Nghiên cứu quá trình trưng cất và tàng trữ rượu whisky quy mô 1000 lít mẻ

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Đề tài:
NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH TRƯNG CẤT VÀ TÀNG TRỮ
RƯỢU WHISKY QUY MÔ 1000 LÍT/MẺ

Giáo viên hướng dẫn

: TS. Đặng Hồng Ánh

Sinh viên thực hiện

: Đặng Vũ Việt Hà

Lớp

: KS CNSH 1103

HàNội – 2015


VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Đề tài:
NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH TRƯNG CẤT VÀ TÀNG TRỮ
RƯỢU WHISKY QUY MÔ 1000 LÍT/MẺ

Giáo viên hướng dẫn

: TS. Đặng Hồng Ánh

Sinh viên thực hiện

: Đặng Vũ Việt Hà

Lớp

: KS CNSH 1103

HàNội – 2015


Khóa luận tốt nghiệp

Viện Đại Học Mở Hà Nội
LỜI CẢM ƠN

Đề tài được thực hiện tại Bộ môn Công Nghệ Đồ Uống, Viện Công Nghiệp
Thực Phẩm – 301 Nguyễn Trãi – Thanh Xuân – Hà Nội.
Đầu tiên tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn TS. Đặng Hồng Ánh – Chủ nhiệm
bộ môn Công nghệ đồ uống và Ths Nguyễn Thu Vân – Viện Công nghiệp Thực
Phẩm đã trực tiếp hướng dẫn, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời
gian học tập, nghiên cứu vừa qua.
Tôi xin chân thành cảm ơn các cô chú, các anh chị công tác tại Bộ môn Công
nghệ đồ uống đã luôn hướng dẫn, chỉ bảo, động viên, giúp đỡ và tạo điều kiện tốt
nhất để tôi có thể hoàn thành tốt đề tài nghiên cứu này.

Bên cạnh đó tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy, cô giáo trong
khoa Công nghệ sinh học – Viện Đại học Mở Hà Nội, những người thầy khoa học
đầu tiên không chỉ mang đến cho tôi niềm đam mê và còn truyền đạt cho tôi nhiều
kiến thức bổ ích của một ngành học lí thú.
Cuối cùng tôi xin sâu sắc nhất tới gia đình, bạn bè những người đã luôn tin
tưởng và ủng hộ tôi trong suốt thời gian qua.
Hà Nội, ngày 20 tháng 5 năm 2014
Sinh viên

Đặng Vũ Việt Hà

Đặng Vũ Việt Hà

i

LớpKS.CNSH_1103


Khóa luận tốt nghiệp

Viện Đại Học Mở Hà Nội

MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG .............................................................................................. iv
DANH MỤC HÌNH ................................................................................................ v
LỜI MỞ ĐẦU ......................................................................................................... 1
PHẦN I – TỔNG QUAN ........................................................................................ 3
1.1. Giới thiệu về rượu Whisky................................................................................ 3
1.1.1. Định nghĩa về rượu Whisky ........................................................................... 3
1.1.2. Phân loại rượu Whisky .................................................................................. 3

1.2. Giới thiệu một số nguyên liệu dùng trong sản xuất rượu Whisky tại Việt Nam. 4
1.2.1 Malt ................................................................................................................ 4
1.2.2. Gạo ................................................................................................................ 5
1.2.3. Ngô ................................................................................................................ 6
1.2.4. Nước.............................................................................................................. 7
1.2.5. Gỗ sồi ............................................................................................................ 7
1.2.5.1 Cấu trúc gỗ sồi ............................................................................................. 7
1.2.5.2. Một số loại gỗ sồi. ...................................................................................... 8
1.2.5.3. Một số cấu tử bay hơi trong gỗ sồi .............................................................. 9
1.3. Quy trình sản xuất rượu Whisky ..................................................................... 12
1.3.1. Nghiền, nấu và thu hồi dịch đường .............................................................. 13
1.3.1.1. Sản xuất rượu Whisky không sử dụng nguyên liệu thay thế ...................... 13
1.3.1.2. Sản xuất rượu Whisky sử dụng nghuyên liệu thay thế ............................... 13
1.3.2 Lên men ........................................................................................................ 14
1.3.3. Chưng cất .................................................................................................... 15
1.3.3.1. Chưng cất gián đoạn ................................................................................. 16
1.3.3.2. Chưng cất liên tục ..................................................................................... 18
1.3.4. Tàng trữ ....................................................................................................... 20
1.3.5. Phối chế và tạo màu ..................................................................................... 22
PHẦN THỨ II – VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................... 23
2.1. Vật liệu nghiên cứu ......................................................................................... 23
2.1.1. Nguyên liệu ................................................................................................. 23

Đặng Vũ Việt Hà

ii

LớpKS.CNSH_1103

Khóa luận tốt nghiệp

Viện Đại Học Mở Hà Nội

2.1.2. Dụng cụ, thiết bị và hóa chất ........................................................................ 23
2.1.2.1. Dụng cụ và thiết bị .................................................................................... 23
2.1.2.2. Hóa chất.................................................................................................... 23
2.2. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 23
2.1.1. Công thức tính hiệu suất chưng cất .............................................................. 23
2.2.2. Phương pháp xác định Polyphenol ............................................................... 24
2.2.3. Xác định màu bằng phương pháp đo OD ở bước sóng 420nm...................... 24
2.2.4. Phương pháp xác định hàm lượng các hợp chất bay hơi ............................... 25
2.2.5. Phương pháp phân tích các cấu tử hương ..................................................... 25
2.2.6. Phương pháp cảm quan ................................................................................ 25
PHẦN 3 – KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................................. 28
3.1. Xác định thông số cho quá trình chưng cất...................................................... 28
3.2. Lựa chọn tỷ lệ nguyên liệu/gỗ sồi thích hợp để tàng trữ rượu Whisky ............. 35
3.3. Theo dõi sự thay đổi màu sắc của rượu Whisky theo thời gian tàng trữ quy mô
1000 lít .................................................................................................................. 43
3.4. Theo dõi sự thay đổi hàm lượng polyphenol của rượu Whisky theo thời gian
tàng trữ quy mô 1000 lít. ....................................................................................... 45
3.5. Đánh giá cảm quan và phân tích các cấu tử hương các mẫu rượu Whisky theo
thời gian tàng trữ ................................................................................................... 46
PHẦN 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................ 49
4.1. Kết luận .......................................................................................................... 49
4.2. Kiến nghị ........................................................................................................ 49
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 50
PHỤ LỤC.............................................................................................................. 52

