tiểu luận '''' tìm hiểu công nghệ sản xuất rượu và các dòng thải chính''''

Tr-ờng Đại học Bách khoa Hà Nội
Viện KH CN Môi tr-ờng
*******
Bài tiểu luận
môn quá trình sản xuất
Chủ đề:
Tìm hiểu công nghệ sản xuất r-ợu
và các dòng thải chính
Sinh viên thực hiện:
- Trần Ngọc Linh
- Vũ Đức Duy
- Nguyễn Hùng Sơn
Lớp: Môi tr-ờng K51
Thầy giáo h-ớng dẫn:
- Thầy Đinh Bách Khoa
Hà Nội
2
2008
mục lục
Trang
Lời nói đầu 3
Phần một. Công nghệ sản xuất
Ch-ơng 1. Tổng quan
1. Giới thiệu 4
2. Tình hình sản xuất trong n-ớc 4
3. Tình hình sản xuất trên thế giới 5
4. Sơ l-ợc các công nghệ 6
Ch-ơng 2. Qui trình công nghệ
1. Sơ đồ công nghệ 7
2. Nguyên liệu 7
3. Nghiền nguyên liệu 10

4. Nấu nguyên liệu 11
5. Đ-ờng hoá dịch cháo 13
6. Lên men dịch đ-ờng 15
7. Ch-ng cất 18
8. Đặc điểm sử dụng điện, n-ớc 21
Phần hai. Vấn đề môi tr-ờng 22
Kết luận 23
Phụ lục 24
Tài liệu tham khảo 25
3
Lời nói đầu
Trong thời gian học môn Các quá trình sản xuất cơ bản, đ-ợc sự chỉ dẫn của
thầy Khoa, nhóm sinh viên chúng em đã có cơ hội tìm hiểu về Công nghệ sản
xuất r-ợu, cồn etylic và các dòng thải chính trong quá trình sản xuất. Sau đây là
bản báo cáo về nội dung đã tìm hiểu.
Nội dung cơ bản gồm 3 phần:
- Phần 1: Tổng quan, Nguyễn Hùng Sơn viết.
- Phần 2: Qui trình sản xuất, Trần Ngọc Linh viết.
- Phần 3: Vấn đề môi tr-ờng, Vũ Đức Duy viết.
Sự tìm hiểu mới dừng lại ở khía cạnh lý thuyết, và chủ yếu qua sách và các
ph-ơng tiện truyền thông, cho nên chắc chắn còn có nhiều sai sót. Rất mong
đ-ợc sự góp ý của thầy và các bạn để nội dung đ-ợc hoản chỉnh hơn.
Hà Nội, 17/10/2008
Trần Ngọc Linh
4
Phần một. công nghệ sản xuất
Ch-ơng 1. tổng quan
1. Giới thiệu
R-ợu chiết xuất từ gạo hoặc tinh bột, điều này giúp ích cho cuộc sống hàng
ngày của con ng-ời và đồng thời cũng đ-ợc ứng dụng nhiều trong công nghệ chế

biến thức ăn và d-ợc phẩm. ở một số n-ớc còn cùng cồn để pha vào xăng nhằm
giảm chi phí và bảo vệ môi tr-ờng. R-ợu còn là nguyên liệu cho một số ngành
công nghệ khác nh- sản xuất axit axetic, axit xitric. Và r-ợu cũng có thể làm
chất đốt vì 1g cồn khi đốt sinh ra 7 cal.
Công nghệ sản xuất r-ợu đã và đang là một công nghệ chuyên nghiệp lâu đời
ở nhiều n-ớc trên thế giới. Ph-ơng pháp truyền thống là dựa vào kinh nghiệm và
kỹ thuật thủ công. Nh-ng ngày nay, những thiết bị tự động hoá đang đ-ợc đ-a
dần vào sử dụng để tăng hiệu quả sản xuất và đồng thời kiểm soát đ-ợc chất
l-ợng cũng nh- cải thiện đ-ợc vấn đề vệ sinh trong quá trình sản xuất.
2. Tình hình sản xuất r-ợu ở n-ớc ta
Hiện nay ở n-ớc ta chỉ có ba cơ sở làm ra đ-ợc cồn loại I đạt TCVN 71.
Đó là Công ty R-ợu Bia Đồng Xuân Phú Thọ, Công ty R-ợu Hà Nội và Nhà
máy r-ợu Bình Tây. Tỷ lệ loại I cũng ch-a nhiều, riêng r-ợu Đồng Xuân đạt 70
80%. Ngoài ba cơ sở trên, các cơ sở sản xuất còn lại chỉ làm ra đ-ợc cồn loại
II hoặc thấp hơn và hầu hết là cồn từ rỉ đ-ờng.
Công ty R-ợu Hà Nội có công suất thiết kế 10 triệu lít/năm và Nhà máy r-ợu
Bình Tây có công suất thiết kế 20 triệu lít/năm. Nh-ng năm 1997, cả 2 nhà máy
chỉ sản xuất đ-ợc 3,28 triệu lít r-ợu. Năm 1998 Công ty r-ợu Hà Nội nâng sản
l-ợng lên 4,2 triệu lít r-ợu và 1,7 triệu lít cồn.
Ngoài ra, cả n-ớc còn có 26 doanh nghiệp quốc doanh với tổng công suất
thiết kế khoảng 25,8 triệu lít/năm. Tuy nhiên năm 1997 chỉ sản xuất đ-ợc 13,53
triệu lít. Trong 26 doanh nghiệp này chỉ có 3 doanh nghiệp có công suất 1,8 triệu
lít/năm trở lên là Công ty r-ợu n-ớc giải khát Thăng Long, Công ty r-ợu Đồng
Xuân và Công ty Đ-ờng r-ợu Việt Trì.
Công ty r-ợu n-ớc giải khát Thăng Long có công suất thiết kế 5 triệu lít/năm,
sản l-ợng thực tế năm 1997 là 4,8 triệu lít. Sản phẩm chủ yếu là các loại r-ợu
vang, r-ợu Champagne.
Công ty r-ợu Đồng Xuân có công suất thiết kế 600 nghìn lít cồn/năm (t-ơng
đ-ơng 1,8 triệu lít r-ợu/năm). Sản l-ợng cồn sản xuất thực tế hàng năm khoảng
5

