nguyên liệu trong sản xuất rượu etylic

Đồ án công nghệ 1

GVHD: Bùi Viết Cường

MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU...........................................................................................................3
Chương I: NGUYÊN LIỆU TRONG SẢN XUẤT RƯỢU ETYLIC...........4
1.1 Nguyên liệu chứa nhiều tinh bột...............................................................4
1.1.1 Sắn............................................................................................................4
1.1.1.1 Nguồn gốc của sắn.................................................................................4
1.1.1.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn trên thế giới.....................................4
1.1.1.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn ở Việt Nam.......................................6
1.1.1.4 Đặc điểm và thành phần hóa học của sắn..............................................8
1.1.2 Gạo...........................................................................................................9
1.1.2.1 Tình hình sản xuất lúa trên thê giới và ở Việt Nam..............................10
1.2.1.2 Thành phần hoas học của một số loại gạo...........................................10
1.1.3 Ngơ.........................................................................................................11
1.1.3.1 Sơ lược về ngơ......................................................................................11
1.1.3.2 Hình thái thực vật.................................................................................11
1.1.3.3 Giá trị dinh dưỡng trong ngô...............................................................12
1.1.3.4 Một số giống ngô ở Việt Nam...............................................................13
1.1.4 Khoai lang..............................................................................................14
1.1.4.1 Sơ lược về khoai lang...........................................................................14
1.1.4.2 Thành phần hóa học của khoai lang....................................................15
1.2 Nguyên liệu chứa đường – mật rỉ............................................................15
1.2.1 Thành phần hóa học của mật rỉ............................................................16

SVTH: Trịnh Hồng Thành

Trang: 1

Đồ án công nghệ 1

GVHD: Bùi Viết Cường

1.2.2 Bảo quản mật rỉ.....................................................................................17
Chương II: XỬ LÝ NGUYÊN LIỆU TRONG SX RƯỢU ETYLIC.........19
2.1 Xử lý nguyên liệu giàu tinh bột...............................................................19
2.1.1 Xử lý nguyên liệu sắn.............................................................................19
2.1.1.1 Nghiền nguyên liệu...............................................................................19
2.1.1.2 Nấu.......................................................................................................20
2.1.1.3 Đường hóa...........................................................................................26
2.1.2 Xử lý nguyên liệu gạo............................................................................31
2.1.2.1 Phân loại nguyên liệu...........................................................................31
2.1.2.2 Vò sạch.................................................................................................31
2.1.2.3 Ngâm nước ấm.....................................................................................31
2.1.2.4 Nấu chín...............................................................................................32
2.1.2.5 Để nguội..............................................................................................32
2.1.3 Xử lý nguyên liệu ngô............................................................................32
2.1.3.1 Lựa chọn nguyên liệu...........................................................................32
2.1.3.2 Nghiền..................................................................................................32
2.1.3.3 Ngâm và làm sạch................................................................................32
2.1.3.4 Hồ hóa.................................................................................................33
2.1.3.5 Đường hóa...........................................................................................33
2.2 Xử lý nguyên liệu chứa đường - Mật rỉ.................................................33
KẾT LUẬN.....................................................................................................37
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................38

SVTH: Trịnh Hồng Thành

Trang: 2


Đồ án công nghệ 1

GVHD: Bùi Viết Cường

MỞ ĐẦU
Rượu etylic là sản phẩm thực phẩm đã xuất hiện trên thế giới tù rất lâu. Từ
xa xưa con người đã biết sử dụng những nguyên liệu có nhiều tinh bột để lên men
tạo thành rượu. Hầu hết tất cả các nước trên thế giới đều sản xuất cồn etylic dùng để
pha chế rượu và sử dụng cho các nhu cầu khạc như: y tế, nhiên liệu và nguyên liệu
cho các ngành công nghiệp khác. Sản lượng rượu etylic trên thế giới ngày càng
tăng. Những nước có ngành cơng nghiệp rượu phát triển như: Pháp, Tây Ban Nha,
…
Ở Việt Nam nghề nấu rượu thủ cơng cũng đã hình thành từ rất lâu. Trước
đây cha ông ta đã sử dụng gạo tẻ hoặc gạo nếp để nấu rượu để uống. Nhương ngày
nay xã hội ngày càng phát triển nên cồn etylic còn được sử dụng vào nhiều mục
đích khác nữa. Vì vậy để nâng cao hiệu suất thu hồi cồn etylic cũng như để có lợi
nhuận cao con người đã sủ dụng nhiều loại nguyên liệu khác nhau để sản xuất rượu
etylic.
Để sản xuất rượu theo nguyên tắc chúng ta có thể sử dụng bất kì loại nguyên
liệu nào chứa đường và polysaccarit nhưng sau thủy phân biến thàng đường lên men
được. Tuy nhiên sau đây chúng ta chỉ đề cập đên những nguyên lieu giầu đường và
tinh bột.

