PHẾ PHỤ LIỆU TRONG CNSX ĐƯỜNG HOÀN CHỈNH 1

Mục lục
Chương 1: Tổng quan về nghuyên liệu và phế phụ liệu...................................2
1.1

Tổng quan về nguyên liệu......................................................................2

1.2

Phế phụ liệu............................................................................................6

Chương 2: Phân tích hướng tận dụng..............................................................11
2.1 Quy trình sản xuất đường..........................................................................11
2.2 Hướng tận dụng của phế thụ liệu...............................................................13
2.3 Giới thiệu từng sản phẩm.........................................................................13
Chương 3: Quy trình sản xuất của phế phụ liệu.............................................17
3.1 Quy trình sản xuất cồn etylic.....................................................................17
3.2 Quy trình sản xuất axit citric.....................................................................23
3.3 Quy trình sản xuất rượu gum....................................................................26
3.4 Quy trình sản xuất phân bón.....................................................................32
Chương 4: Hướng tận dụng mới......................................................................37
Chương 5: Kết luận...........................................................................................41
Chương 6 Tài liệu tham khảo...........................................................................47


LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình làm báo cáo tiểu luận với đề tài “Tận dụng và xử lý phế phụ
liệu trong cơng nghệ sản xuất đường từ mía” nhóm đã nhận được sự dẫn dắt, giúp đơ
nhiệt tình của các thầy bộ môn Đỗ Viết Phương Viện Công nghệ Sinh học - Thực
phẩm ở trường Đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh để hoàn thành tiểu luận
này.

Trong q trình làm tiểu luận, nhóm được biết thêm nhiều kiến thức làm hành
trang để làm báo cáo tốt nghiệp sau này. Dù đã chỉnh sửa và bổ sung nhiều lần nhưng
khơng thể tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận được sự góp ý của mọi người.
Xin chân thành cảm ơn.

Page |1


CHƯƠNG 1 :TỔNG QUAN VỀ NGHUYÊN LIỆU VÀ PHẾ PHỤ LIỆU
1.1 Tổng quan về nguyên liệu
Nước ta nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, nhiều vùng đất đai từ Bắc đến Nam
rất thuận tiện cho phát triển trồng mía, nhất là các tỉnh ven biển miền Trung và Đông
Nam bộ. Vì thế ngành sản xuất đường mía có tiềm năng rất lớn.

Hình 1: Năng suất mía của Việt Nam vẫn thấp so với bình qn chung thế giới.
Tổng diện tích trồng mía nguyên liệu là 300.000ha (hơn 280.000ha là vùng
nguyên liệu tập trung); năng suất mía bình qn 68 - 70 tấn/ha (phấn đấu đến 2030 đạt
75 - 80 tấn/ha); chữ đường bình quân 11 - 12 CCS (đến 2030 đạt 12 - 13 CCS); sản
lượng mía 21 triệu tấn (đến 2030 đạt 24 triệu tấn); năng suất đường trên mợt đơn vị
diện tích đạt 7 tấn/ha (đến 2030 là 8,5 tấn/ha); sản lượng đường khoảng 2 triệu tấn
(đến 2030 đạt 2,5 triệu tấn); điện sinh khối từ bã mía đạt khoảng 1,1 triệu (MWh/năm,
20 - 30% lên lưới điện quốc gia); cồn từ mật rỉ đạt khoảng 42.500 tấn cồn 100%/năm;
600.000 tấn phân hữu cơ/năm và 350.000 tấn phân vi sinh/năm (phân vi sinh hữu cơ từ
bã bùn mía)… [1] phát triển sản xuất đường mía là mợt định hướng đúng đắn, quan
Page |2


trọng. Tuy nhiên, sản xuất đường sử dụng một lượng lớn nước và cũng thải ra một
lượng không nhỏ nước thải giàu chất hữu cơ dễ chuyển hóa, gây ơ nhiễm mơi trường
đặc biệt là mơi trường nước. [2]