700 800 nghìn lít, v-ợt công suất thiết kế. Sản phẩm chủ yếu là các loại r-ợu
pha chế, r-ợu vang, r-ợu champagne.
Các cơ sở sản xuất t- nhân và cổ phần có tổng công suất thiết kế là 4,55 triệu
lít/năm. Vốn đầu t- 6,9 tỷ đồng. Sản l-ợng thực tế sản xuất: năm 1995 khoảng
1,63 triệu lít, năm 1996: 1,84 triệu lít, năm 1997: 2,53 triệu lít. Các cơ sở này
chủ yếu thành lập từ những năm 1990, thiết bị phần lớn chế tạo trong n-ớc,
th-ờng có vốn đầu t- thấp, công suất nhỏ nên thiết th-ờng chắp vá, không đồng
bộ, lao động hoàn toàn thủ công, công nghệ sản xuất trong n-ớc, sản phẩm chủ
yếu tập trung vào sản xuất các loại r-ợu pha chế, một số cơ sở sản xuất r-ợu
vang và champagne, tuỳ theo nhu cầu của thị tr-ờng. Một số cơ sở có đầu t-
th-ờng xuyên cho công nghệ và thiết bị nên sản phẩm t-ơng đối ổn định và tốt,
còn phần lớn các cơ sở khác sản xuất theo thời vụ, đối t-ợng bán hàng chủ yếu
tập trung ở các vùng nông thôn, miền núi, chất l-ợng sản phẩm kém, không ổn
định nh-ng giá thành thấp, nên kinh doanh vẫn có hiệu quả.
Các doanh nghiệp có vốn đầu t- n-ớc ngoài: do chính sách mở cửa của Nhà
n-ớc, mấy năm gần đây các đối tác n-ớc ngoài đã sang Việt Nam liên doanh để
sản xuất r-ợ Sản l-ợng r-ợu mùi và r-ợu trắng của các cơ sở có vốn đầu t-
n-ớc ngoài tăng nhanh trong những năm 1995 đến năm 2000. Năm 2000 đạt 1,6
triệu lít/năm.
Các sản phẩm sản xuất hiện nay ở quy mô công nghiệp chủ yếu là r-ợu pha
chế từ cồn tinh luyện, đa số h-ơng vị của các sản phẩm phụ thuộc chủ yếu vào
h-ơng liệu và chất phụ gia đ-a từ ngoài vào; ch-a có sản phẩm nào đặc tr-ng cho
Việt Nam.
3. Tình hình sản xuất trên thế giới:
Cồn r-ợu đ-ợc con ng-ời xem là sản phẩm thực phẩm nh-ng cũng lại là sản
phẩm có nguy cơ độc hại đối với cơ thể con ng-ời. Tuy nhiên, sản l-ợng cồn mà
thế giới sản xuất ra hàng năm vẫn ngày càng tăng thêm.
Sản l-ợng cồn sản xuất ở một số n-ớc cho trong bảng sau:
Hình 1. Sản l-ợng cồn sản xuất ở một số n-ớc (năm 1958)
6

1323
887
246
240
17
6
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Liờn xụ c M Braxin Phỏp Phn lan B
sn lng (t lớt)
Hầu hết các n-ớc trên thế giới đều dùng cồn để pha chế r-ợu và cho các nhu
cầu khác nhau nh-: y tế, nhiên liệu và nguyên liệu cho các ngành công nghiệp
khác.
Tuỳ theo tình hình phát triển ở mỗi n-ớc, tỷ lệ cồn dùng trong các ngành rất
đa dạng và khác nhau.
ở các n-ớc có công nghiệp r-ợu vang phát triển nh- Italia, Tây Ban Nha,
Môn đô va, cồn đ-ợc dùng để tăng thêm nồng độ r-ợu. Một l-ợng khá lớn cồn
đ-ợc dùng để pha chế các loại r-ợu mạnh, cao độ nh- Whisky, Rartin, Brandy,
Napoleon, Rhum,
Trong thời gian 1954 1955, ở Nhật chỉ có 19,1% cồn đ-a vào pha chế
r-ợu, ở Đan Mạch chỉ 11,6%, còn ở Bỉ cồn đ-a vào pha chế r-ợu mạnh chiếm tới
39% sản l-ợng năm. ở Liên Xô cũ cồn đ-a vào sản xuất các đồ uống chiếm tới
40%; 60% còn lại đ-ợc dùng vào các ngành kinh tế khác
R-ợu và các đồ uống có r-ợu chiếm một vị trí đáng kể trong công nghiệp

thực phẩm. Chúng rất đa dạng, tuỳ theo truyền thống và thị hiếu của ng-ời tiêu
dùng mà các nhà sản xuất làm ra nhiều loại r-ợu mang tên khác nhau. Tuy nhiên
có thể chi thành 3 loại chính: r-ợu mạnh cao độ có nồng độ trên 30% thể tích,
r-ợu thông th-ờng có nồng độ từ 15 30% thể tích, và r-ợu nhẹ có nồng độ
d-ới 15% thể tích.
4. Sơ l-ợc các công nghệ
Dựa vào nguyên liệu có thể có các công nghệ đi từ nguyên liệu chứa tinh bột,
đ-ờng và nguyên liệu chứa xenluloza. Ph-ơng pháp dùng nguyên liệu xenluloza
th-ờng kém hiệu quả kinh tế, do thuỷ phân xenluloza khó khăn hơn thuỷ phân
tinh bột.
Trong sản xuất r-ợu, cồn, công đoạn ch-ng là không thể thiếu đ-ợc trong bất
kỳ công nghệ nào. Có hai ph-ơng pháp ch-ng cất là dùng nồi ch-ng cất và dùng
tháp ch-ng cất.
7
Dùng nồi ch-ng cất có -u điểm là đơn giản, dễ thao tác, r-ợu còn có mùi vị
của các chất đi kèm tạo h-ơng thơm. Ph-ơng pháp này chủ yếu đ-ợc áp dụng ở
các làng nghề và các cơ sở t- nhân, hộ gia đình. Nh-ợc điểm của ph-ơng pháp
này là kém hiệu quả kinh tế, độ tinh khiết không cao, thời gian lâu, từ 6 đến 8
giờ, cần thùng lớn, tốn vật liệu và năng suất thấp, tốn hơi và nhiệt, nồng độ cồn
không ổn định và giảm dần trong quá trình ch-ng. Lúc đầu có thể đạt 75 80%
thể tích, cuối chỉ còn 5 6% thể tích. Nồng độ trung bình từ 20 30%. Tổn
thất r-ợu theo bã nhiều gấp 3 4 lần so với khi dùng tháp ch-ng.
Ph-ơng pháp dùng tháp ch-ng khắc phục đ-ợc các nh-ợc điểm trên, độ tinh
khiết cao, hiệu quả kinh tế cao. ở các n-ớc tiên tiến hiện nay chỉ dùng ph-ơng
pháp này. ở n-ớc ta nhiều xí nghiệp nhỏ và các x-ởng t- nhân cũng đang dần áp
dụng ph-ơng pháp này.
Trong bài tiểu luận này em trình bày công nghệ sản xuất r-ợu đi từ những
nguyên liệu chứa tinh bột hoặc đ-ờng và dùng nồi ch-ng gián đoạn khi ch-ng
cất r-ợu.
Ch-ơng 2. qui trình công nghệ