SVTH: Trịnh Hồng Thành

Trang: 3

Đồ án công nghệ 1

GVHD: Bùi Viết Cường

Chương I
NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT RƯỢU ETYLIC
1.1 NGUYÊN LIỆU CHỨA NHIỀU TINH BỘT
1.1.1 Nguyên liệu Sắn [1],[4],[8],[9].

Hình 1.1 Hình ảnh về cây và củ sắn
1.1.1.1 Nguồn gốc, lịch sử
Cây sắn có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới của châu Mỹ La tinh (Crantz, 1976)
và được trồng cách đây khoảng 5.000 năm (CIAT, 1993). Trung tâm phát sinh cây
sắn được giả thiết tại vùng đông bắc của nước Brasil thuộc lưu vực sông Amazon,
nơi có nhiều chủng loại khoai mì trồng và hoang dại (De Candolle 1886; Rogers,
1965). Bằng chứng về nguồn gốc sắn trồng là những di tích khảo cổ
ở Venezuela niên đại 2.700 năm trước Công nguyên.
Sắn được người Bồ Đào Nha đưa đến Congo của châu Phi vào thế kỷ 16.
Ở châu Á, sắn được du nhập vào Ấn Độ khoảng thế kỷ 17 và Sri Lanka đầu thế kỷ
18. Sau đó, sắn được trồng ở Trung Quốc, Myanma và các nước châu Á khác ở cuối
thế kỷ 18, đầu thế kỷ 19. Cây sắn được du nhập vào Việt Nam khoảng giữa thế kỷ
18.
1.1.1.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn trên thế giới

SVTH: Trịnh Hồng Thành

Trang: 4

Đồ án công nghệ 1

GVHD: Bùi Viết Cường

Sắn (Manihot esculenta Crantz) hiện được trồng trên 100 nước có khí hậu
nhiệt đới và cận nhiệt đới thuộc ba châu lục: châu Á, châu Phi và châu Mỹ Latinh.
Tổ chức Nông lương thế giới (FAO) xếp sắn là cây lương thực quan trọng ở các
nước đang phát triển sau lúa gạo, ngô và lúa mì.
Đặc biệt trong thời gian tới, sắn là ngun liệu chính cho cơng nghiệp chế
biến nhiên liệu sinh học (ethanol). Năm 2008, Trung Quốc đã sản xuất một triệu tấn
ethanol, họ đã thoả thuận với một số quốc gia lân cận để cung cấp nguyên liệu cho
ngành công nghiệp sản xuất ethanol. Tại Thái Lan, nhiều nhà máy sản xuất ethanol
sử dụng sắn đã được xây dựng năm 2008. Indonesia đã lên kế hoạch sử dụng sắn
sản xuất ethanol để pha vào xăng theo tỷ lệ bắt buộc 5% bắt đầu từ năm 2010. Các
nước như Lào, Papua New Guinea, đảo quốc Fiji, Nigeria, Colombia và Uganda
cũng đang nghiên cứu thử nghiệm cho sản xuất ethanol. Diện tích, năng suất và sản
lượng sắn trên thế giới có chiều hướng gia tăng từ năm 1995 đến nay. Năm 2008,
sản lượng sắn thế giới đạt 238,45 triệu tấn củ tươi so với 223,75 triệu tấn năm 2007
và năm 1995 là 161,79 triệu tấn. Nước sản xuất sắn nhiều nhất là Nigeria (45,72
triệu tấn), kế đến là Thái Lan (22,58 triệu tấn) và Indonesia (19,92 triệu tấn). Nước
có năng suất sắn cao nhất là Ấn Độ (31,43 tấn/ha), kế đến là Thái Lan (21,09
tấn/ha), so với năng suất sắn bình quân của thế giới là 12,87 tấn/ha (FAO, 2008).
Việt Nam đứng thứ mười về sản lượng sắn trên thế giới (9,38 triệu tấn).
Bảng 1.1. Diện tích, năng suất và sản lượng sắn của thế giới
từ năm 1995 – 2008

Năng suất

Sản lượng (triệu

(tấn/ha)

tấn)

16,43

9,84

161,79

1996

16,25

9,75

158,51

1997

16,05

10,06

161,60

Năm

Diện tích (triệu ha)

