1. Trang Chủ
  2. Hoá học
  3. Lên men rượu

Lên men rượu

Lên men rượu là quá trình phân giải đường Lên men rượu là quá trình phân giải đường thành rượu và CO2 dưới tác dụng của vi thành rượu và CO2 dưới tác dụng của vi sinh vật. sinh vật. Trong tất cả các quá trình chuyển hóa Trong tất cả các quá trình chuyển hóa glucid do vi sinh vật gây ra, sự lên men glucid do vi sinh vật gây ra, sự lên men rượu được ứng dụng rât rộng rãi trong rượu được ứng dụng rât rộng rãi trong công nghiệp, ứng dụng này đã có từ thời công nghiệp, ứng dụng này đã có từ thời xưa 

Thể loại Tài liệu miễn phí Hoá học

Số trang 30

Ngày tạo 8/29/2018 5:47:52 PM +00:00

Loại tệp PPT

Kích thước

Tên tệp

Tải Lên men rượu (.pdf)

Xem mẫu

  1. Lên men rượu  Hồ Vân Toai ̣ 1
  2. • Lên men rượu là quá trình phân giải đường  thành rượu và CO2 dưới tác dụng của vi  sinh vật.  • Trong tất cả các quá trình chuyển hóa  glucid do vi sinh vật gây ra, sự lên men  rượu được ứng dụng rât rộng rãi trong  ́ công nghiệp, ứng dụng này đã có từ thời  xưa sơ bộ để sản xuất rượu vang, bia và  các nước uống giải khát lên men khác. Hồ Vân Toai ̣ 2
  3. Cơ chế lên men rượu  Hồ Vân Toai ̣ 3
  4. • Đường và các chất dinh dưỡng của môi  trường lên men, đâu tiên được hấp thụ trên  ̀ bề mặt và sau đó khuếch tán qua màng  bán thấm và hâp thu vào bên trong tế bào  ́ ̣ nấm men, sự phân hủy đường thành rượu  trong tế bào nấm men xảy ra bằng hàng  loạt các phản ứng với sự tham gia rất phức  tạp của rât nhiều enzyme khác nhau,cuối  ́ cùng của quá trình lên men là sự chuyển  hóa axit pyruvic thành rượu etylic và khí  CO2.  Hồ Vân Toai ̣ 4
  5. • Phương trình tổng quát nêu ở trên chỉ cho  thấy nguyên liệu đầu và sản phẩm chính  còn thực ra quá trình lên men rất phức tạp  qua nhiều giai đoạn và tạo thành nhiều  sản phẩm phụ: glyxerin, aldehyt axetic,  các axit xucsinic, axetic, lactic và xitric,  các este và rượu bậc cao. Hồ Vân Toai ̣ 5
  6. Lên men thông thường: khi môi trường có pH từ 4 ­ 5, nó  chia thành từng thời kỳ khác nhau:  Thời kỳ cảm ứng:  • Lượng acetaldehyt (CH3CH=O) được tạo thành còn ít.  • Ion H+ được chuyển từ NADH2 đến glyxeraldehyt­3­ photphat để tạo thành glyxerin 3­photphat. • Sau đó glyxerin 3­photphat bị mất gốc photphat để tạo  thành glyxerin. Thời kỳ tĩnh:  • Lượng acetaldehyt (CH3CH=O) tạo thành đạt được một  lượng nhất định • Axetaldehyt bị khử tạo thành rượu etylic. • Glyxerin chỉ được tạo thành từ thời kỳ cảm ứng do đó nó  chỉ là sản phẩm phụ trong khi lên men trong môi trường  axit. Hồ Vân Toai ̣ 6
  7. Lên men ơ điều kiện kiềm yếu: ̉ • Nếu tiến hành kiềm hoá môi trường bằng Na2CO3,  Nếu tiến hành kiềm hoá môi trường bằng Na K2CO3 hay (NH4)2CO3 thì axetaldehyt vừa bị khử vừa bị  oxi hoá, vì vậy chất nhận H2 từ NADH là glyxeraldehit 3­ photphat và kết quả sẽ tạo thành glyxerin. Như vậy trong  môi trường kiềm ta thu được glyxerin, axit axetic và rượu  etylic.  • Nếu thêm NaHSO3 vào môi trường thì nó sẽ kết hợp với  axetaldehyt thành acetaldehitbisulfitnatri khó tan. Khi đó  không có axetaldehyt làm chất nhận H2, vì vậy lúc này  chất nhận H2 là Dioxyacetonphotphat. Kết quả là tạo  thành glyxerin . • Trong thực tế  người ta có thể thu được 40% glyxerin so  với nguyên liệu ban đầu. • Nếu trong môi trường lên men có các axit amin thì rượu  bậc cao (propanol, izobutanol và izoamylic) được tạo  thành do các axit amin bị khử amin. Hồ Vân Toai ̣ 7
