Tài liệu Tìm hiểu công nghệ sản xuất rượu và các dòng thải chính

Tr-êng §¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi ViÖn KH – CN M«i tr-êng ******* Bµi tiÓu luËn m«n qu¸ tr×nh s¶n xuÊt Chñ ®Ò: T×m hiÓu c«ng nghÖ s¶n xuÊt r-îu vµ c¸c dßng th¶i chÝnh Sinh viªn thùc hiÖn: - TrÇn Ngäc Linh - Vò §øc Duy - NguyÔn Hïng S¬n Líp: M«i tr-êng K51 ThÇy gi¸o h-íng dÉn: - ThÇy §inh B¸ch Khoa Hµ Néi 2008 môc lôc Trang Lêi nãi ®Çu 3 PhÇn mét. C«ng nghÖ s¶n xuÊt Ch-¬ng 1. Tæng quan 1. 2. 3. 4. Giíi thiÖu T×nh h×nh s¶n xuÊt trong n-íc T×nh h×nh s¶n xuÊt trªn thÕ giíi S¬ l-îc c¸c c«ng nghÖ 4 4 5 6 Ch-¬ng 2. Qui tr×nh c«ng nghÖ 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. S¬ ®å c«ng nghÖ Nguyªn liÖu NghiÒn nguyªn liÖu NÊu nguyªn liÖu §-êng ho¸ dÞch ch¸o Lªn men dÞch ®-êng Ch-ng cÊt §Æc ®iÓm sö dông ®iÖn, n-íc 7 7 10 11 13 15 18 21 PhÇn hai. VÊn ®Ò m«i tr-êng 22 KÕt luËn Phô lôc Tµi liÖu tham kh¶o 23 24 25 2 Lêi nãi ®Çu Trong thêi gian häc m«n C¸c qu¸ tr×nh s¶n xuÊt c¬ b¶n, ®-îc sù chØ dÉn cña thÇy Khoa, nhãm sinh viªn chóng em ®· cã c¬ héi t×m hiÓu vÒ C«ng nghÖ s¶n xuÊt r-îu, cån etylic vµ c¸c dßng th¶i chÝnh trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt. Sau ®©y lµ b¶n b¸o c¸o vÒ néi dung ®· t×m hiÓu. Néi dung c¬ b¶n gåm 3 phÇn: - PhÇn 1: Tæng quan, NguyÔn Hïng S¬n viÕt. - PhÇn 2: Qui tr×nh s¶n xuÊt, TrÇn Ngäc Linh viÕt. - PhÇn 3: VÊn ®Ò m«i tr-êng, Vò §øc Duy viÕt. Sù t×m hiÓu míi dõng l¹i ë khÝa c¹nh lý thuyÕt, vµ chñ yÕu qua s¸ch vµ c¸c ph-¬ng tiÖn truyÒn th«ng, cho nªn ch¾c ch¾n cßn cã nhiÒu sai sãt. RÊt mong ®-îc sù gãp ý cña thÇy vµ c¸c b¹n ®Ó néi dung ®-îc ho¶n chØnh h¬n. Hµ Néi, 17/10/2008 TrÇn Ngäc Linh 3 PhÇn mét. c«ng nghÖ s¶n xuÊt Ch-¬ng 1. tæng quan 1. Giíi thiÖu R-îu chiÕt xuÊt tõ g¹o hoÆc tinh bét, ®iÒu nµy gióp Ých cho cuéc sèng hµng ngµy cña con ng-êi vµ ®ång thêi còng ®-îc øng dông nhiÒu trong c«ng nghÖ chÕ biÕn thøc ¨n vµ d-îc phÈm. ë mét sè n-íc cßn cïng cån ®Ó pha vµo x¨ng nh»m gi¶m chi phÝ vµ b¶o vÖ m«i tr-êng. R-îu cßn lµ nguyªn liÖu cho mét sè ngµnh c«ng nghÖ kh¸c nh- s¶n xuÊt axit axetic, axit xitric. Vµ r-îu còng cã thÓ lµm chÊt ®èt v× 1g cån khi ®èt sinh ra 7 cal. C«ng nghÖ s¶n xuÊt r-îu ®· vµ ®ang lµ mét c«ng nghÖ chuyªn nghiÖp l©u ®êi ë nhiÒu n-íc trªn thÕ giíi. Ph-¬ng ph¸p truyÒn thèng lµ dùa vµo kinh nghiÖm vµ kü thuËt thñ c«ng. Nh-ng ngµy nay, nh÷ng thiÕt bÞ tù ®éng ho¸ ®ang ®-îc ®-a dÇn vµo sö dông ®Ó t¨ng hiÖu qu¶ s¶n xuÊt vµ ®ång thêi kiÓm so¸t ®-îc chÊt l-îng còng nh- c¶i thiÖn ®-îc vÊn ®Ò vÖ sinh trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt. 2. T×nh h×nh s¶n xuÊt r-îu ë n-íc ta HiÖn nay ë n-íc ta chØ cã ba c¬ së lµm ra ®-îc cån lo¹i I ®¹t TCVN – 71. §ã lµ C«ng ty R-îu Bia §ång Xu©n Phó Thä, C«ng ty R-îu Hµ Néi vµ Nhµ m¸y r-îu B×nh T©y. Tû lÖ lo¹i I còng ch-a nhiÒu, riªng r-îu §ång Xu©n ®¹t 70 – 80%. Ngoµi ba c¬ së trªn, c¸c c¬ së s¶n xuÊt cßn l¹i chØ lµm ra ®-îc cån lo¹i II hoÆc thÊp h¬n vµ hÇu hÕt lµ cån tõ rØ ®-êng. C«ng ty R-îu Hµ Néi cã c«ng suÊt thiÕt kÕ 10 triÖu lÝt/n¨m vµ Nhµ m¸y r-îu B×nh T©y cã c«ng suÊt thiÕt kÕ 20 triÖu lÝt/n¨m. Nh-ng n¨m 1997, c¶ 2 nhµ m¸y chØ s¶n xuÊt ®-îc 3,28 triÖu lÝt r-îu. N¨m 1998 C«ng ty r-îu Hµ Néi n©ng s¶n l-îng lªn 4,2 triÖu lÝt r-îu vµ 1,7 triÖu lÝt cån. Ngoµi ra, c¶ n-íc cßn cã 26 doanh nghiÖp quèc doanh víi tæng c«ng suÊt thiÕt kÕ kho¶ng 25,8 triÖu lÝt/n¨m. Tuy nhiªn n¨m 1997 chØ s¶n xuÊt ®-îc 13,53 triÖu lÝt. Trong 26 doanh nghiÖp nµy chØ cã 3 doanh nghiÖp cã c«ng suÊt 1,8 triÖu lÝt/n¨m trë lªn lµ C«ng ty r-îu n-íc gi¶i kh¸t Th¨ng Long, C«ng ty r-îu §ång Xu©n vµ C«ng ty §-êng r-îu ViÖt Tr×. C«ng ty r-îu n-íc gi¶i