TẬN DỤNG NGUỒN PHẾ PHỤ LIỆU THU ĐƯỢC TỪ QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU TỪ TINH BỘT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM
Viện Công nghệ Sinh học - Thực phẩm

Môn học : XỬ LÝ PHẾ PHỤ LIỆU TRONG

CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Tên đề tài : TẬN DỤNG NGUỒN PHẾ PHỤ

LIỆU THU ĐƯỢC TỪ QUY TRÌNH SẢN XUẤT
RƯỢU TỪ TINH BỘT
GVHD : Lê Hương Thuỷ
Lớp : DHTP10A
Thành viên :
Nguyễn Ngọc Thuý Vy - 14020581
Lộc Quang Phúc - 14096181
Huỳnh Thị Kim Xuyến - 14019941
Trần Thị Mỹ Hương - 14018691
Trần Hoàng Tường Oanh - 14019441

NK 2017-2018


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM
Viện Công nghệ Sinh học - Thực phẩm

Môn học : XỬ LÝ PHẾ PHỤ LIỆU TRONG

CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Tên đề tài : TẬN DỤNG NGUỒN PHẾ PHỤ

LIỆU THU ĐƯỢC TỪ QUY TRÌNH SẢN XUẤT

RƯỢU TỪ TINH BỘT
GVHD : Lê Hương Thuỷ
Lớp : DHTP10A
Thành viên :
Nguyễn Ngọc Thuý Vy - 14020581
Lộc Quang Phúc - 14096181
Huỳnh Thị Kim Xuyến - 14019941
Trần Thị Mỹ Hương - 14018691
Trần Hoàng Tường Oanh - 14019441

NK 2017-2018


BẢNG PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC
STT
Họ và tên
MSSV
1
Trần Hoàng Tường Oanh 14019441

Công việc
- 1. Tổng quan về hiện trạng xử lý phế phụ
liệu .
- 2. Tổng quan nguyên liệu.

2

Huỳnh Thị Kim Xuyến

14019941

- 3. Quy trình sản xuất rượu từ ngô.

3
4
5

Trần Thị Mỹ Hương
Lộc Quang Phúc
Nguyễn Ngọc Thuý Vy

14018691
14096181
14020581

- 4. Các phế phụ liệu trong quy trình sản xuất
- 5. Giải quyết vấn đề xử lý phế phụ liệu.
- 6. Ý kiến riêng của nhóm.
- Chỉnh sửa, hoàn thiện bài.


PHẦN MỞ ĐẦU
Trong những năm qua, khi sự phát triển ở các ngành công nghiệp trong nước đang tăng,
có thể thấy thuật ngữ "phế phụ liệu" luôn xuất hiện và được nhắc đến như một phần
không thể bỏ quên. Các vấn đề liên quan xung quanh thuật ngữ này như sự tác động
của chúng đến môi trường, việc quản lý những nguồn phế liệu thật sự quan trọng đối
với cộng đồng. Chính vì thế đã có nhiều câu hỏi đặt ra rằng liệu các sản phẩm thải bỏ
này sẽ đi về đâu, liệu có thể tạo ra những sản phẩm khác có giá trị từ chúng hay không
và nếu có thì các quy trình này sẽ diễn ra như thế cùng hàng loạt các câu hỏi khác đã
được đặt ra cho thấy tính chất quan trọng của việc xử lý nguồn phế liệu này một lần

nữa được khẳng định. Xuất phát từ những câu hỏi này, có thể nhận thấy các vấn đề liên
quan đến việc xử lý phế phụ liệu thật sự là một vấn đề cần nhiều hơn sự quan tâm của
các doanh nghiệp sản xuất và các cơ quan có thẩm quyền.
Phế phụ liệu với đúng bản chất của nó là các vật bỏ đi từ những nguyên liệu đã qua chế
biến của một quá trình sản xuất. Ở những thập kỉ trước, khi tính hình sản xuất, chế biến
của nước ta còn thô sơ, kém phát triển, năng suất tạo ra thấp nên phế phụ liệu từ các
ngành còn khá ít và không nhận được nhiều sự quan tâm đúng mực của doanh nghiệp.
Nhưng như đã đề cập ở trên, trong những năm trở lại đây khi tình hình kinh tế thị
trường phát triển, xã hội tiếp nhận nhiều doanh nghiệp sản xuất hơn. Dẫn chứng số liệu
cho điều này là Giá trị gia tăng ngành công nghiệp đã tăng 7,6%, giá trị sản xuất tăng
bình quân 10% trong giai đoạn 2011 – 2015. Từ đó, vấn đề giải quyết nguồn phế phụ
liệu khổng lồ từ các doanh nghiệp này cần có hướng xử lý, tận dụng phụ hợp. Việc tìm
ra các giải pháp cho vấn đề này không những giúp doanh nghiệp tiết kiệm được chi phí
xử lý góp phần tránh ô nhiễm môi trường mà quan trọng hơn là tìm ra các hướng sản
xuất phế phụ liệu để tạo ra các sản phẩm tiềm năng phục vụ cuộc sống con người.
Tại Việt Nam, ngành công nghiệp sản xuất rượu là một ngành có mặt từ lâu đời và phát
triển bền vững với thời gian. Có thể nhận thấy từ quy trình sản xuất rượu thì lượng phế
phụ liệu thải ra từ quy trình là khá lớn. Đặc biệt hơn, những sản phẩm bỏ đi từ quy
trình này lại có các giá trị về mặt sinh hoá, dinh dưỡng cao, có thể tận dụng để tạo ra


2

những sản phẩm mới. Chính vì những lý do đó, nhóm chúng em quyết định lựa chọn đề
tài "Tận dụng nguồn phế phụ liệu thu được từ quy trình sản xuất rượu từ tinh bột".
Thông qua đó, tìm hiểu các vấn đề xung quanh đến đề tài như các giá trị dinh dưỡng
giá trị kinh tế của các nguồn phế phụ liệu, cũng như tìm ra được các hướng tận dụng tối
đa tiềm năng của các sản phẩm thải bỏ này theo nhiều hướng đa dạng hơn, phù hợp hơn
qua đó mang lại được nhiều lợi ích hơn không những trong kinh tế mà còn giải quyết
được các vấn đề liên quan đến môi trường.

