Khảo sát sự thay đổi hàm lượng andehit trong quá trình chưng cất rượu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM


NGUYỄN THỊ NHI

KHẢO SÁT SỰ THAY ĐỔI HÀM LƯỢNG ANDEHIT
TRONG QUÁ TRÌNH CHƯNG CẤT RƯỢU

Luận văn tốt nghiệp
Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Giáo viên hướng dẫn:
ThS. VĂN MINH NHỰT

Cần Thơ, 2011


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM


Luận văn tốt nghiệp
Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Tên đề tài

KHẢO SÁT SỰ THAY ĐỔI HÀM LƯỢNG ANDEHIT
TRONG QUÁ TRÌNH CHƯNG CẤT RƯỢU

Giáo viên hướng dẫn:
Ths. VĂN MINH NHỰT

Cần Thơ, 2011

Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Thị Nhi
MSSV: 2071826
Lớp: CB0708A2


Luận văn tốt nghiệp khóa 33 – 2011

Trường Đại học Cần Thơ

Luận văn tốt nghiệp kèm theo đây, với tựa đề tài là “Khảo sát sự thay đổi hàm
lượng andehit trong quá trình chưng cất”, do sinh viên Nguyễn Thị Nhi thực
hiện và báo cáo đã được hồi đồng chấm luận văn thông qua.
Giáo viên hướng dẫn

Giáo viên phản biện

Giáo viên phản biện

Cần Thơ, ngày…tháng….năm 2011

Chủ Tịch Hội Đồng

Ngành Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

Trang

i


Luận văn tốt nghiệp khóa 33 – 2011

Trường Đại học Cần Thơ

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu, kết quả
trình bày trong luận văn tốt nghiệp là trung thực và chưa từng được ai công bố trong
bất kỳ công trình luận văn nào trước đây.
Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Nhi

Ngành Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

Trang ii


Trường Đại học Cần Thơ

Luận văn tốt nghiệp khóa 33 – 2011

LỜI CẢM TẠ
Cùng với sự nổ lực của bản thân, luận văn tốt nghiệp được thực hiện tốt cũng nhờ
sự giúp đở của gia đình, thầy cô và bạn bè.

Trước hết, con xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến Cha mẹ đã tạo điều kiện cho con học
tập và nghiên cứu.
Xin chân thành cảm ơn thầy Văn Minh Nhựt đã theo dõi, giúp đỡ, truyền đạt những
kiến thức quý báu và hướng dẫn rất tận tình.
Cảm ơn Thầy cô bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, khoa Nông Nghiệp và Sinh học
Ứng dụng, trường Đại học Cần Thơ đã giảng dạy và truyền đạt kiến thức trong thời
gian học tập tại trường. Những kiến thức tích lũy được từ sự giảng dạy tận tình của
quý thầy cô đã giúp tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện đề tài này.
Cảm ơn Cán bộ phòng thí nghiệm bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, khoa Nông
Nghiệp và Sinh học Ứng dụng, trường Đại học Cần Thơ, đã tạo điều kiện thuận lợi
cho tôi hoàn thành tốt đề tài của mình.
Cảm ơn tất cả các bạn sinh viên lớp Công Nghệ Thực Phẩm khóa 33, đã động viên
tinh thần, nhiệt tình đóng góp ý kiến và cung cấp cho tôi nhiều kiến thức, kinh
nghiệm trong suốt thời gian thực hiện đề tài tại phòng thí nghiệm.
Kính chúc quý thầy cô và các bạn luôn dồi dào sức khỏe và thành công.
Xin chân thành cảm ơn.
Cần Thơ, ngày…..tháng…..năm 2010
Người thực hiện

Nguyễn Thị Nhi

Ngành Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

Trang iii


Trường Đại học Cần Thơ

Luận văn tốt nghiệp khóa 33 – 2011

TÓM LƯỢC
Với mục đích thu được rượu có hàm lượng andehit theo quy định và mang lại hiệu
quả việc khảo sát sự thay đổi hàm lượng andehit trong quá trình chưng cất được
tiến hành theo hàm lượng andehit ban đầu, cường độ gia nhiệt và nồng độ rượu ban
đầu. Kết quả cho thấy: hàm lượng andehit càng giảm trong quá trình chưng cất,
hàm lượng andehit ban đầu càng nhiều cần phải loại ra một lượng rượu nhiều hơn
so với hàm lượng andehit ban đầu thấp, cường độ gia nhiệt càng cao thì hàm lượng
andehit thu được sẽ cao hơn so với cường độ gia nhiệt thấp, nồng độ rượu ban đầu
không ảnh hưởng đến sự thay đổi hàm lượng andehit trong quá trình chưng cất,
hàm lượng andehit còn lại trong rượu sau khi chưng cất không phụ thuộc vào nồng
độ rượu ban đầu và hàm lượng aldehit ban đầu trước khi chưng cất mà chỉ phụ
thuộc vào cường độ gia nhiệt. Cường độ càng cao % andehit còn lại trong rượu
càng cao hơn so với cường độ thấp.

Ngành Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

Trang iv


Trường Đại học Cần Thơ

Luận văn tốt nghiệp khóa 33 – 2011

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i
LỜI CẢM TẠ............................................................................................................ iii
TÓM LƯỢC.............................................................................................................. iv
MỤC LỤC...................................................................................................................v
DANH SÁCH BẢNG ............................................................................................... vi
DANH SÁCH HÌNH................................................................................................ vii

Chương 1: ĐẶT VẤN ĐỀ ..........................................................................................1
1.1 Giới thiệu .................................................................................................................1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu ..............................................................................................1
Chương 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU .........................................................................2
2.1. Sơ lược về rượu ......................................................................................................2
2.1.1. Định nghĩa ........................................................................................................2
2.1.2 Tính chất của rượu ............................................................................................2
2.1.3. Phân loại ...........................................................................................................3
2.1.4. Tình hình sản xuất và sử dụng etanol trong và ngoài nước. ......................4
2.2. Giới thiệu về quy trình lên men rượu ..................................................................5
2.2.1. Quy trình lên men rượu...................................................................................5
2.2.2.Các công đoạn chính trong quá trình sản xuất rượu.....................................5
2.3. Giới thiệu về andehit ...........................................................................................11
2.3.1. Định nghĩa ......................................................................................................11
2.3.2. Tính chất của andehit ....................................................................................11
2.3.3. Sự tạo thành aldehyde ...................................................................................11
2.3.4. Tác hại của andehit trong rượu ....................................................................12
2.3.5. Tiêu chuẩn hàm lượng andehit trong rượu trắng .......................................12
Chương 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU........................13
3.1. Phương tiện thí nghiệm .......................................................................................13
3.1.1.Thời gian và địa điểm ....................................................................................13
3.1.2. Nguyên liệu, dụng cụ và hóa chất thí nghiệm ............................................13

