................44
Hình 5.8. Nồi đường hóa ...............................................................................................45
Hình 5.9. Thiết bị làm nguội ống lồng ống ...................................................................46
Hình 5.10. Nồi lên men .................................................................................................47
Hình 5.11. Thùng nhân giống cấp 2 ..............................................................................48
Hình 5.12. Thùng nhân giống cấp 1 ..............................................................................48
Hình 5.13. Thiết bị tách CO2 .........................................................................................49
Hình 5.14. Thùng chứa giấm chín .................................................................................50
Hình 5.15. Thùng chứa cồn thành phẩm .......................................................................51
Hình 5.16. Thùng chứa dầu fuzel ..................................................................................51
Hình 5.17. Vít tải ...........................................................................................................52
Hình 5.18. Gàu tải..........................................................................................................52
Hình 5.19. Bơm .............................................................................................................52
Hình 5.20. Tháp thơ .......................................................................................................53
Hình 5.21. Thiết bị hâm giấm ........................................................................................54
Hình 5.22. Thiết bị tách bọt ...........................................................................................55
Hình 5.23. Bình chống phụt giấm .................................................................................55
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Cương

Hướng dẫn: T.S Lê Lý Thùy Trâm

xiv


Thiết kế nhà máy sản xuất cồn công nghiệp từ tinh bột sắn với năng suất 50 triệu lít sản phẩm/năm


Hình 5.24. Thiết bị ngưng tụ cồn thơ ............................................................................56
Hình 5.25. Thiết bị ống xoắn ruột gà.............................................................................56
Hình 5.26. Tháp tinh ......................................................................................................58
Hình 5.27. Thiết bị ngưng tụ nằm ngang.......................................................................59
Hình 5.28. Thiết bị ngưng tụ thẳng đứng ......................................................................59
Hình 5.29. Thiết bị ống xoắn ruột gà.............................................................................61
Hình 5.30. Thiết bị làm nguội dầu fuzel ........................................................................61

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Cương

Hướng dẫn: T.S Lê Lý Thùy Trâm

xv


MỞ ĐẦU

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 rượu etylic hay
etanol. Đây là ngành công nghệ được biết đến rất sớm và ngày càng được quan tâm
phát triển bởi cồn có rất nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực và đời sống xã hội. Cồn
pha với nước thành rượu để uống, chế biến thức ăn, chế biến các loại hương hoa quả.
Trong y tế cồn được dùng để sát trùng, sản xuất dược phẩm, để chữa bệnh... Cồn còn
là một sản phẩm hố học vì cồn có thể sử dụng trực tiếp hoặc là nguyên liệu trung gian
để sản xuất axit acetic, andehyt acetic, etyl acetat và các hoá chất khác, có thể tạo ra
hố chất dầu mỏ. Cồn cịn được dùng trong công nghiệp để làm chất đốt, làm dung
môi hịa tan các hợp chất vơ cơ và hữu cơ, trong cao su tổng hợp…
Nước ta với nền tảng của một quốc gia có nền sản xuất nơng nghiệp, các sản
phẩm ngũ cốc dồi dào, phong phú đã tạo nên sự đa dạng trong nguồn nguyên liệu chứa
tinh bột cung cấp cho ngành sản xuất rượu cồn. Tuy nhiên, hiện nay ngành công

nghiệp sản xuất cồn của nước ta vẫn chưa thực sự phát triển, công nghệ, thiết bị lạc
hậu, năng suất và chất lượng sản phẩm chưa cao, chủng loại sản phẩm nghèo nàn,
chưa đáp ứng được nhu cầu tiêu thụ. Ứng dụng của cồn trong các ngành công nghiệp
chưa được rộng rãi, công suất của các nhà máy sản xuất cịn thấp. Có nhiều nguồn
ngun liệu để sản xuất cồn, với nền tảng của một quốc gia có nền sản xuất nông
nghiệp đã tạo nên sự đa dạng trong nguồn nguyên liệu chứa tinh bột cung cấp cho sản
xuất cồn, đặc biệt là sắn. Sắn là loại nguyên liệu cực kì thích hợp để sản xuất cồn do
chứa nhiều tinh bột, cũng như sự phổ biến của nó tại nhiều địa phương giúp cung cấp
nguồn nguyên liệu ổn định cho sản xuất.
Do vậy, thiết kế và xây dựng thêm nhà máy sản xuất cồn với năng suất và chất
lượng sản phẩm cao hơn là hoàn toàn phù hợp với yêu cầu của ngành công nghiệp cồn
cũng như yêu cầu của nền kinh tế nước nhà.
Trên cơ sở đó, em được giao nhiệm vụ “Thiết kế nhà máy sản xuất cồn công
nghiệp từ tinh bột sắn với năng suất 50 triệu lít sản phẩm/năm”.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Cương