Đặng Vũ Việt Hà

iii

LớpKS.CNSH_1103


Khóa luận tốt nghiệp

Viện Đại Học Mở Hà Nội
DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Chỉ tiêu chất lượng malt của công ty cổ phần Đường Malt ...................... 5
Bảng 1.2. Hàm lượng chất dinh dưỡng có trong gạo ................................................ 6
Bảng 1.3. Sơ đồ quy trình sản xuất rượu Whisky đối với các nguyên liệu khác
nhau ........................................................................................................... 12
Bảng 2.1. Hệ số quan trọng của từng chỉ tiêu ......................................................... 26
Bảng 2.2. Hạng chất lượng của sản phẩm .............................................................. 26
Bảng 2.3. Điểm tiêu chuẩn cho từng chi tiết cảm quan của sản phẩm .................... 27
Bảng 3.1. Kết quả chưng cất rượu lần 1 ................................................................. 28
Bảng 3.2. Hàm lượng các chất bay hơi trong quá trình chưng cất rượu malt lần 2.. 29
Bảng 3.3. Hàm lượng các hợp chất bay hơi trong quá trình chưng cất rượu Gạo lần
2 ............................................................................................................................ 31
Bảng 3.4. Hàm lượng các hợp chất bay hơi trong quá trình chưng cất rượu Ngô lần
2 ............................................................................................................................ 33
Bảng 3.5. Kết quả đo OD 420nm của rượu Whisky ngâm chiết với gỗ sồi dạng
nướng nhẹ ở các tỉ lệ khác nhau ............................................................................. 36
Bảng 3.6. Kết quả đo OD 420nm của rượu Whisky ngâm chiết với gỗ sồi dạng
nướng nhiều ở các tỉ lệ khác nhau .......................................................................... 37
Bảng 3.7. Kết quả cảm quan của mẫu rượu Whisky khi ngâm chiết với gỗ sồi ở mức
nướng nhẹ (Light) với các tỷ lệ khác nhau ............................................................. 41

Bảng 3.8. Kết quả cảm quan của mẫu rượu Whisky khi ngâm chiết với gỗ sồi ở mức
nướng mạnh (Heavy) với các tỷ lệ khác nhau ........................................................ 42
Bảng 3.9. Kết quả đo OD ở bước sóng 420nm của rượu Whisky của malt, gạo, ngô
theo thời gian tàng trữ............................................................................................ 44
Bảng 3.10: Kết quả đánh giá cảm quan với mẫu rượu Whisky từ malt, gạo ngô sau 3
tháng tàng trữ. ....................................................................................................... 46

Đặng Vũ Việt Hà

iv

LớpKS.CNSH_1103


Khóa luận tốt nghiệp

Viện Đại Học Mở Hà Nội
DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1. Thùng gỗ sồi ............................................................................................ 9
Hình 1.2. Bột gỗ sồi................................................................................................. 9
Hình 1.3. Cấu trúc của một số cấu tử bay hơi chính có trong gỗ sồi ....................... 11
Hình 1.4. Quy trình chưng cất rượu Whisky malt đại mạch của Scotland .............. 17
Hình 1.5. Quy trình chưng cất rượu Whisky của Ai Len ........................................ 18
Hình 1.6. Thiết bị chưng cất liên tục theo thiết kế của Coffey ................................ 19
Hình 2.1. Phương tình đường chuẩn dựng theo axit gallic ..................................... 24
Hình 3.1. Biến đổi nồng độ polyphenol theo thời gian tàng trữ rượu Whisky từ ngô,
malt, gạo khi ngâm chiết với gỗ sồi dạng nướng nhẹ ở các tỷ lệ khác nhau ............ 39
Hình 3.2. Biến đổi nồng độ polyphenol theo thời gian tàng trữ rượu Whisky từ ngô,
malt, gạo khi ngâm chiết với gỗ sồi dạng nướng mạnh ở các tỷ lệ khác nhau ......... 40

Hình 3.3. Biến đổi nồng độ polyphenol với 3 mẫu rượu Whisky theo thời gian tàng
trữ.......................................................................................................................... 45

Đặng Vũ Việt Hà

v

LớpKS.CNSH_1103


Khóa luận tốt nghiệp

Viện Đại Học Mở Hà Nội
LỜI MỞ ĐẦU

Whisky là một loại rượu mạnh, có độ cồn khoảng 40 – 45%V, được sản xuất
từ malt đại mạch và ngũ cốc bằng cách lên men rồi chưng cất, sau đó được tàng trữ
trong các thùng gỗ sồi với thời gian dài. Quá trình tàng trữ rượu trong thùng gỗ sồi
nhằm chiết các cấu tử tạo hương vị đặc trưng cho sản phẩm rượu Whisky
Trên thế giới hiện nay có hai dòng Whisky chính là Whisky được sản xuất từ
100% malt đại mạch và Whisky được sản xuất từ malt đại mạch và các loại nguyên
liệu thay thế phổ biến tại các nước nhằm tận dụng các nông sản có sẵn từng quốc
gia như ngô, lúa mì, lúa mạch đen….
Hiện nay trên thị trường Việt Nam chủ yếu tồn tại hai dòng sản phẩm chính
được sản xuất trong nước: rượu Vodka được pha chế từ cồn thực phẩm không có
hương hoặc bổ sung hương nhân tạo và rượu được nấu theo phương pháp cổ truyền.
Các sản phẩm rượu khác hầu như phải nhập khẩu từ nước ngoài như: John, Chivas,
Hennessy với giá thành cao nên không phù hợp với hầu hết người tiêu dùng Việt
Nam. Ngoài ra trong nước có một nhà máy sản xuất rượu Whisky từ malt đại mạch
như Công ty TNHH một thành viên Bia Rượu Eresson, tuy nhiên giá thành khá cao

do sử dụng nguyên liệu malt đại mạch nhập khẩu từ nước ngoài.
Việt Nam là một nước nông nghiệp với 80% dân số chủ yếu sông bằng nghề
nông, là một trong số những nước xuất khẩu gạo đứng đầu thế giới. Mặc dù lúa gạo
là cây trồng có giá trị kinh tế cao nhưng ở Việt Nam chủ yếu sử dụng với mục đích
cung cấp lương thực và xuất khẩu, một phần được sử dụng làm nguyên liệu trong
quá trình sản xuất bia rượu. Ngô cũng là một cây lương thực thiết yếu ở Việt Nam
nhưng hiện nay chủ yếu được sử dụng làm thức ăn cho gia súc với giá thành thấp.
Tận dụng nguồn nguyên liệu ngũ cốc phong phú này, Việt Nam hoàn toàn có thể
sản xuất rượu Whisky nội địa có chất lượng tốt, phù hợp với khả năng kinh tế của
phẩn lớn người tiêu dùng. Với mong muốn tạo ra một số đồ uống mới trên thì
trường Việt Nam và tăng giá trị mặt hàng nông sản (gạo, ngô) các nhà khoa học ở
Viện Công Nghiệp thực phẩm đã và đang thực hiện đề tài: Nghiên cứu quá trình
sản xuất rượu Whisky từ malt đại mạch và nguyên liệu thay thế của Việt Nam
thuộc Đề án phát triển và ứng dụng lĩnh vực công nghệ sinh học trong lĩnh vực chế
biến công nghiệp đến năm 2020. Kết quả từ những nhóm nghiên cứu trước đây đã

