Xem mẫu
- TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TPHCM
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN
ỨNG DỤNG VI SINH TRONG SẢN XUẤT
RƯỢU NẾP TRUYỀN THỐNG
GV:THS.NGUYỄN NGỌC TÂM HUYÊN
DANH SÁCH NHÓM DH10QM
VÕ THỊ NGỌC BÍCH
KIM THỊ PHOL LY
TRẦN THỊ THANH THÚY
DƯƠNG THỊ MỸ TRANG
TRẦN HUỲNH NHẬT HÀ
TRẦN THỊ VA
- MỤC LỤC
I. Giới thiệu
II. Sản xuất
1. Nguyên liệu
2. Những chất bị cấm trong quá trình sản xuất rượu
3. Thiết bị
4. Quy trình sản xuất
5. Các chủng vi sinh vật tham gia quá trình
6. Thông số kĩ thuật về rượu
7. Chưng cất
III. Quan tâm
1. Một số hư hỏng trong nấu rượu
2. Yếu tố ảnh hưởng
IV. Tài liệu tham khảo
- I/GIỚI THIỆU
Theo nhân gian:
Rượu là một loại thức uống mang
hương vị truyền thống của nền văn
hóa ẩm thực Việt Nam và là biểu
tượng của niềm tự hào về nền văn
minh lúa nước, vì lẽ đó mà trong các
dịp cúng Thần Hoàng, cúng đình,
trong các dịp tiệc tùng giỗ chạp,
trong ngày Tết Đoan Ngọ,.…của
người Việt xưa không thể thiếu
chén rượu dâng lên tổ tiên thay cho
tiếng nói của lòng thơm thảo.
Theo hóa học:
Rượu etylic có công thức hóa học là C2H5OH, còn được gọi là etanol, rượu
etylic cao độ gọi là:Cồn etylic.cồn etylic được ứng dụng trong hương liệu,
keo dán, sơn, vecni, thuốc sát trùng, dược phẩm nhuộm, tơ nhân tạo, dung
môi pha chất.
Để sản xuất được rượu thì ứng dụng quan trọng nhất là khâu sử dụng vi
sinh vật trong sản xuất,vừa đạt hiệu suất cao vừa giảm chi phí lại hạn chế
tác động đến môi trường.
II/SẢN XUẤT
1. Nguyên liệu
Nguyên liệu dùng để sàn xuất rượu chủ yếu là tấm, gạo, bắp, khoai, sắn và
các loại có tinh bột khác. Ngoài ra còn sản xuất rượu từ mật mía của nhà
- máy đường.
Đối với sản xuất rượu truyền thống thì nguyên liệu chỉ là gạo, nếp.
Một số men vi sinh như: nấm men, nấm mốc, vi khuẩn lên men lactic…
Ngoài ra còn một số chất dùng trong quá trình sản xuất rượu:
Nhóm chất điều chỉnh pH:H2SO4,HCl……….
Nhóm chất sát trùng:formon,Na2SiF6,NaF,….
Nhóm chất dinh dưỡng cung cấp cho quá trình lên men gồm:(NH4)2SO4,
(NH4)3PO4,……..
2. Những hóa chất bị cấm sử dụng trong quá trình sản xuất rượu
Thuốc trừ sâu
Urê
Màu công nghiệp
Cồn công nghiệp
3. Thiết bị
Thiết bị nấu cơm
Thiết bị làm nguội
Thiết bị lên men
Thiết bị chưng cất
Thiết bị lọc tinh
Thiết bị đóng chai
4. Quy trình sản xuất
- 5. Các chủng vi sinh vật tham gia quá trình
a. Nấm men
Chủ yếu là Saccharomyces
cerevisiae là loại nấm men sinh
sản theo lối nảy chồi có khả năng
hình thành bào tử sống kị khí
không bắt buộc có khả năng lên
men các loại đường khác nhau.
Tính chất:
Phát triển mạnh trong dịch đường
lên men.
Tiết ra hệ enzyme nhiều lên men
nhanh chóng và hoàn toàn.
Lên men được ở nhiệt độ tương
đối cao.