Hướng dẫn: T.S Lê Lý Thùy Trâm

Trang 1


CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT

1.1. Sự cần thiết của việc xây dựng nhà máy
Hiện nay cồn công nghiệp được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như:
cơng nghệ hố chất, làm dung mơi cho các phản ứng hố học, ngun liệu. Đối với
quốc phịng cồn được dùng làm thuốc súng khơng khói, nhiên liệu hoả tiễn. Trong y tế,
cồn là chất sát trùng hoặc pha thuốc. Trong nơng nghiệp, cồn cịn dùng sản xuất thuốc
trừ sâu. Đối với ngành dệt rượu còn dùng làm thuốc nhuộm, tơ nhân tạo, dùng làm sơn

vecni trong chế biến gỗ. Trong tương lai cồn được sử dụng làm nhiên liệu sinh học vì
sản phẩm cháy khơng gây ơ nhiễm mơi trường.
Chính sự cần thiết đó nên nhu cầu cồn cơng nghiệp ngày càng tăng, đặc biệt là
ở Việt Nam - đất nước đang trên đà phát triển.
Vì vậy, việc xây dựng nhà máy sản xuất cồn công nghiệp hiện là một nhu cầu
cần thiết nhằm đáp ứng được phần nào nhu cầu trong nước đồng thời hướng đến xuất
khẩu. Việc lựa chọn vị trí xây dựng nhà máy có ảnh hưởng rất lớn đến sự tồn tại của
nhà máy vì vậy khi xây dựng nhà máy cần phải đảm bảo những yêu cầu về:
❖ Vị trí đặt nhà máy
❖ Giao thông vận tải thuận lợi
❖ Việc cung cấp điện và nguyên liệu dễ dàng
❖
❖

Nguồn cấp và thoát nước thuận lợi
Nguồn nhân lực dồi dào

1.2. Đặc điểm thiên nhiên
Nhà máy được đặt tại khu cơng nghiệp Hịa Khánh - Liên Chiểu - Đà Nẵng, là
nơi có nhiều điều kiện thuận lợi về mọi mặt.
Đà Nẵng nằm ở trung tâm của khu vực Miền Trung. Là một trong 5 thành phố
lớn trực thuộc trung ương của cả nước. Đà Nẵng nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió
mùa điển hình, nhiệt độ cao và ít biến động. Khí hậu Đà Nẵng là nơi chuyển tiếp đan
xen giữa khí hậu miền Bắc và miền Nam, với tính trội là khí hậu nhiệt đới điển hình
phía Nam.
Mỗi năm có 2 mùa rõ rệt: mùa mưa kéo dài từ tháng 8 đến tháng 12 và mùa khơ
từ tháng 1 đến tháng 7, thỉnh thoảng có những đợt rét mùa đông nhưng không đậm và
không kéo dài. [13]

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Cương


Hướng dẫn: T.S Lê Lý Thùy Trâm

Trang 2


Hình 1.1. Bản đồ hành chính thành phố Đà Nẵng
Nhiệt độ: + Nhiệt độ trung bình hàng năm: 25,9oC
+ Nhiệt độ trung bình mùa nóng: 28 - 30oC
+ Nhiệt độ trung bình mùa lạnh: 18 - 23 oC
Độ ẩm: + Trung bình hàng năm: 83,4%
+ Cao nhất: 85,67 - 87,67%
+ Thấp nhất: 76,67 - 77,33%
Mưa: + Lượng mưa trung bình hàng năm: 2504,57 mm H2O
+ Lượng mưa cao nhất vào cáctháng 10, 11, trung bình 50-1000 mm/tháng.
+ Lượng mưa thấp nhất vào các tháng 1, 2, 3, 4, trung bình 23-40 mm/tháng.
Hướng gió: Hướng gió chủ yếu là Đơng Nam.
1.3. Hệ thống giao thông vận tải
Giao thông không chỉ là mục đích xây dựng nhà máy nhanh mà cịn là sự tồn tại
và phát triển của nhà máy tương lai.
- Khu cơng nghiệp Hịa Khánh - Liên Chiểu có đường quốc lộ 1A đi ngang qua,
vận chuyển được qua nhiều tỉnh thành một cách thuận tiện.
- Về đường thủy: Khu cơng nghiệp Hịa Khánh cách Cảng Tiên Sa - Đà Nẵng
không xa nhờ đoạn đường Nguyễn Tất Thành ven biển. Cảng Tiên Sa có số
lượng tàu thuyền ra vào rất lớn.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Cương