kh¸t Th¨ng Long cã c«ng suÊt thiÕt kÕ 5 triÖu lÝt/n¨m, s¶n l-îng thùc tÕ n¨m 1997 lµ 4,8 triÖu lÝt. S¶n phÈm chñ yÕu lµ c¸c lo¹i r-îu vang, r-îu Champagne. C«ng ty r-îu §ång Xu©n cã c«ng suÊt thiÕt kÕ 600 ngh×n lÝt cån/n¨m (t-¬ng ®-¬ng 1,8 triÖu lÝt r-îu/n¨m). S¶n l-îng cån s¶n xuÊt thùc tÕ hµng n¨m kho¶ng 4 700 – 800 ngh×n lÝt, v-ît c«ng suÊt thiÕt kÕ. S¶n phÈm chñ yÕu lµ c¸c lo¹i r-îu pha chÕ, r-îu vang, r-îu champagne. C¸c c¬ së s¶n xuÊt t- nh©n vµ cæ phÇn cã tæng c«ng suÊt thiÕt kÕ lµ 4,55 triÖu lÝt/n¨m. Vèn ®Çu t- 6,9 tû ®ång. S¶n l-îng thùc tÕ s¶n xuÊt: n¨m 1995 kho¶ng 1,63 triÖu lÝt, n¨m 1996: 1,84 triÖu lÝt, n¨m 1997: 2,53 triÖu lÝt. C¸c c¬ së nµy chñ yÕu thµnh lËp tõ nh÷ng n¨m 1990, thiÕt bÞ phÇn lín chÕ t¹o trong n-íc, th-êng cã vèn ®Çu t- thÊp, c«ng suÊt nhá nªn thiÕt th-êng ch¾p v¸, kh«ng ®ång bé, lao ®éng hoµn toµn thñ c«ng, c«ng nghÖ s¶n xuÊt trong n-íc, s¶n phÈm chñ yÕu tËp trung vµo s¶n xuÊt c¸c lo¹i r-îu pha chÕ, mét sè c¬ së s¶n xuÊt r-îu vang vµ champagne, tuú theo nhu cÇu cña thÞ tr-êng. Mét sè c¬ së cã ®Çu tth-êng xuyªn cho c«ng nghÖ vµ thiÕt bÞ nªn s¶n phÈm t-¬ng ®èi æn ®Þnh vµ tèt, cßn phÇn lín c¸c c¬ së kh¸c s¶n xuÊt theo thêi vô, ®èi t-îng b¸n hµng chñ yÕu tËp trung ë c¸c vïng n«ng th«n, miÒn nói, chÊt l-îng s¶n phÈm kÐm, kh«ng æn ®Þnh nh-ng gi¸ thµnh thÊp, nªn kinh doanh vÉn cã hiÖu qu¶. C¸c doanh nghiÖp cã vèn ®Çu t- n-íc ngoµi: do chÝnh s¸ch më cöa cña Nhµ n-íc, mÊy n¨m gÇn ®©y c¸c ®èi t¸c n-íc ngoµi ®· sang ViÖt Nam liªn doanh ®Ó s¶n xuÊt r-î-. S¶n l-îng r-îu mïi vµ r-îu tr¾ng cña c¸c c¬ së cã vèn ®Çu tn-íc ngoµi t¨ng nhanh trong nh÷ng n¨m 1995 ®Õn n¨m 2000. N¨m 2000 ®¹t 1,6 triÖu lÝt/n¨m. C¸c s¶n phÈm s¶n xuÊt hiÖn nay ë quy m« c«ng nghiÖp chñ yÕu lµ r-îu pha chÕ tõ cån tinh luyÖn, ®a sè h-¬ng vÞ cña c¸c s¶n phÈm phô thuéc chñ yÕu vµo h-¬ng liÖu vµ chÊt phô gia ®-a tõ ngoµi vµo; ch-a cã s¶n phÈm nµo ®Æc tr-ng cho ViÖt Nam. 3. T×nh h×nh s¶n xuÊt trªn thÕ giíi: Cån r-îu ®-îc con ng-êi xem lµ s¶n phÈm thùc phÈm nh-ng còng l¹i lµ s¶n phÈm cã nguy c¬ ®éc h¹i ®èi víi c¬ thÓ con ng-êi. Tuy nhiªn, s¶n l-îng cån mµ thÕ giíi s¶n xuÊt ra hµng n¨m vÉn ngµy cµng t¨ng thªm. S¶n l-îng cån s¶n xuÊt ë mét sè n-íc cho trong b¶ng sau: H×nh 1. S¶n l-îng cån s¶n xuÊt ë mét sè n-íc (n¨m 1958) 5 1400 1323 sản lượng (tỷ lít) 1200 1000 887 800 600 400 246 240 200 17 6 Phần lan Bỉ 0 Liên xô cũ Mỹ Braxin Pháp HÇu hÕt c¸c n-íc trªn thÕ giíi ®Òu dïng cån ®Ó pha chÕ r-îu vµ cho c¸c nhu cÇu kh¸c nhau nh-: y tÕ, nhiªn liÖu vµ nguyªn liÖu cho c¸c ngµnh c«ng nghiÖp kh¸c. Tuú theo t×nh h×nh ph¸t triÓn ë mçi n-íc, tû lÖ cån dïng trong c¸c ngµnh rÊt ®a d¹ng vµ kh¸c nhau. ë c¸c n-íc cã c«ng nghiÖp r-îu vang ph¸t triÓn nh- Italia, T©y Ban Nha, M«n ®« va,… cån ®-îc dïng ®Ó t¨ng thªm nång ®é r-îu. Mét l-îng kh¸ lín cån ®-îc dïng ®Ó pha chÕ c¸c lo¹i r-îu m¹nh, cao ®é nh- Whisky, Rartin, Brandy, Napoleon, Rhum,… Trong thêi gian 1954 – 1955, ë NhËt chØ cã 19,1% cån ®-a vµo pha chÕ r-îu, ë §an M¹ch chØ 11,6%, cßn ë BØ cån ®-a vµo pha chÕ r-îu m¹nh chiÕm tíi 39% s¶n l-îng n¨m. ë Liªn X« cò cån ®-a vµo s¶n xuÊt c¸c ®å uèng chiÕm tíi 40%; 60% cßn l¹i ®-îc dïng vµo c¸c ngµnh kinh tÕ kh¸c.. R-îu vµ c¸c ®å uèng cã r-îu chiÕm mét vÞ trÝ ®¸ng kÓ trong c«ng nghiÖp thùc phÈm. Chóng rÊt ®a d¹ng, tuú theo truyÒn thèng vµ thÞ hiÕu cña ng-êi tiªu dïng mµ c¸c nhµ s¶n xuÊt lµm ra nhiÒu lo¹i r-îu mang tªn kh¸c nhau. Tuy nhiªn cã thÓ chi thµnh 3 lo¹i chÝnh: r-îu m¹nh cao ®é cã nång ®é trªn 30% thÓ tÝch, r-îu th«ng th-êng cã nång ®é tõ 15 – 30% thÓ tÝch, vµ r-îu nhÑ cã nång ®é d-íi 15% thÓ tÝch. 4. S¬ l-îc c¸c c«ng nghÖ Dùa vµo nguyªn liÖu cã thÓ cã c¸c