1. Sơ đồ công nghệ sản xuất r-ợu, cồn etylic:
Hình 2. Sơ đồ công nghệ
8
2. Nguyên liệu dùng trong sản xuất r-ợu:
a. Nguyên liệu chứa tinh bột:
Nguyên liệu chủ yếu mà các nhà máy r-ợu ở n-ớc ta th-ờng sử dụng là sắn,
sau đó là ngô và một phần gạo hoặc tấm.
Củ sắn gồm ba phần chính: vỏ, thịt củ và lõi; ngoài ra còn có cuống và rễ củ.
Vỏ gồm vỏ gỗ và vỏ cùi. Vỏ gỗ cấu tạo chủ yếu là xenluloza. Vỏ gỗ có tác
dụng bảo vệ củ khỏi tác động bên ngoài; đồng thời hạn chế mất n-ớc của củ. Bản
thân vỏ củ cứng nh-ng liên kết không bền với vỏ cùi, do đó dễ mất khi thu hoạch
và vận chuyển. Tỷ lệ vỏ gỗ th-ờng vào khoảng từ 1,5 2 %.
Vỏ cùi dày khoảng 1 3 mm và chiếm 8 15 % khối l-ợng củ. Vỏ cùi
gồm lớp tế bào mô cứng phủ ngoài. Thành phần lớp này cũng chủ yếu là
xenluloza, hầu nh- không có tinh bột nh-ng chứa mủ sắn. Trong thành phần mủ
sắn có chứa các pholyphenol. Tiếp theo là lớp tế bào mô mềm, lớp này ngoài mủ
sắn còn chứa khoảng 5 % tinh bột. Các polyphenol, enzym và linamarin có tác
dụng bảo vệ củ phát triển bình th-ờng tr-ớc thu hoạch, nh-ng khi đã đào bới củ
khỏi đất chúng lại gây trở ngại cho bảo quản và chế biến. Tổng l-ợng các chất
polyphenol trong sắn khoảng 0,1 0,3 %, trong đó có đến 85 90 % tập trung
ở vỏ cùi.
Sau vỏ cùi là khe mủ nơi l-u thông mủ giữa vỏ cùi và thịt củ. Do tác dụng
này nên liên kết giữa vỏ với thịt sắn không bền, dễ tách vỏ khỏi thịt sắn. Lớp tiếp
9
nối là tầng sinh gỗ, với củ phát triển bình th-ờng thì lớp này chỉ nhìn rõ sau khi
luộc chín. Tiếp theo tầng sinh gỗ là thịt sắn chứa nhiều tinh bột, protein và các
chất dầu. Đây là phần dự trữ chủ yếu các chất dinh d-ỡng của củ. Các chất
polyphenol, độc tố và enzym chứa ở thịt củ tuy không nhiều, chỉ 10 15% so
với chúng có trong củ nh-ng vẫn gây trở ngại khi chế biến làm biến màu, sắn bị
chảy mủ sẽ khó thoát n-ớc khi sấy hoặc phơi khô.

Lõi sắn nằm ở trung tâm củ, dọc suốt chiều dài. Thành phần lõi chủ yếu là
xenluloza. Lõi có chức năng dẫn n-ớc và các chất dinh d-ỡng giữa cây và củ,
đồng thời giúp thoát n-ớc khi sấy hoặc phơi khô.
Thành phần của củ sắn t-ơi dao động trong giới hạn khá lớn: tinh bột 20
34%, protein 0,8 1,2%, chất béo 0,3 0,4%, xenluloza 1 3,1%, chất tro
0,54%, polyphenol 0,1 0,3% và n-ớc 60,0 74,2%.
Có thể biểu diễn bằng đồ thị với các giá trị lấy trung bình nh- sau:
Hình 3. Thành phần chính của củ sắn t-ơi
0.27
0.01
0.0035
0.0205
0.0054
0.002
0.671
0.0176
Tinh bt
Protein
Cht bộo
Xenluloza
Cht tro
Polyphenol
Nc
Cht khỏc
Sắn dùng trong sản xuất r-ợu chủ yếu là sắn lát khô hoặc sắn dui. Ngoài sắn
khô ng-ời ta còn dùng gạo tấm và ngô để sản xuất ra cồn có chất l-ợng cảm
quan cao, dùng pha chế các loại r-ợu cao cấp và xuất khẩu.
Thành phần hoá học của một số nguyên liệu chứa tinh bột đ-ợc cho trong
bảng d-ới tính theo % trung bình.
Bảng 1. Thành phần hoá học của một số nguyên liệu

NgôThành phần Sắn khô Gạo tẻ Tấm Cám gạo
vàng đá
N-ớc 14 11 11,5 11-12,0 12,5 13,0
Gluxit lên 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
10
Chất tro 1,79 0,9 17,7 13,6-22,3 1,6 1,1
Chất béo 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
Đối với sản xuất r-ợu thì thành phần quan trọng nhất là gluxit lên men đ-ợc,
gồm tinh bột và một số đ-ờng. Trong đa số gluxit nói chung thì tỷ lệ giữa H và
O đều t-ơng tự nh- trong n-ớc C
n
(H
2
O)
m
. Tuy nhiên, cũng có những gluxit tỷ
lệ giữa H và O không giống nhau nh- trong n-ớc, ví dụ Ramnoza C
6
H
12
O
5
.
b. Nguyên liệu chứa đ-ờng rỉ đ-ờng:
Mật rỉ hay rỉ đ-ờng là thứ phẩm của công nghệ sản xuất đ-ờng, th-ờng
chiếm từ 3 5% so với l-ợng mía đ-a vào sản xuất. Tỷ lệ này phụ thuộc vào
chất l-ợng mía và công nghệ sản xuất.
Từ 1 tấn mật rỉ chúng ta có thể thu đ-ợc: 300 lít cồn 100

o
, 50 kg nấm men
bánh mì, 160 kg CO
2
lỏng, 14 kg glyxerin, 14,2 kg mì chính và một số sản phẩm
khác.
Thành phần mật rỉ phụ thuộc vào giống mía, đất đai trồng trọt và điều kiện
canh tác cũng nh- công nghệ sản xuất đ-ờng. Bình th-ờng l-ợng chất khô trong
mật rỉ chiếm 80 85%, n-ớc chiếm 15 20%. Có nhà máy rửa nhiều n-ớc
sau ly tâm đ-ờng nên l-ợng chất khô giảm còn 70 75%.
Trong số các chất khô thì đ-ờng chiếm tới 60%, gồm 35 40% là saccaroza
và 20 25% là đ-ờng khử. Số chất khô còn lại gọi chung là chất phi đ-ờng và
gồm 30 32 % là hợp chất hữu cơ và 8 10% là chất vô cơ.
Hợp chất hữu cơ gồm các chất chứa nitơ, cacbon, oxy và hydro. Chất hữu cơ
không chứa nitơ gồm có pectin, chất nhầy furfurol và oxymetyl furfurol, axit,
Ngoài ra còn chứa các chất khử nh-ng không lên men đ-ợc nh- caramen, chất
màu, Hợp chất hữu cơ chứa nitơ phần lớn là dạng amin nh- glutamic, lơxin,
alamin, L-ợng nitơ trong rỉ đ-ờng mía chỉ khoảng 0,5 1%, ít hơn so với rỉ
đ-ờng củ cải (1,2 2,2%). Do chứa ít nitơ nên khi lên men dịch rỉ đ-ờng ng-ời
ta phải bổ sung nguồn nitơ từ ure hoặc amoni sunfat.
Ngoài bổ sung nguồn nitơ, ng-ời ta cần thêm nguồn photpho để giúp cho sự
phát triển bình th-ờng của nấm men. Theo số liệu của Marinchenco, hàm l-ợng
axit photphoric chiếm 6% chất khoáng, t-ơng đ-ơng 0,6% khối l-ợng mật rỉ sẽ
không đủ cho dinh d-ỡng của nấm men. Trong sản xuất r-ợu từ rỉ đ-ờng tr-ớc
đây, ng-ời ta có bổ sung nguồn photpho ở dạng supe photphat với số l-ợng 1%
so với mật rỉ.
3. Nghiền nguyên liệu
Nghiền nguyên liệu nhằm mục đích phá vỡ cấu trúc màng tế bào thực vật, tạo
điều kiện giải phóng các hạt tinh bột khỏi các mô. Tr-ớc đây nguyên liệu đ-a
11

