Thiết kế và chế tạo hệ thống tự động chưng cất rượu theo công nghệ dân gian

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

PHẠM THỊ THÙY DƯƠNG

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG CHƯNG CẤT RƯỢU THEO
CÔNG NGHỆ DÂN GIAN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HĨA

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :
PGS.TSKH Trần Hồi Linh

Hà Nội – Năm 2018


LỜI CẢM ƠN
Với lịng kính trọng và biết ơn, đầu tiên Em xin chân thành gửi lời cảm ơn
tới PGS.TSKH. Trần Hồi Linh, thầy đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong
suốt quá trình làm luận văn.
Xin chân thành cảm ơn các quý thầy cô đã giảng dạy em trong suốt quá trình
học cao học vừa qua.
Cảm ơn gia đình, anh em bạn bè, đồng nghiệp đã động viên, hỗ trợ, đóng
góp ý kiến giúp em hồn thành luận văn này.
Dù đã rất cố gắng nhưng với trình độ hiểu biết và thời gian nghiên cứu thực
tế có hạn nên khơng tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được những
lời chỉ dẫn, góp ý của các thầy/cô và bạn đọc để luận văn của em được hoàn
thiện hơn.
Em trân trọng cảm ơn!

-i-


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan bản luận văn tốt nghiệp này là cơng trình của riêng tơi, do
tơi tự thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS. TSKH. Trần Hoài Linh. Kết quả
đạt được là hoàn toàn trung thực.
Để hồn thành luận văn này tơi chỉ sử dụng những tài liệu được ghi trong
danh mục tài liệu tham khảo và không sao chép hay sử dụng bất kỳ tài liệu nào
khác. Nếu phát hiện có sự sao chép tơi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.
Hà Nội, ngày 28 tháng 2 năm 2018
Học viên thực hiện

Phạm Thị Thùy Dương

-ii-


Mục lục
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI ........................................................................................ 1
2. Phương pháp nghiên CỨU .................................................................................... 2
3. ĐỐI TƯỢNG CỦA ĐỀ TÀI ................................................................................. 2
4. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI .................................................................................... 2
5. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI ...................................................................................... 2
Chương 1: KHẢO SÁT MỘT SỐ CÔNG NGHỆ NẤU RƯỢU DÂN GIAN Ở
KHU VỰC TÂY BẮC................................................................................................ 4
1.1. RƯỢU GẠO ...................................................................................................... 4
1.1.1. Chọn gạo để làm rượu ................................................................................. 4

1.1.2. Men rượu..................................................................................................... 5
1.1.3. Nấu chín gạo ............................................................................................... 6
1.1.4. Rắc men ...................................................................................................... 6
1.1.5. Ủ cơm ......................................................................................................... 7
1.1.6. Chưng cất rượu ............................................................................................ 7
1.1.7. Lọc và trữ rượu ............................................................................................ 8
1.2. RƯỢU SAN LÙNG ........................................................................................... 9
1.2.1. Luộc thóc .................................................................................................. 11
1.2.2. Vào men .................................................................................................... 11
1.2.3. Ủ rượu ....................................................................................................... 11
1.2.4. Chưng cất .................................................................................................. 11
1.2.5. Trữ rượu .................................................................................................... 12
1.3. RƯỢU NGƠ.................................................................................................... 12
1.3.1. Luộc ngơ ................................................................................................... 13
1.3.2. Ủ men ngô ................................................................................................. 13
1.3.3. Chưng cất rượu ngô ................................................................................... 14
1.3.4. Trữ rượu .................................................................................................... 15
1.4. MỘT SỐ NHẬN XÉT VỀ QUY TRÌNH NẤU RƯỢU DÂN GIAN VÀ ĐỀ
XUẤT .................................................................................................................... 15
Chương 2: PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN CẢI THIỆN CÔNG NGHỆ NẤU RƯỢU
DÂN GIAN ............................................................................................................... 16
2.1. LỰA CHỌN KHÂU CẢI THIỆN .................................................................... 16
2.2. PHƯƠNG ÁN CẢI THIỆN ............................................................................. 20

-iii-


Chương 3: THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN CHO KHÂU ỔN ĐỊNH NHIỆT ĐỘ . 27
3.1. TĨM TẮT VỀ THUẬT TỐN ĐIỀU KHIỂN PID ......................................... 27
3.2. THAM SỐ BỘ ĐIỀU KHIỂN PID .................................................................. 32