  8. Vi sinh vật lên men rượu  Nấm men • Nấm men là tác nhân cơ bản gây nên quá trình  lên men rượu, tuy nhiên không phải loài nào  cũng lên men đường thành rượu được mà chỉ có  một số loài có khả năng này. Trong sản xuất  hiện nay người ta thường dùng một số loài thuộc  họ Saccharomycesaceae. • Theo đặc tính lên men người ta chia nấm men  thành hai nhóm: nấm men lên men nổi và nấm  men lên men chìm. Hồ Vân Toai ̣ 8
  9. Nấm men nổi: là những nấm men có cường  lực lên men rất nhanh và mạnh. Nhiệt độ  thích hợp cho nấm men này sinh trưởng từ  20 ­ 280C, có tốc độ lên men rất lớn, lượng  đường tiêu thụ rất nhiều. Do sinh ra nhiều  khí CO2 nên các tế bào nấm men ở dưới  sẽ theo CO2 nổi lên trên bề mặt, vì vậy  nấm men hoạt động mạnh hơn và lên men  cả các phân tử đường trên bề mặt. Người  ta thường sử dụng để sản xuất cồn và  bánh mì. Tiêu biểu là loài Saccharomyces  cerevisiae. Hồ Vân Toai ̣ 9
  10. Nấm men chìm: là những nấm men có  cường lực lên men yếu, nhiệt độ thích hợp  từ 5 ­ 100C. Trong quá trình lên men lượng  khí CO2 tạo ra ít và do nhiệt độ thấp nên  nó được giữ lại trong dung dịch lên men.  Nấm men tiếp xúc ít và sau khi lên men  chúng tạo thành váng cặn dưới đáy thùng.  Quá trình lên men chậm và xảy ra từ từ.  Tiêu biểu là loài Saccharomyces  ellipsoideus. Nấm men chìm thường dùng  trong sản xuất bia, rượu vang, sâmpanh. Hồ Vân Toai ̣ 10
  11. Nấm mốc • Nếu sản xuất rượu từ tinh bột thì chúng ta phải qua bước đường hoá  tức là giai đoạn chuyển tinh bột thành đường. Ngày nay người ta  thường sử dụng nấm mốc cho giai đoạn này. Nấm mốc cho enzyme  amylase để chuyển tinh bột thành đường. • Hiện nay người ta thường sử dụng một số loài nấm mốc sau: • Aspergillus oryzae: là nấm mốc có màu vàng, bào tử. Đặc điểm của  nó là có hệ enzyme amilase và protease. Được sử dụng rộng rãi  trong sản xuất tương và nước chấm. • Aspergillus usamii: là nấm mốc có màu xám trắng, rất giàu enzyme  amylase. Được sử dụng rất rộng rãi trong công nghiệp sản xuất rượu. • Aspergillus awamori: là nấm mốc có màu xám đen giàu enzyme  amylase. Được ứng dụng rất rộng rãi trong công nghiệp sản xuất  rượu.  • Mucor rouxii: thường có màu xám trắng, được sử dụng rộng rãi trong  các nhà máy rượu sản xuất theo phương pháp amilo. Khác với cả 3  loài trên phải nuôi cấy trên môi trường đặc, Mucor phát triển tốt trong  môi trường lỏng và tạo nhiều enzyme amylase. Hồ Vân Toai ̣ 11
  12. Vi khuẩn: • Một số vi khuẩn có khả năng lên men chuyển  hóa đường thành rượu như: Sasina ventriculi,  Zymononas mobylis, ngoài ra còn có vi khuẩn  lactic dị hình, vi khuẩn đường ruột hay  Clostridium cũng có khả năng lên men đường  thành rượu etylic, butylic…Tuy nhiên, trong công  nghiệp thực phẩm người ta chủ yếu sử dụng nấm  men trong lên men rượu. • Trong sản xuất một số nhà máy sản xuất còn sử  dụng vi khuẩn lactic để tạo pH môi trường thích  hợp cho quá trình lên men rượu. Tức là sau khi  đường hoá xong người ta cho vi khuẩn lactic vào  môi trường, chúng sẽ phát triển và tạo lượng axit  nhất định, độ axit này thích hợp nấm men phát  triển và tiến hành lên men. Thường người ta sử  dụng vi khuẩn Thermobacterium cereale và vi  khuẩn Denbrue. Hồ Vân Toai ̣ 12
  13. Các yếu tố ảnh hưởng đến sư lên  ̣ men rượu • Nồng độ đường • Oxy  • Độ rượu  • Độ pH  • Nhiệt độ • Số lượng men giống • Thời gian lên men  • Nồng độ CO2 của môi trường  Hồ Vân Toai ̣ 13