vào nấu r-ợu th-ờng để nguyên dạng hạt hoặc lát to, ngày nay nguyên liệu đ-ợc
nghiền nhỏ với mức độ khác nhau rồi đ-a vào nấu ở áp suất và nhiệt độ phù hợp
nhằm biến tinh bột thành dạng hoà tan.
Hiện nay nguyên liệu đ-ợc nghiền trên nhiều kiểu máy khác nhau. ở n-ớc ta,
tại các nhà máy r-ợu th-ờng dùng máy nghiền búa có cấu tạo nh- sau:
Hình 4. Máy nghiền búa
Muốn nghiền nhỏ ta dùng búa mỏng có chiều dày 2 đến 3 mm. Khi nghiền
thô dùng búa có chiều dày 6 10mm. Tốc độ quay của búa 75 80 m/s
(t-ơng đ-ơng 2750 vòng/phút). Khi nghiền, các phần nhỏ lọt qua rây đ-ợc quạt
hút và đẩy ra ngoài. Phần lớn ch-a lọt qua rây đ-ợc tiếp tục nghiền nhỏ. Năng
suất của máy còn phụ thuộc mức độ nghiền và kích th-ớc rây. Lỗ rây bé thì năng
suất giảm, mặt rây nhanh bị hỏng. Tuỳ theo chế độ nấu mà thay đổi kích th-ớc
lỗ mặt rây. Với sắn khô khi nấu ở áp suất th-ờng có dùng amylaza chịu
nhiệt, nghiền càng mịn càng tốt.
Hiện nay ng-ời ta đã chế tạo máy nghiền búa với năng suất 1000; 2000 và
3000 kg/h.
ở n-ớc ta các x-ởng cơ khí th-ờng chế tạo các máy nghiền búa có năng suất
từ 200 đến 500 kg/h.
4. Nấu nguyên liệu:
12
Trong các dạng nguyên liệu nh- gạo, ngô, khoai, sắn, hạt tinh bột luôn
nằm trong các màng tế bào. Khi nghiền chỉ một phần các màng đó bị phá vỡ,
phần lớn màng tế bào còn lại sẽ ngăn cản sự tiếp xúc của enzym amylaza với
tinh bột. Mặt khác, ở trạng thái không hoà tan, amylaza tác dụng lên tinh bột rất
chậm và kém hiệu quả. Vì vậy mục đích chủ yếu của nấu nguyên liệu là nhằm
phá vỡ màng tế bào của tinh bột, tạo điều kiện biến chúng thành trạng thái hoà
tan trong dung dịch.
Trong quá trình nấu, phần lớn màng tế bào của nguyên liệu ch-a nghiền vẫn
giữ nguyên cấu tạo của chúng và chỉ bị phá vỡ khi khuấy trộn hoặc phóng cháo
qua van hẹp sang thiết bị lớn hơn. Lúc đó sẽ xảy ra hiện t-ợng tự bay hơi n-ớc

trong tế bào, thể tích hơi tăng khoảng 1500 lần so với thể tích n-ớc trong tế bào,
nhờ đó màng tế bào bị xé vỡ và tinh bột đ-ợc giải phóng. Tính chất này đ-ợc áp
dụng để chế tạo các thiết bị nấu liên tục. Có thể nói nấu nguyên liệu là quá trình
ban đầu nh-ng rất quan trọng trong sản xuất cồn etylic. Các quá trình kỹ thuật
tiếp theo tốt hay xấu phụ thuộc rất nhiều vào kết quả nấu nguyên liệu.
Nấu nguyên liệu có thể thực hiện theo một trong ba ph-ơng pháp: gián đoạn,
bán liên tục và liên tục. Tuỳ theo điều kiện trang bị mỗi n-ớc, mỗi cơ sở sản xuất
có thể chọn cho mình ph-ơng pháp phù hợp, nhằm đạt hiệu quả cao nhất trong
hoàn cảnh cho phép.
ở n-ớc ta, các nhà máy r-ợu dùng chủ yếu ph-ơng pháp nấu gián đoạn. Đặc
điểm của ph-ơng pháp là toàn bộ quá trình nấu đều thực hiện trong cùng một
nồi. Ph-ơng pháp có -u điểm là tốn ít vật liệu để chế tạo thiết bị, thao tác đơn
giản, nh-ng có nh-ợc điểm là tốn hơi hơn vì không sử dụng đ-ợc hơi thứ, nấu
lâu ở áp suất và nhiệt độ cao nên gây tổn thất nhiều đ-ờng.
Nguyên liệu đ-a vào nồi nấu có thể để nguyên cả hạt hoặc sắn lát. Tuy nhiên,
hiện nay nguyên liệu hầu hết đ-ợc nghiền thành bột với mức độ to nhỏ khác
nhau nhằm mục đích tăng năng suất và hạn chế tổn thất do kéo dài thời gian nấu.
Quá trình nấu đ-ợc thực hiện nh- sau:
Cho toàn bộ l-ợng n-ớc vào nối với tỷ lệ 3,4 4 lít/kg nguyênliệu tuỳ thuộc
hàm l-ợng tinh bột. Cho cánh khuấy làm việc rồi đổ bột vào, đậy kín nắp và bắt
đầu xông hơi sao cho 45 60 phút thì áp suất trong nồi đạt yêu cầu. Lúc đầu
cần mở van xả để đuổi hết không khí và khí không ng-ng cho tới khi van xả
thoát ra chỉ có hơi n-ớc bão hoà. Đóng bớt van xả và khi áp suất đạt tới áp suất
nấu ta bắt đầu tính thời gian. áp suất và nhiệt độ nấu cao hay thấp là tuỳ theo
trạng thái của nguyên liệu, bột to nhỏ hay ch-a nghiền. Đối với bột th-ờng nấu ở
áp suất 3 3,5 kg/cm
2
, thời gian duy trì 60 70 phút. Còn ngô hạt hay sắn lát
thì phải nấu ở áp suất 4,5 5 kg/cm
2