Hình 1.2: Chất thải mía đường.
( Nguồn: Trần Thị Hằng on 07/07/2017.Giải pháp mơi trường, Blog Mơi
trường, Mơi trường, Tin mới.)
Đã có một vài nghiên cứu về xử lý nước thải và tái sử dụng các chất thải của sản
xuất đường. Song việc ứng dụng và triển khai rộng rãi một cách có hiệu quả cịn nhiều
hạn chế. Đặc biệt việc xử lý nước thải còn nhiều bất cập. Nhiều hệ thống xử lý được
xây dựng với vốn đầu tư lớn nhưng hoạt động không hiệu quả hoặc không hoạt động
được gây tốn kém và làm nản lòng các nhà sản xuất. Trong tình hình đó, việc đầu tư
nghiên cứu để kế thừa và lựa chọn quy trình cơng nghệ xử lý khả thi là rất cần thiết.

Page |3


Bảng 1. Thành phần hóa học của chất thải rắn từ sản xuất đường
(% Khối lượng)
Mật rỉ

Bùn lọc

Bã mía

Nước

26

Nước

75

Nước

50,0

Đường

51

Sáp, chất

3,5

Xenlulo

22,5

béo
Chất khử

3

Xơ

7,5

Pentoza

16,0

chất

4,5

Đường

4,0

Lignin

9,0

Acid hữu cơ

5,6

Protein

3,0

Sáp,

1,5

Hợp
nitơ

Protein
Tro

10,6

Chất màu

0,5

Tro

7,0

Tro

1,0

Như vậy ta thấy nếu công suất thực ép 7,2 triệu tấn ở 40 nhà máy đường tổng
lượng mật rỉ thu được khoảng 324.000 tấn. Như vậy, việc xử lý rỉ đường và sử dụng rỉ
đường phế phụ phẩm là cần thiết cho các nhà máy sản xuất đường. Hiện nay, ta có thể
sản xuất cồn từ mật rỉ.
Mật rỉ hiện được sử dụng cho sản xuất mì chính và sản xuất cồn. Tiêu hao mật rỉ
cho sản xuất cồn là 3,4 - 4 kg/1 lít cồn.
Theo báo cáo tổng kết vụ mía đường 2000 - 2001, các nhà máy đường có sản
xuất cồn đã sử dụng hết cơng suất 11 triệu lít/năm. Điều này có nghĩa là sản xuất cồn
có lãi. Vụ 2001 - 2002 với các dự án đã có quyết định đầu tư, tổng cơng suất cồn lên
đến 46,05 triệu lít/năm. Như vậy lượng mật rỉ được sử dụng trong ngành lên tới 156,57
- 184,2 ngàn tấn, chiếm 56,85% tổng lượng mật rỉ. Ngoài ra, ta cịn có thể sử dụng rỉ
đường trong nhiều ngành công nghiệp khác như: sản xuất cồn, sản xuất mì chính, sản
xuất rượu gum, tạo mơi trường ni cấy vi sinh vật...
Tình hình sản xuất và tiêu thụ tại Việt Nam
Nước ta có nhiều vùng trồng mía rất tốt. Ở miền Bắc, mía được trồng nhiều ở các
tỉnh dọc sông Hồng, sông Đáy, sông Mã và sông Lambda. Ở Miền Nam mía được
Page |4