Chịu được nồng độ cồn cao.
Chịu được môi trường có độ acid
cao.
b.Nấm mốc
- Tiết hệ enzyme amylase đường hóa các nguồn nguyên liệu tinh bột.
Aspergillus oryzae: amylase, invertase, maltase, protease và catalase.
Aspergillus niger: amylase, invertase, protease, maltase, pectinase,
glucosydase.
Aspergillus awamori và Asp.usami: dextrinase và glucoamylase.
Trong các loại enzim thì 2 loại enzim là glucoamylase và amylase được sử
dụng nhiều nhất do khả năng đường hóa tinh bột hiệu quả giúp hiệu suất
lên men cao hơn.
c.Vi khuẩn lactic
Trường hợp dùng vi khuẩn lactic không phải là phổ biến,nhưng thực tế sản
xuất đã cho thấy dùng nhóm vi khuẩn này đảm bảo quá trình lên men thu ận
lợi hơn , nâng cao được dinh dưỡng cho nấm men (vi khuẩn lactic tích t ụ
các hợp chất nitơ dễ được nấm men đồng hóa ) và tăng được hi ệu su ất t ạo
thành rượu.
- 6. Thông số kĩ thuật về rượu
a.Ngâm gạo:trước khi nấu cơm rượu ta nên tiến hành ngâm gạo khoảng
30-40 phút cho gạo trương nở tránh tình trạng vón cục khi nấu
b.Nấu cơm rượu: Nấu cơm
rượu nên nấu như cơm ăn bình
thường không được nấu sống
hoặc có những hạt gạo chưa
chín đều.Nếu cơm hơi ướt
(nhão) cũng dùng được trực tiếp
cho quá trình vào men sau này.
c.Phối trộn men
Sau khi nấu cơm rượu được làm
nguội xuống nhiệt độ từ 300-
320C thì cho men rượu vào phối
trộn.Men khi đem phối trộn cần
- giã nhuyễn hoặc có những loại men đã được làm nhuyễn chúng ta sử dụng
sẽ thuận lợi hơn.
Tùy theo kinh nghiệm cũng như tùy loại men khác nhau mà cho tỉ lệ men
khác nhau.Nhưng thông số trung bình cho những loại men là 25-28g/kg gạo.
d.Lên men
Nhiệt độ lên men thuận lợi là ở khoảng 290-320
Quá trình lên men cao độ được lên men hai lần:
Lên men hở:sau khi trộn men cho vào thiết bị lên men giữ ở nhiệt độ
khoảng
- Tinh bột được cắt nhỏ bởi quá trình thủy phân nhờ enzim như
amilase,glucosidase,dextrinase….trong nấm mốc tạo thành đường cung cấp
cho quá trình lên men.
Đường cùng với các chất dinh dưỡng khác của môi trường lên men, trước
tiên được hấp thụ vào trên bề mặt của tế bào nấm men,sau đó khuyết tán
qua màng bề mặt bán thấm đó mà vào bên trong tế bào. Sự khuy ếch tán
này tuân theo những định luật chung của sự thẩm thấu.
Trong khi nước được vào ra tế bào một cách tự do thì đường và các chất
dinh dưỡng khác chỉ được màng tế bào cho đi vào mà không quay ra.Vì vậy,
đường bị chuyển hóa qua chuỗi phản ứng enzim để tạo thành sản ph ẩm
cuối cùng của sự lên men là rượu etylic và CO2.
Như vậy, là thông qua các hoặt động sống của tế bào nấm nem mà trong
nguyên sinh chất của chúng liên tục xảy ra những ph ản ứng sinh hóa rất
phức tạp để rồi cuối cùng dẫn đền tổng hợp ra một chất này và phân hủy
một chất kia.
Rượu etylic và khí cacbonic được tạo thành liền thoát ra khỏi tế bào và
khuyếch tán vào môi trường xung quanh. Vì rượu hòa tan được với nước
- theo bất cứ tỷ lệ nào nên nó có khả năng khếch tán vào môi trường một
cách nhanh chóng và tạo ra một độ ẩm lớn ở xung quanh tế bào nấm men.