1995

SVTH: Trịnh Hồng Thành

Trang: 5


Đồ án cơng nghệ 1

GVHD: Bùi Viết Cường

1998

16,65

9,90

164,10

1999

16,56

10,31

170,92

2000

16,86

10,70

177,89

2001

17,17

10,73

184,36

2002

17,31

10,61

183,82

2003

17,59

10,79

189,99

2004

18,51

10,94

202,64

2005

18,69

10,87

203,34

2006

20,05

10,90

224,00

2007

18,39

12,16

223,75

2008

21,94

12,87

238,45

1.1.1.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn ở Việt Nam
Ở Việt Nam, cây sắn đã chuyển đổi vai trò từ cây lương thực thành cây công
nghiệp với tốc độ cao, năng suất và sản lượng sắn đã tăng nhanh ở thập kỷ đầu của
thế kỷ XXI. Cây sắn là nguồn thu nhập quan trọng của các hộ nông dân nghèo do
sắn dễ trồng, ít kén đất, ít vốn đầu tư, phù hợp sinh thái và điều kiện kinh tế nông
hộ. Nghiên cứu và phát triển cây sắn theo hướng sử dụng đất nghèo dinh dưỡng, đất
khó khăn là việc làm có hiệu quả cao, đây là hướng hỗ trợ chính cho việc thực hiện
Đề án “Phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025” đã
được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt tại quyết định số 177/2007/ QĐ-TT ngày 20
tháng 11 năm 2007.
Tại Việt Nam, sắn được canh tác phổ biến ở hầu hết các tỉnh của các vùng
sinh thái nơng nghiệp. Diện tích, năng suất và sản lượng sắn Việt Nam qua các năm
SVTH: Trịnh Hồng Thành

Trang: 6


Đồ án công nghệ 1

GVHD: Bùi Viết Cường

và phân theo các vùng sinh thái được thể hiện qua Bảng 1.2 và Bảng 1.3. Diện tích
sắn nhiều nhất ở vùng Bắc Trung bộ và Duyên hải miền Trung (168,80 ngàn ha).
Tây Nguyên là vùng sản xuất sắn lớn thứ hai của cả nước, tập trung chủ yếu ở bốn
tỉnh Kon Tum, Gia Lai, Đăk Lăk và Đăk Nông. Năm 2008, diện tích sắn của Tây
Nguyên đạt 150.100 ha, nhưng năng suất bình quân chỉ đạt 15,7 tấn/ha, tổng sản
lượng 2,35 triệu tấn, thấp hơn rất nhiều so với năng suất và sản lượng sắn của vùng
Đông Nam Bộ (23,74 tấn/ha và 2,69 triệu tấn).
Bảng 1. 2. Diện tích, năng suất và sản lượng sắn của Việt Nam
giai đoạn 1995 – 2008.

Năm

Diện tích (nghìn ha)

1995

164,30

9,84

1,62

1996

275,60

7,50

2,06

1997

254,40

9,45

2,40

1998

235,50

7,55

1,77

1999

226,80

7,96

1,80

2000

234,90

8,66

2,03

2001

250,00

8,30

2,07

2002

329,90

12,60

4,15

2003

371,70

14,06

5,23

2004

370,00

14,49

5,36

2005

425,50

15,78

6,72

2006

474,80

16,25

7,77

SVTH: Trịnh Hồng Thành

Năng suất (tấn/ha) Sản lượng (triệu tấn)

Trang: 7


Đồ án công nghệ 1

GVHD: Bùi Viết Cường

2007

496,80

16,07

7,98

2008

557,40

16,85

9,3

1.1.1.4 Đặc điểm và thành phần hóa học của sắn
Củ sắn có ba phần chính: võ, thịt củ và lõi. Ngồi ra cịn có cuống và rễ củ.
Trong đó, thịt củ chiếm tỉ lệ 90 – 95% so với khối lượng củ và là phần có giá trị
nhất. Thịt củ chứa nhiều tinh bột, ít protein và lipit. Thịt củ chứa ít độc tố và
polyphenol hơn so với vỏ củ và lõi.
Thành phần của củ sắn tươi giao động trong giới hạn khá lớn: tinh bột 20 –
30%, protein 0,8 – 1,2%; chất béo 0,3 – 0,4%; cellulose 1 – 3,1%; chất tro 0,54%;
polyphenol 0,1 – 0,3% và nước 60 – 74,2%. Trong củ sắn, hàm lượng các acid
amin không được cân đối, thừa arginin nhưng lại thiếu các acid amin chứa lưu
huỳnh. Thành phần dinh dưỡng khác biệt tuỳ giống, vụ trồng, số tháng thu hoạch
sau khi trồng và kỹ thuật phân tích.
Ngồi các chất kể trên, trong sắn cịn có một lượng vitamin và độc tố.