trồng nhiều ở các tỉnh Quảng Nam, Quảng Ngãi, Phú n, Khánh Hịa, Tây Ninh,...
Chúng ta có mợt số nhà máy đường tương đối hiện đại sản xuất đường từ mía như nhà
máy đường Việt Trì (Phú Thọ), sơng lambda (Nghệ An), Lam Sơn (Thanh Hóa) và mợt
số nhà máy đường ở Quảng Ngãi, Phú Yên, Đồng Nai, Bình Dương, Đồng Tháp,...
Để sản xuất đường, hằng năm Việt Nam phải trồng được từ 10 đến 12 triệu tấn
mía cây với diện tích canh tác từ 250.000 đến 300.000 ha chủ yếu là đất bạc màu và
vùng nhiễm phèn nặng (không trồng được các loại cây khác). Chế biến 10 triệu tấn
mía để làm đường sinh ra 250.000 tấn mật rỉ.
Hằng năm, nhà máy đường Sông con sản xuất từ 19.000 đến 20.000 tấn đường
và từ 7.600 đến 8.000 tấn mật rỉ, nhà máy đường liên doanh sản xuất ra từ 110.000 đến
120.000 tấn đường và từ 44.000 đến 48.000 tấn mật rỉ, là nguyên liệu chính để sản
xuất cồn.
Lượng mật rỉ trong nước làm ra tương ứng với 40-50% sản lượng đường, nhưng
nhu cầu của nhiều ngành công nghiệp chế biến trong nước sử dụng để làm ra nhiều
loại hóa chất, cồn, phân bón, thức ăn chăn ni... hiện rất lớn.
Trước khi thực hiện chương trình 1 triệu tấn đường, mật rỉ được xem như là chất
thải, giá rất bán rẻ. Nhưng những năm gần đây, trong vụ ép chính, các nhà máy đường
bán thu được từ 600 đến 700 đồng/kg mật rỉ. Từ đầu năm 2008 đến nay trên thị trường
miền Trung giá mật rỉ đường liên tục tăng, đến nay đã đạt mức kỷ lục 1.500 – 1.600
đ/kg, thậm chí có nơi lên 1.900 đ/kg (năm trước giá chỉ nằm ở mức 250 – 300 đ/kg).
Lượng rỉ đường của Nhà máy đường Cam Ranh và Ninh Hòa tập trung bán cho
Nhà máy sản xuất bột ngọt Vedan, do chi phí vận chuyển bằng đường bợ khá cao nên
giá rỉ đường ở khu vực phía Nam là 500 đồng/ kg nhưng tại Khánh Hòa giá chỉ 380
đồng / Kg, ngoài ra trong năm 2003 Nhà máy sản xuất bột ngọt Vedan đã nhập 2 tàu rỉ
đường của các nước trong khu vực, với hình thức vận chuyển bằng đường thủy. Hàng
năm công ty Vedan cần tới 500000 tấn rỉ đường để sản xuất.

1. 1.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ rỉ đường trên thế giới

Ngành công nghiệp sản xuất đường càng phát triển thì lượng rỉ đường thải ra
càng nhiều. Lượng rỉ đường thải bỏ hằng năm trên toàn cầu vào khoảng 30 triệu tấn.
Page |5


Tuy nhiên hầu hết các công ty đều không chú trọng đến việc đầu tư chế biến rỉ đường.
Ở một số nơi thì bán đi với giá rẻ cho các ngành cơng nghiệp như sản xuất cồn, mì
chính, nấm men cơng nghiệp, thức ăn chăn ni, thậm chí có nơi cịn bỏ đi khơng
dùng đến.
Brazil là nước sản xuất đường lớn nhất trên thế giới, tiếp theo là các nước
Pakistan, Trung Quốc, Thái Lan…Tại khu vực Trung- Nam Brazil các nhà máy đường
đã thu hoạch được 214,3 triệu tấn mía tính đến ngày 31/7/2008, tăng 11,6% so với
mức 192 triệu tấn của cùng kỳ năm trước. Riêng 2 tuần cuối tháng 7/2008, các nhà
máy đường đã thu hoạch được khoảng 38 triệu tấn mía. Như vậy lượng rỉ đường sản
xuất ra là rất lớn. Các nhà máy đường vẫn tiếp tục ưu tiên cho việc tận dụng rỉ đường
để sản xuất ethanol, với khoảng 60% sản lượng mía thu hoạch đã dùng để sản xuất
nhiên liệu ethanol, thay vì đường.
Sản lượng mì chính toàn cầu sản xuất theo phương pháp lên men dự tính khoảng
1,25 triệu tấn/ năm. Nguyên liệu chính dùng để sản xuất mì chính là rỉ đường khoảng 4
tấn rỉ đường cho 1 tấn mì chính, do vậy lượng rỉ đường cần cho việc phát triển ngành
công nghiệp này là vô cùng quan trọng.

1.2 Phế phụ liệu
Sơ lược về rỉ đường và vai trò của rỉ đường.
1.2.1 Giới thiệu chung về rỉ đường
Rỉ đường là một sản phẩm phụ của quá trình sản xuất đường. Đây là một loại
nước cốt được tách ra sau khi kết tinh đường. Có hai loại rỉ đường là rỉ đường củ cải
và rỉ đường mía (tùy tḥc vào nguồn ngun liệu của nhà máy đường). Cả hai loại rỉ
này đều ở thể lỏng, có màu nâu sẫm do được nấu và cơ nhiều lần nên có nhiều
caramen và melanoidin tạo thành.