trong khoảng 80 90 phút. Tốt nhất là
nên nghiền nguyên liệu và nấu ở 3 3,5 kg/cm
2
t-ơng đ-ơng nhiệt độ 130
140
o
C.
Đối với nguyên liệu kém phẩm chất cho phát triển của vi sinh vật, cần căn cứ
vào chất l-ợng mà định ra chế độ nấu phù hợp. Nguyên liệu bảo quản lâu kém
phẩm chất th-ờng nấu ở áp suất và nhiệt độ thấp hoặc rút ngắn thời gian duy trì.
13
Nồi nấu gián đoạn có hình dáng nh- hình vẽ theo sau đây:
Hình 5. Cấu tạo nồi nấu gián đoạn
Trong giai đoạn cuối của nấu nguyên liệu, thỉnh thoảng ta cần lấy mẫu để
kiểm tra mức độ nấu chín của tinh bột. Độ chín của tinh bột có thể kiểm tra bằng
kính hiển vi hay căn cứ vào tốc độ chảy của dịch cháo khi lọc, nh-ng kém tin
cậy. Hiện nay ng-ời ta vẫn dựa vào kinh nghiệm cảm quan của công nhân vận
hành. Cháo đ-ợc xem nh- chín nếu có mùi thơm nhẹ, màu vàng rơm hoặc cánh
gián. Nếu màu tối xẫm, mùi khét, vị đắng là do bị cháy, còn nếu cháo có màu
bợt trắng, mùi ngái thì xem nh- ch-a chín.
Nấu xong ta mở van từ từ và phóng cháo sang thùng đ-ờng hoá. Thời gian
phóng cháo 10 15 phút. Toàn bộ chu kỳ nấu kéo dài khoản 2,5 3 giờ.
5. Đ-ờng hoá dịch cháo
Nấu xong, tinh bột trong dịch cháo đã chuyển sang trạng thái hoà tan nh-ng
ch-a thể lên men trực tiếp để biến thành r-ợu đ-ợc mà phải trải qua quá trình
thuỷ phân do xúc tác của amylaza để biến thành đ-ờng. Quá trình trên đ-ợc gọi
là đ-ờng hoá và đóng vai trò quan trọng trong công nghệ sản xuất cồn etylic. Nó
quyết định phần lớn hiệu suất thu hồi r-ợu do giảm bớt hoặc gia tăng đ-ờng và
tinh bột sót sau khi lên men.
Muốn đạt hiệu quả cao trong quá trình thuỷ phân tinh bột thì vấn đề quan

trọng tr-ớc tiên là chọn tác nhân đ-ờng hoá.
14
Tr-ớc kia ng-ời ta hay dùng axit HCl hoặc H
2
SO
4
để thuỷ phân tinh bột,
nh-ng hiện nay rất ít dùng vì giá thành cao mà hiệu suất thu hồi r-ợu lại thấp. ở
nhiều n-ớc châu Âu vẫn còn dùng amylaza của thóc mầm (malt đại mạch) để
thuỷ phân tinh bột trong sản xuất r-ợu, nh-ng hiện nay phần lớn các n-ớc đều
dùng amylaza nhận đ-ợc từ nuôi cấy vi sinh vật. Hầu hết các nhà máy r-ợu ở
n-ớc ta đều dùng amylaza thu đ-ợc từ nuôi cấy nấm mốc; mấy năm gần đây có
mua thêm chế phẩm amylaza của hãng Novo Đan Mạch để dùng trong nấu, dịch
hoá và đ-ờng hoá.
Đ-ờng hoá dịch cháo nấu có thể tiến hành theo ph-ơng pháp gián đoạn hoặc
liên tục trên các sơ đồ thiết bị khác nhau, nh-ng dù theo ph-ơng pháp nào thì
quá trình đ-ờng hoá cũng bao gồm:
- Làm lạnh dịch cháo tới nhiệt độ đ-ờng hoá.
- Cho chế phẩm amylaza vào dịch cháo và giữ ở nhiệt độ trên trong thời
gian xác định để amylaza chuyển hoá tinh bột thành đ-ờng.
- Làm lạnh dịch đ-ờng hoá tới nhiệt độ lên men.
Đ-ờng hoá gián đoạn đ-ợc thực hiện trong một thiết bị gọi là thùng đ-ờng
hoá.
Các phản ứng chính khi đ-ờng hoá:
(C
6
H
10
O
5

)
n
+ nH
2
O nC
12
H
22
O
11
C
12
H
22
O
11
2C
6
H
12
O
6
Thùng đ-ờng hoá gián đoạn có cấu tạo t-ơng tự thùng đ-ờng hoá liên tục
một lần. Dung tích thùng đ-ợc tính dựa vào thể tích của mẻ nấu và theo tỷ lệ
1,3m
3
thùng/1m
3
cháo. Chiều cao thùng th-ờng vào khoảng 0,5 0,6 so với
đ-ờng kính. Bên trong có cánh khuấy với tốc độ 50 60 vòng/phút nhằm giúp

cho quá trình làm lạnh đ-ợc nhanh. Diện tích truyền nhiệt cần lấy bằng 3 5
m
2
/m
3
cháo (dùng ống đồng đỏ).
Bơm dịch đ-ờng phải chọn sao cho sau 10 15 phút có thể bơm hết dịch
chứa trong thùng và đặt bơm thấp hơn đáy thùng khoảng 0,6 0,8m.
Tr-ớc khi tiến hành, thùng phải đ-ợc vệ sinh sạch sẽ, đóng các van đáy, sau
đó có thể thực hiện theo cách sau (cách này th-ờng đ-ợc sử dụng ở các nhà máy
n-ớc ta):
Cho toàn bộ dịch cháo nấu vào thùng đ-ờng hoá, tiếp đó bật cánh khuấy, mở
n-ớc làm lạnh tới 70
o
C, cho tiếp chất sát trùng fluosilicat natri với số l-ợng 2%
oo
,
cho 5 10% chế phẩm amylaza vào để dịch hoá rồi tiếp tục làm lạnh đến 60
o
C
và cho nốt 90 95% l-ợng chế phẩm amylaza còn lại. Thời gian đ-ờng hoá
(tr-ớc 1972) kéo dài đến 4 giờ. Sau đó mới làm lạnh đến nhiệt độ lên men.
Hình 6 Thùng đ-ờng hoá
15
Cách làm này có -u điểm là hoạt độ amylaza bị giảm không đáng kể do ít
tiếp xúc với nhiệt độ cao nh-ng lại có các nh-ợc điểm sau:
- Làm nguội đến 70
o
C mới cho amylaza vào để dịch hoá, do đó tinh bột sẽ
bị lão hoá nhiều, dịch đặc, độ nhớt cao ảnh h-ởng đến làm việc của cánh

khuấy.
- Do kéo dài thời gian ở nhiệt độ gần 60
o
C nên amylaza vẫn mất hoạt tính
nhiều. Có cơ sở do thiết bị đ-ờng hoá lớn nh-ng diện tích truyền nhiệt
nhỏ nên thời gian làm lạnh tới nhiệt độ lên men quá dài (10 12 h); do
đó amylaza mất nhiều hoạt tính.
- Tr-ớc 1992, chế phẩm amylaza của ta đ-ợc nuôi cấy theo ph-ơng pháp bề
mặt, sau đó vò tơi và cho thẳng vào nồi đ-ờng hoá, không qua sát trùng
chế phẩm thô. Cách làm này dẫn đến nhiễm khuẩn dịch đ-ờng, làm tăng
độ chua và giảm hiệu suất lên men.
Quá trình làm lạnh đ-ợc thực hiện bằng hệ thống ng-ng tụ.
Hình 7. Hệ thống ng-ng tụ
16
6. Lên men dịch đ-ờng:
Đ-ờng hoá xong, dịch đ-ờng đ-ợc làm lạnh tới 28 32
o
C và bơm vào thùng
lên men (còn gọi là thùng ủ). ở đây d-ới tác dụng của nấm men, đ-ờng sẽ biến
thành r-ợu và khí cacbonic cùng với nhiều sản phẩm trung gian khác. Lên men
xong ta thu đ-ợc hỗn hợp gồm r-ợu n-ớc bã gọi là giấm chín hay cơm
hèm.
Ph-ơng trình chính lên men r-ợu:
C
6
H
12
O
6
2C