Đặng Vũ Việt Hà

1

LớpKS.CNSH_1103


Khóa luận tốt nghiệp

Viện Đại Học Mở Hà Nội

nghiên cứu thành công Công nghệ sản xuất rượu Whisky từ malt, gạo, ngô hoàn
thiện quy mô phòng thí nghiệm. Trong thời gian vừa qua để hỗ trợ cho Công ty
TNHH một thành viên bia rượu Eresson giảm giá thành sản phẩm rượu Whisky thì

nhóm đề tài đã ứng dụng các kết quả nghiên cứu để thực hiện quy trình đường hóa
và lên men ở quy mô công nghiệp tại công ty.
Để tạo được sản phẩm rượu Whisky cần thực hiện tiếp các công đoạn chưng
cất và tàng trữ. Do đó trong thời gian 6 tháng thực tập, chúng tôi đã thực hiện nội
dung: “Nghiên cứu quá trình chưng cất và tàng trữ rượu Whisky quy mô 1000
lít/mẻ”, trên hệ thống thiết bị của công ty với các nội dung cụ thể sau đây:
-

Xác định thông số cho quá trình chưng cất.

-

Xác định tỷ lệ nguyên liệu gỗ sồi/rượu thích hợp để tàng trữ rượu Whisky.

-

Theo dõi sự thay đổi màu sắc của rượu Whisky theo thời gian tàng trữ quy
mô 1000 lít.

-

Theo dõi sự thay đổi hàm lượng polyphenol của rượu Whisky theo thời gian
tàng trữ quy mô 1000 lít.

-

Đánh giá cảm quan và phân tích các cấu tử hương của rượu Whisky theo thời
gian tàng trữ.

Đặng Vũ Việt Hà

2

LớpKS.CNSH_1103


Khóa luận tốt nghiệp

Viện Đại Học Mở Hà Nội
PHẦN I – TỔNG QUAN

1.1. Giới thiệu về rượu Whisky
1.1.1. Định nghĩa về rượu Whisky
Rượu Whisky là loại rượu mạnh được sản xuất bằng cách chưng cất dịch lên
men của dịch chiết malt đại mạch và một số loại ngũ cốc khác nhờ chủng nấm men
Sacchoromyces cerevisiae.
Từ Whisky được nhắc đến lần đầu tiên vào năm 1736 xuất phát từ
uisgebeatha trong tiếng Gaelic tại Scotland hay uisce beatha trong tiếng Gaelic tại
Ireland và có nghĩa là “nước của sự sống” (uisgebetha/uisce: “nước”, betha: “sự
sống”). Khái niệm này đã phổ biến ngay từ thế kỉ XVI và XVII nhưng vào thời
điểm đó người ta không hiểu đó không chỉ nói riêng rượu Whisky mà còn là những
loại rượu chưng cất khác nhờ phối chế với một số loại phụ gia[1,9].
1.1.2. Phân loại rượu Whisky
• Whisky được bán trên thị trường dưới nhiều tên khác nhau, trong đó một
phần là tên loại ngũ cốc được dùng để sản xuất Whisky.
Malt: là loại Whisky được làm từ mạch nha.
Grain: là tên loại Whisky được sản xuất từ lúa mạch, sử dụng thiết bị chưng cất
cột được gọi là “kiểu Cofey”.
Rye: là tên gọi loại Whisky chủ yếu được sản xuất từ lúa mạch đen, ít nhất là
51%.

Bourbon: là tên gọi loại Whisky chủ yếu được sản xuất từ ngô (ít nhất là 51%)
và được chưng cất tối đa là 81% thể tích rượu, đổ vào thùng chứa với tối đa là 63%
thể tích rượu.
• Phân loại theo quy trình sản xuất:
Single: là loại Whisky có nguồn gốc chỉ từ một lò rượu nấu riêng lẻ (thường
dùng cho Whisky của Scotland: Single-Malt-Whisky).
Straight: cũng là loại Whisky có nguồn gốc chỉ từ một lò nấu rượu riêng lẻ
(thường dùng cho Whisky của Mỹ).
Blend: là một loại Whisky đã được pha trộn. Trong lúc sản xuất (blending)
nhiều loại Whisky khác nhau từ nhiều lò nấu rượu khác nhau được pha trộn với
nhau, có đến 70 loại sản phẩm Whisky khác nhau.

Đặng Vũ Việt Hà

3

LớpKS.CNSH_1103


Khóa luận tốt nghiệp

Viện Đại Học Mở Hà Nội

Pot still: là loại Whisky được sản xuất chỉ dùng loại bình nấu cổ điển (thường
dùng cho một số loại Whisky của Ai Len).
Pure pot still: là loại Whisky được sản xuất chỉ dùng mạch nha trong các bình
nấu rượu cổ điển (thường dùng cho một số loại Whisky của Ai Len).
• Ngoài ra có một số loại rượu được phân loại theo chất lượng rượu, nồng độ
ethanol hay nguồn gốc xuất xứ:
Cask strength: rượu sau khi được tàng trữ trong thùng người ta không cho thêm

nước vào Whisky nữa để đạt đến nồng độ rượu nhất định. Nồng độ rượu của những
loại Whisky này khác nhau vì sự thay đổi tùy theo thời gian tàng trữ, điều kiện môi
trường, chất lượng của thùng chứa và nồng độ rượu của rượu cất nguyên thủy.
Vintage: loại Whisky được sử dụng có nguồn gốc từ năm được ghi chú.
Single cask: loại Whisky này có nguồn gốc từ một thùng rượu riêng lẻ (thường
dùng cho Whisky của Scotland).
Single barel: loại Whisky này có nguồn gốc từ một thùng rượu riêng lẻ (thường
dùng cho Whisky của Mỹ) [2].
Các tên gọi Scotch, Irish hay American là thể hiện xuất sứ của sản phẩm. Một số
tên gọi xuất sứ này được pháp luật bảo vệ và gắn liền với một số điều kiện nhất định.
1.2. Giới thiệu một số nguyên liệu dùng trong sản xuất rượu Whisky tại Việt Nam.
1.2.1 Malt
Malt là một trong những loại nguyên liệu chính dùng để sản xuất rượu và
bia, là sản phẩm được chế biến từ các loại hạt hòa thảo như: đại mạch, tiểu mạch,
thóc, ngô… Sau khi cho nảy mầm nhân tạo và sấy đến độ ẩm nhất định với những
điều kiện bắt buộc. Malt còn là một loại bán thành phẩm giàu chất dinh dưỡng: chứa
từ 16-18% các chất thấp phân tử dễ hòa tan, chủ yếu là đường đơn giản, dextrin bậc
thấp, các axit amin, các chất khoáng, các nhóm vitamin và đặc biệt là có hệ enzyme
proteaza và amylaza. Chất lượng của Malt được xác định bởi thành phần, chất
lượng của nguyên liệu ban đầu và những giải pháp công nghệ, thiết bị sản xuất
ra[11]. Malt cũng có thể dùng để chế biến các thực phẩm có chất lượng cao như bột
dinh dưỡng cho trẻ em, các loại đồ uống tổng hợp cho người già và phụ nữ có thai.
Malt dùng làm tác nhân dịch hóa trong công nghệ sản xuất rượu cồn từ tinh bột, làm
tác nhân đường hóa trong sản xuất kẹo mạch nha… Công dụng lớn nhất của malt là
dùng để sản xuất các loại đồ uống có nồng độ cồn thấp.