Ngành Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

Trang v


Luận văn tốt nghiệp khóa 33 – 2011

Trường Đại học Cần Thơ

3.2. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................13
3.2.1. Phương pháp phân tích .................................................................................13
3.2.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm ....................................................................13
3.2.3. Phân tích và xử lí số liệu...............................................................................16
Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................17
4.1 Sự thay đổi hàm lượng andehit trong quá trình chưng cất theo hàm lượng
andehit ban đầu, cường độ gia nhiệt và nồng độ rượu ban đầu. ..................................17
4.2 Ảnh hưởng của hàm lượng andehit ban đầu, cường độ gia nhiệt và nồng độ
rượu ban đầu đến % andehit còn lại trong rượu sau khi chưng cất. ............................26
4.3 Sự tương quan giữa các thành phần nước, độ rượu, và hàm lượng andehit
trong rượu sau khi chưng cất ...........................................................................................28
Chương 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ.....................................................................29
5.1 Kết luận ..................................................................................................................29
5.2 Đề nghị ...................................................................................................................29
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................30
PHỤ LỤC................................................................................................................ viii

DANH SÁCH BẢNG

Ngành Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

Trang vi


Luận văn tốt nghiệp khóa 33 – 2011

Trường Đại học Cần Thơ

Bảng 1: Thành phần hóa học của một số nguyên liệu dùng trong sản xuất rượu ....6
Bảng 2: Chỉ tiêu hóa học của rượu trắng .................................................................12
Bảng 3: Hàm lượng andehit trong quá trình chưng cất ở nồng độ rượu ban đầu 10%,
cường độ gia nhiệt 2 và hàm lượng andehit ban đầu 150mg/l, 100mg/l và 80 mg/l
…..............................................................................................................................17
Bảng 4: Hàm lượng andehit trong quá trình chưng cất ở nồng độ rượu ban đầu 10%,
hàm lượng andehit ban đầu 150mg/l và cường độ gia nhiệt 1, 2 và 3 .....................19
Bảng 5: Hàm lượng andehit trong quá trình chưng cất ở nồng độ rượu ban đầu 10%,
hàm lượng andehit ban đầu 100mg/l và cường độ gia nhiệt 1, 2 và 3 .....................20
Bảng 6: Hàm lượng andehit trong quá trình chưng cất ở nồng độ rượu ban đầu 10%,
hàm lượng andehit ban đầu 80mg/l và cường độ gia nhiệt 1, 2 và 3 .......................21
Bảng 7: Hàm lượng andehit trong quá trình chưng cất ở cường độ gia nhiệt 2, hàm
lượng andehit ban đầu 150mg/l và nồng độ rượu ban đầu là 10%, 15%, 20%........23
Bảng 8: Hàm lượng andehit trong quá trình chưng cất ở cường độ gia nhiệt 2, hàm
lượng andehit ban đầu 100mg/l và nồng độ rượu ban đầu là 10%, 15%, 20%........24
Bảng 9: Hàm lượng andehit trong quá trình chưng cất ở cường độ gia nhiệt 2, hàm
lượng andehit ban đầu 80mg/l và nồng độ rượu ban đầu là 10%, 15%, 20%..........25

DANH SÁCH HÌNH

Ngành Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

Trang vii


Luận văn tốt nghiệp khóa 33 – 2011

Trường Đại học Cần Thơ

Hình 1: Quy trình lên men rượu...............................................................................5

Hình 2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm ...............................................................................14
Hình 3: Dung dịch rượu có hàm lượng andehit .......................................................17
Hình 4: Đồ thị thể hiện sự thay đổi của hàm lượng andehit trong quá trình chưng cất
theo hàm lượng andehit ban đầu ..............................................................................18
Hình 5: Đồ thị thể hiện sự thay đổi hàm lượng andehit trong quá trình chưng cất
theo tốc độ nấu rượu ở cùng nồng độ rượu ban đầu và hàm lượng andehit ban đầu là
150 mg/l ...................................................................................................................19
Hình 6: Đồ thị thể hiện sự thay đổi hàm lượng andehit trong quá trình chưng cất
theo tốc độ nấu rượu ở cùng nồng độ rượu ban đầu và hàm lượng andehit ban đầu là
100 mg/l ...................................................................................................................20
Hình 7: Đồ thị thể hiện sự thay đổi hàm lượng andehit trong quá trình chưng cất
theo tốc độ nấu rượu ở cùng nồng độ rượu ban đầu và hàm lượng andehit ban đầu là
80 mg/l .....................................................................................................................22
Hình 8: Đồ thị thể hiện sự thay đổi hàm lượng andehit trong quá trình chưng cất
theo nồng độ rượu ở hàm lượng andehit ban đầu là 150 mg/l .................................23
Hình 9: Đồ thị thể hiện sự thay đổi hàm lượng andehit trong quá trình chưng cất
theo nồng độ rượu ở hàm lượng andehit ban đầu là 100 mg/l .................................24
Hình 10: Đồ thị thể hiện sự thay đổi hàm lượng andehit trong quá trình chưng cất
theo nồng độ rượu ở hàm lượng andehit ban đầu là 80 mg/l ...................................25
Hình 11: Đồ thị thể hiện % andehit còn lại trong rượu sau khi chưng cất theo nồng
độ rượu ban đầu và hàm lượng andehit ban đầu ......................................................26
Hình 12: Đồ thị thể hiện % andehit còn lại trong rượu sau khi chưng cất theo cường
độ gia nhiệt và hàm lượng andehit ban đầu .............................................................27
Hình 13: Đồ thị thể hiện sự tương quan giữa nước, độ cồn và hàm lượng andehit
trong rượu sau khi chưng cất ở nồng độ rượu ban đầu 10%, cường độ gia nhiệt 3 và
hàm lượng andehit ban đầu 150mg/l........................................................................25