2
H
5
OH + 2 CO
2
+ Q
Khi lên men có khoảng 95% đ-ờng biến thành r-ợu và CO
2
, còn 5% là tạo
các sản phẩm khác và đ-ờng sót.
17
Trong quá trình lên men r-ợu, mỗi phân tử gam glucoza sẽ giải phóng ra
khoảng 50kcal. Năng l-ợng này đ-ợc nấm men sử dụng chừng 20kcal, số còn lại
sẽ thải ra canh tr-ờng do đó làm tăng nhiệt độ dịch lên men. Theo Euler, nhiệt
này là 28kcal.
Lên men đ-ợc tiến hành ở 28 32
o
C và pH = 4,5 5,2. Nhiệt độ cao thì
tổn thất sẽ lớn do tạp khuẩn dễ phát triển, tạo nhiều este aldehyt. Khi lên men ở
29,5
o
C, tổn thất do tạo men là 7,37%; còn ở 17,5
o
C tổn thất do tạo men là 5,32
và nếu lên men dịch đ-ờng ở 10
o
C thì tổn thất do tạo men chỉ chiếm 4,42%
l-ợng đ-ờng có trong dung dịch. Xét về ảnh h-ởng của pH thì tổn thất sẽ ít nhất
khi lên men ở pH = 4,4. Nếu tăng pH thì tổn thất sẽ tăng nhanh và nhiều hơn so
với giảm pH. Giảm từ 5,6 xuống 4,42 hiệu suất lên men tăng 2,3%.

Ngoài sản phẩm chính là r-ợu và CO
2
, còn tạo ra nhiều chất khác, chủ yếu là
các nhóm: axit, este, aldehyt, alcol có số nguyên tử cacbon lớn hơn 2.
Đ-ờng biểu diễn lên men:
Hình 8. Đ-ờng biểu diễn lên men
Lên men có thể tiến hành theo sơ đồ gián đoạn, bán liên tục hay liên tục.
Lên men gián đoạn đ-ợc thực hiện trong thùng lên men hay còn gọi là thùng
ủ th-ờng chế tạo bằng tôn đen, chiều dày tôn phụ thuộc kích th-ớc thùng lớn hay
bé, có thể từ 3 10 mm. Tuỳ theo công suất yêu cầu, dung tích th-ờng có thể
tới 200m
3
. Cấu tạo thùng nh- sau:
Hình 9. Thùng lên men gián đoạn
18
Tr-ớc tiên thùng phải đ-ợc vệ sinh sạch sẽ, các đ-ờng ống và van phải đ-ợc
sát trùng th-ờng xuyên. Sau đó toàn bộ đ-ợc thanh trùng bằng hơi n-ớc. Thời
gian giữ ở 95 100
o
C kéo dài từ 50 60 phút. Thanh trùng xong thùng đ-ợc
làm lạnh tới 30
o
C, tháo hết n-ớc ng-ng rồi đóng van đáy. Men giống và dịch
đ-ờng ban đầu có thể bơm song song để nấm men đ-ợc hoà đều ngay từ đầu.
L-ợng men giống th-ờng chiếm 10% so với thể tích thùng lên men, nh-ng dịch
đ-ờng không bơm đầy thùng ngay mà thời gian đổ đầy một thùng lên men kéo
dài từ 6 8 giờ. Nhờ đó tỷ lệ men giống lúc đầu tăng và hạn chế đ-ợc phát triển
của tạp khuẩn. Thời gian lên men đối với dịch đ-ờng tinh bột là 3 ngày, với dịch
rỉ đ-ờng là 2 ngày.
Sau khi đổ đầy thùng ta để cho lên men, và cứ 8 giờ lấy dịch đ-ờng lên men

đem lọc để xác định độ chua và đo Bx. Đồng thời theo dõi nhiệt độ và luôn
khống chế thấp hơn 33
o
C. Về cuối nhiệt độ có thể giảm đến 28
o
C. Về mùa đông,
nếu có thể thì làm lạnh dịch đ-ờng tới 20 22
o
C để sau 8 10 giờ nhiệt độ sẽ
tăng tới 28 30
o
C, và hơn nữa, nh-ng trong mọi tr-ờng hợp không nên để nhiệt
độ tăng quá 35
o
C. ở n-ớc ta về mùa hè n-ớc làm lạnh th-ờng không đạt yêu cầu,
có nơi nhiệt độ n-ớc khá cao, do đó tác dụng làm lạnh dịch lên men kém, dẫn
đến tổn thất nhiều.
19
Lên men đ-ợc xem là bình th-ờng nếu sau 50 giờ, độ đ-ờng biểu kiến của
dịch lên men đã xuống 0 (với rỉ đ-ờng sẽ khác), còn độ chua không tăng quá
0,8g H
2
SO
4
/l so với độ chua của dịch đ-ờng tr-ớc khi lên men.
Tr-ờng hợp độ chua khi lên men tăng nhanh, độ đ-ờng biểu kiến giảm chậm
thì phải nghĩ ngay tới nhiễm khuẩn. Cần kiểm tra vi sinh vật và xử lý kịp thời.
Tuỳ theo mức độ nhiễm để có biện pháp khắc phục, xử lý cho phù hợp. Nếu
nhiễm nhiều thì dùng axit điều chỉnh về pH = 4,0 4,2 để 1 đến 2 giờ rồi mới
chia bớt sang các thùng đang lên men mạnh.

Lên men đ-ợc xem là kết thúc nếu sau 8 giờ độ đ-ờng biểu kiến không giảm
hoặc chỉ giảm 0,1 0,2%.
Lên men gián đoạn ở các thùng riêng biệt có -u điểm là dễ làm. Khi nhiễm
dễ xử lý nh-ng năng suất thu đ-ợc từ 1m
3
thiết bị thấp. Tuy nhiên, ph-ơng pháp
này vẫn đang đ-ợc áp dụng chủ yếu ở n-ớc ta và cũng cho hiệu suất khá.
7. Ch-ng cất và tinh chế cồn:
Ch-ng cất là quá trình tách r-ợu và các tạp chất dễ bay hơi khỏi giấm chín.
Kết quả ta nhận đ-ợc r-ợu thô hoặc cồn thô. Tinh chế hay tinh luyện là quá trình
tách các tạp chất khỏi cồn thô và nâng cao nồng độ cồn. Sản phẩm thu đ-ợc gọi
là cồn tinh chế hay cồn thực phẩm có nồng độ trong khoảng 95,5 96,5%. Cồn
thực phẩm chứa rất ít các tạp chất. ở n-ớc ta theo TCVN 71, cồn đ-ợc xếp
thành hai loại với các chỉ tiêu chất l-ợng nh- ở bảng d-ới:
Bảng 2. TCVN.1.051 71 về chỉ tiêu chất l-ợng r-ợu
Chỉ tiêu chất l-ợng Cồn loại I Cồn loại II
Nồng độ r-ợu etylic, % V
96
o
95
Hàm l-ợng aldehyt tính theo aldehyt axetic,
mg/l
8 20
Hàm l-ợng este tính theo axetat etyl, mg/l
30
50
Hàm l-ợng dầu fusel tính theo alcol
izoamylic và izobutylic, hỗn hợp 3:1, mg/l
30 60
Hàm l-ợng alcol metylic, % V