Vitamin trong sắn thuộc nhóm B, trong đó B1 và B2 mỗi loại chiếm 0,3 mg%; còn
B6 chiếm 0,06 mg%. Các vitamin này sẽ bị mất một phần khi chế biến và nhất là
khi nấu trong sản xuất rượu.
Độc tố trong củ sắn có tên chung là phaceolunatine, gồm 2 glucose là
linamarin và lotuastralin. Hàm lượng độc tố trong củ sắn không đáng kể, chỉ và
khoảng 0,001 – 0,04 mg% và chứa nhiều trong sắn đắng tập trung chủ yếu ở vỏ cùi.
Bản thân phaceolunatine không có độc, chỉ khi nó bị thủy phân sẽ tạo ra chất HCN
mới gây ngộ độc cho người.

SVTH: Trịnh Hồng Thành

Trang: 8


Đồ án công nghệ 1

GVHD: Bùi Viết Cường

Linamarin

Lotuastralin

Các giống sắn ngọt có 80–110 mg HCN/kg lá tươi và 20–30 mg/kg củ tươi.
Các giống sắn đắng chứa 160–240 mg HCN/kg lá tươi và 60–150 mg/kg củ tươi.
Liều gây độc cho một người lớn là 20 mg HCN, liều gây chết người là 50 mg HCN
cho mỗi 50 kg thể trọng. Tuỳ theo giống, vỏ củ, lõi củ, thịt củ, điều kiện đất đai, chế
độ canh tác, thời gian thu hoạch mà hàm lượng HCN có khác nhau. Tuy nhiên,
ngâm, luộc, sơ chế khô, ủ chua là những phương thức cho phép loại bỏ phần lớn
độc tố HCN.
Sắn có hàm lượng tinh bột cao, lipit thấp đặc biệt là phân tử lượng của

amylopectin không lớn nên là nguyên liệu tốt để sản xuất rượu etylic. Tuy nhiên sắn
có ít chất dinh dưỡng cần thiết cho nấm men nên cần phải bổ sung các chất chứa
nitơ, muối khống trong q trình ni cấy nấm men.
Sắn dùng trong sản xuất rượu chủ yếu là sắn lát khơ hoặc sắn dui.
1.1.2 Ngun liệu gạo

Hình1.2 Cây lúa và gạo.
SVTH: Trịnh Hồng Thành

Trang: 9


Đồ án công nghệ 1

GVHD: Bùi Viết Cường

1.1.2.1 Sản xuất lúa gạo trên thế giới và ở Việt Nam
Gạo là một sản phẩm lương thực thu từ cây lúa. Hạt gạo thường có màu
trắng, nâu hoặc đỏ thẫm, 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 nguồn thu nhập và cuộc sống của hàng triệu nơng dân trên tồn thế
giới. Họ dùng khoảng 150 triệu hecta hàng năm để trồng lúa, với sản lượng khoảng
600 triệu tấn.
Châu Á là nơi sản xuất và cũng là nơi tiêu thụ khoảng 90% lượng gạo tồn
thế giới. Ở châu Phi, diện tích lúa ở Madagascar và Nigeria chiếm 60% tổng diện
tích lúa tương đương 8,5 triệu hecta của châu lục này. Năng suất lúa của châu Phi
thấp, khoảng 1,5 tấn/ha và chỉ bằng 40% năng suất của châu Á.
Ở miền Nam, nông dân trồng ba vụ một năm: vụ đơng xn (có sản lượng
cao nhất và thóc cũng đạt chất lượng tốt nhất cho xuất khẩu), vụ hè thu và vụ ba. Do

lũ hàng năm ở đồng bằng sông Cửu Long trong những năm gần đây ảnh hưởng đến
sản xuất lúa gạo.
1.1.2.2 Thành phần hóa học của một số loại gạo.
Bảng 1.3 Thành phần hóa học trong một số loại gạo