c«ng nghÖ ®i tõ nguyªn liÖu chøa tinh bét, ®-êng vµ nguyªn liÖu chøa xenluloza. Ph-¬ng ph¸p dïng nguyªn liÖu xenluloza th-êng kÐm hiÖu qu¶ kinh tÕ, do thuû ph©n xenluloza khã kh¨n h¬n thuû ph©n tinh bét. Trong s¶n xuÊt r-îu, cån, c«ng ®o¹n ch-ng lµ kh«ng thÓ thiÕu ®-îc trong bÊt kú c«ng nghÖ nµo. Cã hai ph-¬ng ph¸p ch-ng cÊt lµ dïng nåi ch-ng cÊt vµ dïng th¸p ch-ng cÊt. 6 Dïng nåi ch-ng cÊt cã -u ®iÓm lµ ®¬n gi¶n, dÔ thao t¸c, r-îu cßn cã mïi vÞ cña c¸c chÊt ®i kÌm t¹o h-¬ng th¬m. Ph-¬ng ph¸p nµy chñ yÕu ®-îc ¸p dông ë c¸c lµng nghÒ vµ c¸c c¬ së t- nh©n, hé gia ®×nh. Nh-îc ®iÓm cña ph-¬ng ph¸p nµy lµ kÐm hiÖu qu¶ kinh tÕ, ®é tinh khiÕt kh«ng cao, thêi gian l©u, tõ 6 ®Õn 8 giê, cÇn thïng lín, tèn vËt liÖu vµ n¨ng suÊt thÊp, tèn h¬i vµ nhiÖt, nång ®é cån kh«ng æn ®Þnh vµ gi¶m dÇn trong qu¸ tr×nh ch-ng. Lóc ®Çu cã thÓ ®¹t 75 – 80% thÓ tÝch, cuèi chØ cßn 5 – 6% thÓ tÝch. Nång ®é trung b×nh tõ 20 – 30%. Tæn thÊt r-îu theo b· nhiÒu gÊp 3 – 4 lÇn so víi khi dïng th¸p ch-ng. Ph-¬ng ph¸p dïng th¸p ch-ng kh¾c phôc ®-îc c¸c nh-îc ®iÓm trªn, ®é tinh khiÕt cao, hiÖu qu¶ kinh tÕ cao. ë c¸c n-íc tiªn tiÕn hiÖn nay chØ dïng ph-¬ng ph¸p nµy. ë n-íc ta nhiÒu xÝ nghiÖp nhá vµ c¸c x-ëng t- nh©n còng ®ang dÇn ¸p dông ph-¬ng ph¸p nµy. Trong bµi tiÓu luËn nµy em tr×nh bµy c«ng nghÖ s¶n xuÊt r-îu ®i tõ nh÷ng nguyªn liÖu chøa tinh bét hoÆc ®-êng vµ dïng nåi ch-ng gi¸n ®o¹n khi ch-ng cÊt r-îu. Ch-¬ng 2. qui tr×nh c«ng nghÖ 1. S¬ ®å c«ng nghÖ s¶n xuÊt r-îu, cån etylic: H×nh 2. S¬ ®å c«ng nghÖ 7 2. Nguyªn liÖu dïng trong s¶n xuÊt r-îu: a. Nguyªn liÖu chøa tinh bét: Nguyªn liÖu chñ yÕu mµ c¸c nhµ m¸y r-îu ë n-íc ta th-êng sö dông lµ s¾n, sau ®ã lµ ng« vµ mét phÇn g¹o hoÆc tÊm. Cñ s¾n gåm ba phÇn chÝnh: vá, thÞt cñ vµ lâi; ngoµi ra cßn cã cuèng vµ rÔ cñ. Vá gåm vá gç vµ vá cïi. Vá gç cÊu t¹o chñ yÕu lµ xenluloza. Vá gç cã t¸c dông b¶o vÖ cñ khái t¸c ®éng bªn ngoµi; ®ång thêi h¹n chÕ mÊt n-íc cña cñ. B¶n th©n vá cñ cøng nh-ng liªn kÕt kh«ng bÒn víi vá cïi, do ®ã dÔ mÊt khi thu ho¹ch vµ vËn chuyÓn. Tû lÖ vá gç th-êng vµo kho¶ng tõ 1,5 – 2 %. Vá cïi dµy kho¶ng 1 – 3 mm vµ chiÕm 8 – 15 % khèi l-îng cñ. Vá cïi gåm líp tÕ bµo m« cøng phñ ngoµi. Thµnh phÇn líp nµy còng chñ yÕu lµ xenluloza, hÇu nh- kh«ng cã tinh bét nh-ng chøa mñ s¾n. Trong thµnh phÇn mñ s¾n cã chøa c¸c pholyphenol. TiÕp theo lµ líp tÕ bµo m« mÒm, líp nµy ngoµi mñ s¾n cßn chøa kho¶ng 5 % tinh bét. C¸c polyphenol, enzym vµ linamarin cã t¸c dông b¶o vÖ cñ ph¸t triÓn b×nh th-êng tr-íc thu ho¹ch, nh-ng khi ®· ®µo bíi cñ khái ®Êt chóng l¹i g©y trë ng¹i cho b¶o qu¶n vµ chÕ biÕn. Tæng l-îng c¸c chÊt polyphenol trong s¾n kho¶ng 0,1 – 0,3 %, trong ®ã cã ®Õn 85 – 90 % tËp trung ë vá cïi. Sau vá cïi lµ khe mñ – n¬i l-u th«ng mñ gi÷a vá cïi vµ thÞt cñ. Do t¸c dông nµy nªn liªn kÕt gi÷a vá víi thÞt s¾n kh«ng bÒn, dÔ t¸ch vá khái thÞt s¾n. Líp tiÕp 8 nèi lµ tÇng sinh gç, víi cñ ph¸t triÓn b×nh th-êng th× líp nµy chØ nh×n râ sau khi luéc chÝn. TiÕp theo tÇng sinh gç lµ thÞt s¾n chøa nhiÒu tinh bét, protein vµ c¸c chÊt dÇu. §©y lµ phÇn dù tr÷ chñ yÕu c¸c chÊt dinh d-ìng cña cñ. C¸c chÊt polyphenol, ®éc tè vµ enzym chøa ë thÞt cñ tuy kh«ng nhiÒu, chØ 10 – 15% so víi chóng cã trong cñ nh-ng vÉn g©y trë ng¹i khi chÕ biÕn lµm biÕn mµu, s¾n bÞ ch¶y mñ sÏ khã tho¸t n-íc khi sÊy hoÆc ph¬i kh«. Lâi s¾n n»m ë trung t©m cñ, däc suèt chiÒu dµi. Thµnh phÇn lâi chñ yÕu lµ xenluloza. Lâi cã chøc n¨ng dÉn n-íc vµ c¸c chÊt dinh d-ìng gi÷a c©y vµ cñ, ®ång thêi gióp tho¸t n-íc khi sÊy hoÆc ph¬i kh«. Thµnh phÇn cña cñ s¾n t-¬i dao ®éng trong giíi h¹n kh¸ lín: tinh bét 20 – 34%, protein 0,8 – 1,2%, chÊt bÐo 0,3 – 0,4%, xenluloza 