1.2.2 Thành phần rỉ đường mía

Page |6


Rỉ đường chiếm từ 3- 3.5% trọng lượng mía đường ép. Thơng thường 100 tấn
mía cho ra 3-4 tấn rỉ đường [3]. Ngoài việc có hàm lượng đường saccharose cao, rỉ
đường cịn chứa mợt lượng đáng kể nitrogen, vitamin, các muối vi lượng.
Thành phần rỉ đường phụ thuộc vào giống mía, điều kiện trồng trọt, phương pháp
sản xuất đường, điều kiện vận chuyển bảo quản rỉ đường.
Thông thường rỉ đường có tới 80 - 85% chất khơ, trong đó chủ yếu là đường
saccharose 46 - 54%(C ), đường khử 15 - 20% (và fructose), raffinose 1- 2%, N tổng
12

0,45 - 2,88% và chất khoáng 3 - 4%. Các chất hữu cơ có trong rỉ đường là các acid,
rượu, acid amin, purine và các vitamin. [25]
Bảng 2: Thành phần hoá học và giá trị dinh dưỡng của rỉ đường

Page |7


Page |8


Page |9


Các chất màu của rỉ đường bao gồm các chất caramen, melanoid, melanin và
phức phenol- Fe cường độ màu tăng 3 lần. Khi nhiệt đợ tăng 10 C có thể chia chất

3+

0

màu thành nhiều nhóm:
+ Chất caramen: Xuất hiện nhờ quá trình nhiệt phân saccharose kèm theo loại trừ
nước và không chứa nitơ. Khi pH không đổi, tốc độ tạo chất caramen tỷ lệ thuận với
nhiệt độ phản ứng.
+ Phức chất polyphenol- Fe : Là Fe - brenzcatechin có màu vàng xanh không thể
3+

3+

loại hết ở giai đoạn làm sạch nước mía và đi vào rỉ đường.
+ Melanoidin: Sản phẩm ngưng tụ của đường khử và axit amin mà chủ yếu là
axit aspartic. Sản phẩm ngưng tụ quen biết nhất là axit Furcazinic đóng vai trị quan
trọng làm tăng đợ màu của rỉ đường.
+ Melanin: Hình thành nhờ phản ứng oxy hoá khử các axit amin thơm nhờ xúc
tác của enzyme polyphenol oxidase khi có mặt của O và Cu .
2

2+

Bảng 3: Thành phần tro so với chất khô của rỉ đường mía và củ cải đường

P a g e | 10


Thành phần
KO

CaO
SiO
PO
MgO
Na O
Al O
Fe O
Dư lượng CO
Dư lượng SO
Cl
Tổng số
2

2

2

5

2

2

3

2

3

2

2

-

Rỉ đường mía
3.5
1.5
0.5
0.2
0.1
0.2
1.6
0.4
8.0

Rỉ đường củ cải
3.9
0.26
0.1
0.06
0.16
1.3
0.07
0.02
3.5
0.55
1.6
11.52

Các chất phi đường vơ cơ chủ yếu là các loại muối tìm thấy trong thành phần tro
của rỉ đường. Đợ tro của rỉ đường mía thấp hơn độ tro của rỉ đường củ cải.
Muối Kali có nhiều trong rỉ đường tiếp đến là canxi và dư lượng SO . Điều này
2

do muối Kali được dùng để bón cho mía cịn muối canxi và gốc sunfat được thêm vào
giai đoạn xử lý nước mía và đường tinh luyện.
1.2.3 Thành phần các chất sinh trưởng
Ngoài các nguyên tố kim loại, á kim kể trên, rỉ đường cnf chứa nhiều nguyên tố
cộng với lượng cực kỳ nhỏ chỉ có thể tính bằng mg/kg rỉ đường như:
Fe= 115(mg/kg); Zn=34 (mg/kg); Mn=18 (mg/kg); Cu= 4.9 (mg/kg); b=3
(mg/kg); Co= 0.59 (mg/kg); Mg = 0.2 (mg/kg).
Bảng 4: Thành phần một số chất sinh trưởng của rỉ đường mía.