Đặng Vũ Việt Hà

4

LớpKS.CNSH_1103


Khóa luận tốt nghiệp

Viện Đại Học Mở Hà Nội

Malt của nước ta trước đây chủ yếu là được nhập khẩu từ các nước như
Trung Quốc, Mỹ, Hà Lan, Úc. Công ty cổ phần Đường Malt là một doanh nghiệp
đầu tiên tại Việt Nam và Đông Nam Á sản xuất malt - nguyên liệu chính trong sản
xuất bia.
Bảng 1.1. Chỉ tiêu chất lượng malt của công ty cổ phần Đường Malt [3]
Chỉ Tiêu Chất

Chỉ Tiêu Chất

Lượng

Lượng

Độ Ẩm (%)

3,5 – 4,5

Protein tổng số (%)

9,0 – 11,5

Chiết tinh (%)

80

Protein hòa tan (%)

4,0 – 4,7

Chiết thô (%)

79

Chỉ số Kolbach

38 – 45

Chênh lệch F/C (%)

<1,5

Hoạt lực (WK)

250 – 400

Độ màu (EBC)

3,0 – 5,6

Độ xốp (%)

80 – 90

Hạt thủy tinh (%)

<1.5

Hạt > 2,5mm (%)

<1

pH

5,6 – 6,1

Tốc độ lọc

Bình thường

Thời gian đường hóa

<15 phút

1.2.2. Gạo
Gạo là một sản phẩm lương thực thu từ cây lúa. Hạt gạo thường có màu
trắng, nâu hoặc đỏ thẫm và chứa nhiều dinh dưỡng. Hạt gạo chính là nhân
của thóc sau khi xay để tách bỏ vỏ trấu. Hạt gạo sau khi xay được gọi là gạo lứt hay
gạo lật, nếu tiếp tục xát để tách cám thì gọi là gạo xát hay gạo trắng. Gạo là lương
thực phổ biển của gần một nửa dân số thế giới.
Từ xa xưa cây lúa đã gắn bó với người dân Việt Nam, đó cũng là cái tên
gọi cho một nền văn minh – nền văn minh lúa nước Sông Hồng. Gạo là lương
thực chính của Việt Nam, cung cấp 80% năng lượng cho các bữa ăn của người
dân Việt Nam.

Mặc dù diện tích trồng lúa giảm nhưng do hệ số vụ tăng và sử dụng những
giống lúa mới năng suất cao nên sản lượng lúa liên tục tăng. Việt Nam từ một nước
nghèo đói đã trở thành một nước chỉ đứng sau Thái Lan về xuất khẩu. Sản lượng và
chất lượng lúa gạo của Việt Nam sẽ còn tăng cao do áp dụng các tiến bộ khoa học

Đặng Vũ Việt Hà

5

LớpKS.CNSH_1103


Khóa luận tốt nghiệp

Viện Đại Học Mở Hà Nội

kỹ thuật trong các khâu để tạo ra giống mới có năng suất cao hơn trong sản xuất, thu
hoạch, bảo quản và chế biến.
Bảng 1.2. Hàm lượng chất dinh dưỡng có trong gạo [6]
Thành phần

Hàm lượng (%)

Gluxit

72 -73

Protein thô

7–9

Lipit thô

1,3 – 2

Tro

1,0 – 1,5

Nước

12 -15

Trong gạo hàm lượng protein tương đối thấp chỉ chiếm 7-9% chất khô, hàm
lượng protein trong gạo nếp cao hơn trong gạo tẻ. Nhìn chung hàm lượng protein
trong gạo tuy ít hơn so với các loại hạt khác nhưng lại chứa đầy đủ các loại axit
amin không thay thế.
Ngoài protein, gạo còn chứa một lượng chất béo nhất định, chủ yếu là axit
béo chưa no như axit oleic chiếm tới 42,4%, linoleic chiếm 30,6%, axit pamitic là
15,5%. Bên cạnh đó gạo còn chứa một số vitamin như B1, PP, D… tập trung chủ
yếu ở phôi và lớp vỏ aleuron, trong đó vitamin B1 chiếm tỷ lệ cao nhất.
1.2.3. Ngô
Ngô là một trong những cây lương thực ở Việt Nam. Hạt ngô có nhiều tinh
bột, dùng trong sản xuất rượu etylic.
Cấu tạo hạt ngô bao gồm phôi và nội nhũ. Phôi chiếm từ 12-15% trọng lượng
hạt còn lại là nội nhũ. Tinh bột ngô chủ yếu nằm trong nội nhũ, trong đó gồm 1015% amylose và 85-90% là amylopectin. Ngoài ra trong nội nhũ còn 0,5-0,6% acid
béo. Các hợp chất chứa Nitơ trong hạt ngô hầu hết là protein, phần lớn thuộc nhóm
zein, ngoài ra còn có prolamin, glutein; albumin hầu như không có; globulin chiếm
khoảng 0,4% trọng lượng hạt. Zein là dạng protein không đầy đủ vì thiếu các acid
amin không thay thế như: tryptophan, lysin. Đặc biệt, hàm lượng chất béo ở ngô

nhiều hơn những loại ngũ cốc khác và tập trung chủ yếu ở phôi (chiếm 30-40%

Đặng Vũ Việt Hà

6

LớpKS.CNSH_1103


Khóa luận tốt nghiệp

Viện Đại Học Mở Hà Nội

trọng lượng phôi), chất béo này đa số là acid chưa no, màu vàng nhạt, chiếm 72%
tổng lượng chất béo, thường ta tách phôi ra để làm bơ nhân tạo hay dầu ăn, hạt ngô
đã tấch phôi dùng để nấu rượu [4].
Gluxit trong ngô gồm:
- Tinh bột: 43,47 – 61,8%;
- Đường: 1,76 – 4,62%;
- Destrin và pectin: 1,09 – 14,67%;
1.2.4. Nước
Trong công nghệ sản xuất đồ uống, đặc biết là công nghệ sản xuất rượu
Whisky nước có vai trò quan trọng. Nguồn cung cấp nước cho các nhà máy sản xuất
đồ uống hiện nay nước chủ yếu được lấy từ các giếng khoan. Bản chất của nguồn
nước ảnh hưởng rất lớn đến đặc tính của nước và do đó ảnh hưởng rất lớn đến đặc
tính của rượu ở Việt Nam.
Hiện nay, nước thường được xử lý qua hệ thống lọc RO để xử lý nguồn nước
sạch dùng rộng rãi trong ngành đồ uống nói riêng và các nghành thực phẩm nói
chung. Nước sau khi qua hệ thống lọc RO sẽ được tinh sạch hoàn toàn, không có
các chất độc hại ô nhiễm, không mùi vị và đây là dung môi tốt nhất để pha chế các