3

PHẦN NỘI DUNG
1. Tổng quan về hiện trạng xử lý phế phụ liệu trong quy trình công nghệ sản xuất
thực phẩm.
1.1 Định nghĩa
Phế phụ liệu có nhiều cách định nghĩa khác nhau theo từng khía cạnh nhất định mà sẽ
thể hiện đúng bản chất cũng như chức năng của nó. Theo từ điển Tiếng Việt của Viện
ngôn ngữ học định nghĩa " Phế liệu là vật bỏ đi từ những nguyên liệu đã qua chế
biến”[1]. Còn trong lĩnh vực khoa học pháp lý, khái niệm phế liệu được định nghĩa tại
Luật Bảo vệ môi trường 2005 (Luật BVMT 2005) tại khoản 13 Điều 3 như sau: "Phế
liệu là sản phẩm, vật liệu bị loại ra từ quá trình sản xuất hoặc tiêu dùng được thu hồi để
dùng làm nguyên liệu sản xuất". Dù có nhiều cách giải thích, định nghĩa khác nhau về
cách dùng từ nhưng nhìn chung lại phế phụ liệu công nghiệp nói chung và của ngành
công nghiệp thực phẩm nói riêng đều được hiểu là các sản phẩm thứ cấp có được trong
quá trình sản xuất một sản phẩm.
Có thể nói bản chất của phế phụ liệu là những sản phẩm thứ cấp được thải ra từ quá
trình hoạt động sản xuất nông nghiệp và công nghiệp, đặc biệt là công nghiệp thực
phẩm không còn giá trị trong quy trình sản xuất chính, tuy nhiên vẫn có thể còn giá trị
trong một quy trình khác. Qua đó việc đưa ra hướng giải quyết làm giảm lượng chất
thải, tận dụng nguồn phế phụ liệu cho các quá trình sản xuất các sản phẩm hữu ích
phục vụ đời sống con người thật sự cần thiết. Không những vậy còn làm giảm nguy cơ
ô nhiễm môi trường, tăng thêm thu nhập cho doanh nghiệp, hướng tới những quá trình
sản xuất bền vững.
1.2 Tình hình phế phụ liệu hiện nay ở Việt Nam và thế giới
1.2.1. Tình hình phế phụ liệu hiện nay ở Việt Nam
Ngành công nghiệp sản xuất thực phẩm của nước ta đang phát triển kèm theo đó là
lượng các sản phẩm chế biến được tiêu thụ một cách rộng rãi trên một thị trường rộng

4

lớn, đầy tiềm năng. Nhưng bên cạnh những hoạt động tích cực ấy vẫn còn đọng lại một
số mặt tiêu cực nhất định mà trong đó vấn đề lượng phế thải công nghiệp thải ra hằng
năm từ các quy trình sản xuất của doanh nghiệp là một trong những ưu tiên cần được
quan tâm đặc biệt. Vì nước ta là nước chủ lực về nông nghiệp do đó hằng năm lượng
phế phụ liệu thải ra từ các nguồn: thóc, gỗ, ngô... là một lượng lớn đến hàng triệu tấn.
Một trong những lý do của việc tăng nhanh con số phế phụ liệu nông nghiệp chính là vì
ngày nay con người không còn chú trọng đến việc tái sử dụng những phế phẩm nông
nghiệp. Cho nên những phế phẩm nông nghiệp này thường bị bỏ lại ngay tại đồng
ruộng sau khi thu hoạch. Điển hình là trong mùa vụ thu hoạch lúa trên đồng, sau khi gặt
lúa thì người nông dân mang lúa về còn lại các phế phẩm từ lúa như rơm và rạ sẽ bị bỏ
lại hoặc đem đi đốt. Điều này ảnh hưởng lớn đến môi trường, vừa ảnh hưởng tới sức
khỏe con người.
Do đó, lượng phế thải sẽ tập trung thành quy mô lớn và đòi hỏi cần có hướng giải quyết
sao cho hợp lý nhất đáp ứng các yêu cầu môi trường cũng như phát triển các tiềm năng
từ những nguồn bỏ đi. Theo thống kê và khảo sát thì các phế phụ liệu trấu khoảng 100
triệu tấn, mùn cưa 250 triệu tấn, vỏ lạc 4,5 triệu tấn, vỏ hạt điều, bã mía, gỗ vụn khoảng
400 triệu tấn [2].
Bảng 1.1: Lượng phế phụ phẩm ở Việt Nam
Phụ phẩm
Trấu

Tổng cả nước
> 11 triệu tấn
Tổng
6.8 triệu tấn
ĐB Sông Cửu Long

3.7 triệu tấn
ĐB Bắc Trung Bộ
0.76 triệu tấn
DH Nam Trung Bộ
0.68 triệu tấn
Mùn cưa
Tổng
5.8 triệu tấn
Miền Trung
1.15 triệu tấn
Tây Nguyên
2.5 triệu tấn
Tây Bắc
0.055-0.06 triệu tấn
Cà phê
Tây Nguyên
0.3-0.5 triệu tấn
Cùng với sự phát triển của nông nghiệp, quy mô sản xuất ngày càng lớn và tập trung,
các phế phụ liệu nông nghiệp ngày càng tăng, việc nghiên cứu sử dụng chúng phục vụ
cho đời sống và công nghiệp càng trở nên cần thiết. Vấn đề đặt ra hiện nay làm thế nào