Hướng dẫn: T.S Lê Lý Thùy Trâm


Trang 3


Hình 1.2: Sơ đồ khu cơng nghiệp Hịa Khánh, Liên Chiểu
- Về đường sắt: Khu cơng nghiệp Hịa Khánh gần Ga Kim Liên - Đà Nẵng, đó
cũng là một lợi thế nữa trong giao thông của khu vực xây dựng nhà máy.
1.4. Nguồn cung cấp điện
Nhà máy sử dụng mạng lưới điện cùng với mạng lưới điện của khu công nghiệp
với điện áp 220/380V. Ngoài ra, cần sử dụng máy phát điện dự phòng để sử dụng khi
bị cúp điện hoặc đường dây cung cấp điện gặp sự cố nhằm đảm bảo sản xuất liên tục.
1.5. Nguồn cung cấp nguyên liệu
Nguyên liệu sản xuất của nhà máy là sắn, đây là loại nông sản được trồng phổ
biến ở nước ta. Ta có thể nhập ngun liệu từ huyện Hịa Vang, Đà Nẵng; Quảng Nam
hoặc từ các tỉnh Tây Nguyên.
Hệ thống giao thông liên hệ trực tiếp với quốc lộ 1A, khoảng cách các địa điểm
thu mua nguyên liệu đến nhà máy không xa nên tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận
chuyển sắn. Ngoài ra, khi xây dựng nhà máy để có nguyên liệu cho việc sản xuất thuận
lợi ta cần mở rộng thêm vùng nguyên liệu bằng cách đầu tư vốn cho nơng dân, khuyến
khích dùng giống mới đạt năng suất cao.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Cương

Hướng dẫn: T.S Lê Lý Thùy Trâm

Trang 4


1.6. Nguồn cung cấp nước và vấn đề thoát nước
- Nguồn cấp nước: Nguồn nước nhà máy dùng là nguồn nước được cung cấp cho
khu cơng nghiệp Hịa Khánh nhưng cần phải được đưa qua hệ thống xử lý riêng

của nhà máy trước khi đưa vào sản xuất.
- Vấn đề thoát nước: Nhà máy xây dựng hệ thống xử lý nước riêng trước khi đưa
ra cống thoát nước chung cho cả khu công nghiệp.
1.7. Nguồn nhân lực
Đà Nẵng là thành phố tập trung đơng dân cư có trình độ văn hóa cao do đó có
thể dễ dàng tiếp thu cơng nghệ sản xuất. Lực lượng lao động tuyển dụng trực tiếp tại
địa phương. Đội ngũ quản lý, kỹ thuật được đào tạo từ các trường đại học có truyền
thống tại miền Trung đặc biệt là trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng.
1.8. Hợp tác hóa
Vị trí xây dựng của nhà máy có thể giúp tăng cường sự hợp tác hóa với các nhà
máy khác trong khu công nghiệp như nhà máy bao bì, nhà máy xử lý nước, nhà máy
bia,… để cùng chung phát triển cơ sở hạ tầng, điện, nước, nhằm giảm thiểu vốn đầu tư
ban đầu cũng như rút ngắn thời gian xây dựng. Mặt khác nhà máy thực hiện liên kết
với các vùng trồng sắn của nông dân vùng lân cận để làm nguồn nguyên liệu chính cho
sản xuất.
1.9. Nguồn tiêu thụ sản phẩm
Thị trường tiêu thụ chủ yếu của nhà máy là khu vực miền Trung - Tây Nguyên
nhưng cũng không ngừng phát triển thị trường sang các tỉnh khác ở khu vực miền Bắc
và miền Nam.
Nhu cầu về cồn công nghiệp là rất lớn, mà trong khu vực lại có nhiều nhà
máy,cơ quan, xí nghiệp có nhu cầu về cồn: chế biến thực phẩm, chế biến gỗ, y tế, các
trường học…Mặt khác địa điểm nằm trên trục đường quốc lộ 1A, cửa ngõ giao thông
Bắc Nam, nên rất thuận lợi cho việc vận chuyển sản phẩm đến các vùng miền khác
trên toàn quốc.
1.10. Nguồn cung cấp hơi và nhiên liệu
Nhà máy sử dụng hơi từ phân xưởng hơi của nhà máy.
Nhà máy sử dụng nguồn nhiên liệu chính là dầu DO (diesel oil), FO (Fuel oil)
và xăng được cung cấp từ các công ty xăng dầu Petrolimex lớn tại địa phương. Nguồn
gốc của các loại nhiên liệu này được lấy từ các mỏ dầu mỏ và được sản xuất tại nhà
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Cương