loại đồ uống và sẽ cảm nhận thấy nguyên vị của các loại nước uống mà mùi vị
không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố nguồn nước ô nhiễm [7].
1.2.5. Gỗ sồi
1.2.5.1 Cấu trúc gỗ sồi
Gỗ sồi bao gồm cellulose (38-52%), hemixellulose (25-30%), lignin (2225%), và tannin 95-10%).
Mô gỗ bao gồm các thành tế bào và gian bào. Thành tế bào bao gồm các
phân tử cellulose, hemixellulose và lignin. Trong gỗ ngoài thành phần chính là
polyme thì các thành phần có khối lượng phân tử thấp chiếm một khối lượng nhỏ.
Cenllulose là thành phần phổ biến nhất của gỗ sồi, chiếm khoảng ½ khối
lượng. Nó được mô tả như một polyme tuyến tính với cấu trúc chuỗi thống nhất bao
gồm các anhydroglucopyranose đơn vị. Các đơn vị liên kết này bị ràng buộc bởi gốc
β-(1-4)-glycosidic được hình thành bởi việc loại bỏ một phân tử nước của các nhóm
hydroxyl ở vị trí C1 và C4 của glycose. Hydro liên kết giữa các nhóm hydroxyl trên

Đặng Vũ Việt Hà

7

LớpKS.CNSH_1103


Khóa luận tốt nghiệp

Viện Đại Học Mở Hà Nội

xenllulose liền kề các phân tử là kết quả của việc hình thành sợi, do đó tạo ra một
cấu trúc thượng tầng cho phần còn lại của thành phần gỗ.
Ngoài xenlllose, thành tế bào còn chứa các polysaccharide khác như
hemicenllulose. Các hợp chất này được phân nhánh heteropolyme ngắn hơn nhiều
so với các phân tử xenllulose. Nó bao gồm các thành phần chủ yếu là đường, có thể

chia thành các nhóm như pentose, hexose, axit hexuronic và deoxy-hexose. Chuỗi
chính của một phân tử hemixenllulose bao gồm một hoặc nhiều đơn vị đường và
gắn liền với chuỗi này là các thành phần khác như acid 4-0-methylglucuronic và
galactose. Hemicenllulose trong gỗ sồi chủ yếu là xylose, chiếm khoảng 15-30%
trọng lượng khô.
Thành phần chính thứ ba của gỗ là lignin, là một cao phân tử có phân nhánh.
Lignin nằm ở cả thành tế bào và các khu vực gian bào, có vai trò liên kết các tế bào
gỗ [11].
Các tannin trong gỗ sồi là các ester axit gallic của glucose và axit ellagic.
Ellagitannn là những hợp chất phenol chính của gỗ sồi. Tannin là chất kết tủa với
potein. Tannin gỗ sồi cũng được gọi là ellagitannin hay gallotannin [12].
1.2.5.2. Một số loại gỗ sồi.
Mỹ: thường sử dụng loại gỗ sồi trắng là Quercss alba, màu của loại này có
màu nâu xám, loại cây này có đường kính nhỏ nhưng chiều cao rất dài nên chống
chịu được các điều kiện thiên nhiên rất tốt, dễ trồng trên diện rộng và cứng, chắc rất
phù hợp để sản xuất thùng gỗ sồi.
Pháp: cả hai loại gỗ sồi thông thường Robur Quercus và gỗ sồi trắng Quercus
Petraea đều thích hợp để tàng trữ rượu. Gỗ sồi ở pháp có rất nhiều điểm khác so với
gỗ sồi ở Mỹ về màu, hương và hàm lượng các chất hòa tan như tannin và một số
chất khác.
Hiện nay có khoảng 300 loại gỗ sồi phân bố ở khắp nơi trên thế giới, điển
hình ở một số nước như: Tây Ban Nha, Ý, Rumani, Nam Phi, Úc, Indonesia. Một số
sản phẩm gỗ sồi thương mại hiện nay: có nhiều công ty bán gỗ sồi với các kích
thước khác nhau (dạng phoi, dạng bột, dạng mảnh vụn nhỏ….) và mức độ nướng
khác nhau. Các loại gỗ này có kích thước nhỏ đưa trực tiếp vào trong rượu để sản
xuất một số loại rượu nhằm rút ngắn thời gian tàng trữ và giảm được giá thành.

Đặng Vũ Việt Hà

8

LớpKS.CNSH_1103


Khóa luận tốt nghiệpp

Hình 1.1. Thùng gỗ sồi
ồi

Viện Đại Họọc Mở Hà Nội

Hình 1.2. Bột gỗỗ sồ
sồi

1.2.5.3. Một số cấu tử bay hhơi trong gỗ sồi
Gỗ sồi chứa nhiều thành phần dễ bay hơi, đã phát hiện được khoảng
kho
100 cấu
tử hương trong gỗ sồi bằằng phương pháp sắc ký khí. Các cấu tử có llợi trong quá
trình tạo thành Whisky là các axit hữu cơ, lactone, norisoprenoid và các hợp chất
phenol dễ bay hơi. Các axit hữu
h cơ chính là acetic và axit linolenic. Axit linolenic là
một trong những thành phần
ph bay hơi trong quá trình chín của Whisky và suy thoái
của nó tạo aldehyt và rượu.
rư
Oak lacton là một trong những hợpp ch
chất dễ bay hơi
chính trong gỗ sồi và có vai trò quan trọng trong việc tạo mùi thơm
ơm cho Whisky,

đặc biệt là các đồng
ng phân cis có ngưỡng thấp hơn nhiều so với các đđồng phân trans.
Các hợp chất Norisoprenoid như 3-oxo-ionol cũng được phát hiện. Mặc dù 3-oxoionol có ít mùi nhưng nó có th
thể là tiền thân của đồng phân megastigmatrienone có
mùi rất thơm. Các hợpp chất
ch phenol dễ bay hơi như eugenol và vani có m
mặt với số
lượng nhỏ, mặc dù nó có thể
th tăng lên do nhiệt độ của gỗ sồi [12].
Một số nghiên cứu
u đã
đ cho thấy rằng mùi hương của rượuu khi ngâm chi
chiết trong
gỗ sồi chịu ảnh hưởng
ng trực
tr tiếp của các hợp chất như:: furfural, guaiacol, whisky
lacton, eugenol, vanilin
in và syringaldehyde [1
[13].
Furfural (2-furancarboxaldehyde)
furancarboxaldehyde) là sản
s phẩm của sự phân ccắt monosacarit
được tạo ra bằng
ng cách thủy
th phân một phần củaa hemicellulose. Fufural là ch
chất lỏng
không màu, có mùi hạnh
h nhân.
Whisky Lacton (đồng
ng phân cis và trans β-methyl-γ-coctalactone)

coctalactone) có ngu
nguồn gốc
từ gỗ sồi và ảnh hưởng
ng trực
tr tiếp các đặc tính của rượu. Đó là lýý do ttại sao nồng độ