1 – 3,1%, chÊt tro 0,54%, polyphenol 0,1 – 0,3% vµ n-íc 60,0 – 74,2%. Cã thÓ biÓu diÔn b»ng ®å thÞ víi c¸c gi¸ trÞ lÊy trung b×nh nh- sau: H×nh 3. Thµnh phÇn chÝnh cña cñ s¾n t-¬i 0.0176 Tinh bột 0.27 Protein Chất béo Xenluloza 0.01 0.0035 0.671 0.0205 Chất tro Polyphenol Nước Chất khác 0.0054 0.002 S¾n dïng trong s¶n xuÊt r-îu chñ yÕu lµ s¾n l¸t kh« hoÆc s¾n dui. Ngoµi s¾n kh« ng-êi ta cßn dïng g¹o tÊm vµ ng« ®Ó s¶n xuÊt ra cån cã chÊt l-îng c¶m quan cao, dïng pha chÕ c¸c lo¹i r-îu cao cÊp vµ xuÊt khÈu. Thµnh phÇn ho¸ häc cña mét sè nguyªn liÖu chøa tinh bét ®-îc cho trong b¶ng d-íi tÝnh theo % trung b×nh. B¶ng 1. Thµnh phÇn ho¸ häc cña mét sè nguyªn liÖu Thµnh phÇn S¾n kh« G¹o tÎ TÊm C¸m g¹o Ng« vµng ®¸ N-íc 14 11 11,5 11-12,0 12,5 13,0 Gluxit lªn men 67,6 69,2 41,0 28-37,0 68,4 72,6 Protit 1,75 7,3 5,3 6,1-13,4 8,3 7,2 9 ChÊt tro 1,79 0,9 17,7 13,6-22,3 1,6 1,1 ChÊt bÐo 0,78 1,2 2,0 2,3-17,9 5,1 4,1 Xenluloza 3,38 0,5 22,5 6,8-30,1 4,1 2,0 §èi víi s¶n xuÊt r-îu th× thµnh phÇn quan träng nhÊt lµ gluxit lªn men ®-îc, gåm tinh bét vµ mét sè ®-êng. Trong ®a sè gluxit nãi chung th× tû lÖ gi÷a H vµ O ®Òu t-¬ng tù nh- trong n-íc – Cn(H2O)m. Tuy nhiªn, còng cã nh÷ng gluxit tû lÖ gi÷a H vµ O kh«ng gièng nhau nh- trong n-íc, vÝ dô Ramnoza – C6H12O5. b. Nguyªn liÖu chøa ®-êng – rØ ®-êng: MËt rØ hay rØ ®-êng lµ thø phÈm cña c«ng nghÖ s¶n xuÊt ®-êng, th-êng chiÕm tõ 3 – 5% so víi l-îng mÝa ®-a vµo s¶n xuÊt. Tû lÖ nµy phô thuéc vµo chÊt l-îng mÝa vµ c«ng nghÖ s¶n xuÊt. Tõ 1 tÊn mËt rØ chóng ta cã thÓ thu ®-îc: 300 lÝt cån 100o, 50 kg nÊm men b¸nh m×, 160 kg CO2 láng, 14 kg glyxerin, 14,2 kg m× chÝnh vµ mét sè s¶n phÈm kh¸c. Thµnh phÇn mËt rØ phô thuéc vµo gièng mÝa, ®Êt ®ai trång trät vµ ®iÒu kiÖn canh t¸c còng nh- c«ng nghÖ s¶n xuÊt ®-êng. B×nh th-êng l-îng chÊt kh« trong mËt rØ chiÕm 80 – 85%, n-íc chiÕm 15 – 20%. Cã nhµ m¸y röa nhiÒu n-íc sau ly t©m ®-êng nªn l-îng chÊt kh« gi¶m cßn 70 – 75%. Trong sè c¸c chÊt kh« th× ®-êng chiÕm tíi 60%, gåm 35 – 40% lµ saccaroza vµ 20 – 25% lµ ®-êng khö. Sè chÊt kh« cßn l¹i gäi chung lµ chÊt phi ®-êng vµ gåm 30 – 32 % lµ hîp chÊt h÷u c¬ vµ 8 – 10% lµ chÊt v« c¬. Hîp chÊt h÷u c¬ gåm c¸c chÊt chøa nit¬, cacbon, oxy vµ hydro. ChÊt h÷u c¬ kh«ng chøa nit¬ gåm cã pectin, chÊt nhÇy furfurol vµ oxymetyl furfurol, axit,… Ngoµi ra cßn chøa c¸c chÊt khö nh-ng kh«ng lªn men ®-îc nh- caramen, chÊt mµu,… Hîp chÊt h÷u c¬ chøa nit¬ phÇn lín lµ d¹ng amin nh- glutamic, l¬xin, alamin,… L-îng nit¬ trong rØ ®-êng mÝa chØ kho¶ng 0,5 – 1%, Ýt h¬n so víi rØ ®-êng cñ c¶i (1,2 – 2,2%). Do chøa Ýt nit¬ nªn khi lªn men dÞch rØ ®-êng ng-êi ta ph¶i bæ sung nguån nit¬ tõ ure hoÆc amoni sunfat. Ngoµi bæ sung nguån nit¬, ng-êi ta cÇn thªm nguån photpho ®Ó gióp cho sù ph¸t triÓn b×nh th-êng cña nÊm men. Theo sè liÖu cña Marinchenco, hµm l-îng axit photphoric chiÕm 6% chÊt kho¸ng, t-¬ng ®-¬ng 0,6% khèi l-îng mËt rØ sÏ kh«ng ®ñ cho dinh d-ìng cña nÊm men. Trong s¶n xuÊt r-îu tõ rØ ®-êng tr-íc ®©y, ng-êi ta cã bæ sung nguån photpho ë d¹ng supe photphat víi sè l-îng 1% so víi mËt rØ. 3. NghiÒn nguyªn liÖu NghiÒn nguyªn liÖu nh»m môc ®Ých ph¸ vì cÊu tróc mµng tÕ bµo thùc vËt, t¹o ®iÒu kiÖn gi¶i phãng c¸c h¹t tinh bét khái c¸c m«. Tr-íc ®©y nguyªn liÖu ®-a 10 vµo nÊu r-îu th-êng ®Ó nguyªn d¹ng h¹t hoÆc l¸t to, ngµy nay nguyªn liÖu ®-îc nghiÒn nhá víi møc ®é kh¸c nhau råi ®-a vµo nÊu ë ¸p suÊt vµ nhiÖt ®é phï hîp nh»m biÕn tinh bét thµnh d¹ng hoµ tan. HiÖn nay nguyªn liÖu ®-îc nghiÒn trªn nhiÒu kiÓu m¸y kh¸c nhau. ë n-íc ta, t¹i c¸c nhµ m¸y r-îu th-êng dïng m¸y nghiÒn bóa cã cÊu t¹o nh- sau: H×nh 4. M¸y nghiÒn bóa Muèn nghiÒn