Loại chất sinh trưởng
B
B
B
Axit nicotic
Axit pantotenic
Axit folic
Biotin
1
2
6

Rỉ đường mía
Mexico
140.00
700.00

12.00
65.00

Cuba
10.80

Mỹ
830.00
250.00
650.00
2.10
2.14
3.80
120.00
P a g e | 11


Rỉ đường mía rất giàu các chất sinh trưởng như: patotenic, nicotinic, folic, B1 B
,

2

đặc biệt là biotin.

1.1.3 Vi sinh vật trong rỉ đường mía
Có rất nhiều vi sinh vật trong rỉ đường mía. Đa số chúng có từ ngun liệu, mợt
số nhỏ từ khơng khí, nước, đất vào dịch đường. Loại nào chịu được tác dụng nhiệt hay
tác dụng của hố chất thì tồn tại. Người ta chia rỉ đường thành 3 loại tùy theo số lượng
vi sinh vật tạp nhiễm.
Bảng 5: Phân loại rỉ đường theo số lượng vi sinh vật tạp nhiễm.

Loại rỉ

Số lượng VSV trong 1g

đường

đường

Đánh giá và xử lý

I

100000

Rất tốt, không cần xử lý

II

100000- 1000000

Trung binh, cần thanh trùng

III

1000000- 5000000

Nhiễm nặng cần xử lý nghiêm
ngặt

P a g e | 12

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH HƯỚNG TẬN DỤNG
2.1 Quy trình sản xuất đường

Page |1


2.2 Hướng tận dụng của phế thụ liệu

2.3 Giới thiệu từng sản phẩm
Ứng dụng của cồn
Ethanol ngày càng trở nên quan trọng và được ứng dụng nhiều trong sản xuất
một số thành phần trong thuốc, nhiên liệu sinh học, dung môi và nguyên liệu cho một
số ngành công nghiệp khác,... Tình trạng biến đổi khí hậu toàn cầu trong những năm
gần đây đã đặt ra những thách thức lớn cho ngành công nghiệp sản xuất ethanol với
Page |2


việc sử dụng các vi sinh vật lý tưởng có thể chịu nhiệt và lên men mạnh. Sự phát triển
của vi sinh vật chịu nhiệt ứng dụng cho các công nghệ sản xuất ethanol là hướng đi
tiềm năng và dự báo sẽ có sự tăng trưởng cao.

ứng dụng của acid citric
Acid citric có nhiều trong các loại họ citrus. Trong nguyên liệu thực vật acid
citric và acid malic thường đi kèm với nhau, có vị ngọt dịu nên thường được dùng để
điều vị trong các sản phẩm rau quả và bánh kẹo. Trong công nghiệp, trước kia acid
citric được sản xuất từ chanh, ngày nay được sản xuất từ rỉ đường bằng phương pháp
lên men acid citric. Acid citric được ứng dụng nhiều trong công nghiệp thực phẩm
(Nước giải khát, bánh, kẹo, mứt, sữa,…), trong cơng nghiệp hóa chất, trong công

nghiệp

nhuộm,

công

nghiệp

luyện kim,…
Giá trị sản phẩm: sản phẩm hiện đang bán trên thị trường với mức giá 70.000130.000 đồng/ kg. [27]
ứng dụng của Rượu rum
Rum là mợt thức uống có cồn chưng cất được làm từ các sản phẩm phụ từ mía,
chẳng hạn như mật, hoặc trực tiếp từ nước mía, bằng mợt q trình lên men và chưng
cất. Rượu chưng cất được, mợt chất lỏng trong suốt, sau đó thường được ủ trong
thùng gỗ sồi.