Khí cacbonic cũng hòa tan được trong dung thể, song độ hòa tan c ủa nó
trong nước không lớn lắm(ở nhiệt độ 25 – 30 0 và áp suất 860 mmHg một lít
nước hòa tan được 0,865 – 0,837 lít CO 2). Độ hòa tan của khí cacbonat trong
rượu lớn hơn trong nước ba lần. Do vậy mà trong môi trường lên men
nhanh chóng được bảo hòa khí cacbonic. Liền đó khí cacbonic đ ược h ấp
thụ trên bề mặt của tế bào nấm men và những vật thể rắn khác của môi
trường. Khi thoát khỏi dung dịch khí cacbonic liền tạo thành các bọt và k ết
hợp với tế bào nấm men. Khi các bọt đạt đến độ lớn nào đó thì lực nâng
của chung vượt quá trọng lượng của tế bào và thế là bọt cùng với tế bào
nấm men lại bị chìm xuống. Như vậy là tế bào nấm men vốn dĩ không di
động, trở thành chuyển động được ở trong môi trường lên men, khiến cho
sự trao đổi chất ở trong tế bào trở nên mạnh mẽ hơn và sự lên men cũng
được tăng nhanh lên một cách tương ứng.
Ảnh hưởng của vi sinh vật trong quá trình lên men:
Phương trình tổng quát:
C6H12O6+2ADP+2H3PO42C2H5OH+2CO2+2ATP+2
H2O
- Etanol được tạo thành ở trong giai đoạn lên men. Muốn có được s ản ph ẩm
chủ yếu trong môi trường lên men là rượu thi tác nhân cung cấp là hệ enzim
đặc thù thì nó phải là nấm men Saccharomycess Cerevisiac. Nấm men có
đặc điểm là trong điều kiện sinh hoạt yếm khí, chúng có kh ả năng chuy ển
đường thành etanol và CO2 một cách hợp thức. Trong điều kiện yếm khí
nên men không có khả năng chuyển hóa tiếp các etanol đã được tạo
thành,có nghĩa là sự lên men sẽ dừng lại ở giai đoạn hình thành và tích lũy
rượu etylic. Như vậy biện pháp kỹ thuật tương ứng là phải cho lên men
trong thùng kín.
Tế bào nấm men còn có đặc điểm nữa là khả năng tạo ra các nội
enzim(endofermen) nghĩa là những enzim tiến hành xúc tác ở bên trong tế
bào. Như vậy sự phân ly đường sẽ xảy ra ở bên trong tế bào lên nấm
men,còn rượu etylic và CO2 được tạo thành thì đi ra khỏi tế bào và tích tụ ở
trong môi trường.
7. Chưng Cất
Mục đích:
Thu được nhiều rượu hơn
Loại bỏ các tạp chất trong quá trình lên men
Sơ đồ chưng cất rượu
- Sau thời gian lên men dịch rượu được đưa đi chưng cất.Trong khi chưng cất
rượu,người ta thường chia làm ba đợt:
Đợt đầu thu được rượu có nồng độ cồn từ 55o-65o được goị là rượu
gốc.Rượu này thường có hàm lượng andehyt cao, khi sử dụng loại
rượu này người tiêu dùng dễ bị ngộ độc có tác hại đến sức khỏe vì
vậy rượu này ít được bán cho người tiêu dùng.
Đợt sau thu được rượu có nồng độ cồn khoảng 35 o -45o được gọi là
rượu giữa và người nấu rượu thường lấy rượu này làm sản phẩm
cung ứng cho người tiêu dùng.
Phần rượu chưng cất còn lại được gọi là rượu ngọn, rượu này thấp độ
có vị chua mùi không còn thơm nữa.Tùy theo yêu cầu mà ng ười s ản
xuất lấy nhiều hay ít lượng rượu này sau đó pha chung với rượu gốc
để chưng cất lại một lần nữa lấy được rượu thành phẩm bán cho
người tiêu dùng.