5

giải quyết triệt để việc tái sử dụng phế phẩm nông nghiệp tạo sinh kế cho người nông
dân đồng thời hạn chế mức độ ảnh hưởng tới môi trường. Đã có nhiều hướng ứng dụng
để xử lý nguồn phế phụ liệu kể trên như có thể sử dụng làm thức ăn cho gia súc, làm
phân bón, làm hương liệu, và nhiều ứng dụng khác.
1.2.2. Tình hình phế phụ liệu trên thế giới
Nghiên cứu được công bố vào năm 2016 cho thấy có khoảng 10 triệu tấn lương thực và

nước uống là lãng phí trong các chuỗi hậu trại ở các cửa hàng tại Anh mỗi năm, 60%
trong số đó có thể tránh được. Tỷ lệ cao nhất của chất thải thực phẩm này (khoảng 7
triệu tấn) là từ các hộ gia đình. Sau khi các hộ gia đình, các lĩnh vực sản xuất sản xuất
được khoảng 1,7 triệu tấn chất thải thực phẩm; theo sau bởi sự hiếu khách (khoảng 0,9
triệu tấn)[3]. Từ đó các nước phát triển bắt đầu phân tích lượng phế phụ liệu, chất thải
thực phẩm để tận dụng và sử dụng hết các phế phụ liệu thải bỏ. Tránh thiệt hại về mặt
kinh tế, tăng năng suất chế biến các ngành công nghiệp, lãng phí nguồn nguyên liệu…
Các ngành công nghiệp thực phẩm tạo ra số lượng lớn các chất thải. Xử lý phế phụ liệu
trong ngành công nghiệp thực phẩm là xu hướng tất cả các quốc gia, các công ty công
nghiệp chế biến đang hướng tới. Các phế phụ liệu là khối lượng lớn có giá trị thấp
nhưng nếu xử lý đúng cách thì sẽ mang lại các sản phẩm có lợi ích kinh tế và lợi ích
môi trường to lớn. Cụ thể ở một số nước như Thái Lan, Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung
Quốc đã phát triển rất mạnh về ngành công nghệ chế biến phế, phụ phẩm nông sản. Ví
dụ sản phẩm cám gạo có giá trị tăng cao hơn từ 100 - 300% khi được chế biến thành
thức ăn chăn nuôi, xà phòng, mỹ phẩm hoặc dược phẩm, rơm được chế biến thành viên
làm thức ăn gia súc, làm chất độn chuồng trong chăn nuôi hay xuất khẩu. Tại các nước
này, rơm còn được chế biến Ethanol hay nhiên liệu sinh học chế biến plastic sinh học
để sản xuất các loại bao bì, cốc chứa đựng sinh học thân thiện với môi trường, làm chất
đốt, chế biến xà phòng, dầu ăn, mỹ phẩm… Còn ở Mỹ, rơm được tái chế thành một loại
vật liệu đặc biệt là những kiện rơm. Kiện rơm có tác dụng cách nhiệt tốt như vữa trát
tường và tường thạch cao. Những bức tường bằng rơm có thể chịu được sức gió trên
193 km/h, luồng nước trọng lượng hơn 4 tấn và nhiệt độ khắc nghiệp từ -20 - 50oC [4].


6

Nhưng hiện nay trên thế giới thì việc xử lý các phế phụ liệu thực phẩm cũng gặp nhiều
khó khăn. Bởi các phế phụ liệu có giá trị dinh dưỡng kém, ổn định cấu trúc kém nên
nếu thải ra ngoài môi trường sẽ làm ô nhiễm môi trường, sinh ra các vi khuẩn có thể
gây hại cho con người. Vì vậy các ngành công nghiệp sản xuất thực phẩm đã phân tích

và nghiên cứu nhằm tìm ra hướng xử lý các phế phụ liệu trong quá trình chế biến. Tăng
lợi nhuận cho doanh nghiệp cũng như tăng lợi ích xã hội.
1.3 Đánh giá hiện trạng xử lý phế phụ liệu trong quy trình sản xuất rượu:
Ở Việt Nam, nấu rượu là một nghề thủ công đã có từ lâu đời hoà cùng với các truyền
thống đặc sắc của dân tộc ta. Ngành sản xuất rượu phát triển mạnh minh chứng cho
điều đó là có rất nhiều nhà máy đã hình thành cho ra đời nhiều loại sản phẩm khác
nhau. Ở nước ta có mỗi năm sản xuất được từ 180 đến 200 triệu lít rược các loại , tương
đương với khoảng 50 triệu lít còn tinh khiết.
Bảng 1.2 :Sản lượng rượu ở nước ta qua từng năm (%)
Rượu
Rượu trắng 25 độ

2000

2005

2011

4,7

13,1

52,6

2001-2011
27,4

cồn trở lên
Rượu mùi
Rượu champagne

3,5
0,3

2,1
0,3

6,8
1,0

6,71
12,58

các loại
Rượu vang từ quả

6,3

8,6

16,8

10,27

tươi
Rượu nấu thủ công

109,3

196,9

248,7

8,57

Một số nhà máy rượu tiêu biểu của nước ta là nhà máy rươu Hà Nội, nhà máy rượu
Vodka Boris Smirnow. Theo Bộ Y tế, cả nước có 20.000 cơ sở sản xuất rượu với tổng
sản lượng là 316 triệu lít, trong đó rượu nấu theo phương pháp truyền thống chiếm
82,25% năm 2007 (Bộ công thương 2013) [5]. Theo kết quả điều tra của nhóm nghiên
cứu thuộc viện Nông nghiệp Việt Nam (VNUA) năm 2015 thì cứ 1 kg gạo tạo ra được
0,74 lít rượu và 2,05 kg bã rượu dạng ướt và kết quả phân tích tỷ lệ vật chất khô bã