Khóa luận tốt nghiệp

Viện Đại Học Mở Hà Nội

của hợp chất này trong rượu quyết định đáng kể chất lượng cũng như sự chấp nhận
của người tiêu dùng. Các đồng phân dạng cis có ngưỡng mùi thấp hơn 4-5 lần so
với đồng phân trans. Whisky Lacton có mặt trong tất cả các loại gỗ sồi được sử
dụng để làm thùng tàng trữ nhưng so với các loài khác thì trong gỗ sồi trẳng của Mỹ
đồng phân cis hiện diện ở mức độ cao hơn. Cả hai đồng phân sẽ tăng lên trong quá
trình nướng gỗ sồi.
Phenol dễ bay hơi:
Các chất Guaiacol (o-methoxyphenol, Eugenol (2-methoxy-4-(2-propenyl)
phenol),

Vanillin

(4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde)

và

Syringaldehyde

(hydroxy-3,4-dimethoxybenzaldehyde) là sản phẩm của quá trình nhiệt phân lignin

trong giai đoạn nướng gỗ, góp phần tạo vị và mùi khói cho rượu.
Vanillin là một thành phần chính chiết xuất từ gỗ sồi và tạo hương vani cho
rượu. Các chất này có trong gỗ sồi tươi, khi gỗ được sấy khô hàm lượng vanillin
cũng tăng theo.
Guaiacol và 4-metyl guaiacol có mùi khói. Chúng được tìm thấy trong gỗ tươi và
tăng nhiều sau khi nướng gỗ. Mức độ nướng là yếu tố quan trọng tạo vị khói cho rượu.
Ngoài ra một số phenol dễ bay hơi khác hình thành trong quá trình tàng trữ
rượu như là: Ethylphenol, 4-ethylphenol và 4-ethylguaiacol tạo ra do sự ô nhiễm và
nấm men Brettanomyces, nó làm cho rượu có mùi khó chịu. Các hợp chất này hình
thành nhiều hơn khi rượu được tàng trữ trong các thùng đã qua sử dụng và nồng độ
của chúng có xu hướng gia tăng trong quá trình tàng trữ. Ethylphenol hình thành
trong các loại rượu có nồng độ cồn thấp nhiều hơn là trong các loại rượu có nồng độ
cồn cao. Rượu có nồng độ cồn cao làm giảm hoạt động của vi sinh vật, làm chậm sự
tổng hợp ehylphenol [15].

Đặng Vũ Việt Hà

10

LớpKS.CNSH_1103


Khóa luận tốt nghiệpp

Viện Đại Họọc Mở Hà Nội

1

2

3

4

5

6

Hình 1.3. Cấu
u trúc của
c một số cấu tử bay hơii chính có trong ggỗ sồi
[1] Methyl octalactone, [2] eugenol, [3] vanillin, [4] syringaldehyde, [5]
coniferaldehyde, [6] sinapaldehyde.
Gỗ sồi tự nhiên đượ
ợc sấy và nướng qua 2 giai đoạn:
- Gia nhiệt (sấy):
y): có tác động tới cấu trúc củaa ligin, các polimer glucid nh
như
cellulose và hemicenllulose.
hemicen
Gỗ sồi được sấy trong 20-30
30 phút. K
Kết thúc quá
trình này thì nhiệtt độ bên trong của gỗ sồi là 200oC, trong khi đó nhiệt độ
bên ngoài đạt 50oC.


Khóa luận tốt nghiệp

Viện Đại Học Mở Hà Nội

- Nướng: tạo cho gỗ sồi có hình dạng cuối cùng và làm biến đổi cấu trúc và
thành phần của gỗ sồi. Một số cấu tử có trong gỗ sồi nướng như: furfural,
methyl-furfural, vanillin, syringaldehyde ...
Chất lượng gỗ sồi nướng phụ thuộc vào quá trình nướng. Thông thường có 03
mức độ nướng như sau:
- Mức độ nướng nhẹ: thời gian nướng khoảng 5 phút, nhiệt độ bề mặt khoảng
120-180oC.
- Mức độ nướng vừa phải: thời gian nướng khoảng 10 phút, nhiệt độ bề mặt là
200oC.
- Mức độ nướng mạnh: thời gian nướng khoảng 15 phút, nhiệt độ bề mặt là
230oC.
1.3. Quy trình sản xuất rượu Whisky
Bảng 1.3. Sơ đồ quy trình sản xuất rượu Whisky đối với các nguyên liệu
khác nhau
Quy trình công nghệ sản xuất rượu
Whisky không sử dụng nguyên liệu
thay thế
Malt (đại mạch)
↓
Đường hóa
↓
Lọc rửa bã
↓
Thu hồi dịch đường
↓
Lên men ← Giống nấm men

Ngô, gạo, lúa mạch đen, lúa mì
↓

Dịch hóa ← Enzym
↓
Đường hóa ← Malt lót 10-15%
↓
Lên men ← Giống nấm men
↓
Chưng cất
↓
Tàng trữ trong thùng gỗ sồi