nhá ta dïng bóa máng cã chiÒu dµy 2 ®Õn 3 mm. Khi nghiÒn th« dïng bóa cã chiÒu dµy 6 – 10mm. Tèc ®é quay cña bóa 75 – 80 m/s (t-¬ng ®-¬ng 2750 vßng/phót). Khi nghiÒn, c¸c phÇn nhá lät qua r©y ®-îc qu¹t hót vµ ®Èy ra ngoµi. PhÇn lín ch-a lät qua r©y ®-îc tiÕp tôc nghiÒn nhá. N¨ng suÊt cña m¸y cßn phô thuéc møc ®é nghiÒn vµ kÝch th-íc r©y. Lç r©y bÐ th× n¨ng suÊt gi¶m, mÆt r©y nhanh bÞ háng. Tuú theo chÕ ®é nÊu mµ thay ®æi kÝch th-íc lç mÆt r©y. Víi s¾n kh« khi nÊu ë ¸p suÊt th-êng cã dïng α – amylaza chÞu nhiÖt, nghiÒn cµng mÞn cµng tèt. HiÖn nay ng-êi ta ®· chÕ t¹o m¸y nghiÒn bóa víi n¨ng suÊt 1000; 2000 vµ 3000 kg/h. ë n-íc ta c¸c x-ëng c¬ khÝ th-êng chÕ t¹o c¸c m¸y nghiÒn bóa cã n¨ng suÊt tõ 200 ®Õn 500 kg/h. 4. NÊu nguyªn liÖu: 11 Trong c¸c d¹ng nguyªn liÖu nh- g¹o, ng«, khoai, s¾n,… h¹t tinh bét lu«n n»m trong c¸c mµng tÕ bµo. Khi nghiÒn chØ mét phÇn c¸c mµng ®ã bÞ ph¸ vì, phÇn lín mµng tÕ bµo cßn l¹i sÏ ng¨n c¶n sù tiÕp xóc cña enzym amylaza víi tinh bét. MÆt kh¸c, ë tr¹ng th¸i kh«ng hoµ tan, amylaza t¸c dông lªn tinh bét rÊt chËm vµ kÐm hiÖu qu¶. V× vËy môc ®Ých chñ yÕu cña nÊu nguyªn liÖu lµ nh»m ph¸ vì mµng tÕ bµo cña tinh bét, t¹o ®iÒu kiÖn biÕn chóng thµnh tr¹ng th¸i hoµ tan trong dung dÞch. Trong qu¸ tr×nh nÊu, phÇn lín mµng tÕ bµo cña nguyªn liÖu ch-a nghiÒn vÉn gi÷ nguyªn cÊu t¹o cña chóng vµ chØ bÞ ph¸ vì khi khuÊy trén hoÆc phãng ch¸o qua van hÑp sang thiÕt bÞ lín h¬n. Lóc ®ã sÏ x¶y ra hiÖn t-îng tù bay h¬i n-íc trong tÕ bµo, thÓ tÝch h¬i t¨ng kho¶ng 1500 lÇn so víi thÓ tÝch n-íc trong tÕ bµo, nhê ®ã mµng tÕ bµo bÞ xÐ vì vµ tinh bét ®-îc gi¶i phãng. TÝnh chÊt nµy ®-îc ¸p dông ®Ó chÕ t¹o c¸c thiÕt bÞ nÊu liªn tôc. Cã thÓ nãi nÊu nguyªn liÖu lµ qu¸ tr×nh ban ®Çu nh-ng rÊt quan träng trong s¶n xuÊt cån etylic. C¸c qu¸ tr×nh kü thuËt tiÕp theo tèt hay xÊu phô thuéc rÊt nhiÒu vµo kÕt qu¶ nÊu nguyªn liÖu. NÊu nguyªn liÖu cã thÓ thùc hiÖn theo mét trong ba ph-¬ng ph¸p: gi¸n ®o¹n, b¸n liªn tôc vµ liªn tôc. Tuú theo ®iÒu kiÖn trang bÞ mçi n-íc, mçi c¬ së s¶n xuÊt cã thÓ chän cho m×nh ph-¬ng ph¸p phï hîp, nh»m ®¹t hiÖu qu¶ cao nhÊt trong hoµn c¶nh cho phÐp. ë n-íc ta, c¸c nhµ m¸y r-îu dïng chñ yÕu ph-¬ng ph¸p nÊu gi¸n ®o¹n. §Æc ®iÓm cña ph-¬ng ph¸p lµ toµn bé qu¸ tr×nh nÊu ®Òu thùc hiÖn trong cïng mét nåi. Ph-¬ng ph¸p cã -u ®iÓm lµ tèn Ýt vËt liÖu ®Ó chÕ t¹o thiÕt bÞ, thao t¸c ®¬n gi¶n, nh-ng cã nh-îc ®iÓm lµ tèn h¬i h¬n v× kh«ng sö dông ®-îc h¬i thø, nÊu l©u ë ¸p suÊt vµ nhiÖt ®é cao nªn g©y tæn thÊt nhiÒu ®-êng. Nguyªn liÖu ®-a vµo nåi nÊu cã thÓ ®Ó nguyªn c¶ h¹t hoÆc s¾n l¸t. Tuy nhiªn, hiÖn nay nguyªn liÖu hÇu hÕt ®-îc nghiÒn thµnh bét víi møc ®é to nhá kh¸c nhau nh»m môc ®Ých t¨ng n¨ng suÊt vµ h¹n chÕ tæn thÊt do kÐo dµi thêi gian nÊu. Qu¸ tr×nh nÊu ®-îc thùc hiÖn nh- sau: Cho toµn bé l-îng n-íc vµo nèi víi tû lÖ 3,4 – 4 lÝt/kg nguyªnliÖu tuú thuéc hµm l-îng tinh bét. Cho c¸nh khuÊy lµm viÖc råi ®æ bét vµo, ®Ëy kÝn n¾p vµ b¾t ®Çu x«ng h¬i sao cho 45 – 60 phót th× ¸p suÊt trong nåi ®¹t yªu cÇu. Lóc ®Çu cÇn më van x¶ ®Ó ®uæi hÕt kh«ng khÝ vµ khÝ kh«ng ng-ng cho tíi khi van x¶ tho¸t ra chØ cã h¬i n-íc b·o hoµ. §ãng bít van x¶ vµ khi ¸p suÊt ®¹t tíi ¸p suÊt nÊu ta b¾t ®Çu tÝnh thêi gian. ¸p suÊt vµ nhiÖt ®é nÊu cao hay thÊp lµ tuú theo tr¹ng th¸i cña nguyªn liÖu, bét to nhá hay ch-a nghiÒn. §èi víi bét th-êng nÊu ë ¸p suÊt 3 – 3,5 kg/cm2, thêi gian duy tr× 60 – 70 phót. Cßn ng« h¹t hay s¾n l¸t th× ph¶i nÊu ë ¸p suÊt 4,5 – 5 kg/cm2 trong kho¶ng 80 – 90 phót. Tèt nhÊt lµ nªn nghiÒn nguyªn liÖu vµ nÊu ë 3 – 3,5 kg/cm2 t-¬ng ®-¬ng nhiÖt ®é 130 – 140oC. §èi víi nguyªn liÖu kÐm phÈm chÊt cho ph¸t triÓn cña vi sinh vËt, cÇn c¨n cø vµo chÊt l-îng mµ ®Þnh ra chÕ ®é nÊu phï hîp. Nguyªn liÖu b¶o qu¶n l©u kÐm phÈm chÊt th-êng nÊu ë ¸p suÊt vµ nhiÖt ®é thÊp hoÆc rót ng¾n thêi gian duy tr×. 