Page |3


Rum được sản xuất theo các nồng độ khác nhau. Rums nhẹ thường được sử dụng
trong các loại cocktail, trong khi rượu rum "vàng" và "dark" thường được tiêu thụ
thẳng hoặc gọn gàng, trên đá, hoặc được sử dụng để nấu ăn, nhưng hiện nay thường
được dùng sau khi đã được trợn(blend). Rums Premium cũng có sẵn, được thực hiện
để uống trực tiếp hoặc với đá.
Rum đóng mợt phần trong văn hóa của hầu hết các hịn đảo ở Tây Ấn cũng như ở
The Maritime và Newfoundland. Thức uống này có các hiệp hợi nổi tiếng với Hải
qn Hoàng gia (nơi nó được pha với nước hoặc bia để tạo ra grog) và cướp biển (nơi
nó được tiêu thụ như bumbo). Rum cũng từng là phương tiện trao đổi kinh tế phổ biến,
được sử dụng để giúp tài trợ cho các doanh nghiệp như buôn bán nô lệ (xem Thương
mại tam giác), tợi phạm có tổ chức và nổi dậy qn sự (ví dụ, Cách mạng Mỹ và C̣c

nổi dậy Rum của Úc).
Giá trị sản phẩm: sản phẩm hiện đang bán trên thị trường với mức giá 300.0003.000.000đồng/ chai 350 ml.

Ứng dụng của phân bón
- Phân hữu cơ sinh học mang đặc tính chung của dịng phân bón hữu cơ, cung
cấp các dương chất đa-trung-vi lượng cho cây trồng, giúp cân bằng và cải tạo đất trồng
một cách hiệu quả. [15]
Page |4


- Phân bón hữu cơ sinh học được mệnh danh là loại phân bón thân thiện với mơi
trường, ít đợc hại, không gây ô nhiễm môi trường, tiết kiệm nguyên liệu từ nguồn có
sẵn và giảm thiểu chi phí đầu tư nguồn phân bón 15]
- Cung cấp dương chất cần thiết giúp cây trồng phát triển. [15]
- Có khả năng thúc đẩy các vi sinh vật trong đất mạnh mẽ, chuyển đổi nitơ trong
khơng khí sang dạng cây trồng hấp thu được.
- Phân giải các chất khó hấp thu sang chất dễ hấp thu, sản sinh mợt số chất có
khả năng kích thích sự sinh trưởng của cây trồng.
- Phân giải các đợc tố tích tụ trong đất lâu năm, …
- Giúp cân bằng pH, duy trì đợ phì nhiêu cho đất qua giữ nguyên thủy và tăng
cấu trúc đất, bổ sung một lượng mùn lớn cho đất và làm thức ăn cho các vi sinh vật
đất. [15]
- Ức chế và tiêu diệt các mầm bệnh tồn tại trong đất, cung cấp mợt số chất kháng
sinh kích thích cây trồng miễn dịch khắc chế sâu bệnh gây hại, bảo vệ môi trường sống
nhờ giảm được một lượng thuốc bảo vệ thực vật. [15]
Phân bón sinh học làm tăng năng suất, chất lượng cây trồng, không gây ảnh
hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người, cây trồng, không gây ô nhiễm mơi trường
sinh thái, có tác dụng cân bằng hệ sinh thái; khơng làm thối hóa đất mà cịn góp phần
tăng đợ phì nhiêu của đất; có tác dụng đồng hóa các chất dinh dương, tăng năng suất
và chất lượng nông sản; có tác dụng tiêu diệt vi sinh vật gây hại cho cây trồng có

trong đất, giảm thiểu bệnh hại, tăng khả năng đề kháng bệnh cho cây…
Giá trị sản phẩm: sản phẩm hiện đang bán trên thị trường với mức giá 10.00050.0000 đồng/lí

Page |5


CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH SẢN XUẤT CỦA PHẾ PHỤ LIỆU
3.1 Quy trình sản xuất cồn etylic

Thuyết minh quy trình
- Rỉ đường: Nguyên liệu chính quyết định chất lượng cồn và hiệu suất thu hồi có
hàm lượng saccharose 30-33%, đường khử 16-18%, các chất hữu cơ 6-7%, vô cơ 79%.
- Rỉ đường sau khi pha lỗng xuống nồng đợ theo u cầu, ta cho thêm acid
H SO vào với tỷ lệ xác định. Lượng acid cho vào phụ tḥc tính acid của rỉ đường.
2