7

rượu khoảng 11%. Do đó, lượng bã rượu hàng năm thu được từ nấu rượu trong các làng
nghề truyền thống khoảng 720 triệu kg dạng ướt (80 triệu kg bã rượu tính theo chất
khô). Vì lượng phế phụ liệu của ngành rượu chiếm khá nhiều nên các các nhà quản lý
đã tiếp tục đưa ra các chính sách làm khắc phục điều đó.
2. Tổng quan nguyên liệu
Ngô là cây lương thực quan trọng được gieo trồng ở nhiều nơi trên thế giới do ngô có
một số vai trò quan trọng như sau : ngô là cây lương thực quan trọng cùng với lúa mì
và lúa gạo, ngô được dùng làm thức ăn chăn nuôi, ngô là thành phần chính để sản xuất
rượu truyền thống từ tinh bột.
2.1 Hạt ngô
Trọng lượng một quả ngô khoảng 200-400 g, đặc biệt có loài nặng 600g. Chiều dài bắp
khoảng 10-25cm, đường kính khoảng 3-5cm. Hạt phát triển thành từng hàng thẳng, số
hàng mọc trên mỗi bắp thường là số chẵn. Số hàng phụ thuộc kích cỡ bắp ngô khoảng
8-24 hàng, trung bình 16-20 hàng. Trong một ngô hạt chiếm 78% khối lượng còn lại lõi
và cuống khoảng 22% khối lượng ở điều kiện tự nhiên. Hạt ngô gồm năm phần chính:

vỏ hạt, lớp aleurone, phôi, nội nhũ và chân hạt. Vỏ hạt bao xung quanh hạt, lớp
aleurone nằm dưới vỏ hạt và bao lấy nội nhũ và phôi. Nội nhũ là phần chính của hạt
chứa các tế bào dữ trữ chất dinh dưỡng. Nội nhũ có 2 phần: nội nhũ bột và nội nhũ
sừng. Tỉ lệ này phụ thuộc vào chủng ngô và các giống ngô khác nhau. Phôi ngô chiếm
gần 1/3 thể tích của hạt.

Bảng 2.1 : Tỉ lệ các thành phần của hạt ngô ( theo % chất khô)
Thành phần
Vỏ
Phần trăm trong hạt 5,1 - 5,7

Phôi
10,2 - 11,9

Nội nhũ
81,8 - 83,5

Mày
0,8 - 1,2

Bảng 2.2 : Thành phần hoá học gần đúng của các thành phần chính của hạt ngô


8

(% khối lượng)
Thành phần hoá

Vỏ hạt

Nội nhũ

Mầm

học
Protein
3,7
8
18,4
Lipit
1
0,8
33,2
Tro
0,8
0,3
10,5
Tinh bột
7,3
87,6
8,3
Nguồn : Watson, 1987 ( theo Ngô- Nguồn dinh dưỡng của loài người, FAO, 1995).
2.2 Rễ ngô
Ngô có ba loại rễ chính: rễ mầm, rễ đốt và rễ chân kiềng. Đầu tiên là rễ mầm, đâu là
loại rễ được phát triển từ rễ sơ sinh của phôi, gồm hai loại là rễ mầm sơ sinh và rễ mầm
thứ sinh. Trong đó, rễ mầm sơ sinh là cơ quan đầu tiên xuất hiện sau khi hạt ngô nảy
mầm, còn rễ mầm thứ sinh cũng là rễ phụ hoặc rễ mầm phụ, chúng xuất hiện sau sự
xuất hiện của rễ chính và có số lượng khoảng từ 3-7 rễ. Rễ đốt hay còn được gọi là rễ
phụ cố định. Xuất hiện ở các đốt thấp của thân, mọc vòng quanh các đốt dưới mặt đất.
Ngô ra rễ đốt đầu tiên lúc 2-4 lá và số lượng lớn từ 8-16 rễ ở mỗi đốt. Cuối cùng là loại

rễ chân kiềng , đây là loại rễ mọc quanh các đốt trên mặt đất sát gốc. Rễ chân kiềng to,
nhẵn, ít phân nhánh, không có rễ con và long hút ở trên mặt đất thường mọc ở 2 hay 3
đốt cuối.

2.3 Thân, lá cây ngô
Ngô có thân khá chắc, có đường kính từ 2-4cm tuỳ thuộc vào giống. Thân có chiều cao
khoảng 1,5-4m.
Lá được chia làm các loại sau: lá mầm, lá thân, lá ngọn, lá bi. Tính chất các loại lá của
cây ngô được nêu rõ ở bảng phân loại sau.
Bảng 2.3 Phân loại các loại lá của cây ngô
Loại lá

Tính chất


9

Lá mầm

Lá đầu tiên khi cây còn nhỏ, chưa phân biệt được phiến lá
với vỏ bọc lá.

Lá thân

Lá có mầm nách ở kẽ chân lá hoặc mọc ở trên các đốt
thân.

Lá ngọn

Lá ở phần trên của ngô trên cùng hay những lá mọc ở

trên các đốt ngọn, không có mầm nách ở kẽ lá.

Lá bi

Lá bao lấy thân ngô.

2.4 Hoa ngô
Hoa ngô được chia làm 2 loại hoa đực, hoa cái. Trong đó, hoa đực nằm ở đỉnh cây, xếp
theo chum gồm một trục chính, nhiều nhánh và mọc thành bông nhỏ. Mỗi bông nhỏ có
hai hoa, mỗi hoa có 3 nhị đực, mỗi nhị đực có một bao phấn, mỗi bao phấn có 2 ô và
mỗi ô chứa khoảng 1000-2500 hạt phấn. Khi bắt đầu nở, các hoa ở 1/3 phía đỉnh trục
chính tung phấn trước, sau đó tung phấn theo thứ tự trừ trên xuống dưới và từ ngoài
vào trong
Hoa cái phát sinh từ chồi nách các lá, song chỉ 1-3 chồi khoảng giữa thân mới tạo thành
bắp. Hoa có cuống gồm nhiều đốt ngắn, mỗi đốt trên cuống có một lá bi bao bọc, lá bi
thường không có phiến lá. Trên trục có hoa mọc, mỗi bông nhỏ có hai hoa nhưng một
nhưng một hoa thoái hoá, chỉ còn một hạt. Ở ngoài thì có hai mày bao kín hết hạt. Tiếp
đến là lá mày ngoài và mày trong, ngay sau mày ngoài quan sát thấy dầu vết của nhị
đực và hoa cái thứ hai thoá hoá chình giữa bầu bao, trên bầu hoa có núm và vòi nhuỵ
vươn dài thành râu.