12 Nåi nÊu gi¸n ®o¹n cã h×nh d¸ng nh- h×nh vÏ theo sau ®©y: H×nh 5. CÊu t¹o nåi nÊu gi¸n ®o¹n Trong giai ®o¹n cuèi cña nÊu nguyªn liÖu, thØnh tho¶ng ta cÇn lÊy mÉu ®Ó kiÓm tra møc ®é nÊu chÝn cña tinh bét. §é chÝn cña tinh bét cã thÓ kiÓm tra b»ng kÝnh hiÓn vi hay c¨n cø vµo tèc ®é ch¶y cña dÞch ch¸o khi läc, nh-ng kÐm tin cËy. HiÖn nay ng-êi ta vÉn dùa vµo kinh nghiÖm c¶m quan cña c«ng nh©n vËn hµnh. Ch¸o ®-îc xem nh- chÝn nÕu cã mïi th¬m nhÑ, mµu vµng r¬m hoÆc c¸nh gi¸n. NÕu mµu tèi xÉm, mïi khÐt, vÞ ®¾ng lµ do bÞ ch¸y, cßn nÕu ch¸o cã mµu bît tr¾ng, mïi ng¸i th× xem nh- ch-a chÝn. NÊu xong ta më van tõ tõ vµ phãng ch¸o sang thïng ®-êng ho¸. Thêi gian phãng ch¸o 10 – 15 phót. Toµn bé chu kú nÊu kÐo dµi kho¶n 2,5 – 3 giê. 5. §-êng ho¸ dÞch ch¸o NÊu xong, tinh bét trong dÞch ch¸o ®· chuyÓn sang tr¹ng th¸i hoµ tan nh-ng ch-a thÓ lªn men trùc tiÕp ®Ó biÕn thµnh r-îu ®-îc mµ ph¶i tr¶i qua qu¸ tr×nh thuû ph©n do xóc t¸c cña amylaza ®Ó biÕn thµnh ®-êng. Qu¸ tr×nh trªn ®-îc gäi lµ ®-êng ho¸ vµ ®ãng vai trß quan träng trong c«ng nghÖ s¶n xuÊt cån etylic. Nã quyÕt ®Þnh phÇn lín hiÖu suÊt thu håi r-îu do gi¶m bít hoÆc gia t¨ng ®-êng vµ tinh bét sãt sau khi lªn men. Muèn ®¹t hiÖu qu¶ cao trong qu¸ tr×nh thuû ph©n tinh bét th× vÊn ®Ò quan träng tr-íc tiªn lµ chän t¸c nh©n ®-êng ho¸. 13 Tr-íc kia ng-êi ta hay dïng axit HCl hoÆc H2SO4 ®Ó thuû ph©n tinh bét, nh-ng hiÖn nay rÊt Ýt dïng v× gi¸ thµnh cao mµ hiÖu suÊt thu håi r-îu l¹i thÊp. ë nhiÒu n-íc ch©u ¢u vÉn cßn dïng amylaza cña thãc mÇm (malt ®¹i m¹ch) ®Ó thuû ph©n tinh bét trong s¶n xuÊt r-îu, nh-ng hiÖn nay phÇn lín c¸c n-íc ®Òu dïng amylaza nhËn ®-îc tõ nu«i cÊy vi sinh vËt. HÇu hÕt c¸c nhµ m¸y r-îu ë n-íc ta ®Òu dïng amylaza thu ®-îc tõ nu«i cÊy nÊm mèc; mÊy n¨m gÇn ®©y cã mua thªm chÕ phÈm amylaza cña h·ng Novo §an M¹ch ®Ó dïng trong nÊu, dÞch ho¸ vµ ®-êng ho¸. §-êng ho¸ dÞch ch¸o nÊu cã thÓ tiÕn hµnh theo ph-¬ng ph¸p gi¸n ®o¹n hoÆc liªn tôc trªn c¸c s¬ ®å thiÕt bÞ kh¸c nhau, nh-ng dï theo ph-¬ng ph¸p nµo th× qu¸ tr×nh ®-êng ho¸ còng bao gåm: - Lµm l¹nh dÞch ch¸o tíi nhiÖt ®é ®-êng ho¸. - Cho chÕ phÈm amylaza vµo dÞch ch¸o vµ gi÷ ë nhiÖt ®é trªn trong thêi gian x¸c ®Þnh ®Ó amylaza chuyÓn ho¸ tinh bét thµnh ®-êng. - Lµm l¹nh dÞch ®-êng ho¸ tíi nhiÖt ®é lªn men. §-êng ho¸ gi¸n ®o¹n ®-îc thùc hiÖn trong mét thiÕt bÞ gäi lµ thïng ®-êng ho¸. C¸c ph¶n øng chÝnh khi ®-êng ho¸: (C6H10O5)n + nH2O → nC12H22O11 C12H22O11 → 2C6H12O6 Thïng ®-êng ho¸ gi¸n ®o¹n cã cÊu t¹o t-¬ng tù thïng ®-êng ho¸ liªn tôc mét lÇn. Dung tÝch thïng ®-îc tÝnh dùa vµo thÓ tÝch cña mÎ nÊu vµ theo tû lÖ 1,3m3 thïng/1m3 ch¸o. ChiÒu cao thïng th-êng vµo kho¶ng 0,5 – 0,6 so víi ®-êng kÝnh. Bªn trong cã c¸nh khuÊy víi tèc ®é 50 – 60 vßng/phót nh»m gióp cho qu¸ tr×nh lµm l¹nh ®-îc nhanh. DiÖn tÝch truyÒn nhiÖt cÇn lÊy b»ng 3 – 5 m2/m3 ch¸o (dïng èng ®ång ®á). B¬m dÞch ®-êng ph¶i chän sao cho sau 10 – 15 phót cã thÓ b¬m hÕt dÞch chøa trong thïng vµ ®Æt b¬m thÊp h¬n ®¸y thïng kho¶ng 0,6 – 0,8m. Tr-íc khi tiÕn hµnh, thïng ph¶i ®-îc vÖ sinh s¹ch sÏ, ®ãng c¸c van ®¸y, sau ®ã cã thÓ thùc hiÖn theo c¸ch sau (c¸ch nµy th-êng ®-îc sö dông ë c¸c nhµ m¸y n-íc ta): Cho toµn bé dÞch ch¸o nÊu vµo thïng ®-êng ho¸, tiÕp ®ã bËt c¸nh khuÊy, më n-íc lµm l¹nh tíi 70oC, cho tiÕp chÊt s¸t trïng fluosilicat natri víi sè l-îng 2%oo, cho 5 – 10% chÕ phÈm amylaza vµo ®Ó dÞch ho¸ råi tiÕp tôc lµm l¹nh ®Õn 60oC vµ cho nèt 90 – 95% l-îng chÕ phÈm amylaza cßn l¹i. Thêi gian ®-êng ho¸ (tr-íc 1972) kÐo dµi ®Õn 4 giê. Sau ®ã míi lµm l¹nh ®Õn nhiÖt ®é lªn men. H×nh 6 Thïng ®-êng ho¸ 14 C¸ch lµm nµy cã -u ®iÓm lµ ho¹t ®é amylaza bÞ gi¶m kh«ng ®¸ng kÓ do Ýt tiÕp xóc víi nhiÖt ®é cao nh-ng l¹i cã c¸c nh-îc ®iÓm sau: - Lµm nguéi ®Õn 70oC míi cho amylaza vµo ®Ó dÞch ho¸, do ®ã tinh bét sÏ bÞ l·o ho¸ nhiÒu, dÞch ®Æc, ®é nhít cao ¶nh h-ëng ®Õn lµm viÖc cña c¸nh khuÊy. - Do kÐo dµi thêi gian ë nhiÖt ®é gÇn 60oC nªn amylaza vÉn mÊt ho¹t tÝnh nhiÒu. Cã c¬ së do thiÕt bÞ ®-êng ho¸ lín nh-ng diÖn tÝch truyÒn nhiÖt nhá nªn thêi gian lµm l¹nh tíi nhiÖt ®é lªn men qu¸ dµi (10 – 12 h); do ®ã amylaza mÊt nhiÒu ho¹t tÝnh. - Tr-íc 1992, chÕ phÈm amylaza cña ta ®-îc nu«i cÊy theo ph-¬ng ph¸p bÒ mÆt, sau ®ã vß t¬i vµ cho th¼ng vµo nåi ®-êng ho¸, kh«ng qua s¸t trïng chÕ phÈm th«. C¸ch lµm nµy dÉn ®Õn nhiÔm khuÈn dÞch ®-êng, lµm t¨ng ®é chua vµ gi¶m hiÖu suÊt lªn men. Qu¸ tr×nh lµm l¹nh ®-îc thùc hiÖn b»ng hÖ thèng ng-ng tô. H×nh 7. HÖ thèng ng-ng tô 15 6. Lªn men dÞch ®-êng: §-êng ho¸ xong, dÞch ®-êng ®-îc lµm l¹nh tíi 28 – 32oC vµ b¬m vµo thïng lªn men (cßn gäi lµ thïng ñ). ë ®©y d-íi t¸c dông cña nÊm men, ®-êng sÏ biÕn thµnh r-îu vµ khÝ cacbonic cïng víi nhiÒu s¶n phÈm trung gian kh¸c. Lªn men xong ta thu ®-îc hçn hîp gåm r-îu – n-íc – b· gäi lµ giÊm chÝn hay c¬m hÌm. Ph-¬ng tr×nh chÝnh lªn men r-îu: C6H12O6 → 2C2H5OH + 2 CO2 + Q Khi lªn men cã kho¶ng 95% ®-êng biÕn thµnh r-îu vµ CO2, cßn 5% lµ t¹o c¸c s¶n phÈm kh¸c vµ ®-êng sãt. 16 Trong qu¸ tr×nh lªn men r-îu, mçi ph©n tö gam glucoza sÏ gi¶i phãng ra kho¶ng 50kcal. N¨ng l-îng nµy ®-îc nÊm men sö dông chõng 20kcal, sè cßn l¹i sÏ th¶i ra canh tr-êng do ®ã lµm t¨ng nhiÖt ®é dÞch lªn men. Theo Euler, nhiÖt nµy lµ 28kcal. Lªn men ®-îc tiÕn hµnh ë 28 – 32oC vµ pH = 4,5 – 5,2. NhiÖt ®é cao th× tæn thÊt sÏ lín do t¹p khuÈn dÔ ph¸t triÓn, t¹o nhiÒu este aldehyt. Khi lªn men ë 29,5oC, tæn thÊt do t¹o men lµ 7,37%; cßn ë 17,5oC tæn thÊt do t¹o men lµ 5,32 vµ nÕu lªn men dÞch ®-êng ë 10oC th× tæn thÊt do t¹o men chØ chiÕm 4,42% l-îng ®-êng cã trong dung dÞch. XÐt vÒ ¶nh h-ëng cña pH th× tæn thÊt sÏ Ýt nhÊt khi lªn men ë pH = 4,4. NÕu t¨ng pH th× tæn thÊt sÏ t¨ng nhanh vµ nhiÒu h¬n so víi gi¶m pH. Gi¶m tõ 5,6 xuèng 4,42 hiÖu suÊt lªn men t¨ng 2,3%. Ngoµi s¶n phÈm chÝnh lµ r-îu vµ CO2, cßn t¹o ra nhiÒu chÊt kh¸c, chñ yÕu lµ c¸c nhãm: axit, este, aldehyt, alcol cã sè nguyªn tö cacbon lín h¬n 2. §-êng biÓu diÔn lªn men: H×nh 8. §-êng biÓu diÔn lªn men Lªn men cã thÓ tiÕn hµnh theo s¬ ®å gi¸n ®o¹n, b¸n liªn tôc hay liªn tôc. Lªn men gi¸n ®o¹n ®-îc thùc hiÖn trong thïng lªn men hay cßn gäi lµ thïng ñ th-êng chÕ t¹o b»ng t«n ®en, chiÒu dµy t«n phô thuéc kÝch th-íc thïng lín hay bÐ, cã thÓ tõ 3 – 10 mm. Tuú theo c«ng suÊt yªu cÇu, dung tÝch th-êng cã thÓ tíi 200m3. CÊu t¹o thïng nh- sau: H×nh 9. Thïng lªn men gi¸n ®o¹n 17 Tr-íc tiªn thïng ph¶i ®-îc vÖ sinh s¹ch sÏ, c¸c ®-êng èng vµ van ph¶i ®-îc s¸t trïng th-êng xuyªn. Sau ®ã toµn bé ®-îc thanh trïng b»ng h¬i n-íc. Thêi gian gi÷ ë 95 – 100oC kÐo dµi tõ 50 – 60 phót. Thanh trïng xong thïng ®-îc lµm l¹nh tíi 30oC, th¸o hÕt n-íc ng-ng råi ®ãng van ®¸y. Men gièng vµ dÞch ®-êng ban ®Çu cã thÓ b¬m song song ®Ó nÊm men ®-îc hoµ ®Òu ngay tõ ®Çu. L-îng men gièng th-êng chiÕm 10% so víi thÓ tÝch thïng lªn men, nh-ng dÞch ®-êng kh«ng b¬m ®Çy thïng ngay mµ thêi gian ®æ ®Çy mét thïng lªn men kÐo dµi tõ 6 – 8 giê. Nhê ®ã tû lÖ men gièng lóc ®Çu t¨ng vµ h¹n chÕ ®-îc ph¸t triÓn cña t¹p khuÈn. Thêi gian lªn men ®èi víi dÞch ®-êng tinh bét lµ 3 ngµy, víi dÞch rØ ®-êng lµ 2 ngµy. Sau khi ®æ ®Çy thïng ta ®Ó cho lªn men, vµ cø 8 giê lÊy dÞch ®-êng lªn men ®em läc ®Ó x¸c ®Þnh ®é chua vµ ®o Bx. §ång thêi theo dâi nhiÖt ®é vµ lu«n khèng chÕ thÊp h¬n 33oC. VÒ cuèi nhiÖt ®é cã thÓ gi¶m ®Õn 28oC. VÒ mïa ®«ng, nÕu cã thÓ th× lµm l¹nh dÞch ®-êng tíi 20 – 22oC ®Ó sau 8 – 10 giê nhiÖt ®é sÏ t¨ng tíi 28 – 30oC, vµ h¬n n÷a, nh-ng trong mäi tr-êng hîp kh«ng nªn ®Ó nhiÖt ®é t¨ng qu¸ 35oC. ë n-íc ta vÒ mïa hÌ n-íc lµm l¹nh th-êng kh«ng ®¹t yªu cÇu, cã n¬i nhiÖt ®é n-íc kh¸ cao, do ®ã t¸c dông lµm l¹nh dÞch lªn men kÐm, dÉn ®Õn tæn thÊt nhiÒu. 