Ngành Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

Trangviii

Luận văn tốt nghiệp khóa 33 – 2011

Trường Đại học Cần Thơ

Chương 1: ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1 Giới thiệu
Từ xưa đến nay, rượu là một loại thức uống phổ biến trong các dịp lễ hội, sinh hoạt
văn hóa và giao tiếp của người Việt Nam, đặc biệt là rượu lên men truyền thống.
Rượu có nhiều loại được làm từ nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau, nhưng thường
có hai nhóm chính: rượu qua chưng cất (thường được lên men từ các hạt ngũ cốc
hay dịch đường), và rượu không qua chưng cất (thường là rượu vang, được lên men
từ các loại quả có hàm lượng đường cao). Ở Việt Nam, rượu lên men qua quá trình
chưng cất hoặc không, là thức uống có cồn được sản xuất bằng phương pháp lên
men truyền thống, rất phổ biến và đặc biệt ưa thích. Rượu cũng là một nét văn hóa
mang đậm bản sắc riêng của từng dân tộc và từng vùng.
Đồng bằng song Cửu Long là một trong những vùng có nghề sản xuất rượu lâu đời
và gắn liền với từng địa danh là những thương hiệu nổi tiếng như rượu Xuân Thạnh
(Trà Vinh), rượu Gò Đen (Long An), rượu Phú Lễ (Bến Tre),…Nguyên liệu để nấu
rượu thường là gạo, nếp, khoai mì. Mỗi lọai nguyên liệu tạo thành một hương vị đặc
trưng cho rượu. Rượu gạo là loại rượu phổ biến nhất Việt Nam. Chất lượng rượu
thu được phụ thuộc vào nhiều yếu tố như loại nguyên liệu sử dụng, loại men, nhiệt
độ lên men, phương pháp chưng cất.
Rượu được đánh giá là ngon khi có độ tinh khiết cao, trong vắt, uống có mùi vị
thơm, độ cồn tương đối cao nhưng êm dịu và uống không bị nhức đầu. Nhưng trong
quá trình sản xuất rượu hàm lượng tạp chất sinh ra sau quá trình lên men nhiều bao
gồm: andehit, este, rượu bậc cao và acid. Trong quá trình chưng cất các tạp chất này
cũng được tách ra khỏi dịch lên men làm cho chất lượng rượu giảm và gây ảnh
hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng. Trong đó hàm lượng andehit thường không

đạt về chỉ tiêu chất lượng (vượt quá 50 mg/l). Do đó, cần xác định hàm lượng
andehit sinh ra trong quá trình chưng cất để có thể sản xuất ra rượu có chất lượng
tốt hơn.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
Theo dõi hàm lượng aldehit sinh ra trong quá trình chưng cất rượu theo cường độ
gia nhiệt, nồng độ rượu và hàm lượng andehit ban đầu, từ đó xác định được rượu có
chất lượng tốt.

Ngành Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

Trang 1


Luận văn tốt nghiệp khóa 33 – 2011

Trường Đại học Cần Thơ

Chương 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1. Sơ lược về rượu
2.1.1. Định nghĩa
Rượu trong hóa học là một hợp chất hữu cơ có chứa nhóm –OH gắn vào một hay
một dãy cacbon. Trong thực phẩm, rượu là đồ uống được chưng cất từ dịch lên men
có nguồn gốc từ tinh bột, đường hoặc được pha chế từ cồn thực phẩm và nước.
2.1.2 Tính chất của rượu
Tính chất vật lí
Rượu eylic là một chất lỏng, không màu, mùi thơm dễ chịu, vị cay, nhẹ hơn nước,
tan trong nước vô hạn.
Rượu etylic có nhiệt độ sôi cao hơn nhiều so với este hay aldehyde có khối lượng
phân tử xấp xỉ là do sự tạo thành liên kết hydro giữa các phân tử rượu với nhau và
với nước.

Khối lượng riêng: 0,7936 g/ml ở 150C.
Nhiệt độ sôi: 78,150C.
Hóa rắn ở: -114,150C.
Biểu hiện: chất lỏng trong suốt.
Tính chất hóa học
Do nhóm chức năng của rượu là nhóm hydroxyl (–OH) gắn với cacbon lai hóa sp3
nên nhóm hydroxyl làm cho phân tử rượu phân cực. Nhóm này có thể tạo ra những
liên kết hydro với nhau hoặc với chất khác. Hai xu hướng hòa tan ngược nhau trong
các rượu là: xu hướng của nhóm –OH phân cực tăng tính hòa tan trong nước và xu
hướng của các chuỗi cacbon ngăn cản điều này. Vì vậy, methanol, etanol và
propanol dễ hòa tan trong nước do nhóm hydroxyl chiếm ưu thế. Butanol hòa tan
vừa phải trong nước do sự cân bằng của hai xu hướng. Pentanol và các butanol
mạch nhánh hầu như không hòa tan trong nước do sự thắng thế của chuỗi cacbon.
Vì lực liên kết hóa học cao trong liên kết của rượu nên chúng có nhiệt độ bốc cháy
cao. Do tạo liên kết hydro với nước nên rượu có nhiệt độ sôi cao hơn so với
hydrocacbon và este tương ứng. Mọi rượu đơn giản đều hòa tan trong các dung môi
hữu cơ.
Rượu còn được xem là những dung môi. Chúng có thể mất proton H+ trong nhóm
hydroxyl và vì vậy chúng có tính axit yếu: yếu hơn nước (ngoại trừ methanol),
nhưng mạnh hơn ammoniac (NH4OH hay NH3) hay acetylene (C2H2).
Phản ứng thế với kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ. Ví dụ:
Ngành Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

Trang 2


Luận văn tốt nghiệp khóa 33 – 2011

Trường Đại học Cần Thơ

2C2H5OH + 2Na –> 2C2H5ONa + H2
Phản ứng este hóa, phản ứng giữa rượu và acid với môi trường là acid sulfuric đặc
nóng tạo ra este. Ví dụ:
C2H5OH + CH3COOH –> CH3COOC2H5+ H2O
Phản ứng tách nước trong một phân tử để tạo thành olefin, trong môi trường acid
sulfuric đặc ở 1700C:
C2H5OH

–> C2H4 + H2O

Hay phản ứng tách nước giữa 2 phân tử rượu tạo thành ete:
C2H5OH + C2H5OH -> C2H5 –O–C2H5+ H2O
Phản ứng oxi hóa, trong đó rượu bị oxi hóa theo 3 mức: oxi hóa không hoàn toàn
thành andehyt, acid hữu cơ và oxi hóa hoàn toàn thành CO2 và H2O. Ví dụ:
Mức 1, trong môi trường nhiệt độ cao:
CH3–CH2–OH + CuO –>CH3–CHO + Cu +H2O
Mức 2, có xúc tác:
H3–CH2–OH + O2 –> CH3-COOH + H2O
Mức 3, oxi hóa hoàn toàn:
C2H5OH + 3O2 –> 2CO2 + H2O
Phản ứng tạo ra butadien-1,3: cho hơi rượu đi qua chất xúc tác hỗn hợp, Cu và
Al2O3 ở 380 - 4000C, lúc đó xảy ra phản ứng tách loại nước:
C2H5OH –> CH2-CH=CH–CH2 + 2H2O+ H2
Phản ứng lên men giấm: oxi hóa rượu etylic 10 độ bằng oxi không khí có mặt men
giấm ở nhiệt độ khoảng 250C :
CH3–CH2–OH + O2 –> CH3–COOH + H2O
2.1.3. Phân loại
- Theo hóa học, rượu được phân loại theo:
+ Cấu trúc: có các loại rượu mạch thẳng, rượu mạch nhánh và rượu mạch vòng.
+ Liên kết cacbon: có các loại rượu no và rượu không no