10


11

3. Quy trình sản xuất rượu từ ngô
3.1. Sơ đồ quy trình công nghệ

Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất rượu từ ngô


12

3.2 Thuyết minh quy trình
Quy trình công nghệ sản xuất rượu từ tinh bột ngô được trải qua nhiều công đoạn liên
tiếp với nhau.
Đầu tiên, nguyên liệu ngô được rửa sạch nhằm loại bỏ đất cát, lá và râu ngô còn sót lại.
Sau đó ngô được bào mỏng để phá vỡ các lớp vỏ tế bào của các hạt ngô, giúp quá trình
hấp diễn ra nhanh và cho amylaza tiếp xúc được với tinh bột ngô.
Còn đối với hấp, sau khi bào mỏng được đem đi hấp ở nhiệt độ 100 oC trong 1 giờ.
Trong quá trình hấp, tinh bột được chuyển từ trạng thái không hòa tan sang hòa tan
hoàn toàn, nhưng vẫn chưa thể lên men được, mà phải dùng enzyme amylaza để
chuyển hóa thành đường. Quá trình này được gọi là đường hóa, điều này quyết định
phần lớn hiệu suất thu hồi rượu.
Sau khi hấp ngô , thì ngô được làm nguội về nhiệt độ phòng ở 28 oC vì nhiệt độ của ngô
sau khi hấp rất cao nếu cho nấm men vào sẽ làm chết nấm men hoặc làm giảm khả
năng lên men của nấm men. Để làm ngô mau nguội ta nên trải ngô ra khay.
Sau khi ngô đã nguội ta tiến hành gieo men, men được nghiền mịn và rải đều vào ngô.
Trong lúc gieo men luôn đảo đều tay để men được tiếp xúc đều với ngô để quá trình lên
men tối ưu.
Men được gieo sẽ thực hiện quá trình lên men trong 120 giờ, nồng độ cồn của rượu ngô
khoảng 8,5 %v/v. Nhưng nồng độ thấp như vậy dễ bị oxy hóa tiếp để tạo CO 2 và H2O
với sự có mặt của vi khuẩn acetic, vì vậy cần thêm rượu gạo sau quá trình lên men để
tránh oxy hóa cồn và làm tăng thêm độ cồn cho rượu bắp.
Cuối cùng ở giai đoạn lọc, thì hỗn hộp lên men được đi qua vòi lọc nhằm thu hồi dung
dịch rượu, có thể ép chặt khối bả để thu được nhiều dịch hơn.

13

4. Các phế phụ liệu trong quy trình sản xuất
4.1. Phân loại phế phụ liệu
Chúng ta có nhiều cách phân loại phế phụ liệu khác nhau, trong đó tiêu biểu là phân
loại dựa vào thành phần, bản chất hoá học của phế phụ liệu, phân loại theo nguồn gốc
hay phân loại dựa vào quy trình công nghệ chế biến.
Đầu tiên, dựa vào việc phân loại theo quy trình công nghệ, thì đối với quy trình sản
xuất rượu từ nguyên liệu tinh bột ngô, ta thu được các loại phế phụ liệu gồm các bộ
phận dư thừa của cây ngô như lá, thân, lõi ngô. Ngoài ra, trong sau quá trình lên men
và lọc rượu người ta còn thu được bã ngô. Mặc khác CO 2 sinh ra trong quá trình chưng
cất cũng là một phế phụ liệu cần được quan tâm.
Thứ hai, dựa vào việc phân loại theo bản chất hoá học thì nhìn chung những sản phẩm
phụ như lá, thân,lõi ngô là những thành phần giàu xenluloza, hemixenluloza. Chúng có
thể được sử dụng làm thức ăn gia súc, than hoạt tính hay phân bón sinh học,... Còn đối
với phần bã rượu thì đây là sản phẩm giàu glucid và đạm có thể được dùng trong các
quy trình sản xuất cần nguồn cung tương ứng như sản xuất men bánh mì, thức ăn lên
men cho gia súc, chất đốt, hay là giá thể trồng các loại nấm,... Còn khí CO 2 được hình
thành cũng có thể được thu hồi để làm chất đốt hay dùng trong công nghệ hàn, công
nghệ cắt laser.
Từ một số cách phân loại chính phía trên, kết lại trong quá trình sản xuất rượu từ tinh
bột ta thu được một số phế phụ liệu với số lượng rất lớn. Điều này không chỉ gây lãng
phí, ô nhiễm môi trường mà còn gây tổn thất cho doanh nghiệp. Cho nên, chúng ta có
thể dựa vào các thành tựu khoa học ngày nay để có thể tận dụng chúng một cách hiệu
quả và kinh tế hơn.