18 Lªn men ®-îc xem lµ b×nh th-êng nÕu sau 50 giê, ®é ®-êng biÓu kiÕn cña dÞch lªn men ®· xuèng 0 (víi rØ ®-êng sÏ kh¸c), cßn ®é chua kh«ng t¨ng qu¸ 0,8g H2SO4/l so víi ®é chua cña dÞch ®-êng tr-íc khi lªn men. Tr-êng hîp ®é chua khi lªn men t¨ng nhanh, ®é ®-êng biÓu kiÕn gi¶m chËm th× ph¶i nghÜ ngay tíi nhiÔm khuÈn. CÇn kiÓm tra vi sinh vËt vµ xö lý kÞp thêi. Tuú theo møc ®é nhiÔm ®Ó cã biÖn ph¸p kh¾c phôc, xö lý cho phï hîp. NÕu nhiÔm nhiÒu th× dïng axit ®iÒu chØnh vÒ pH = 4,0 – 4,2 ®Ó 1 ®Õn 2 giê råi míi chia bít sang c¸c thïng ®ang lªn men m¹nh. Lªn men ®-îc xem lµ kÕt thóc nÕu sau 8 giê ®é ®-êng biÓu kiÕn kh«ng gi¶m hoÆc chØ gi¶m 0,1 – 0,2%. Lªn men gi¸n ®o¹n ë c¸c thïng riªng biÖt cã -u ®iÓm lµ dÔ lµm. Khi nhiÔm dÔ xö lý nh-ng n¨ng suÊt thu ®-îc tõ 1m3 thiÕt bÞ thÊp. Tuy nhiªn, ph-¬ng ph¸p nµy vÉn ®ang ®-îc ¸p dông chñ yÕu ë n-íc ta vµ còng cho hiÖu suÊt kh¸. 7. Ch-ng cÊt vµ tinh chÕ cån: Ch-ng cÊt lµ qu¸ tr×nh t¸ch r-îu vµ c¸c t¹p chÊt dÔ bay h¬i khái giÊm chÝn. KÕt qu¶ ta nhËn ®-îc r-îu th« hoÆc cån th«. Tinh chÕ hay tinh luyÖn lµ qu¸ tr×nh t¸ch c¸c t¹p chÊt khái cån th« vµ n©ng cao nång ®é cån. S¶n phÈm thu ®-îc gäi lµ cån tinh chÕ hay cån thùc phÈm cã nång ®é trong kho¶ng 95,5 – 96,5%. Cån thùc phÈm chøa rÊt Ýt c¸c t¹p chÊt. ë n-íc ta theo TCVN – 71, cån ®-îc xÕp thµnh hai lo¹i víi c¸c chØ tiªu chÊt l-îng nh- ë b¶ng d-íi: B¶ng 2. TCVN.1.051 – 71 vÒ chØ tiªu chÊt l-îng r-îu ChØ tiªu chÊt l-îng Cån lo¹i I Cån lo¹i II ≥ 96o 95 8 20 Hµm l-îng este tÝnh theo axetat etyl, mg/l ≤ 30 50 Hµm l-îng dÇu fusel tÝnh theo alcol izoamylic vµ izobutylic, hçn hîp 3:1, mg/l 30 60 ≤ 0,06 0,1 ≤9 18 Nång ®é r-îu etylic, % V Hµm l-îng aldehyt tÝnh theo aldehyt axetic, mg/l Hµm l-îng alcol metylic, % V Hµm l-îng axit tÝnh theo axit axetic, mg/l Hµm l-îng furfurol Kh«ng ®-îc cã Thêi gian oxy ho¸, phót ≥ 25 Mµu s¾c 20 Trong suèt vµ kh«ng mµu XÐt vÒ c¶m quan, c¶ 3 lo¹i cån ®Òu ph¶i trong suèt, kh«ng mµu, cã mïi vÞ ®Æc tr-ng cho tõng lo¹i nguyªn liÖu, kh«ng ®-îc cã mïi vÞ l¹. 19 Muèn t¸ch cån th« khái giÊm chÝn vµ sau ®ã tinh chÕ nã ®Ó nhËn ®-îc cån cã chÊt l-îng cao, ng-êi ta cã thÓ thùc hiÖn theo ph-¬ng ph¸p gi¸n ®o¹n, b¸n liªn tôc hoÆc liªn tôc trªn c¸c s¬ ®å thiÕt bÞ kh¸c nhau, tõ ®¬n gi¶n ®Õn phøc t¹p, tuú theo ®iÒu kiÖn vèn ®Çu t- vµ yªu cÇu chÊt l-îng ®Ò ra cña c¬ së s¶n xuÊt. S¬ ®å ch-ng gi¸n ®o¹n cho trong h×nh d-íi ®©y: H×nh 10. Ch-ng luyÖn gi¸n ®o¹n Theo s¬ ®å gi¸n ®o¹n ë h×nh trªn, giÊm chÝn ®-îc b¬m vµo thïng ch-ng cÊt 1, sau ®ã më h¬i ®un cho tíi s«i. H¬i r-îu bay lªn theo chiÒu cao th¸p 2 ®-îc n©ng cao nång ®é ra khái th¸p vµo thiÕt bÞ ng-ng tô vµ lµm l¹nh 3 råi vµo thïng chøa. Ch-ng gi¸n ®o¹n cã -u ®iÓm lµ ®¬n gi¶n, dÔ thao t¸c nh-ng béc lé nhiÒu nh-îc ®iÓm. Do thêi gian cÊt ph¶i mÊt 6 – 8 giê nªn thïng chøa lín, tèn vËt liÖu chÕ t¹o mµ n¨ng suÊt l¹i thÊp. MÆt kh¸c giÊm chÝn ®-a vµo kh«ng ®-îc ®un nãng b»ng nhiÖt ng-ng tô cña cån th« nªn tèn h¬i. Nång ®é cån kh«ng æn ®Þnh vµ gi¶m dÇn theo thêi gian. Lóc ®Çu cã thÓ ®¹t 75 – 80% V, cuèi chØ cßn 5 – 6% V. Nång ®é trung b×nh kho¶ng 20 – 30%. Tæn thÊt r-îu theo b· nhiÒu gÊp 3 – 4 lÇn so víi ch-ng liªn tôc. 20