Ví dụ: CH3–CH2–OH là loại rượu no và CH2=CH–CH2–OH là loại rượu không no.
+ Chức rượu: có loại rượu đơn chức và rượu đa chức
Ví dụ: CH3–CH2–OH (etanol) là rượu đơn chức còn OH–CH2–CH2–OH
(etylenglycol) là rượu đa chức.
Ngành Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

Trang 3


Luận văn tốt nghiệp khóa 33 – 2011

Trường Đại học Cần Thơ

- Trong thực phẩm, rượu được chia làm 2 nhóm chính, đó là:
+ Rượu qua chưng cất (thường được lên men từ các loại ngũ cốc và dịch đường), ví
dụ: rượu Đế, Whisky, Brandy,…
+ Rượu không qua chưng cất (thường là rượu vang, được lên men từ các loại quả có
hàm lượng đường cao), ví dụ: rượu vang, rượu nếp than, rượu sake,…
2.1.4. Tình hình sản xuất và sử dụng etanol trong và ngoài nước.
Tình hình sản xuất và sử dụng etanol trong nước
Ở nước ta, nghề nấu rượu thủ công đã có từ ngàn xưa và chưa có tài liệu nào cho
biết điểm khởi đầu. Từ xưa, nghề nấu rượu là nghề gia truyền nhưng đến nay đã trở
nên phổ biến.
Hiện nay, ở nước ta vẫn tồn tại đồng thời 2 phương pháp cất rượu cổ truyền cũng
như công nghiệp. Sản xuất rượu theo kiểu công nghiệp ở nước ta chỉ bắt đầu vào
khoảng 1898 do người Pháp thiết kế và xây dựng. Năm 2004 cả nước có 72 đơn vị
sản xuất rượu công nghiệp với công suất 103 triệu lít/năm, sản lượng đạt 76,3 triệu
lít/năm, khai thác 74% công suất thiết kế; trong đó sản lượng rượu nhẹ có gaz đạt
10,6 triệu lít, rượu vang, champagne đạt 24,2 triệu lít. Rượu mạnh và các loại khác
15,95 triệu lít, cồn công nghiệp dùng cho sản xuất và xuất khẩu khoảng 25,5 triệu

lít. Ngoài ra còn có khoảng trên 300 cơ sở dân tự nấu rượu, tự tiêu thụ với sản lượng
ước khoảng 242 triệu lít (Nguồn: Trong hội thảo “Dự án chiến lược
phát triển khoa học công nghệ ngành rượu bia và nước giải khát” thì năm 2005
nước ta có khoảng 180 – 200 triệu lít rượu các loại, tương đương 50 triệu cồn tinh
khiết. Trong đó cồn được sản xuất từ nguyên liệu tinh bột chiếm khoảng 30 – 40%,
số còn lại là cồn từ rỉ đường.
Tình hình sản xuất và sử dụng etanol trên thế giới
Rượu được xem là sản phẩm thực phẩm nhưng cũng là sản phẩm có nguy cơ độc
hại cho cơ thể. Tuy nhiên lượng cồn mà thế giới sản xuất ra hàng năm ngày càng
tăng lên và chưa có tài liệu nào thống kê đầy đủ. Hầu hết các nước trên thế giới đều
dùng cồn để pha rượu và cho các nhu cầu khác nhau như: y tế, nhiên liệu và nguyên
liệu cho các ngành công nghiệp khác. Ở các nước có công nghiệp rượu vang phát
triển như: Italia, Pháp, Tây Ban Nha,…cồn được dùng để tăng thêm nồng độ rượu.
Một số lượng khá lớn cồn dùng để pha chế các loại rượu mạnh, cao độ như Whisky,
Brandy, Napoleon, Rhum,…
Hiện nay, trên thế giới sản xuất ngày càng nhiều cồn etanol và được sử dụng nhiều
nhất để làm nhiên liệu. Cồn etanol là nguồn nhiên liệu có tiềm năng phát triển có
thể pha vào xăng với một tỉ lệ thích hợp và được sử dụng trong các động cơ đốt
Ngành Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

Trang 4


Trường Đại học Cần Thơ

Luận văn tốt nghiệp khóa 33 – 2011

trong thay thế xăng nguyên chất, ở một số nước phát triển đã dùng loại xăng pha
cồn này. Lượng etanol dùng làm nhiên liệu nhiều hơn lượng etanol dùng trong công
nghiệp và thực phẩm cộng lại.

2.2. Giới thiệu về quy trình lên men rượu
2.2.1. Quy trình lên men rượu

Nguyên liệu

Xử lí

Bánh men thuốc bắc

Phối trộn

Đường hóa

Lên men

Chưng cất

Rượu
Hình 1: Quy trình lên men rượu

2.2.2. Các công đoạn chính trong quá trình sản xuất rượu
Nguyên liệu
Đối với sản xuất rượu thì thành phần quan trọng nhất là gluxit lên men được mà chủ
yếu là tinh bột và một số đường. Do đó trong nấu rượu nguyên liệu thường được sử
dụng là các loại nông sản chứa nhiều tinh bột như gạo, nếp, ngô, khoai, sắn,… và
các nguyên liệu chứa đường mà chủ yếu là mật rỉ.

Ngành Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

Trang 5

Trường Đại học Cần Thơ

Luận văn tốt nghiệp khóa 33 – 2011

Bảng 1: Thành phần hóa học của một số nguyên liệu dùng trong sản xuất rượu
Thành phần

Sắn khô

Gạo xay

Gạo giã

Tấm

Ngô

Nước

13,12

11,6

12,6

11,8

14

Gluxit

74,74

74,79

77

77

67,9

Protit

0,205

9,1

9

8,9

10

Chất tro

0,54

1,41

0,5

0,7

1,3

Chất béo

0,41

2,45

0,5

1,0

4,6

Xenlulose

1,11

0,65

0,4

0,6

2,2

(Nguồn: công nghệ lên men ứng dụng trong công nghệ thực phẩm, Bùi Ái,(2003))