Loại/Thành phần
Gạo giã

12.6

9.00

0.5

77.0

0.4

0.5

Gạo xay

11.6

9.10

2.45

74.79

0.65

1.41

Tấm

11.8

8.9

1.0

77.0

0.6

0.7

Cám

12.5

13.17

10.12

38.72

14.05

11.44

SVTH: Trịnh Hồng Thành

Trang: 10


Đồ án cơng nghệ 1

GVHD: Bùi Viết Cường

1.1.3 Ngơ [4],[10].

Hình 1.3 Ngô (bắp)
1.1.3.1 Sơ lược về cây Ngô
Ngô được trồng nhiều ở vùng nhiệt đới và á nhiệt đới như Trung Mỹ, Châu
Á… Hạt ngơ có chứa nhiều tinh bột, một ít đường, dùng để sản xuất rượu etylic rất
tốt.
Cấu tạo của hạt ngô gồm phôi ngô và nội nhũ. Phơi ngơ chiếm từ 12 – 15%
trong lượng hạt cịn lại là nội nhũ. Tinh bột ngô chủ yếu nằm trong nội nhũ trong đó
gồm 10 – 15% amylase và 85 – 90% là amylopectin. Ngoài ra trong nội nhũ cịn có
0,5 – 0,6% chất béo. Các hợp chất chứa Nitơ trong hạt ngơ hầu hết protein, phần lớn
thuộc nhóm zein, ngồi ra cịn có prolamin, glutelin; albumin hầu như khơng có;
globulin chiếm khoảng 0,4% trọng lượng hạt. Zein là dạng proein khơng đầy đủ vì
thiếu các acid amin khơng thay thế như: tryptophan, lysine. Đặc biệt, hàm lượng
chất béo ở ngô nhiều hơn những loại ngủ cốc khác và tập trung chủ yếu ở phôi
(chiếm 30 – 40% trọng lượng phôi), chất béo này đa số là acid chưa no, màu vàng
nhạt, chiếm 72% tổng lượng chất béo thường tách phôi ra để làm bơ nhân tạo hay
dầu ăn, hạt ngô đã tách phôi dùng để sản xuất rượu.
1.1.3.2 Hình thái thực vật



Thân: Thân cây bắp đặc, dày, trơng tương tự như thân cây của các loài tre

và các khớp nối có thể có cách nhau khoảng 20–30 cm.

SVTH: Trịnh Hồng Thành

Trang: 11


Đồ án cơng nghệ 1



GVHD: Bùi Viết Cường

Lá: hình mũi mác rộng bản, dài 50–100 cm và rộng 5-10 cm, mép có

nhiều lơng mi ráp.



Hoa: Hoa đực màu lục, tạo thành bông dài họp thành chuỳ ở ngọn. Hoa

cái họp thành bơng to hình trụ ở nách lá và bao bởi nhiều lá bắc dạng màng; các vòi
nhuỵ dạng sợi, màu vàng, dài tới 20cm, tạo thành túm vượt quá các lá bắc; các thuỳ
đầu nhuỵ mảnh màu nâu nâu.



Rễ: hệ thống rễ nông.



Hạt: Các hạt bắp là các dạng quả thóc với vỏ quả hợp nhất với lớp áo hạt,

là kiểu quả thơng thường ở họ Hịa thảo (Poaceae). Nó gần giống như một loại quả
phức về cấu trúc, ngoại trừ một điều là các quả riêng biệt (hạt bắp) không bao giờ
hợp nhất thành một khối duy nhất. Các hạt bắp có kích thước cỡ hạt đậu Hà Lan, và
bám chặt thành các hàng tương đối đều xung quanh một lõi trắng để tạo ra bắp bắp.
Các hạt có màu như ánh đen, xám xanh, đỏ, trắng và vàng.



Bắp: Mỗi bắp bắp dài khoảng 10 – 25 cm, chứa khoảng 200 - 400 hạt.

1.1.3.3 Giá trị dinh dưỡng trong ngơ
Gluxit trong ngơ gồm có:
 Tinh bột:

43,47 – 61,8%

 Đường:

1,76 – 4,62%

 Destrin và pectin: 1,09 – 14,67%
Giá trị dinh dưỡng trong 100g ngô:
Bảng 1.4 thành phần dinh dưỡng trong ngô

Thành phần
Năng lượng

86 kcal

Cacbonhydrat

19 g

Đường

3,2 g

Chất xơ thực phẩm
Protein
SVTH: Trịnh Hồng Thành

2,7 g
3,2
Trang: 12


Đồ án công nghệ 1

GVHD: Bùi Viết Cường

Vitamin A

1%

Vitamin B1

15%

Vitamin B3

11%

Vitamin B9

12%

Vitamin C

12%

Sắt

4%

Magie

10%

Kali

6%

1.1.3.4 Một số loại ngô (bắp) ở Việt Nam



Giống bắp đường Sakita: Là giống bắp lai nhập nội. Bắp đường Sakita có

thời gian sinh trưởng 60 – 65 ngày, cây cao trung bình 1,5 – 1,7m, chiều cao đóng
bắp thấp, chống đổ tốt, số bắp trên cây 1 – 2 bắp, chiều dài bắp 20cm, bắp có hình
thn đẹp, hạt đóng sít, có màu trắng – vàng xen kẽ. Bắp Sakita có độ ngọt rất cao.
Giống bắp này chống chịu sâu bệnh khá, năng suất trung bình 12 tấn/ha (khoảng
trên 4 tạ/sào Bắc bộ).