14

4.2. Tính chất, đặc điểm phế phụ liệu

4.2.1. Bã rượu
Khi sản xuất rượu từ ngô thì chỉ có 1/3 lượng chất khô nguyên liệu được chuyển thành
rượu, phần chất khô còn lại không được lên men, trong đó có khoảng 1/3 chuyển vào
bã rượu, phần còn lại là protein, chất tro, chất béo…
Số lượng protein được tăng lên nhờ hợp chất nito của nấm men, còn hàm lượng chung
của protein tính theo chất khô của bã rượu bằng khoảng 2 lần so với hàm lượng protein
của nguyên liệu đưa vào, trong bã rượu chế biến từ ngô , lượng nito ở dạng hòa tan chỉ
bằng 15-25% lượng nito chung. Lượng chất khô trong bã dao động trong khoảng 48%[6].
Theo hàm lượng các hợp chất chứa nito và chất béo thì bã rượu chế biến từ ngô có giá
trị lớn nhất.
Bảng 3.1 Bảng thành phần của bã rượu từ ngô[6]
Thành phần của bã rượu

Bã rượu từ ngô (%)

Nước

93,15

Chất khô

6,85

Chất khô hòa tan

2,49

Chất khử tính theo matose

0,53

Chất khử sau khi thủy phân với HCl 0,55
Tinh bột

0,47

Pentose

0,41

Hemicelulose

1,78

Nito

0,40

Tro

0,40

Trong bã rượu từ ngô, thì với 0.4% lượng nito thu được thì lượng nito có trong protein
chiếm tỉ lệ cao nhất ( 90% so với tổng số các hợp chất nito). Trong nước lọc của bã


15

rượu bằng phương pháp sắc kí trên giấy người ta xác định có trên 12 acid amin cụ thể
như sau (tính bằng % so với hàm lượng protein )

Bảng 3.2 : Hàm lượng acid amin có trong protein[6]
Acid Amin
Hàm lượng (%)
Acid Amin
Alanin
9,8
Acginin
Acid aspatic
3,2
Acid glutamic
Isoloxin
6,2
Loxin
Lizin
7,6
Metionin
Phenylalanin
5,6
Treonin
Tirosin
4,8
Valin
Ngoài các thành phần chính kể trên thì trong bã ngô còn có một

Hàm lượng (%)
6,8
1,1
6
33,4
7,8

1,7
số thành phần khác .

Cụ thể, lượng các acid có trong bã ngô thu được có hàm lượng tương đối cao. Theo số
liệu phân tích của Viện nghiên cứu thức ăn gia súc, trong bã rượu có 0,4 - 1,26% acid
lactic, 0,72% acid acetic tự do và 0,04-0,24% acid acetic liên kết. Trong bã rượu từ ngô
cũng có các vitamin, các chất hòa tan không chứa nito dễ dàng được đồng hóa bởi súc
vật.
4.2.2. Lõi ngô
Thành phần chủ yếu của lõi ngô là xenluloza, hemixenluloza và lignin, nên rất khó bị vi
sinh vật phân hủy. Lõi ngô được nghiên cứu cho thấy có khả năng tách các amoni hòa
tan trong nước nhờ vào cấu trúc nhiều lỗ xốp và thành phần gồm các polyme nhờ
xenluloza, hemixenluloza, pectin, lignin và protein.

Bảng 3.3 Thành phần các chất có trong lõi ngô[6]
Thành phần

Phần trăm (%)


16

Xenlulozo
Lignin
Độ ẩm
Hemixenlulozo
3.2.2.3. Khí CO2

32,3 – 45,6
6,7 – 13,9

12,6
39,8

Khí cacbonic (CO2) trong điều kiện bình thường là khí không màu, có mùi và có vị
chua nhẹ. Nó hòa tan tốt trong nước, nặng gấp 1,524 lần không khí. Khí CO 2 không
tham gia các phản ứng cháy và hóa lỏng tại nhiệt độ -78 độ C. Tại nhiệt độ 2000 oC, khí
CO2 có thể bị phân hủy tạo thành CO và O2.
4.3. Hướng phát triển cho các loại phế phụ liệu
4.3.1. Bã rượu
Bã rượu của các nhà máy sản xuất rượu từ ngô hầu như hoàn toàn được tiêu thụ làm
thức ăn cho gia súc, một phần nhỏ ở dạng tự nhiên. Giá trị thức ăn của bã rượu từ ngô
được xác định bằng 0,5 – 0,8 đơn vị thức ăn gia súc trong 10 lít hay 50 – 80 kg đơn vị
thức ăn trong 1m3, phụ thuộc vào thành phần của nguyên liệu đem chế biến. Hàm
lượng protein tiêu hóa được trong những bã rượu đó lớn hơn 180g trong 1 đơn vị thức
ăn gia súc, trong khi tiêu chuẩn trung bình là 80 – 100g/ một đơn vị thức ăn gia súc [6].
Cùng với điều đó, bã rượu là một môi trường tốt để sản xuất protein đậm đặc, giàu
vitamin và các chất kháng sinh. Việc chế biến bã rượu để nhận được những sản phẩm
đó và tăng thêm một cách đáng kể nguồn thức ăn gia súc để phát triển ngành chăn nuôi.

4.3.1.1. Sản xuất men thức ăn gia súc khô bằng bã rượu


17

Những nghiên cứu của Viện trung tâm nghiên cứu công nghiệp rượu V.B. Fremen, A.P.
Sarvina nhận thấy rằng khi nuôi cấy trên nước bã rượu ( lọc thô ) nấm men gia súc thu
được có thể tới 22kg ( theo nấm men khô tuyệt đối ) trên 1m3 bã rượu tự nhiên.
Khi tính thành sản phẩm hàng hóa,nếu thủy phân 10% tổng sản phẩm thì hiệu suất nấm
men khô đạt được khoảng 24kg trên 1 tấn bã rượu tươi đưa vào. Trong nấm men khô,
hàm lượng protein khoảng 50 – 52% còn vitamin B2 48 -50 mg/kg[6].