Hướng dẫn: T.S Lê Lý Thùy Trâm

Trang 5


máy lọc dầu Dung Quất (Quảng Ngãi), sau đó vận chuyển về các cửa hàng Petrolimex
trên toàn quốc.
1.11. Kết luận
Từ những tìm hiểu và phân tích trên, ta thấy việc xây dựng nhà máy sản xuất
cồn công nghiệp tại khu cơng nghiệp Hịa Khánh – Đà Nẵng là hồn tồn hợp lí.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Cương

Hướng dẫn: T.S Lê Lý Thùy Trâm

Trang 6


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. Cồn
Cồn là một hợp chất hữu cơ nằm trong dãy đồng đẳng của rượu metylic. Cồn là
một ancol mạch thẳng, cơng thức hóa học là C2H6O.
2.1.1. Tính chất vật lý của cồn
Cồn là chất lỏng khơng màu, nhẹ hơn nước, có mùi thơm đặc trưng, có vị cay,
sức hút ẩm mạnh, dễ bay hơi, dễ cháy. Cồn hòa tan trong nước ở bất cứ tỉ lệ nào, có
kèm theo các hiện tượng tỏa nhiệt và co thể tích. Cồn hịa tan được nhiều chất vơ cơ
như: CaCl2, MgCl2, SiCl4, KOH…, và nhiều chất khí: H2, N2, O2, SO2, CO…, hòa tan
được nhiều chất hữu cơ, nhưng khơng hịa tan được tinh bột disaccharit…[1]

Các thơng số vật lý của cồn nguyên chất:[1]
Tỷ trọng: d420 = 0.7894, d415 = 0.7942…
Phân tử lượng: 46.03
Nhiệt độ sôi: 78.320 C ở áp suất 760 mmHg, nhiệt độ bắt lửa 1200C
Nhiệt dung riêng: 0.548 KJ/kg.độ (ở 200C) và 0.769 KJ/kg.độ (ở 600C).
Năng suất tỏa nhiệt: 6642÷7100 KJ/kg.độ
2.1.2. Tính chất hóa học của cồn
Cơng thức hóa học của cồn là C2H5OH, hay CH3-CH2-OH, viết tóm tắt là
C2H6O.
Do cấu trúc phân tử cồn gồm hai thành phần: gốc etyl và nhóm hydroxyl nên
tính chất hóa học của cồn phụ thuộc vào bản chất của hai thành phần hóa học đó.
Cồn có thể tác dụng với oxy, kiềm, NH3, axit và oxit sắt. Do vậy lượng rượu bị
giảm đi rõ rệt nếu chưng cất, tinh chế hoặc bảo quản rượu bằng thiết bị chế tạo bằng
sắt.[1]
2.1.3. Tính chất sinh học
Cồn có tính chất sát trùng mạnh vì cồn hút nước sinh lý của các tế bào làm khô
chất albumin. Cường độ sát trùng tỷ lệ thuận với nồng độ cồn, nhưng tác dụng sát
trùng mạnh nhất của cồn là dunh dịch có nồng độ 70%. Vì nồng độ này khả năng thấm
qua màng tế bào lớn hơn so với rượu cao độ. Đối với nhiều loại nấm men, và nấm mốc
thì nồng độ rượu từ 5÷10% V đã có tác dụng ức chế sự phát triển và làm yếu sự hoạt
động của nấm men, và nấm mốc thì nồng độ rượu từ 5÷10% V đã có tác dụng ức chế
sự phát triển và làm yếu sự hoạt động của nấm men, nấm mốc. Ngược lại, dưới tác