↓
Chưng cất
↓

↓
Phối chế và tạo màu

Tàng trữ trong thùng gỗ sồi
↓
Phối chế và tạo màu

Đặng Vũ Việt Hà

Quy trình công nghệ sản xuất rượu
Whisky sử dụng nguyên liệu thay thế

12

LớpKS.CNSH_1103

Khóa luận tốt nghiệp

Viện Đại Học Mở Hà Nội

1.3.1. Nghiền, nấu và thu hồi dịch đường
1.3.1.1. Sản xuất rượu Whisky không sử dụng nguyên liệu thay thế
Mục đích của quá trình nghiền và nấu là làm nhỏ hạt Malt để dễ dàng thấm hút
nước trong quá trình nấu, cho phép quá trình dịch hóa dưới tác dụng của enzyme
trích ly các chất tan đạt hiệu quả cao.
Mục đích của thu hồi dịch đường là loại bỏ bã và thu hồi tối đa các chất chiết
có thể lên men cho quá trình lên men.
Đa số các nhà máy rượu trang bị loại máy nghiền 4 trục, một số lại trang bị loại
6 trục. Mức độ nghiền rất da dạng, nó phụ thuộc vào nồi đường hóa thông thường
bột nghiền chứa khoảng 20% vỏ trấu, 70% hạt vỡ nhỏ và 10% dạng bột. Quá trình
nghiền không nên quá mịn vì sẽ gây ra việc lắng xuống đáy nồi làm bít và cản trở
dịch đường chảy ra sau khi nấu. Sau khi malt được nghiền thành hạt thì đưa vào các
thùng nấu, hòa cùng với nước ấm theo tỷ lệ 4 phần nước và 1 phần malt để khối
lỏng đạt nhiệt độ 60-65oC. Dịch nấu được giữ trong 1 giờ rồi dịch đường tách ra
khỏi lớp bã [14]. Dịch đường có tỷ trọng khoảng 1,060-1,070, sau đó được đưa vào
thùng chứa. Bã trong nồi nấu sau đó được hòa với nước 75°C và sau khi rửa bã lần
1 chảy ra có tỷ trọng khoảng 1,030 và lại đưa vào thùng chứa. Lặp lại quá trình này
thêm 2 lần nữa nhưng nước rửa bã này không đưa vào thùng lên men mà cho quay
lại nồi nấu dùng cho mẻ sau. Dịch đường trong thùng chứa thường có pH khoảng
5,5, tỷ trọng khoảng 1,045-1,065, hàm lượng nitơ khoảng 150-180mg/l. Dịch đường
được làm nguội tới 25°C nhờ thiết bị trao đổi nhiệt và chuyển tới thùng lên men.
1.3.1.2. Sản xuất rượu Whisky sử dụng nghuyên liệu thay thế
Các loại nguyên liệu thay thế như gạo, ngô, lúa mạch đen, lúa mì phải được nấu
chín trước khi đưa vào nồi đường hóa để đảm bảo tinh bột được phân giải bởi
enzyme trong malt. Thông thường những nguyên liệu thay thế này được nghiền

bằng máy nghiền búa. Trong quá trình nấu phải điều chỉnh nhiệt độ và áp suất để
đảm bảo việc dịch hóa được hoàn toàn, tránh gây hiện tượng caramen hóa dẫn tới
hao hụt và giảm hiệu suất. Đối với nồi nấu nguyên liệu thay thế thường thiết kế chịu
áp lực với nhiệt độ làm việc khoảng 120°C và áp suất 15x104 Pa, thời gian nấu
khoảng 1,5 giờ. Sau khi nấu xong dịch được chuyển sang nồi đường hóa, rồi thêm
nước lạnh để làm nguội 60-65°C. Quá trình đường hóa kết thúc thì dịch đường được

Đặng Vũ Việt Hà

13

LớpKS.CNSH_1103


Khóa luận tốt nghiệp

Viện Đại Học Mở Hà Nội

tách lọc khỏi bã và bơm qua thiết bị trao đổi nhiệt rồi vào thùng lên men. Có một
vài nhà máy lên men cả bã, khi lọc dịch đường thì hiệu quả sản phẩm bị giảm nhẹ.
Trong sản xuất rượu Whisky dùng nguyên liệu thay thế thì tỷ lệ malt khoảng 1015%.
1.3.2 Lên men
Lên men là quá trình oxy hóa đường (glucoza) do hệ enzyme của vi sinh vật
tiến hành trong điều kiện kị khí. Qua đó hydro được tách ra khỏi cơ chất và chuyển
đến cho chất nhận cuối cùng là các hợp chất hữu cơ để tạo thành các sản phẩm tích
tụ trong môi trường như etanol, glyxerin, các axit hữu cơ….
Phương trình lên men tổng quát:
C6H12O6

2CH3CH2OH + 2CO2 + Q

Toàn bộ các quá trình chuyển hóa được thực hiện bên trong tế bào nấm men,
sau đó rượu được đưa ra ngoài và tích tụ trong môi trường nhờ chênh lệch về áp
suất thẩm thấu. Ngoài sản phẩm chính là rượu và CO2 còn thu được nhiều sản phẩm
phụ như andehyt, este, rượu bậc cao…
Trong quá trình lên men rượu Whisky thường sử dụng chủng nấm men
Saccharomyces cerevisiae để chuyển đường trong dịch lên men thành cồn, CO2 và
đồng thời tạo một số lượng nhỏ các hợp chất hữu cơ khác góp phần vào tính chất
cảm quan của sản phẩm cuối cùng kể cả sau quá tình chưng cất. Thiết bị lên men thì
rất đa dạng tùy thuộc vào các nhà máy rượu. Một số nhà máy rượu nhỏ tại Scotland
thiết bị lên men có thể tích khoảng 4500 lít, trong đó một số nhà máy có những
thùng lên men cỡ từ 50000 đến 150000 lít. Theo truyền thống trước đây thùng lên
men được làm bằng gỗ nhưng gần đây đã được thay thế bằng thép hoặc nhôm.
Dịch đường Whisky thường có tỷ trọng 1,050 – 1,080, giá trị pH khoảng 5,2,
hàm lượng tổng axit khoảng 0,1%. Sau khi cấy giống lên men thì mật độ tế bào
khoảng 5 – 20 triệu tế bào/ml. Trong sản xuất dịch lên men dùng nguyên liệu thay
thế do dử dụng một lượng lớn bã được đường hóa nên quá trình lên men tạo ít bọt.
Nhưng trong sản xuất rượu Whisky không dùng nguyên liệu thay thế thì chỉ một tỷ
lệ nhỏ bã đường hóa đi vào dịch lên men tạo thành rất nhiều bọt và phải sử dụng
dầu phá bọt khi chưng cất. Trong 30 giờ lên men đầu tiên thì tỷ trọng giảm xuống
1,0 hoặc thấp hơn. Cũng giống như quá trình lên men bia thì ban đầu nấm men sử

Đặng Vũ Việt Hà

14

LớpKS.CNSH_1103


Khóa luận tốt nghiệp

Viện Đại Học Mở Hà Nội

dụng đường glucose và fructose sau đó đến maltose và maltotriose. Sau 30h giá trị
pH giảm xuống khoảng 4,2 thì lại tăng lên 4,5. Trong 30h đầu thì tốc độ giảm tỷ
trọng khoảng 0,5o/giờ cùng việc sinh nhiệt. Trong khi nhiều nhà máy rượu có hệ
thống làm lạnh nhưng nhiều nhà máy nhỏ không có hệ thống này và khi kết thúc
quá trình lên men nhiệt độ có thể lên tới 35-37°C. Quá trình lên men thường tiếp
diễn đến giờ thứ 6 và khi đó hàm lượng cồn đạt 9 – 11% V [14].
1.3.3. Chưng cất
Dịch sau khi lên men được chưng cất trong các thiết bị chưng cất gián đoạn hay
chưng cất liên tục. Mục đích của quá trình này là để loại bỏ các tạp chất bay hơi
hoặc ngưng tụ có lựa chọn.
Dịch lên men rượu từ tinh bột sau khi kết thúc thường có nồng độ cồn khoảng 8
– 11%V, được gọi là giấm chín. Dịch giấm chín bao gồm các chất dễ bay hơi như
rượu etylic, este, aldehyde, rượu bậc cao. Ngoài ra trong dịch giấm chín còn có tinh
bột, dextrin, protid, các axit 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 phàn 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.
Dịch giấm chín là hỗn hợp cồn – nước. Khi chưng cất ở ấp suất khí quyển
(P=760mmHg) hỗn hợp này có điểm sôi là 78,37°, khi sôi nồng độ hỗn hợp là đẳng
phí có nghĩa là thành phần trong pha lỏng và pha hơi bằng nhau.
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 thành 4 nhóm:
Aldehyde, este, rượu bậc cao, axit hoặc dựa vào tính chất lý học (đặc tính phân tách
các tạp chất mà chia làm 3 nhóm: tạp chất đầu, tạp chất cuối, 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 etylic, các tập chất đầu gồm có: Aldehyde
acetic, ethyl acetal, fomiat ety, acetal metyl…. Trong thực tế sản xuất các tạp
chất này có tên gọi chung là este – aldehyde.