Trong sơ đồ kỹ thuật được thiết lập bởi trung tâm nghiên cứu khoa học về rượu, ngoài
việc nuôi cấy nấm men, bã thải lần thứ 2 ( 680kg trên 1 tấn bã rượu đưa vào ) được làm
giàu nito ( bằng amon cacbonat ) để tăng giá tị làm thức ăn của chúng. Khi đó trong bã
thải lần thứ 2 do pha thêm chất chưa nito nên nhận được thêm 30 đơn vị thức ăn gia
súc.
4.3.1.2. Sản xuất men bánh mì
Khi chế biến bã rượu từ ngô bằng nấm mốc Aspergillus Oryzae với tác dụng của phức
hệ của các enzyme chứa trong đó, xảy ra sự phân hủy các chất glucid phức tạp mà malt
không sử dụng được như dextrin, hemixeluloza, pentozan,…để tạo thành các đường
khử. Khi đó các enzyme cũng thủy phân pectin và protein. Khi đường hóa bằng nấm
mốc, số lượng đường trong bã rượu được tăng lên 4 lần và đạt tới 2% hay hơn nữa.
Từ bã rượu trong máy sàng lọc, người ta tách được bã và đem ép chúng trong máy ép
trục cán đến hàm lượng ẩm 56-58%, đem thanh trùng và bằng phương pháp bề mặt,
người ta nuôi cấy nấm mốc chủng Aspergillus Oryzae trên đó. Tại nhiệt độ 32-34 0C,
người ta sẽ cấy vào bã ép những bào tử nấm đã được chế biến sẵn bằng mốc giống. Sau
khi cấy, khối bã đó được đảo trộn đều, sau đó người ta để yên trong 2 ngày, trong thời
gian đó tại nhiệt độ 30 – 35 0C, xảy ra sự phát triển của mốc. Sau 24h, nấm mốc sẽ phát
triển.Từ 1m3 bã rượu, có thể thu được 17 kg men bánh mì ép.. Hiệu suất nấm men từ 1
tấn chất khô của bã rượu là gần 26%.
4.3.1.3. Sản xuất biomixin và vitamin B12 làm thức ăn gia súc


18

Việc sử dụng các chất kháng sinh trong khẩu phần thức ăn gia súc đạt một hiệu quả rất
lớn. Chất kháng sinh duy trì hoạt động của hệ vi sinh vật nhất định nào đó trong hệ
thống tiêu hóa của súc vật, đồng thời ức chế sự phát triển của vi sinh vật có hại có trong
chúng. Nhờ đó trạng thái chung của gia súc được tốt hơn, lông phủ tốt hơn, ăn ngon
miệng hơn, độ tăng trọng tăng lên, sử dụng thức ăn được tốt hơn, khi đó bệnh tật, tỷ lệ
dịch bệnh của gia súc và gia cầm được giảm rất nhiều.

Người ta thu được biomixin khi nuôi cấy Actinomyces Streptomyces Aureofaciens trên
môi trường dinh dưỡng đặc biệt. Trong quá trình phát triển Actinomyces sẽ tạo thành
Biomixin đồng thời tổng hợp vitamin B12. Vitamin B12 làm tăng nhanh sự phát triển của
gia cầm, đặc biệt đối với gà con và tăng khả năng đẻ trứng của gà đẻ. Sử dụng
Biomixin phối hợp với vitamin B12 làm tăng khả năng đồng hóa protein của thức ăn và
tăng hiệu quả sử dụng của protein thực vật, tăng tốc độ phát triển của lợn, trung bình là
10 -20%, tiết kiệm được thức ăn trên 1 kg tăng trọng trung bình là 5 -10%.
4.3.2. Lõi ngô
Lõi ngô có khá nhiều công dụng: có thể chế tạo làm thức ăn cho gia súc, có thể lên men
acid lactic bằng vi khuẩn Lactobacillus plantarum từ dịch thủy phân lõi ngô. Còn có
một vài nghiên cứu sử dụng lõi ngô làm chất hấp phụ để lọc amoni ra khỏi nước tại các
bệnh viện hay cơ sở nhà máy, công ty,… Đặc biệt, còn có thể sản xuất than bánh và
thanh nhiên liệu làm chất đốt cho các hộ gia đình.
Dưới đây nhóm em xin trình bày hai hướng phát triển mà nhóm em cho là có tiềm
năng, tiết kiệm chi phí và hữu ích nhất.
4.3.2.1. Sử dụng lõi ngô làm chất hấp phụ để lọc amoni ra khỏi nước
Theo đánh giá của nhiều báo cáo và hội thảo khoa học thì tình trạng ô nhiễm amoni
trong nước ngầm đã được phát hiện tại nhiều vùng trong cá nước, như ở phần lớn nước
ngầm khu vực đồng bằng Bắc Bộ đều bị nhiễm amoni rất nặng. Xác suất các nguồn
nước ngầm ở các tỉnh này nhiễm amoni có nồng độ cao hơn tiêu chuẩn nước sinh hoạt
(3mg/l) khoảng 70 – 90%, còn ở nước ngầm TP. Hồ Chí Minh cũng vậy (68,73 mg/l


19

cao gấp 1,9 lần so với năm 2005 ) [7]. Nước nhiễm amoni gây nguy hiểm nghiêm trọng
đến sức khỏe của con người làm trẻ nhỏ bị thiếu máu, khó thở liên quan đến bệnh về hô
hấp.
Bên cạnh đó, phụ phẩm lõi ngô có thành phần chủ yếu là xenluloze (32,3 – 45,6), có
những đặc tính tốt để sản xuất ra vật liệu hấp phụ giúp lọc nước.