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Cương

Hướng dẫn: T.S Lê Lý Thùy Trâm

Trang 7



dụng của các vi khuẩn Mycoderma axeeti, Micrococcus axeeti, Bactenum axeeti, dung
dịch rượu ≤ 15% V sẽ bị lên men giấm.[1]
Cồn ngun chất có tác dụng kích thích tế bào da, nhất là đối với bộ phận niêm
mạc, có tác dụng rõ rệt đến hơ hấp và tuần hồn, hệ thần kinh và bộ máy tiêu hóa. Sự
kích thích gây mê, hưng phấn thần kinh gọi là hiện tượng say rượu, ngược lại người ta
có thể dùng rượu để kích thích hồi tỉnh người bị ngất đột ngột.
2.2. Phân loại cồn
Có 3 loại cồn đó là cồn nhiên liệu, cồn thực phẩm và cồn công nghiệp.
Điểm chung của 3 loại cồn này là chúng có cùng cơng thức hóa học C2H6O, về
tính chất thì chúng là chất lỏng khơng màu, tan vô hạn trong nước, dễ bay hơi và dễ
cháy.
- Cồn nhiên liệu có thể sản xuất theo 2 phương pháp là hydrat hóa ethylen hoặc
lên men từ các loại nguyên liệu chứa đường hoặc tinh bột. Cồn nhiên liệu có nhiều ứng
dụng như pha xăng, làm dung mơi trong cơng nghiệp hóa chất, dùng trong ngành
dược…Cồn nhiên liệu có độ tinh khiết cao lên đến 99%. [14]
- Cồn thực phẩm chủ yếu được sản xuất bằng cách lên men các loại nguyên liệu
chứa đường hoặc tinh bột, được loại các độc tố như methanol, aldehyde, furfurol…
Cồn thực phẩm dùng trong sản xuất rượu, đồ uống có cồn, nước ướp gia vị, chiết xuất
dược liệu, pha chế thuốc,… [14]
- Cồn công nghiệp cũng được sản xuất bằng cách lên men các loại nguyên liệu
chứa đường hoặc tinh bột nhưng chưa loại độc tố. Cồn công nghiệp dùng trong công
nghiệp in, công nghiệp điện tử, dệt may, sản xuất mỹ phẩm, dược phẩm… Chúng
thường có độ cồn 90%, 96% hoặc 98%. [14]
2.3. Các phương pháp sản xuất cồn
Có 2 phương pháp sản xuất cồn là phương pháp hóa học và sinh học
- Phương pháp hóa học:
Hydrat hóa etylen: Cồn thường được sản xuất từ các nguyên liệu dầu mỏ, chủ
yếu là thơng qua phương pháp hydat hóa etylen với xúc tác axit, được trình bày theo
phản ứng hóa học sau. Cho etylen tác dụng với nước ở 300oC, áp suất 70÷80 atm với
xúc tác là axit photphoric:

H2C = CH2 +H2O → CH3CH2OH.
- Phương pháp sinh học: là q trình chuyển hóa đường thành cồn nhờ nấm
men (thường dùng loại Saccharomyses cerevisiae) trong điều kiện khơng có oxy, phản
ứng hóa học tổng quát được viết như sau:
C6H12O6 → 2CH3CH2OH + 2CO2 + Q

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Cương

Hướng dẫn: T.S Lê Lý Thùy Trâm

Trang 8


Q trình ni cấy nấm men rượu được gọi là ủ men. Sau khi chuyển hóa hết
đường rồi lọc lấy dung dịch và đem chưng cất để nâng cao nồng độ etanol. [15]
Các nguyên liệu phổ biến dùng trong sản xuất cồn bằng phương pháp sinh học
là rỉ đường, xenlulose và tinh bột.
Tại Việt Nam, cồn được sản xuất chủ yếu từ gỉ đường mía. Do giá nguyên liệu
quá đắt và cơng nghệ lạc hậu, tốn nhiều chi phí sản xuất nên sản phẩm cồn khơng có
sức cạnh tranh cao. Để thu được 1 lít cồn, cần có 4 kg rỉ đường mía, giá 6.400 đồng
cho phí ngun liệu, cịn nếu dùng sắn thì chỉ tốn 2,5 kg với chi phí 1.200 đồng. [16]
Ngồi tính kinh tế, sắn cịn là nguồn nguyên liệu phổ biến vì được trồng tại
nhiều vùng của nước ta, do vậy nguồn cung là rất lớn đảm bảo nhu cầu sản xuất của
nhà máy. Hơn nữa, ta có thể tận dụng bã sắn để làm thức ăn gia súc. Ngồi ra, cơng
nghệ sản xuất cồn từ sắn cịn có thể thu thêm nhiều sản phẩm khác có giá trị kinh tế
cao như khí CO2, phân vi sinh. [16]
2.4. Tinh bột sắn
Thành phần hóa học của sắn tươi: tinh bột 20÷34%; protein 0,8÷1,2%; chất béo
0,3÷0,4%; xenlulose 1÷3,1%; chất tro 0,54%; polyphenol 0,1÷0,3% và nước
60÷74,2%.