Tinh bột là polysaccharit (cacbohydrat) dự trữ chủ yếu trong thực vật. Hạt tinh bột
có hình dạng rất khác nhau với kích thước từ 2 – 15µm. Tinh bột không nước có
khối lượng riêng khoảng 1,633 – 1,648.
Thành phần hóa học của tinh bột cấu tạo từ hai loại polysaccharit hoàn toàn khác
nhau về tính chất vật lí và hóa học, đó là amylase và amylosepectin, tùy theo từng
nguyên liệu mà thành phần của amylase và amylosepectin trong tinh bột là khác
nhau. Amylose có cấu tạo mạch thẳng gồm 200 đến hàng ngàn gốc glucose liên kết
với nhau bằng liên kết α-1,4-glucoside, còn amylosepectin có cấu tạo mạch nhánh
gồm nhiều gốc glucose nối với nhau bằng liên kết α-1,4-glucoside và α-1,6glucoside tạo thành nhiều nhánh. Ngoài ra trong tinh bột còn chứa các chất khác
như muối khoáng, chất béo, protit,… hàm lượng của chúng khoảng 0,2 – 0,7%.
Tinh bột không hòa tan trong nước lạnh, cồn, este và benzene nhưng hòa tan trong
nước nóng dễ dàng và tạo thành dung dịch có độ nhớt cao. Mức độ trương nở của
tinh bột trong nước phụ thuộc vào nhiệt độ. Khi nhiệt độ tăng dịch tinh bột sẽ biến
thành dạng keo và gọi là hồ tinh bột. Nhiệt độ làm cho hồ tinh bột có độ nhớt cực
đại gọi là nhiệt độ hồ hóa tinh bột. Trong thực tế luôn tồn tại một khoảng nhiệt độ
hồ hóa, vì tinh bột của bất kì một loại nguyên liệu nào cũng gồm một hỗn hợp các
hạt có kích thước khác nhau và tỉ lệ amylase và amylosepectin trong các nguyên
liệu khác nhau thì thường không giống nhau.
Dưới tác dụng của acid hoặc enzyme thì tinh bột bị thủy phân tạo thành các phân tử
nhỏ hơn như maltose, saccharose, glucose. Đây là những chất chủ yếu tham gia vào
quá trình lên men rượu.
Xử lí

Ngành Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

Trang 6

Luận văn tốt nghiệp khóa 33 – 2011

Trường Đại học Cần Thơ

Nguyên liệu trước hết phải xử lí sơ bộ (vo với nước) để loại bỏ tạp chất bám bên
ngoài hạt, đồng thời làm cho hạt gạo mềm, trương nở giúp dễ dàng cho quá trình
nấu.
Nấu nguyên liệu: trong các dạng nguyên liệu như gạo, nếp, ngô, khoai,... hạt tinh
bột luôn nằm trong các màng tế bào. Màng tế bào sẽ ngăn cản sự tiếp xúc của
enzyme amylase với tinh bột. Mặc khác ở trạng thái không hòa tan, amylase tác
dụng lên tinh bột rất chậm và kém hiệu quả. Vì vậy mục đích chủ yếu của việc nấu
nguyên liệu là phá vỡ màng tế bào của tinh bột, tạo điều kiện biến chúng thành
trạng thái hòa tan trong dung dịch. Trong quá trình nấu nguyên liệu thì thể tích của
các hạt tinh bột tăng lên rất nhiều lần cho đến khi hạt tinh bột trở thành các túi vô
định hình thì ngừng tăng thể tích. Theo một số nghiên cứu thì sự hồ hóa tinh bột sẽ
dẫn đến phá vỡ các liên kết hydro nội phân tử và tạo thành liên kết hydro với nước
đến khi độ nhớt cực đại. Có thể nói nấu nguyên liệu là quá trình ban đầu nhưng rất
quan trọng trong quá trình sản xuất rượu etylic. Các quá trình kỹ thuật tiếp theo tốt
hay xấu phụ thuộc rất nhiều vào kết quả nấu nguyên liệu.
Làm nguội – phối trộn
Nguyên liệu sau khi nấu chín được làm nguội đến nhiệt độ thích hợp sau đó trộn
bánh men vào. Nếu cho men vào lúc nhiệt độ nguyên liệu cao sẽ làm ức chế hoạt
động của hệ enzyme có trong nấm men. Bánh men được trộn với tỷ lệ thích hợp tùy
theo từng loại men. Sau đó cho vào dụng cụ chứa.
Đường hóa
Nấu xong tinh bột đã chuyển sang trạng thái hồ hóa nhưng chưa thể lên men trực
tiếp để biến thành rượu được mà phải trải qua quá trình thủy phân do tiếp xúc của
enzyme amylase để biến thành đường. Đường hóa là quá trình dùng enzyme
amylase để chuyển tinh bột thành đường dễ lên men phục vụ cho quá trình lên men.

Đường hóa quyết định phần lớn hiệu suất thu hồi rượu do giảm bớt hoặc gia tăng
đường và tinh bột sót sau khi lên men.
Ngoài biến đổi chủ yếu của tinh bột thành đường, khi đường hóa còn xảy ra một số
biến đổi của các chất khác. Mức độ biến đổi không nhiều mà phụ thuộc vào nguồn
amylase sử dụng. Trong chế phẩm amylase sử dụng từ nấm mốc luôn chiếm một
lượng pectinase và hemixenlulose. Do đó khi đường hóa sẽ có một lượng pectin
được phân hủy để tạo thành acid pectic và metylic. Một lượng nhỏ hemixenlulose
được phân hủy thành maltose và lên men được, còn pentose không tham gia vào
phản ứng tạo rượu.
Trước kia người ta dùng acid HCl hoặc H2SO4 để thủy phân tinh bột, nhưng hiện
nay rất ít dùng vì giá thành cao mà hiệu suất thu hồi rượu lại thấp. Ở nhiều nước

Ngành Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

Trang 7


Luận văn tốt nghiệp khóa 33 – 2011

Trường Đại học Cần Thơ

Châu Âu vẫn còn dùng amylase trong thóc mầm (malt đại mạch) để thủy phân tinh
bột trong sản xuất rượu, nhưng hiện nay phần lớn các nước đều dùng amylase nhận
được từ nuôi cấy vi sinh vật.
Nấm mốc thường có mặt trong bánh men, chủ yếu là các chủng Rhizopus, Mucor,
Aspergillus, Amylomyces chúng giữ vai trò đường hóa. Loài Mucor, đặc biệt là
Mucor rouxii có khả năng chịu nhiệt cao (32-350C), chúng vừa có khả năng đường
hóa, vừa có khả năng rượu hóa. Các chủng nấm mốc thuộc vi sinh vật hiếu khí,
chúng phát triển chủ yếu trên bề mặt của môi trường rắn hoặc lỏng.
Lên men