Từ lõi ngô ban đầu được cắt nhỏ sau đó ngâm với nước cất trong 24h rồi đem đi sấy ở
nhiệt độ 900C trong 6h để được lõi ngô nguyên liệu. Sau đó, đem chúng ngâm trong
H2SO4 trong một khoảng thời gian, sau khi ngâm đem đi rửa nhiều lần với nước cất rồi
ngâm với NaHCO3, rồi lọc lấy vật liệu và rửa, cuối cùng đem đi xử lý nhiệt.[8]
4.3.2.2. Sử dụng lõi ngô làm bê tông
Bê tông từ lõi ngô có cường độ nén là 130 kg/cm2; bền hơn so với gạch nung trong môi
trường không khí bình thường. Để có độ bền như vậy, quy trình sản xuất bê tông siêu
nhẹ từ lõi ngô này phải tuân thủ những quy định nghiêm ngặt về thành phần nguyên
liệu, phụ gia và quy trình chế tạo lõi ngô như tách hạt, phơi, tạo chất liệu. Tỉ lệ hàm
lượng lõi ngô thay thế có thể đến 60%, vì thế có thể nhẹ hơn bê tông thông thường đến
70%, giá thành rẻ hơn bê tông thông thường đến 30%. Loại bê tông này rất thích hợp
với nền đất yếu, vùng trũng và rất hữu dụng cho những địa phương có nhiều phế liệu
nông nghiệp.
4.3.3. Khí CO2
4.3.3.1. Sử dụng CO2 để nuôi vi tảo Spirulina Platensis
Khí CO2 sinh ra trong quá trình lên men rượu khá nhiều. Việc sử dụng CO 2 cho việc
nuôi thử nghiệm vi tảo Spirulina platensis SP4 thì đạt hiệu quả. Hiệu quả hấp thụ CO 2
(78,7% - 94,35% trong dải pH tương ứng từ 9,00 đến 9,29 ) của dịch huyền phù ảo, khả
năng tăng sinh khối cũng như chất lượng sinh khối thu được. Hướng phát triển này sẽ
giúp giảm thiểu khí CO2 sinh ra và giảm hiệu ứng nhà kính và còn tạo nguồn carbon để
nuôi đại trà vi tảo giàu dinh dưỡng[9].


20

Bảng 3.4 Thành phần có trong sinh khối vi tảo Spirulina[9]
STT
1
2
3

4
5

Thành phần (% TLK)
Protein tổng số
Chất béo
Hydratcacbon
Tro
Carotenoids tổng số

Spirulina sử dụng CO2
56,11
11,03
4,84
9,12
0,48

Lõi ngô

Tiếp nhận nguyên
liệu

Nghiền

Nước vôi

Ủ

Cám gạo

Phối trộn

Thời gian 3-4 ngày
pH 11-13
Độ ẩm 62-67%

Đóng bịch
Thời gian 180 phút
Nhiệt độ 1210C
Thanh trùng

5. Giải quyết vấn đề xử lý phế phụ liệu
5.1 Quy trình sản xuất giá thể trồng
5.1.1 Quy trình công nghệ

Làm nguội

nấm sò trắng từ lõi ngô

Cấy giống

Ươm sợi

Chăm sóc thu hái

Thời gian 10 - 15 ngày


21

Quy trình sản xuất giá thể trồng nấm sò trắng từ lõi ngô
5.1.2 Thuyết minh quy trình
Từ xưa, ông bà ta đã biết đến nấm như là một loại thực phẩm giàu chất dinh dưỡng cần
thiết cho con người. Ngày nay, khi khoa học tiến bộ, các nhà khoa học còn phát hiện
được nhiều điều kỳ diệu từ nấm ăn. Ngoài đặc điểm là thức ăn ngon miệng ra, nấm còn
chứa nhiều hoạt chất quan trọng trong việc phòng ngừa các bệnh như : Acid Folic giúp
phòng ngừa và điều trị bệnh thiếu máu, Retine làm chậm sự phát triển các tế bào ung


22

thư, Leutenan có khả năng ngăn chặn sự phát triển các khối u trong cơ thể người. Bên
cạnh những giá trị dinh dưỡng mà nấm mang lại, đây còn là một sản phẩm dễ trồng,
dựa trên nguồn phế phụ liệu bỏ đi như rơm, rạ, lõi ngô... dễ tìm.
Ở đây, ta sử dụng phần lõi ngô bỏ đi từ quy trình sản xuất rượu ngô phía trên để tận
dụng làm giá thể trồng nấm sò trắng. Việc sử dụng quy trình sản xuất này không những
tạo ra giá trị kinh tế cao từ việc nuôi trồng nấm mà còn giúp giải quyết bài toán lãng
phí nguồn phế phụ phẩm trong công nghiệp. Quy trình được thể hiện ở một số công
đoạn chính như sau.
Tiếp nhận nguyên liệu : Lõi ngô là phế phẩm bỏ đi từ quy trình sản xuất rượu từ tinh
bột ngô sẽ được thu gom, vận chuyển về cơ sở sản xuất nấm sò trắng. Nhà máy bắt đầu
bước tiếp nhận , đồng thời thực hiện phân loại các loại lõi ngô đạt yêu cầu về màu sắc,
kích cỡ còn có thể sử dụng được. Mục đích của quá trình này nhằm phân loại các
nguyên liệu dựa trên những đặc tính vật lý hoặc nhằm mục đích phân hạng chất lượng
nguyên liệu để từ đó sử dụng chúng cho các quy trình sau.
Ở giai đoạn tiếp nhận phân loại nguyên liệu ta có thể sử dụng cách phân loại thủ công
dựa vào đánh giá cảm quan. Ngoài ra, dựa vào dấu hiệu phân chia và các thông số phân
chia từ đó tiến hành lựa chọn máy móc thiết bị phù hợp. Bước tiếp nhận nguyên liệu
đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý phế phụ liệu về sau này cũng như trong quá
trình bảo quản nguyên liệu nên cần thực hiện đúng ngay từ đầu tránh những sai xót

không đáng có gây ảnh hưởng đến toàn bộ quy trình.
Nghiền : Lõi ngô sau khi được phân loại sẽ đến giai đoạn nghiền nhằm mục đích xử lý
nguyên liệu thành dạng nhỏ hơn theo yêu cầu của nhà sản xuất từ đó tăng diện tích tiếp
xúc của nguyên liệu, tạo sự đồng nhất về kích thước của các vật liệu, thuận lợi cho các
công đoạn về sau.
Tuỳ thuộc vào độ bền, độ cứng, độ nhớt của nguyên liệu mà ta chọn phương pháp
nghiền thích hợp để tăng năng suất và chất lượng. Loại máy sử dụng chủ yếu sử dụng
tác động lực cơ học để băm nghiền lõi ngô. Theo số liệu kĩ thuật của công ty CP Đầu tư