4

- Rỉ đường sau khi pha loãng và acid hoá, ta tiếp tục bổ sung các chất dinh dương
cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của nấm men trong q trình lên men.
- Mật mía tổng hợp được lên men với sự có mặt của nấm men Saccharomyces
cerevisiae (nấm men). Ảnh hưởng của pH, nhiệt độ, nồng độ đường của dung dịch, và
Page |1


nồng độ nấm men được nghiên cứu. Độ pH thay đổi từ 1 đến 8. Nhiệt độ thay đổi từ
25 đến 45 ℃. Nồng độ đường của dung dịch được lấy từ 50 đến 400 g mợt lít. Lượng
men bổ sung nằm trong khoảng từ 1 đến 8 g mỗi lít. pH tối ưu được tìm thấy là 4.
Nhiệt đợ dung dịch ban đầu tối ưu là 35 ℃. Giá trị tối ưu của nồng độ đường và nồng
độ nấm men lần lượt là 300 và 2 g trên lít. [5] [24]

- Lên men: dịch đường được làm lạnh đến 28 đến 32 oC và được đưa vào thùng
lên men (hay còn gọi là thùng ủ) cùng với 10% men giống. ở đây nấm men sẽ phát
triển và dưới tác dụng của nấm men, đường sẽ biến thành rượu và khí cacbonic cùng
nhiều sản phẩm trung gian khác. Đồng thời dưới tác dụng của amylaza, dextrin tiếp tục
biến thành đường và lên men được glucoza và maltoza. Sau khi lên men xong ta thu
được hỡn hợp gồm rượu-nước-bã cịn được gọi là giấm chín.
– Q trình lên men có thể được thực hiện gián đoạn hay liên tục: Khi lên men gián
đoạn,men giống và dịch đường lúc đầu được bơm song song với nhau vào thùng,
lượng men giống chiếm khoảng 10% so với thể tích thùng lên men,nhưng dịch đường
khơng bơm đầy thùng ngay mà thời gian đổ đầy một thùng lên men kéo dài từ 68 giờ
để hạn chế sự phát triển của tạp khuẩn. Thời gian lên men là 3 ngày. Lên men gián
đoạn có ưu điểm là dễ làm,khi nhiễm tạp khuẩn dễ sử lý tuy nhiên năng suất thu được
từ 1m3 thiết bị thấp.
– Lên men liên tục : Đặc điểm của quá trình lên men liên tục là dịch đường và men
được cho vào thùng đầu – gọi là thùng lên men chính,ln chứa mợt lượng lớn tế bào
trong 1ml dịch. Khi đầy thùng đầu thì dịch lên men sẽ chảy tiếp theo sang các thùng
bên cạnh và cuối cùng là thùng chứa giấm chín. Quá trình lên men được tiến hành như
sau: Đầu tiên men giống được phát triển rồi được đưa vào thùng lên men cấp I, sau đó
được đưa sang thùng lên men cấp II rồi mới được đưa sang thùng lên men chính, sau
đó được đưa sang thùng lên men phụ. Vấn đề chủ yếu của lên men liên tục là phải luôn
luôn khống chế số tế bào ở thùng lên men chính khoảng 100 đến 120 triệu/ml. và phải
đảm bảo vô trùng.
– Ưu điểm nổi bật của sơ đồ lên men liên tục là dùng một lượng lớn men giống ở
thùng lên men chính nên lên men xảy ra nhanh,hạn chế được phát triển của tạp khuẩn.
Đồng thời nhiều men giống khơng những áp đảo được tạp khuẩn mà cịn tạo rượu
nhanh, hạn chế phát triển của chúng. Mặt khác do độ chua của dịch đường cao, pH