Lên men xong, nước được chan thêm vào và dưới tác dụng của nấm men đường sẽ
biến thành rượu, khí cacbonic và cùng với các sản phẩm trung gian khác. Lên men
xong ta thu được hỗn hợp gồm rượu – nước – bã gọi là giấm chín hay cơm hèm.
Lý thuyết về lên men rượu đã được nhiều nhà khoa học nghiên cứu từ lâu. Năm
1769, phân tích sản phẩm lên men rượu và nhận thấy khi lên men đường không chỉ
biến thành rượu mà còn tạo ra acid axetic nữa. Năm 1810, Gaylussac nghiên cứu và
tính toán quá trình lên men rượu, từ đó ông đưa ra phương trình tổng quát về lên
men rượu như sau:
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + Q
Đến năm 1870, Louis Pasteur tiếp tục nghiên cứu và thấy rằng cứ 100 phân tử
đường saccarose khi lên men sẽ tạo ra 51,1 phần etylic; 48,4 phần CO2; 32 phần
glycerin; 0,7 phần acid succinic và 2 phần các sản phẩm khác. Từ đó ông tính ra cứ
45 phần đường glucose khi lên men sẽ cho 21,8 phần rượu chứ không phải 23 phần
như Gaylussac đã tính. Tuy nhiên, phương trình lên men do Gaylussac đưa ra vẫn
đúng và được dùng làm cơ sở để tính hiệu suất lên men và hiệu suất thu hồi rượu
theo lý thuyết. Qua quá trình nghiên cứu của mình, Pasteur kết luận “Sự lên men là
một quá trình sinh học có liên hệ mật thiết tới tác động của tế bào men”.
Cơ chế của quá trình lên men: đường và các chất dinh dưỡng được hấp thụ qua bề
mặt tế bào rồi thẩm thấu vào bên trong. Ở đó các enzyme sẽ tác dụng qua nhiều giai
đoạn trung gian để cuối cùng tạo ra sản phẩm chính là rượu và khí carbonic. Hai
chất này đều khuếch tán và tan vào môi trường xung quanh. Rượu do rất linh động
nên hòa tan nhanh trong dịch lên men, còn khí cacbonic hòa tan kém và khuếch tán
chậm. Lúc đầu hòa tan hoàn toàn, dần dần tạo thành các bọt khí bám quanh tế bào
men và lớn dần, sau đó tế bào cùng bọt khí nổi dần lên, khi tới bề mặt các bọt khí sẽ
tan vở và hợp thành tiếng rào rào. Bọt khí tan, tế bào men lại chìm dần, tiếp xúc với
dịch đường để hấp thụ và lên men rồi lại sinh ra rượu và khí cacbonic. Như vậy tế
bào nấm men từ chổ là vi sinh vật không chuyển động đã biến thành tế bào luôn

Ngành Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

Trang 8


Luận văn tốt nghiệp khóa 33 – 2011

Trường Đại học Cần Thơ

chuyển động trong quá trình lên men. Nhờ đó mà tăng nhanh tốc độ hấp thụ và
chuyển hóa đường thành rượu. Khi đường và các chất dinh dưỡng trong môi trường
còn ít, một số lượng lớn tế bào nấm men sẽ lắng xuống đáy thùng, dịch lên men sẽ
trong dần.
Nấm men gồm hai chi khác nhau là Endomycopsis và Saccharomyces. Các loài chủ
yếu gồm có như Endomycopsis fibuligenes là loài mấm men rất giàu enzyme
amylase, glucoamylase. Do đó chúng vừa có khả năng đường hóa, vừa có khả năng
rượu hóa; và Saccharomyces cerevisiae có khả năng lên men rất nhiều đường khác
nhau như: glucose, saccharose, maltose, fructose, rafinose, galactose. Chúng có khả
năng lên men được ở nhiệt độ cao (khoảng 36 – 400C) và có khả năng chịu được độ
acid. Đặc biệt có khả năng chịu được độ sát trùng Na2SiF6 với nồng độ 0,02 –
0,05% và có khả năng lên men các loại nguyên liệu khác nhau như gạo, ngô, khoai,
sắn với lượng đường trong dung dịch từ 12 – 14% có khi 16 – 18%. Nồng độ rượu
trong dung dịch lên men là 8 – 10%. Nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men là 28
– 320C.
Ngoài hai chi nấm mên cơ bản trên, trong men thuốc bắc còn thấy nhiều loài nấm
men dại khác. Chúng vừa có khả năng thủy phân tinh bột, vừa có khả năng chuyển
đường thành cồn, tuy rằng sự chuyển hóa này rất thấp. Điều đặc biệt là các loài nấm
men dại này chịu nhiệt rất cao có khi lên tới 60 – 650C và chịu được chất sát trùng ở
nồng độ 0,05 – 1%.
Ngoài ra trong bánh men thuốc bắc còn có sự hiện diện của một số loài vi khuẩn
phát triển, trong đó chủ yếu là các loài vi khuẩn lactic và vi khuẩn acetic. Các loài
vi khuẩn này thường làm chua môi trường. Thời gian đầu của quá trình lên men,

quá trình này xảy ra rất có lợi vì pH môi trường do chúng tạo ra sẽ thích hợp cho
nấm men, nấm mốc phát triển, tuy nhiên pH xuống quá thấp lại ảnh hưởng xấu cho
quá trình lên men. Mặc khác nếu trong dịch lên men có mặt của oxy thì vi khuẩn
acetic sẽ oxy hóa rượu thành acid acetic. Quá trình này làm tổn hao lượng cồn tạo
thành.
Chưng cất
Chưng cất là quá trình phân tách những thành phần riêng biệt trong một hỗn hợp
chất lỏng có nhiệt độ sôi khác nhau. Hơi của những chất lỏng đó ở nhiệt độ khác
nhau có áp suất riêng phần khác nhau, hơi của chất lỏng nào có áp suất riêng phần
lớn thì chất lỏng đó sôi ở nhiệt độ thấp hơn và dễ bốc hơi hơn; như ở áp suất
thường, nhiệt độ sôi của rượu etylic nguyên chất là 78,150C và của nước là 1000C,
do đó rượu dễ bốc hơi hơn nước.
Dịch lên men rượu từ tinh bột sau khi kết thúc thường có nồng độ rượu etylic vào
khoảng 8 ÷ 10%, thường được gọi là giấm chín. Dịch giấm chín bao gồm các chất
Ngành Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