  14. Nồng độ đường • Tất cả nấm men chỉ có khả năng lên men các đường đơn  giản như đường đơn (glucose, fructose) và đường đôi  (maltose, saccarose) riêng đường lactose chỉ có nấm  men Saccharomyces lactic sử dụng được. Nấm men  hoàn toàn không có khả năng thủy phân các loại đường  đa. • Nồng độ đường thích hợp nhất cho quá trình lên men  rượu từ 8 ­ 20%. Khi nồng độ đường lớn hơn 30% sẽ ức  chế quá trình lên men rượu. Tuỳ thuộc vào sản phẩm  của quá trình lên men mà người ta sử dụng nồng độ  đường thích hợp. Trong sản xuất cồn người ta sử dụng  nồng độ đường từ 14 ­ 20%, quá trình lên men xảy ra  mạnh và hết lượng đường sau đó người ta chưng cất để  thu cồn. Đối với việc sản xuất rượu vang người ta sử  dụng nồng độ đường từ 16 ­ 25% và dùng nấm men  chìm, nên quá trình lên men chậm và sau khi lên men  vẫn còn một lượng đường trong rượu do vậy rượu vang  có vị ngọt. Còn trong sản xuất bia thường dùng nồng độ  đường từ 9 ­ 12%. Hồ Vân Toai ̣ 14
  15. Oxy • Nấm men là loại vi sinh vật hô hấp tùy tiện. •  Trong điều kiện hiếu khí với sự có mặt của oxy sẽ xảy ra phương  trình phản ứng sau:        C6H12O6 + 6O2 6H2O+ 6CO2 + Q1 → gia tăng sinh khối • Chỉ trong điều kiện yếm khí nó mới tiến hành lên men rượu theo  phương trình:  C6H12O6  2C2H5OH + 2CO2 + Q2   Vì vậy khi có mặt của oxy sẽ kiềm hãm quá trình lên men rượu.  • Hiệu ứng Pasteur: là sự ức chế quá trình lên men rượu khi có mặt của  oxy. Sự chuyển từ lên men sang hô hấp ngoài việc giảm hiệu suất  tạo thành rượu và khí cacbonic còn giảm hiệu suất sử dụng đường. • Vì vậy giai đoạn đầu của quá trình lên men cần thông khí vào môi  trường để kích thích nấm men sinh trưởng tăng sinh khối sau đó  không cần oxy nữa để tạo điều kiện kỵ khí cho quá trình lên men  rượu đạt hiệu suất cao nhất  Hồ Vân Toai ̣ 15
  16. Độ rượu • Rượu được tích tụ dần trong dịch lên men và  chính nó lại là chất độc kìm hãm các nấm men.  Nấm men chịu nồng độ cồn từ 8 ­ 12%, từ 16 ­  18% đại đa số nấm men bị ức chế. Nếu nồng độ  cồn quá cao sẽ ức chế tất cả các nấm men.  • Khả năng chịu cồn của nấm men là nồng độ cồn  ức chế sự phát triển và hoạt động của nấm men  sau 72 giờ nuôi cấy ở nhiệt độ 300C. • Tuỳ theo khả năng nâm men chịu được nồng độ  ́ cồn khác nhau mà người ta sản xuất ra các sản  phẩm khác nhau. Hồ Vân Toai ̣ 16
  17. Độ pH • Độ pH môi trường có ý nghĩa rất quan trọng  trong quá trình lên men rượu. Tuỳ thuộc vào sản  phẩm mà người ta điều chỉnh pH môi trường cho  thích hợp. • pH môi trường axit thì sản phẩm thu được là rượu  etylic. • pH môi trường axit yếu thì sản phẩm thu được là  rượu etylic và glyxerin. • pH môi trường kiềm yếu thì sản phẩm thu được  là rượu etylic, axit axetic và glyxerin. • Bình thường lên men rượu được thực hiện ở pH=  4 ­ 4,5. Để axit hóa môi trường thi người ta  ̀ thường dùng H2SO4 hoặc axit lactic để tạo pH  thích hợp bằng cách cấy vi khuẩn lactic vào sau  đó thanh trùng rồi mới cấy nấm men vào  Hồ Vân Toai ̣ 17
  18. Nhiệt độ Tuỳ thuộc vào nấm men nổi hay nấm men  chìm mà điều chỉnh nhiệt độ môi trường  cho thích hợp. Đối với nấm men nổi nhiệt  độ thích hợp từ 20 ­ 280C, nấm men chìm  nhiệt độ thích hợp từ 5 ­ 100C.  Ngoài ra khi  nhiệt độ từ 28 ­ 300C thì rượu bay hơi làm  cho quá trình lên men xảy ra nhanh hơn.  Hồ Vân Toai ̣ 18
  19. Sô lương men giông ́ ̣ ́ • Thích hợp: 10% thể tích thùng lên men • Nhiều: tạo rượu nhanh, nhưng chất lượng không tốt • Ít: tạo rượu chậm, có thể dễ bị nhiễm và rượu có vị chua Thời gian lên men  • Phụ thuộc nhiều yếu tố • Ảnh hưởng nhiều đến chất lượng rượu về  mùi, vị, tạp chất,…  Hồ Vân Toai ̣ 19
  20. Nồng độ CO2 của môi trường • Hình thành trong qua trinh lên men ́ ̀ • Giảm khả năng sinh sản của nấm men  • Không làm yếu khả năng lên men của  nấm men • Kìm chế sự phát triển của những vi sinh  vật hiếu khí gây hại Hồ Vân Toai ̣ 20
nguon tai.lieu . vn
Toán học Môi trường Vật lý Sinh học Địa Lý Hoá học Nông - Lâm - Ngư Cơ khí - Chế tạo máy Tiếng Anh phổ thông Khoa học ứng dụng Nông - Lâm Kiến thức tổng hợp Giáo dục học Xã hội học