Giống bắp đường TN115: Là giống bắp lai nhập nội, do công ty Trang

Nông nhập và phát triển. Thời gian sinh trưởng 68 – 70 ngày, cây cao trung bình 2,0
– 2,2m, chiều cao đóng bắp thấp, chống đổ khá, cây sinh trưởng mạnh, dễ trồng, số
bắp trên cây trung bình 1 – 2 bắp; bắp dài 20cm, hạt màu vàng, đóng sít. TN115
kháng sâu bệnh khá, năng suất trung bình 12 tấn/ha.
Bắp đường TN115 u cầu thốt nước tốt, mật độ trồng thích hợp 70x25cm
(khoảng 2.000 cây/sào). Cần tỉa chồi, tỉa bắp triệt để trước khi trỗ cờ phun râu, mỗi
cây chỉ để 1 bắp. Thu hoạch sớm khi 10% số cây có bắp thâm râu là thích hợp để
tiêu thụ ăn luộc.



Bắp đường lai TN103: Là giống bắp lai nhập nội từ công ty Navartis.

Giống bắp TN103 có thời gian sinh trưởng 60 – 70 ngày, chiều cao cây trung bình

SVTH: Trịnh Hồng Thành

Trang: 13


Đồ án công nghệ 1

GVHD: Bùi Viết Cường

2,1 – 2,6m, chiều cao đóng bắp thấp, chống đổ tốt, số bắp hữu hiệu 1 – 2 bắp/cây,
chiều dài bắp trung bình 16 – 20cm, đường kính bắp 4,3 – 4,8cm; hạt đóng sít, sâu.
Khả năng chống chịu sâu bệnh của TN103 khá, năng suất trung bình 12 tấn/ha.
Có thể trồng bắp TN103 quanh năm, khoảng cách trồng 75x25cm (khoảng
1.800 – 1.900 cây/sào), khi trồng cần cách ly với các giống bắp khác ít nhất 300m
hay cách ly thời gian bắt đầu trổ cờ với ruộng khác lệch ít nhất 15 ngày để hạn chế
giao phấn chéo, làm giảm chất lượng sản phẩm.
1.1.4 Khoai lang [4].

Hình 1.4 Khoai lang
1.1.4.1 Sơ lược về khoai lang
Khoai lang là một loại cây nông nghiệp với các rễ củ lớn chứa nhiều tinh bột
có vị ngọt được gọi là củ khoai lang. Khoai lang có nguồn gốc khu vực nhiệt đới
châu Mỹ, được con người trồng cách đây 5.000 năm. Khoai lang phổ biến rất sớm
trong khu vực này kể cả Caribe. Ngày nay, khoai lang được trồng rộng khắp các
khu vực nhiệt đới và ôn đới. Việt Nam là một nước có sản lượng khoai lang lớn.
Trên thế giới khoai được dùng như một nguyên liệu chính để sản xuất rượu
etylic. Loại khoai được dùng phổ biến nhất là khoai lang, ngoài ra thỉnh thoảng
củng có dùng khoai tây.
Trong tinh bột khoai lang chứa 13 – 25% là amylase và 77 – 87% là
amylopectin. Khoai lang tươi rất khó bảo quản, thường phải cát lát phơi khơ hoặc

sấy.
1.1.4.2 Thành phần hóa học của khoai lang
Bảng 1.5 thành phần hóa học trong khoai
SVTH: Trịnh Hồng Thành

Trang: 14


Đồ án công nghệ 1

Thành phần

GVHD: Bùi Viết Cường

Khoai lang tươi

Khoai lang khô

Nước

68,1

12,9

Protit

1,6

6,1

Chất béo

0,5

0,5

Gluxxit

27,9

76,7

Cellulo

0,9

1,4

Tro

1,0

2,4

1.2 NGUYÊN LIỆU CHỨA ĐƯỜNG - MẬT RỈ [1],[4].

Hình 1.5 Rỉ đường
1.2.1 Thành phầm hóa học của mật rỉ
Mật rỉ hay rỉ đường là thứ phẩm của công nghệ sản xuất đường, thường
chiếm từ 3 -5% so với lượng mía đưa vào sản xuất. Tỉ lệ này phụ thuộc vào chất

lượng mía và cơng nghệ sản xuất.
Thành phần mật rỉ phụ thuộc vào giống mía, đất đi trồng trọt và điều kiện
canh tác cũng như công nghệ sản xuất đường. Bình thường lượng chất khơ trong
mật rỉ chiếm 80 – 85%, nước chiếm 15 – 20%. Có nhà máy rữa nhiều nước sau ly
tâm nên lượng chất khơ giảm cịn 70 – 75%.