Trang 9


Luận văn tốt nghiệp khóa 33 – 2011

Trường Đại học Cần Thơ

dễ bay hơi như rượu etylic, ester, aldehyde, rượu bậc cao. Ngoài ra trong dịch giấm
chín còn có tinh bột, dextrin, protit, các acid hữu cơ, chất khoáng, xác nấm
men…Do đó, giấm chín là một hỗn hợp nhiều cấu tử. Nhưng hiện nay, lý thuyết về
chưng cất mới chỉ nghiên cứu hệ hai cấu tử, mặt khác, thành phần chủ yếu trong
giấm chín là nước và rượu etylic. Vì vậy, ta xem giấm chín như là một hỗn hợp hai
cấu tử rượu và nước để nghiên cứu.
Giấm chín sau khi chưng cất ta thu được cồn thô. Trong cồn thô có gần 50 các tạp

chất khác nhau mà dựa theo tính chất hóa học thường được chia làm bốn nhóm:
aldehyde, ester, rượu bậc cao và acid, hoặc dựa vào tính chất lý học (đặc tính phân
tách các tạp chất) mà chia làm ba nhóm: tạp chất đầu, tạp chất cuối và tạp chất trung
gian.
+ Tạp chất đầu: là tạp chất dễ bay hơi hơn rượu etylic. Nhiệt độ sôi của các tạp chất
đó thấp hơn nhiệt độ sôi của rượu etylic. Các tạp chất đầu gồm có: aldehyde acetic,
acetat etyl, formiat etyl, acetat metyl…
Trong thực tế sản xuất tạp chất, các tạp chất này có tên gọi chung là este – aldehit.
Khi tinh chế cồn thì các aldehit axetic là khó tách hơn cả vì nó hòa tan trong rượu
etylic ở cả thể lỏng lẫn thể hơi.
+ Tạp chất trung gian: là những chất phụ thuộc vào nồng độ rượu, khi nồng độ rượu
thay đổi thì độ bốc hơi của tạp chất này cũng thay đổi, do đó chúng có thể vừa là tạp
chất đầu vừa là tạp chất cuối. Ở nồng độ rượu cao nó là tạp chất cuối, ở nồng độ
rượu thấp chúng có thể là tạp chất đầu. Đó là các chất isobutyrat etyl, isovalerianat
etyl, axetat izoamyl.
+ Tạp chất cuối: có nhiệt độ sôi cao hơn của rượu etylic và khó bay hơi. Các tạp
chất cuối gồm có rượu cao phân tử như: acol amylic, iso-amylic, iso-butylic,
propylic, isopropylic…Các tạp chất này ở dạng dầu không hòa tan trong nước, do
đó mà tạp chất cuối trong thực tế sản xuất còn gọi là dầu fusel.
Những nguyên nhân hình thành tạp chất:
+ Kết quả của hoạt động sống của nấm men tạo thành rượu cao phân tử, các
aldehyde, các acid.
+ Kết quả của sự lên men phụ tạo thành các acid, các rượu cao phân tử, acetal và
acrolein.
+ Do các thành phần có trong cồn thô tác dụng với nhau tạo thành các ester của acid
và các rượu.
+ Do oxy hóa các rượu nhờ oxy không khí tạo thành các aldehyde.

Ngành Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

Trang 10


Luận văn tốt nghiệp khóa 33 – 2011

Trường Đại học Cần Thơ

+ Do chưng cất làm cháy giấm chín và phân hủy giấm chín tạo thành furfurol và
H2S.
+ Do quá trình nấu nguyên liệu tạo thành các tecpen, rượu metylic, furfurol, các
aldehyde và acrolein.
2.3. Giới thiệu về andehit
2.3.1. Định nghĩa
Aldehyde hay andehit là hợp chất trong hóa hữu cơ có nhóm chức cacbonyl:
R_CHO. Tên andehit (aldehyde) gốc từ tiếng La Tinh là alcohol dehydrogenatus có
nghĩa rượu đã được khử hydro.
2.3.2. Tính chất của andehit
Tính chất vật lí
Nhiệt độ sôi của andehit thấp hơn của rượu tương ứng vì giữa các phân tử andehit
không có liên kết hidro.
Độ tan trong nước giảm dần khi tăng số nguyên tử C trong phân tử.
Andehit axetic CH3–CHO là chất lỏng, tan nhiều trong nước, nhiệt độ sôi: 52,40C,
bị oxi hoá thành axit acrilic, bị khử thành rượu anlylic.
Tính chất hóa học
Phản ứng cộng hydro (phản ứng khử andehit)
R–CHO + H2 → R–CH2–OH
Phản ứng oxy hóa andehit: Andehit có thể bị oxy hóa bởi một số chất oxy hóa như:
Ag2O(ddNH3), Cu(OH)2,…
R–CH=O + Ag2O (dd NH3)→ R–COOH + 2Ag
Kết luận:

Andehit vừa có tính oxy hóa vừa có tính khử.
Andehit là chất trung gian giữa rượu bậc nhất và acid cacboxylic
R–CH2–OH ← R–CHO → R–COOH
2.3.3. Sự tạo thành aldehyde
Aldehyde là sản phẩm bậc hai thường trực của quá trình trao đổi chất ở nấm men và
cũng có thể được tạo thành qua con đường oxy hóa các loại rượu. Chủ yếu là hàm
lượng acetaldehyde.
Decacboxyl hóa
Acetaldehyde
Acid pyruvic

Ngành Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

Trang 11


Luận văn tốt nghiệp khóa 33 – 2011

Trường Đại học Cần Thơ

2.3.4. Tác hại của andehit trong rượu
Axetaldehit là một chất có độc tính cao hơn so với etanol
Andehit trong cồn công nghiệp gây nên vị choáng của rượu, là nguyên nhân chính
gây nhức đầu, rối loạn tuần hoàn não, bộ máy tuần hoàn, tiêu hoá hoạt động mạnh,
huyết áp cao.
Hại niêm mạc, đường hô hấp và có thể làm cho tim đập mạnh hay dạ dày bị rối
loạn.
2.3.5 Tiêu chuẩn hàm lượng andehit trong rượu trắng
Bảng 2: Chỉ tiêu hóa học của rượu trắng
Tên chỉ tiêu

Hàm lượng etanol (cồn) ở 200C, tính theo % (V/V),

Mức
Theo tiêu chuẩn đã được
công bố của nhà sản xuất

Hàm lượng aldehyt, tính bằng miligam aldehyt axetic trong 1 l
rượu 1000, không lớn hơn

50

Hàm lượng este, tính bằng miligam este etylaxetat trong1 l
rượu 1000, không lớn hơn

200

Hàm lượng metanol trong 1 l etanol 1000, tính bằng % (V/V),
không lớn hơn

0,1

Hàm lượng rượu bậc cao tính theo tỷ lệ hỗn hợp izopentanol
và izobutanol, hỗn hợp 3:1, tính bằng miligam trong 1 l
etanol 1000