Page |2

thấp cũng là yếu tố không thuận lợi cho vi khuẩn và nấm men hoang dại. Sau 24 giờ đã
có 78% đường được lên men trong khi đó ở lên men gián đoạn mới chỉ đạt 42%.
– Tuy nhiên khi lên men liên tục cần tính tốn cẩn thận và có biện pháp cơng
nghệ phù hợp,nếu khơng sẽ phản tác dụng, dễ nhiễm khuẩn hàng loạt và sử lý sẽ rất
tốn kém và giảm hiệu suất.
– Nhiệt độ lên men khống chế như sau : Đối với thùng lên men chính nên giữ ở 25 - 27
thùng lên men phụ từ 27 - 30 các thùng còn lại 27 - 28 . Trong điều kiện làm việc như
vậy quá trình lên men sẽ kết thúc sau 60 đến 62 giờ so với lên men gián đoạn là 72
giờ.
Sau quá trình lên men nhiệt độ dấm 34 đến 35
+ Nồng độ rượu đạt 5 đến 8%V
+ Nồng đợ đường sót 3 đến 5g/l
+ Tinh bợt sót 4 đến 6g/l
+ pH = 4,8 – 5,2
- Quá trình chưng cất và tinh chế:
Chưng cất là quá trình tách rượu cùng các tạp chất dễ bay hơi ra khỏi dấm chín,
kết thúc q trình ta thu được cồn thơ.
Tinh chế là q trình tách các tạp chất ra khỏi cồn thô và nâng cao nồng đợ, kết
thúc q trình ta thu được cồn tinh chế.
Hệ thống chưng cất và tinh chế gồm 3 tháp và các thùng làm lạnh ngưng tụ cồn,
trong đó gồm 3 tháp chính:
Tháp thơ: có tác dụng tách rượu khỏi dấm chín để thu cồn thơ.
Tháp trung gian: Chủ yếu tách andehit ra khỏi cồn thô và thu một phần cồn đầu.
Tháp tinh chế: tách các tạp chất còn lại và nâng cao độ cồn đạt tiêu chuẩn.

Page |3


Sơ đồ hệ thống chưng luyện bán liên tục.

Trong đó :
1-Thùng chưng cất thô;
2-Thùng ngưng tụ cồn thô
3-Thùng tạp chứa cồn thơ
4-Tháp tinh chế
5-Bình ngưng tụ
6-Bình ngưng tụ
7-Bình làm lạnh
8-Bình làm lạnh
Để tách cồn thô khỏi giấm và tinh chế để nhận được cồn tinh chế có chất lượng
cao ta có thể thực hiện theo các phương pháp sau: phương pháp gián đoạn, phương
pháp bán liên tục và phương pháp liên tục, trên các sơ đồ thiết bị khác nhau, từ đơn
giản đến phức tạp, tuỳ theo điều kiện, vốn đầu tư và yêu cầu chất lượng của cơ sở sản
xuất. ở đây tơi chỉ xin trình bày về phương pháp bán liên tục và phương pháp liên tục
do có tính hiệu quả kinh tế trong sản xuất cơng nghiệp mà phương pháp gián đoạn
không đáp ứng được. Hơn nữa đây là phương pháp đang được dùng chủ yếu trong sản
xuất trên thế giới.

Page |4


Thiết bị lên men

Q trình lên men rượu là mợt q trình vơ trùng và khơng có ơ nhiễm, nồi lên
men áp dụng hệ thống vô trùng, đã làm giảm sự ơ nhiễm của vi sinh vật trong khơng
khí, kéo dài thời hạn sử dụng và bảo đảm chất lượng của sản phẩm, trên nồi lên men
có lắp mợt bàn và túi cặp, có thể thơng qua các vật liệu làm nguội và gia nhiệt, dung
lượng từ 100L—15000L, theo phạm vi sử dụng nồi lên men có thể chia thành nồi lên
men vi sinh vật, nồi lên men bia, nồi lên men rượu.
Bảng phân loại cồn theo TCVN – 71

Cồn

Chỉ tiêu chất lượng

Cồn loại I

Nồng độ rượu Etylic, %V

≥ 96

95

8

20

≤ 30

50

Hàm

lượng

aldehyt

tính

theo

Aldehytaxetic, mg/l
Hàm lượng este tính theo Axetat etyl, mg/l

loại

II

Page |5


Hàm lượng dầu fusel tính theo alcol

30

60

Hàm lượng Metanol, %V

0, 006

0,1

Hàm lượng axit tính theo axit axetic, mg/l

9

18

Khơng

Khơng

izoamylic và izobutylic với hỡn hợp 3:1, mg/l

Hàm lượng furfurol

được có

được có

Thời gian oxy hố, phút

25

20

Màu sắc

Trong suốt, khơng màu

Page |6