SVTH: Trịnh Hồng Thành

Trang: 15


Đồ án công nghệ 1

GVHD: Bùi Viết Cường

Trong số các chất khơ thì đường chiếm 60%, gồm 35 – 40% là saccaroza và
20 – 25% là đường khử. Số chất khơ cịn lại gọi là chất phi đường và gồm 30 – 32%
là hợp chất hữu cơ và 8 -10% là chất vơ cơ.
Bảng 1.6 Hàm lượng trung bình của các chất vô cơ trong chất khô vào
khoảng

Chất vô cơ

%

K2 O

76,4

Na2 O

11,1

CaO

3,5

MgO

0,4

SO3

2,8

Cl-

5,0

Hợp chất hữu cơ gồm các chất chứa nitơ, cacbon, oxy và hyđro. Chất hữu cơ
không chứa nitơ gồm pectin, chất nhầy furfurol và oxymetyl furfurol, acid… Ngồi
ra cịn chứa các chất khử nhưng không lên men được như caramen, chất màu… Hợp
chất hữu cơ chứa nitơ phần lớn là ở dạng amin như glutamic,lơxin, alanin… Lượng
nitơ trong rỉ đường mía chỉ khoảng 0,5 – 1%, ít hơn so với rỉ đường củ cải (1,2 –
2,2%). Do chứa ít nitơ nên khi lên men rỉ đường chúng ta phải bổ sung nguồn nitơ
từ ure hoặc amino sunfat.
Ngoài bổ sung nguồn nitơ, chúng ta cần them nguồn photpho để giúp cho sự
phát triển bình thường của nấm men. Theo số liệu của Marinchenco, hàm lượng
acid photphoric chiếm 6% chất khoáng, tương đương 0,6% khối lượng mật rỉ sẽ
không đủ cho dinh dưỡng của nấm men. Trong sản xuất rượu từ rỉ đường trước đây

chúng ta có bổ sung nguồn photpho ở dạng supephotphat với số lượng 1% so với
mật rỉ.

SVTH: Trịnh Hồng Thành

Trang: 16


Đồ án công nghệ 1

GVHD: Bùi Viết Cường

Trong rỉ đường mía thường chứa nhiều vitamin với hàm lượng khác nhau ở
khoảng sau:
Bảng 1.7 Hàm lượng các vitamin có trong rỉ đường

Vitamin

Mg/g mật rỉ

B1

0,2

B2

0,04

B3

0,13

B6

0,54

PP

5,10

pH và độ dệm của mật rỉ: Bình thường pH của mật rỉ từ 6,2 – 7,8. Rỉ mới sản
xuất ra có thể có pH = 7,2 – 8,9. Hiện nay các nhà máy đường của ta đều xử lý bằng
lưu huỳnh nên pH của rỉ đường thấp hơn, vào khoảng 5,6 – 6. Độ đệm được biểu thị
bằng thể tích dung dịch H2SO4 1N cần thiết để điều chỉnh dung dịch gồm 100 gam
mật rỉ và 100 gam nước đến pH = 4,5. Độ đệm dao động từ 15 – 45.
1.2.2 Bảo quản rỉ đường
Rỉ đường được bảo quản trong các bồn chứa hình trụ bằng thép hoặc bằng
bêtơng cốt thép, thể tích bình chứa được tính tốn sao cho đủ sản xuất ít nhất được 3
tháng. Thơng thường bồn chứa có thể tích 600 – 5000m3.
Bồn chứa rỉ đường phải đủ các thiết bị như: thiết bị bóa mức rỉ đường cho
bồn, thiết bị đo nhiệt độ, hệ thống ống dẫn hơi nước để gia nhiệt, ống dẫn rỉ đường
giúp cho rỉ đường dễ di chuyển trong trường hợp rỉ đường bị sánh lại khi trời lạnh.
Ngồi ra cũng nên có hệ thống bơm đảo trộn rỉ đường trong bồn chứa để cho rỉ
đường đồng nhất, bảo đảm chất lượng rỉ đường đồng đều trước khi đưa và sản xuất.
Trong quá trình bảo quản thì khối lượng rỉ đường giảm xuống, trong đó chủ
yếu là sự bay hơi nước. bình quan 2%/tháng.

SVTH: Trịnh Hồng Thành

Trang: 17

Đồ án công nghệ 1

GVHD: Bùi Viết Cường

Khi hàm lượng chất khơ trong rỉ đường đạt >75% thì lượng nấm men dại, vi
khuẩn tạo thành acid rất ít, chất lượng rỉ đường giảm không đáng kể trong suốt thời
gian bảo quản. Nếu hàm lượng chất khô trong rỉ đường <70% thì sự tổn thất đường
lên tới 1,3% khối lượng rỉ đường. Tổn thất rỉ đường tăng mạnh khi nồng độ <40%.
Ngồi ra trong q trình bảo quản cũng xảy ra phản ứng giữa acid amin và
đường khử tạo thành melanoidin, phản ứng này xảy ra vừa làm mất đường vừa làm
hao hụt acid amin, ảnh hưởng không tốt đến sự phát triển của nấm men sau này.
Để tránh hiện tượng vi sinh vật phát triển, trong quá trình bảo quản cần giữ
cho rỉ đường không bị pha loảng.