Nếu không qua giai đoạn chưng cất ta có thể dùng phương pháp
nấu
- Nấu: rượu nếp thuộc loại rượu không qua chưng cất nên nồng độ cồn cuối
cùng rất thấp, không đủ khả năng ức chế các vi sinh vật gây h ại như các
loại rượu cao độ khác, vì vậy khả năng hư hỏng của sản ph ẩm rất cao. Do
đó, trong quy trình chế biến rượu nếp cần phải qua công đoạn n ấu đ ể tiêu
diệt vi sinh vật và nấm men còn sót lại nhằm kéo dài bảo quản sản phẩm.
Dưới tác dụng của nhiệt độ cao trong quá trình nấu, phần lớn vi sinh v ật
tạp nhiễm trong sản phẩm từ quá trình lên men sẽ bị tiêu diệt, đồng th ời
hạn chế quá trình chuyển
hoá rượu thành giấm làm
chua sản phẩm do các vi
sinh vật còn lại trong sản
phẩm.
Bã hèm còn lại chúng ta
có thể dùng làm thức ăn cho
các vật nuôi trong gia đình
như:trâu, bò, gà, vịt, lợn……
Nếu như làm rượu với
quy mô lớn thì lượng bã hèm
sẽ lớn, lượng khí của chúng
rất lớn chúng ta có thể tận
dụng lượng khí đó để làm
khí gas cho sinh hoạt hằng
ngày.
III/QUAN TÂM
1. Cách bảo quản nguyên liệu
• Để đảm bảo sản xuất được ổn định và liên tục, mỗi hộ gia đình phải
dự trữ một lượng nhiên liệu đủ trong 30 ngày.Tùy theo từng loại nguyên
liệu mà có cách bảo quản khác nhau
• Bảo quản nếp trong các bao, hoặc các thùng chứa bằng gỗ hoặc kim
loại.
- • Trong quá trình bảo quản vi sinh vật có thể phân hủy chất béo và tinh
bột trong nếp, hạt nếp sẽ bị vàng mốc, có vị chua và mùi lạ vì vậy phải lưu
ý.
• Nấm men:trong quá trình bảo quản nấm men nếu độ ẩm quá cao s ẽ
nảy sinh những hiện tượng những bánh nấm men có mọt và nh ững n ấm
mốc vàng, xanh nổi lên trên bề mặt.
• Các chất sát trùng sẽ mất hoạt lực khi khui ra để lâu không dùng h ết
hay để ngoài ánh sáng.
2. Một số hư hỏng trong nấu rượu
a) Mùa hè hay mất rượu
b) Rượu cất ra không được nhiều
c) Rượu khê
d) Rượu cất mau lạt
e) Men mất tác dụng
3. Các yếu tố ảnh hưởng
a) Nhiệt độ: ảnh hưởng đến vi sinh vật và quá trình trao đổi chất của vi
sinh vật.
b) pH môi trường: vi sinh vật có vận tốc sinh trưởng cực đại trong một
khoảng pH hạn chế và cũng bị bất hoạt hoàn toàn hoặc ch ết ở pH giới
hạn(4-8).
c) Nồng độ đường của dịch lên men: khoảng 10-18%. Nếu nồng độ quá
cao áp suất thẩm thấu lớnphá hủy tình trạng sinh lí bình thường nấm
menthời gian lên men kéo dài hoặc không sử dụng hết đường. Nếu quá
thấp sẽ không thuận lợi về kinnh tế(chi phí hơi, dung tích thiết bị…)
d) Nồng độ O2 môi trường
e) Số lượng men giống
f) Nồng độ CO2 của môi trường: ức chế lên men nhưng việc thoát
CO2lên men tốt do môi trường luôn đượ khuấy động.
g) Nồng độ etanol: sự sinh sản bị chậm lại khi nồng độ rượu là 2% và b ị
dừng lại khi 5%.
h) Thời gian lên men.
- IV/TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Hóa sinh công nghiệp, Lê Ngọc Tú và các cộng sự
2. Hóa sinh học, GS.TSKH.Phạm Thị Trân Châu (Chủ biên) -Trần Thị
Áng, NXB giáo dục
3. Tailieu.vn
4. Google.com
nguon tai.lieu . vn