-

Tạp chất cuối: Có nhiệt độ sôi cao hơn rượu etylic và khó bay hơi. Các tạp chất
cuối gồm có rượu cao phân tử như: amylic, iso amylic, iso butylic,

Đặng Vũ Việt Hà

15

LớpKS.CNSH_1103


Khóa luận tốt nghiệp

Viện Đại Học Mở Hà Nội

isopropylic… Các tạp chất này ở dạng dầu, do đó mà tạp chất cuối trong sản
xuất còn gọi là dầu fusel.
-

Tạp chất trung gian: là những chất phụ thuộc và nồng độ rượu và tính chất vật
lý của tạp chất đó mà có thể bay hơi cùng với tạp chất đầu, hay ở lại với tạp
chất cuối, 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. Các tạp chất
trung gian khó tách ra khỏi rượu. Các tạp chất trung gian bao gồm có isobutyrat

etyl và isovaleryanat etyl[9].

1.3.3.1. Chưng cất gián đoạn
Nồi cất bằng đồng mà có đặc điểm cấu tạo điển hình trong bất kì nhà máy rượu
ở Scotland hoặc Ai Len đã có sự thay đổi mạnh mẽ theo thời gian ngoại trừ kích
thước. Theo truyền thống thì thiết bị có hình củ hành được cấp nhiệt từ dưới đáy và
có ống nối từ nồi cất ra thùng nước làm mát được nối với dòng điện. Hiện nay ống
hơi đi bên trong thiết bị được thay thế cho việc đun trực tiếp, điều này làm giảm sự
cháy cơ chất trong quá trình chưng cất dẫn tới giảm hàm lượng furfural trong rượu.
Trong nhiều nhà máy bộ phận ngưng tụ hình ống đã được sử dụng, nó có ưu điểm
giúp hạn chế thất thoát nhiệt khỏi rượu ngưng tụ [14]. Ngoài ra để chất lượng rượu
cất được tinh chế hơn thì các nồi cất còn được thiết kế hệ thống hình cầu được làm
mát bằng nước đặt xen giữa cổ cong của nồi cất và bộ ngưng tụ. Trong nồi cất rượu
ở Ai Len chức năng tinh chế này được tác động bằng cách thêm một máng bao
quanh ống cổ cong và qua máng này nước làm mát được tuần hoàn. Nồi cất rượu tại
Scotland và Ai Len được làm bằng đồng, lý do cho việc sử dụng vật liệu này là vì
đồng có thể cố định các hợp chất sunphua bay hơi có mùi khó chịu sinh ra trong quá
trình lên men mà không tốt cho sản phẩm cuối.
Tại Scotland dịch lên men được chưng cất hai lần. Trong lần đầu tiên thì dịch
lên men được đun sôi trong khoảng 5-6h, dung dịch cất ra có nồng độ cồn gấp 3 lần
trong dịch lên men. Sau đó dung dịch cất được chưng cất lần 2 và phân tách đoạn.
Phần dịch cắt ra đầu tiên có chứa các cấu tử có nhiệt độ sôi thấp được tách riêng cho
đến khi dịch cất có tỷ trọng 25-30° proof thì bắt đầu thu nhận dịch rượu Whisky.
Khi giá trị tỷ trọng thấp đến ngưỡng nhất định thì ngừng thu nhận sản phẩm và
chuyển sang phân đoạn khác và dừng chưng cất khi cồn được tách hết khỏi dịch

Đặng Vũ Việt Hà

16

LớpKS.CNSH_1103


Khóa luận tốt nghiệp

Viện Đại Học Mở Hà Nội

chưng cất. Rượu Whisky sản phẩm được lấy từ phân đoạn giữa và có tỷ trọng trong
khoảng 55° proof. Hai phân đoạn đầu và cuối được đưa vào chưng cất lại trong các
mẻ sau.
Hình 1.4. Quy trình chưng cất rượu Whisky malt đại mạch của Scotland
Dịch lên men (khoảng 15° proof)

Chưng cất lần 1

Rượu lần 1 (khoảng 45° proof)

Chưng cất lần 2

Phân đoạn cuối

Whisky (khoảng

Phân đoạn cuối

55° proof)
Rượu Whisky của Ai Len thì lại được chưng cất 3 lần. Dịch lên men được
cất lần một để thu lấy dịch cất cho đến khi tỷ trọng giảm đến mức nhất định thì dịch
cất được tách sang thùng chứa riêng. Sau đó phần tách riêng này được chưng cất lần
2, phân đoạn đầu của lần chưng cất thứ 2 được trộn với phân đoạn đầu sau khi

chưng cất lần 1 để chuyển sang cất lần 3, còn phân đoạn sau thì được cất lại ở mẻ
chưng cất lần 2 sau đó. Khi chưng cất lần 3 thì cũng chia làm 3 phân đoạn, phân
đoạn giữa là rượu Whisky có tỷ trọng đạt 60-65° proof, còn phân đoạn đầu và cuối
thì được quay lại để cất lại cùng với mẻ chưng cất lần 3 sau đó.

Đặng Vũ Việt Hà

17

LớpKS.CNSH_1103


Khóa luận tốt nghiệp

Viện Đại Học Mở Hà Nội

Hình 1.5. Quy trình chưng cất rượu Whisky của Ai Len
Dịch lên men (khoảng 15° proof)

Chưng cất lần 1

Phân đoạn đầu

Phân đoạn cuối

Chưng cất lần 2

Phân đoạn đầu

Phân đoạn cuối

Chưng cất lần 3

Phân đoạn đầu

Whisky (khoảng

Phân đoạn cuối

60-65° proof)
Ghi chú: 100° proof tương đương với 57,14° alcohol
1.3.3.2. Chưng cất liên tục
Trong chưng cất liên tục, các nguồn nguyên liệu, hơi, và sản phẩm chưng cất
được lưu giữ tại một thành phần không đổi bằng cách cẩn thận bổ sung thêm các
nguồn nguyên liệu và loại bỏ các phần phân đoạn của cả hai hơi và chất lỏng trong
hệ thống, điều này dẫn đến việc kiểm soát tốt hơn các quá trình tách.

Đặng Vũ Việt Hà

18

LớpKS.CNSH_1103