0,06
0,1
Hàm l-ợng axit tính theo axit axetic, mg/l
9
18
Hàm l-ợng furfurol Không đ-ợc có
Thời gian oxy hoá, phút
25
20
Màu sắc Trong suốt và
không màu
Xét về cảm quan, cả 3 loại cồn đều phải trong suốt, không màu, có mùi vị
đặc tr-ng cho từng loại nguyên liệu, không đ-ợc có mùi vị lạ.
20
Muốn tách cồn thô khỏi giấm chín và sau đó tinh chế nó để nhận đ-ợc cồn có
chất l-ợng cao, ng-ời ta có thể thực hiện theo ph-ơng pháp gián đoạn, bán liên
tục hoặc liên tục trên các sơ đồ thiết bị khác nhau, từ đơn giản đến phức tạp, tuỳ
theo điều kiện vốn đầu t- và yêu cầu chất l-ợng đề ra của cơ sở sản xuất.
Sơ đồ ch-ng gián đoạn cho trong hình d-ới đây:
Hình 10. Ch-ng luyện gián đoạn
Theo sơ đồ gián đoạn ở hình trên, giấm chín đ-ợc bơm vào thùng ch-ng cất
1, sau đó mở hơi đun cho tới sôi. Hơi r-ợu bay lên theo chiều cao tháp 2 đ-ợc
nâng cao nồng độ ra khỏi tháp vào thiết bị ng-ng tụ và làm lạnh 3 rồi vào thùng
chứa.
Ch-ng gián đoạn có -u điểm là đơn giản, dễ thao tác nh-ng bộc lộ nhiều
nh-ợc điểm. Do thời gian cất phải mất 6 8 giờ nên thùng chứa lớn, tốn vật
liệu chế tạo mà năng suất lại thấp. Mặt khác giấm chín đ-a vào không đ-ợc đun
nóng bằng nhiệt ng-ng tụ của cồn thô nên tốn hơi. Nồng độ cồn không ổn định
và giảm dần theo thời gian. Lúc đầu có thể đạt 75 80% V, cuối chỉ còn 5
6% V. Nồng độ trung bình khoảng 20 30%. Tổn thất r-ợu theo bã nhiều gấp

3 4 lần so với ch-ng liên tục.
21
Cồn thô nhận đ-ợc sau khi ch-ng cất còn chứa nhiều tạp chất. Do đó cồn tinh
chế nhằm tách các tạp chất để nâng cao chất l-ợng và đảm bảo an toàn cho ng-ời
tiêu dùng.
Đối với cồn thô nhận đ-ợc sau ch-ng cất, nếu đem tinh chế gián đoạn thì cần
xử lý bằng hoá chất và dựa trên phản ứng sau:
RCOOC
2
H
5
+ NaOH RCOONa + C
2
H
5
OH
Ngoài ra các axit tự do trong cồn thô cũng phản ứng với NaOH để tạo thành
các muối không bay hơi và n-ớc:
R
1
COOH + NaOH R
1
COONa + H
2
O
Để giảm bớt aldehyt và các hợp chất không no khác ng-ời ta dùng KMnO
4
làm chất oxy hoá. Phản ứng này có thể xảy ra trong môi tr-ờng kiềm yếu có pH
= 8 9. Trong điều kiện đó hai phân tử KMnO
4

sẽ giải phóng ra 3 nguyên tử
oxy, sau đó sẽ tham gia vào phản ứng oxy hoá:
2KMnO
4
+ 3 CH
3
CHO + NaOH 2 CH
3
COOK + CH
3
COONa + 2MnO
2
+
2H
2
O
L-ợng NaOH và KMnO
4
chỉ nên đủ, vì nếu thừa thì dễ dẫn đến alcol etylic bị
oxy hoá thành axit và gây tổn thất. Muốn tránh cần xác định l-ợng tạp chất và
tính toán cụ thể l-ợng hoá chất đ-a vào. Trong thực tế ở các nơi không có điều
kiện phân tích, có thể làm đơn giản nh- sau:
Pha loãng cồn thô tới nồng độ khoảng 50%V, sau đó dùng dung dịch NaOH
10% cho vào nồi rồi khuấy đều, điều chỉnh tới pH = 8,5 9,0; tiếp theo dùng
dung dịch KMnO
4
2% cho vào cồn thô và khuấy đều cho tới khi xuất hiện màu
hồng đậm.
Sơ đồ tinh chế gián đoạn cho trong hình theo phía sau.
Để tinh chế ta cho cồn thô vừa xử lý vào thùng 1, dùng hơi trực tiếp và gián

tiếp đun tới 80 90
o
C. Đóng van hơi và để cho phản ứng 1 2 giờ, đồng thời
mở nhỏ n-ớc đủ ng-ng tụ phần hơi r-ợu bay lên. Sau đó mở van hơi gián tiếp
đun tới sôi, đồng thời mở n-ớc đủ ng-ng tụ toàn bộ hơi r-ợu đi vào 3, phần khí
không ng-ng qua 4 ra ngoài, nếu có r-ợu cần thu lại. Sau 30 60 phút sôi và
hồi l-u, với thời gian này các tạp chất dễ bay hơi đ-ợc đẩy lên đỉnh tháp. Ta điều
chỉnh hơi và n-ớc làm lạnh lấy ra khoảng 3 5 % cồn đầu. L-ợng này còn chứa
nhiều tạp chất đầu để riêng. Tiếp theo lấy ra 6 12 % cồn 2a, cũng vẫn lẫn tạp
chất đầu. Sau khi lấy cồn 2a ta điều chỉnh chỉ số hồi l-u và lấy sản phẩm chính
III. Tuỳ theo chất l-ợng cồn thô ban đầu và mức chất l-ợng định ra của nhà máy,
l-ợng sản phẩm chính có thể từ 60 80% so với tổng l-ợng cồn đ-a vào tháp.
Lấy xong sản phẩm chính ta lấy đến cồn 2b cũng với số l-ợng 6 12%, sau
cùng ta lấy r-ợu fusel với số l-ợng 3 5%.
Hình 11. Sơ đồ tinh chế gián đoạn
22
Có thể không lấy r-ợu fusel qua từng mẻ tinh chế mà qua 2 3 lần mới lấy
ra. Muốn vậy mở hơi trực tiếp, đẩy hết hơi r-ợu lên tháp và khi nhiệt độ đáy đạt
103
o
C, tháo hết n-ớc thải ở đáy tháp. Sau đó tiếp tục tinh chế mẻ sau.
Sơ đồ tinh chế gián đoạn tuy cho phép nhận đ-ợc cồn có chất l-ợng nh-ng
hiệu suất thu hồi thấp, tốn hơi và công sức lao động do phải cất lại, nh-ng ở n-ớc
ta hiện nay nhiều xí nghiệp t- nhân vẫn còn sử dụng các sơ đồ ch-ng luyện gián
đoạn.
8. Đặc điểm sử dụng điện, n-ớc:
Để cung cấp nhiệt cho nồi hơi có thể dùng than hoặc dầu thô, dầu diezen,
Theo công nghệ của công ty Cing I Engineering, Đài Loan mới giao bán ở
chợ công nghệ Techmart cho công nghệ sản xuất r-ợu từ gạo và các nguyên liệu
chứa tinh bột thì:

- Kích th-ớc nhà x-ởng cần thiết là dài 20m x rộng 10m x cao 5m.
- L-ợng điện cung cấp cho 2 máy bơm chuyên dụng, 3 máy bơm chất lỏng
ch-ng cất, 2 máy bơm đóng chai, 2 thiết bị lọc khí khử trùng hơi và 1 hệ
thống khí nén là 15 kw/h.
23
- L-ợng n-ớc cung cấp cho 1 thùng ngâm, 1 nồi hơi là 1000 l/h.
- L-ợng dầu cung cấp cho 1 nồi hơi là 120 l/h.
(Ch-a rõ kích th-ớc và năng suất của mỗi thiết bị).
Ngoài ra còn cần điện chiếu sáng, quạt gió, và n-ớc sinh hoạt.
Phần hai. Vấn đề môi tr-ờng
Công nghệ sản xuất nào cũng có ảnh h-ởng ít nhiều tới môi tr-ờng và con
ng-ời với các nguồn thải đặc tr-ng của nó. Công nghệ sản xuất r-ợ- đơn giản
hơn về nguồn thải phát sinh và ph-ơng pháp xử lý. Vì hầu hết chất thải trong quá
trình sản xuất r-ợu không phải là những chất độc hại mà hoàn toàn có thể sử
dụng vào mục đích khác.
Trong công đoạn nghiền nguyên liệu, gây ra bụi xung quanh khu vực nghiền
và tiếng ồn do động cơ và máy nghiền phát ra. Tuy nhiên đây là hai dạng ô
nhiễm cục bộ tại khu vực sản xuất và có thể khắc phục đ-ợc bằng cách hiện đại
hoá máy nghiền.
Trong công đoạn nấu nguyên liệu, sản phẩm của giai đoạn này đ-ợc đ-a
hoàn toàn vào giai đoạn sau nên hầu nh- không có chất thải. Nếu có cũng chỉ là
những mẻ nấu bị khê cháy hay sống nh-ng đều có thể tận dụng cho việc cung
cấp thức ăn chăn nuôi. Giai đoạn đ-ờng hoá và lên men dịch đ-ờng cũng vậy.
Giai đoạn nấu nguyên liệu có thể dùng than, và hiện nay một số nơi đã
chuyển sang dầu thải ra các khí đốt đặc tr-ng của việc đốt nhiên liệu hoá thách,
điều này là không tránh khỏi. Xỉ than có thể dùng làm nguyên liệu xây dựng.
Sau ch-ng cất và tinh luyện còn lại phần bã r-ợu, đây là nguồn thải quan
trọng nhất của ch-ng cất r-ợu. Tuy nhiên phần bã này sẽ đ-ợc sử dụng làm thức
ăn chăn nuôi hoặc sấy khô làm phân bón hữu cơ.
Một l-ợng lớn khí CO

2
đ-ợc sinh ra trong quá trình lên men. Mặc dù thuộc
dạng khí thải và là nguên nhân gây ra hiệu ứng nhà kính, nh-ng cũng đ-ợc sử
dụng trong công nghệ thực phẩm và chữa cháy. Vì CO
2
ở đây rất sạch nên đ-ợc
giữ lại làm nguyên liệu cho các công nghệ sản xuất khác.
Ngoài ra còn có chất thải rắn nh- hệ thống nồi nấu bị hỏng. Tuy nhiên do đặc
thù của công nghệ nên việc xử lý các chất tồn đọng, bám dính trên thiết bị này là
không phức tạp. Có thể bằng n-ớc rửa hoặc chôn lấp. Sau một thời gian sẽ phân
huỷ thành các chất không độc hại.
Hệ số ô nhiễm của công nghệ sản xuất r-ợu là 0,27.
24
kết luận
Theo lý thuyết thì r-ợu có thể đ-ợc điều chế từ nhiều nguồn khác nhau, ví dụ
từ dầu mỏ cũng có thể sản xuất đ-ợc r-ợu. Nh-ng hầu hết hiện này ng-ời ta đều
sản xuất r-ợu từ các nguyên liệu chứa đ-ờng và tinh bột. Và các công đoạn
chính để sản xuất ra r-ợu nh- đã trình bày trong bài tiểu luận này. Tất cả các
công nghệ truyền thống và hiện đại về cơ bản đều phải trải qua các quá trình nh-
vậy.
Trong bài tiểu luận này không tìm hiểu kỹ về các chủng vi sinh vật, vì việc
sản xuất r-ợu có thể mua men từ nơi khác.
Sự tác động rõ rệt nhất tới môi tr-ờng của công nghệ là từ việc đốt nhiên liệu
để cung cấp hơi nấu nguyên liệu. Mặc dù hiện nay đã thay việc đốt than bằng
việc đốt dầu diezen, nh-ng nguồn dầu mỏ rồi cũng sẽ cạn kiệt và dù sao thì vẫn
sinh ra các khí làm ô nhiễm môi tr-ờng.
Thêm nữa là khi dùng men ta mới chỉ quan tâm tới các enzym chủ yếu để
thuỷ phân tinh bột và lên men r-ợu, những chủng sinh vật khác ta ch-a kiểm soát
hết đ-ợc. Mặc dù đây là thiếu sót về mặt khoa học, nh-ng cho tới hiện nay vẫn
ch-a thấy có sự thông báo nào về sự xuất hiện và nguy hại của các chủng vi sinh

vật lạ đ-ợc thải ra trong quá trình sản xuất r-ợu.
Hiện nay các thiết bị tự động hoá đã tham gia vào qui trình sản xuất giúp
nâng cao hiệu suất và năng suất. Hi vọng trong t-ơng lai, công nghệ sản xuất
r-ợu có thể đạt đ-ợc tiêu chuẩn công nghệ không chất thải, và mang lại nhiều lợi
ích hơn cho con ng-ời.
phục lục
Danh sách các bảng và hình vẽ
Trang
a. Danh sách bảng
25
Bảng 1. Thành phần hoá học của một số nguyên liệu 9
Bảng 2. TCVN 71 về chỉ tiêu chất l-ợng r-ợu 18
b. Danh sách hình vẽ
Hình 1. Sản l-ợng cồn sản xuất ở một số n-ớc 5
Hình 2. Sơ đồ công nghệ sản xuất 7
Hình 3. Thành phần chính của củ sắn t-ơi 8
Hình 4. Máy nghiền búa 10
Hình 5. Nồi nấu nguyên liệu 12
Hình 6. Thùng đ-ờng hoá 14
Hình 7. Hệ thống ng-ng tụ 15
Hình 8. Đ-ờng biểu diễn lên men 16
Hình 9. Thùng lên men gián đoạn 17
Hình 10. Ch-ng gián đoạn 19
Hình 11. Sơ đồ tinh chế gián đoạn 21
Tài liệu tham khảo
1. PGS, TS Nguyễn Đình Th-ởng, TS Nguyễn Thanh Hằng, Công nghệ sản
xuất và kiểm tra cồn etylic, NXB KHKT, 2007.
2. Trang web của Vụ KH CN, Bộ Công nghiệp.