Theo tiêu chuẩn đã được
công bố của nhà sản xuất

Hàm lượng furfurol, mg/l, không lớn hơn

Vết

(Nguồn: TCVN 378 – 1986)

Hàm lượng aldehyt, tính bằng miligam (mg) aldehyt axetic trong 1 lít rượu 1000
không lớn hơn 50

Ngành Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

Trang 12


Luận văn tốt nghiệp khóa 33 – 2011

Trường Đại học Cần Thơ

Chương 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Phương tiện thí nghiệm
3.1.1. Thời gian và địa điểm
Thời gian: bắt đầu thực hiện đề tài từ 03/01/2011 đến ngày 22/04/2011
Địa điểm: Phòng thí nghiệm bộ môn Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp và
Sinh học ứng dụng - Trường Đại học Cần Thơ.
3.1.2. Nguyên liệu, dụng cụ và hóa chất thí nghiệm
Nguyên liệu: Thí nghiệm được tiến hành với nguyên liệu rượu trắng
Dụng cụ:
+ Bếp điện
+ Nhiệt kế
+ Cồn kế
+ Bình tam giác 500ml

+ Puret
+ Ống đong: 10ml, 100ml, 250ml
Hóa chất:
+ Dung dịch hydrosulfit
+ Dung dịch photphat – EDTA
+ Dung dịch acid clohydric loãng
+ Dung dịch natri borat
+ Dung dịch I2 0,1N và I2 0,02N
+ Dung dịch hồ tinh bột 1%
+ Cồn tuyệt đối
3.2. Phương pháp nghiên cứu
3.2.1. Phương pháp phân tích
Phân tích hàm lượng andehit theo tiêu chuẩn 52 TCN – TQTP 0005 : 2003 Thường quy kĩ thuật định lượng aldehyt trong cồn và các loại rượu
3.2.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm
Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát

Ngành Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

Trang 13


Trường Đại học Cần Thơ

Luận văn tốt nghiệp khóa 33 – 2011

Rượu (1 lit)

Xác định hàm lượng aldehit ban đầu
Chưng cất

Theo dõi sự thay đổi hàm lượng aldehit
Bố trí thí nghiệm
Rượu

A1

A2

B1

B2

C2

B3

C1

C2

B1

C3

B2

A3

B1

B3

C1 C2 C3

B2

C1 C2 C3

B3

C2

Hình 2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm

A1: nồng độ rượu ban đầu 10%
A2: nồng độ rượu ban đầu 15%
A3: nồng độ rượu ban đầu 20%
B1: hàm lượng andehit ban đầu 150 mg/l (trong 1 lit rượu 1000)
B2: hàm lượng andehit ban đầu 100 mg/l (trong 1 lit rượu 1000)
B3: hàm lượng andehit ban đầu 80 mg/l (trong 1 lit rượu 1000)
C1: cường độ chưng cất 1 (1500 W)
C2: cường độ chưng cất 2 (1000 W)
C3: cường độ chưng cất 3 (800 W)
Tổng số đơn vị thí nghiệm: 15*3 (lần lặp lại) = 45

Ngành Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

Trang 14

Luận văn tốt nghiệp khóa 33 – 2011

Trường Đại học Cần Thơ

- Nguyên tắc: cho một lượng thừa natri hydrosulfit vào mẫu thử để phản ứng với
andehyt và phản tạo thành sản phẩm cộng hợp bền. Sau khi loại hydrosulfit thừa
bằng một dung dịch iod, đưa dung dịch về môi trường kiềm yếu, sản phẩm cộng
hợp bisulfit sẽ bị phân giải tạo thành sulfit. Chuẩn độ sulfit tạo thành bằng dung
dịch iot tiêu chuẩn và tính ra hàm lượng andehyt.
- Chuẩn bị mẫu
Đối với cồn hoặc rượu trắng có độ cồn trên 50% v/v thì chỉ cần pha loãng mẫu bằng
nước cất (mới đun sôi để nguội) đến độ cồn từ 50% trở xuống là được.
Trường hợp này không cần quan tâm đến độ cồn của dung dịch pha loãng nhưng
phải ghi nhận thể tích cồn (rượu) ban đầu và thể tích sau cùng của dung dịch pha
loãng để tính độ pha loãng.
Lưu ý: việc hòa tan cồn (rượu) vào nước làm co thể tích rõ rệt. Do vậy: độ pha
loãng = thể tích mẫu rượu (cồn) / thể tích dung dịch thu được.
- Tiến hành thí nghiệm
+ Cho vào một bình tam giác hoặc bình cầu dung tích 500ml có nắp: 300ml nước
cất đã đun sôi để nguội hoặc đã khử khí, 50ml mẫu (có chứa không quá 30mg
axetandehyt), 10ml dung dịch natri hydrosulfit. Đậy nắp, lắc đều và để yên 15 phút.
+ Thêm 10ml dung dịch phôtphat - EDTA: dung dịch lúc này phải có pH trong
khoảng 7,0 - 7,2 (nếu không thì phải điều chỉnh lại dung dịch phôtphat - EDTA
bằng cách thêm dung dịch NaOH hoặc H3PO4 và sau đó làm lại từ đầu). Đậy nắp,
lắc đều và để yên 15 phút.
+ Thêm 10ml dung dịch HCl loãng và 2ml dung dịch tinh bột 1%, lắc rồi nhỏ từng
giọt dung dịch iod 0,1N để khử lượng thừa hydrosulfit cho đến khi dung dịch phản
ứng có màu xanh lơ nhạt.
+ Thêm 10ml dung dịch borat natri, lắc đều, lúc này màu xanh sẽ biến mất (pH của
dung dịch lúc này phải nằm trong khoảng 8,8 - 9,2; nếu không thì phải điều chỉnh

dung dịch borat bằng cách thêm dung dịch natri hydroxit hoặc axít clohydric và sau
đó làm lại từ đầu). Ngay lập tức chuẩn độ lượng sulfit sinh ra bằng dung dịch iod
0,02N cho đến khi hỗn hợp phản ứng có màu xanh lơ nhạt giống như trên. Gọi V1
(ml) là thể tích dung dịch iod tiêu tốn trong phép chuẩn độ này.
+ Thực hiện một mẫu trắng với 50ml rượu có độ rượu gần với mẫu thử được pha từ
cồn tuyệt đối không có andehyt từ bước đầu đến bước cuối. Gọi V2 (ml) là thể tích
dung dịch iod 0,02N tiêu tốn ở bước này.
- Tính kết quả
Hàm lượng andehyt tổng trong cồn (rượu) được tính theo axetandehyt (CH3CHO).
Ngành Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

Trang 15