Sắn khơ: nước 13,12%; protit 0,205%; gluxit 74,74%; chất béo 0,41%;
xenlulose 1,11%; tro 1,69%. [11]
Ngồi ra các chất kể trên trong sắn cịn chứa một số vitamin và độc tố.
Trong các vitamin thì vitamin B1 và B2 mỗi loại chiếm 0,03 mg%, còn B6 chiếm
0,06 mg%. Các vitamin này sẽ mất một phần khi chế biến nhất là khi nấu.
Chất độc có trong sắn ngày nay đã được nghiên cứu và xác định tương đối rõ đó
chính là HCN tồn tại dưới dạng phazeolunatin gồm hai glucozit linamarin
(C10H17O6N) và lotaustralin (C11H19O6N). Bình thường phazeolunatin không độc
nhưng khi thủy phân dưới tác dụng của enzyme hay axit thì các glucozit này sẽ giải
phóng axit HCN gây độc. Thơng thường thì các độc tố tập trung ở cùi vỏ và ở vỏ củ.
C10H17O6N + H2O
C6H12O6 + C3H6O + HCN [11]
2.5. Nấm men
2.5.1. Đặc tính chung của nấm men
Nấm men là tên chung để chỉ nhóm nấm thường cấu tạo đơn bào, sinh sôi nảy
nở bằng cách nảy chồi. Nấm men sống đơn độc hay từng đám không di động, phân bố
rộng rãi trong tự nhiên.
Trong thực tế sản xuất có thể nhận biết được tế bào nấm men trẻ, trưởng thành,
già và chết bằng hình thái vật lý qua kính hiển vi kết hợp với nhuộm màu.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Cương

Hướng dẫn: T.S Lê Lý Thùy Trâm

Trang 9


Hình 2.1: Saccharomyces cerevisiae
Nấm men sử dụng trong thùng lên men lúc tế bào đang thời kì trưởng thành.
Trong một môi trường thường gồm tất cả các loại tế bào, nên phương pháp nhanh và

tương đối chính xác là nhuộm màu bằng phương pháp xanh metylen. Tế bào trẻ không
bắt màu trong sáng, tế bao già màu xanh nhạt đều từ nguyên sinh chất đến màng tế
bào, tế bào chết bắt màu xanh đậm và màng tế bào rõ nét hơn. [3;tr 206 - 227]
2.5.2. Chọn chủng nấm men
Khi chọn một chủng nấm men đưa vào sản xuất phải có những tính chất cơ bản
sau:
+ Tốc độ phát triển nhanh.
+ Lên men được nhiều loại đường khác nhau và đạt được tốc độ lên men
nhanh.
+ Chịu được nồng độ lên men cao, đồng thời ít bị ức chế bởi những sản
phẩm của sự lên men.
+ Thích nghi với những điều kiện không thuận lợi của môi trường. Đặc biệt
là đối với chất sát trùng. Riêng đối với nước ta, đòi hỏi lên men được ở nhiệt độ tương
đối cao (350C).
Để có được một chủng nấm men thỏa mãn yêu cầu trên, thường trải qua thời
gian tuyển chọn, thuần hóa, đột biến, lai ghép…lâu dài, phức tạp. Đến nay, trong sản
xuất cồn lên men từ dịch đường hóa tinh bột, thường sử dụng một trong các chủng sau:
- Nấm men chủng II (Saccharomyces cerevisiae Rase II): Sinh bọt nhiều và
thích nghi ở độ axit thấp, sức kháng cồn cao, không lên men được đường lactoza. Kích
thước tế bào 5,6 - 7µm
- Nấm men chủng XII (Saccharomyces cerevisiae Rase XII): Phân lập ở Đức
năm 1902, tốc độ phát triển nhanh và ít sinh bọt, sau 24h một tế bào có thể phát triển
thêm 56 tế bào mới. Lên men ở nhiệt độ cao và lên men được nhiều loại đường, có thể
lên men đạt 13% cồn trong môi trường. Nấm men Rasse XII thuộc loại lên men nổi,
được phân bố rất đều trong tồn bộ dịch lên men, khơng tạo thành đám trắng. Kích
thước tế bào 5 - 8µm.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Cương

Hướng dẫn: T.S Lê Lý Thùy Trâm


Trang 10