SVTH: Trịnh Hồng Thành

Trang: 18


Đồ án công nghệ 1

GVHD: Bùi Viết Cường

Chương II
XỬ LÝ NGUYÊN LIỆU
2.1 XỬ LÝ NGUYÊN LIỆU TINH BỘT
2.1.1 Xử lý nguyên liệu sắn [1],[3].
2.1.1.1 Nghiền nguyên liệu

Nghiền nguyên liệu nhàm mục đích phá vỡ cấu trúc màng tế bào thực vật,
tạo điều kiện giải phóng các hạt tinh bột khỏi các mô. Trước đây nguyên liệu đưa và
nấu rượu thường để nguyên dạng hạt hoặc lát to, ngày nay nguyên liệu được nghiền
nhỏ với mức độ khác nhau rồi đưa vào nấu ở áp suất cao và nhiệt độ phù hợp nhằm
biến đổi tinh bột thành dạng hòa tan.
Hiện nay nguyên liệu được nghiền trên nhiều loại máy khac nhau. Ở nước ta
thường sử dụng máy nghiền búa.

Hình 2.1 Máy nghiền búa.
Muốn nghiền nhỏ ta dùng búa mỏng có chiều dày 2 - 3 mm, khi nghiền thơ
dùng búa có chiều dày 6 - 10mm. Tốc độ qua của búa là 75 – 80m/s tương đương
2750 vòng/phút. Khi nghiền các phần nhỏ lọt qua rây được quạt hút và đẩy ra ngoài.

SVTH: Trịnh Hồng Thành

Trang: 19


Đồ án công nghệ 1

GVHD: Bùi Viết Cường

Phần lớn chưa lọt được qua rây tiếp tục được nghiền nhỏ. Năng suất của máy còn
phụ thuộc vào mức độ nghiền và kích thước rây. Với sắn khơ khi nấu ở áp suất
thường có dùng amylase chịu nhiệt nghiền càng mịn càng tốt.
2.1.1.2 Nấu nguyên liệu
a) Mục đích
Trong các nguyên liệu như gạo, ngô, khoai, sắn… hạt tinh bột luôn nằm
trong màng tế bào. Khi nghiền chỉ một phần nhỏ các màng đó bị pha vỡ, phần lớn
màng tế bào cịn lại sẽ ngăn cản sự tiếp xúc của ezyme amylase với tinh bột. Mặt

khác, ở trạng thái khơng hịa tan amylase tác dụng lên tinh bột rất chậm và kém hiệu
quả. Vì vậy mục đích chủ yếu của nấu ngun liệu là nhằm 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, phần lớm màng tế bào của nguyên liệu chưa nghiền vẫn
giữ được nguyên cấu trúc của chúng và chỉ bị phá vỡ khi khuấy trộn hoặc phóng
khối nguyên liệu đã nấu ra khỏi nồi nấu qua van hẹp. Do áp suất bên ngoài tế bào
giảm, làm cho nước trong tế bào tự bốc hơi mạnh, thể tích ế bào tăng lên đồng thời
do va chạm giữa tế bào và van chắn nhờ đó màng tế bào bị xé nát và tinh bột được
giải phóng.
Trước đây người ta nấu nguyên liệu tinh bột ở chế độ “mềm” là 135 – 1380C
hoặc chế độ “cứng” là 145 – 1550C. Hiện nay, nhiều nhà máy đã áp dụng cơng nghệ
nấu mới có sự hỗ trợ của chế phẩm ezyme nên nhiệt độ khối nấu cao nhất cũng chỉ
trong khoảng 1000C.
b) Phương pháp nấu
Nấu nguyên liệu có thể thực hiện theo 3 phương pháp sau: gián đoạn, bán
liên tục và liên tục. Tùy theo điều kiện trang thiết bị, mỗi nước, mỗi cơ sở sản xuất
có thể chọn phương pháp này hay phương pháp khác phù hợp nhằm đạt iệu quả cao
nhất trong hoàn cảnh cho phép.
 Nấu gián đoạn
Đặc điểm của phương pháp là tồn bộ q trình đều thực hiệ trong cùng một
nồi. phương pháp có ưu điểm là tốn ít vật liệu để chế tạo thiết bị, thao tác đơn giản
SVTH: Trịnh Hồng Thành

Trang: 20