3.2.1. Xác định tham số bộ điều khiển theo phương pháp tối ưu mô đun ............. 32
3.2.2. Xác định tham số bộ điều khiển PID theo phương pháp Zeigler –Nichols.. 34
3.2.3. Xác định tham số PID cho đối tượng qn tính bằng phương pháp tối ưu mơ
đun mở rộng ........................................................................................................ 38
3.2.4. Xác định tham số bộ điều khiển bằng phương pháp dự báo Smith ............. 40
3.3. ĐIỀU KHIỂN KHÂU Ủ .................................................................................. 41
3.3.1. Đối tượng điều khiển ................................................................................. 41
3.3.2. Xác định tham số bộ điều khiển cho khâu ủ ............................................... 45
3.4. ĐIỀU KHIỂN KHÂU CHƯNG CẤT .............................................................. 45
3.4.1. Xác định đối tượng điều khiển ................................................................... 45
3.4.2. Tham số bộ điều khiển cho khâu chưng cất ............................................... 47
Chương 4: LỰA CHỌN THIẾT BỊ ........................................................................ 49
4.1. LỰA CHỌN CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ ............................................................. 49
4.1.1. Một số loại cảm biến nhiệt thông dụng ...................................................... 50
4.1.2. Lựa chọn của Luận văn.............................................................................. 55
4.2. BỘ ĐIỀU KHIỂN PID SỐ............................................................................... 58
4.3. NGUỒN CẤP NHIỆT ..................................................................................... 64
4.3.1. Giới thiệu chung ........................................................................................ 64
4.3.2. Cấu tạo của lò nhiệt điện trở ...................................................................... 64
4.4. SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN KHÂU Ủ VÀ KHÂU CHƯNG CẤT ............................ 66
4.4.1. Sơ đồ mạch điện cấp cho làm mát khâu ủ .................................................. 66
4.4.2. Sơ đồ mạch điện làm tăng nhiệt độ khâu ủ ................................................. 67
4.4.3. Sơ đồ mạch điện khâu chưng cất ............................................................... 68
Chương 5: KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ........................................ 69
5.1. MỘT SỐ KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM .............................................................. 69
5.1.1. Vận hành khâu ủ ........................................................................................ 69
5.1.2. Vận hành chưng cất ................................................................................... 71
5.2. KẾT QUẢ ....................................................................................................... 73
5.2.1. Kết quả ổn định nhiệt độ 300C ở khâu ủ..................................................... 73
5.2.2. Kết quả điều khiển nhiệt độ khâu chưng cất............................................... 74

5.3. HÌNH ẢNH THÍ NGHIỆM ............................................................................. 77
-iv-


Danh mục hình vẽ
Hình 1.1: Quy trình nấu rượu gạo ................................................................................ 4
Hình 1.2: Gạo nếp cẩm (a) và gạo nếp (b) dùng nấu rượu gạo ...................................... 5
Hình 1.3 Men nấu rượu ................................................................................................ 6
Hình 1.4: Nồi cơm rượu –Rằm cơm tơi ........................................................................ 6
Hình 1.5: Vào men cơm rượu....................................................................................... 7
Hình 1.6: Chưng cất rượu gạo ...................................................................................... 8
Hình 1.7: Trữ rượu trong chum .................................................................................... 9
Hình 1.8: Men lá ........................................................................................................ 10
Hình 1.9: Chùm hạt cao lương ................................................................................... 10
Hình 1.10: Quy trình nấu rượu thóc San Lùng ........................................................... 10
Hình 1.11: Luộc thóc ................................................................................................. 11
Hình 1.12: Chưng cất rượu thóc của người dân tộc Dao ............................................. 12
Hình 1.13: Quy trình nấu rượu ngơ ............................................................................ 13
Hình 1.14: Luộc ngơ .................................................................................................. 13
Hình 1.15: Chưng cất rượu ngơ của người dân tộc ..................................................... 14
Hình 2.1: Hầm ủ men rượu ........................................................................................ 21
Hình 2.2: Hình chiếu bằng của phịng ủ men .............................................................. 22
Hình 2.3: Quy trình điều khiển tăng nhiệt độ ............................................................. 22
Hình 2.4: Làm mát bằng bộ thổi khí ........................................................................... 23
Hình 2.5: Làm mát bằng nước thơng qua các tấm cooling pad ................................... 24
Hình 2.6: Quy trình điều khiển nhiệt độ khâu chưng cất ............................................ 25
Hình 3.1: Mơ tả các thành phần chính của bộ điều khiển PID .................................... 27
Hình 3.2: Điều khiển phản hồi với bộ điều khiển PID ................................................ 27
Hình 3.3: Đồ thị biểu diễn chất lượng điều khiển của PID ......................................... 28
Hình 3.4: Điều khiển phản hồi với khâu tỉ lệ KP ......................................................... 29

Hình 3.5: Điều khiển phản hồi với khâu tích phân KI/s .............................................. 29
Hình 3.6: Điều khiển phản hồi với khâu vi phân KD.s ............................................... 30
Hình 3.7: Hệ kín phản hồi .......................................................................................... 32
Hình 3.8: Đặc tính logarit .......................................................................................... 33
Hình 3.9: Mơ hình điều khiển vịng kín dùng bộ điều khiển PID ................................ 34
Hình 3.10: Đặc tính q độ của hệ thống ................................................................... 35
Hình 3.11: Xác định tham số cho mơ hình xấp xỉ (3.19) ............................................ 35
Hình 3.12: Xác định tham số cho mơ hình gần đúng là hình chữ S............................. 36
Hình 3.13: Xác định hằng số khuếch đại tới hạn ........................................................ 37
Hình 3.14: Cấu trúc bộ điều khiển theo nguyên lý dự báo Smith ................................ 40
Hình 3.15: Đặc tính của lị điện trở (thiết bị gia nhiệt): a) Đặc tính xấp xỉ, b) đặc tính
xấp xỉ bằng khâu qn tính bậc nhất .......................................................................... 42
Hình 3.16: Đặc tính tự nhiên của thiết bị gia nhiệt khâu ủ .......................................... 43
Hình 3.17: Đặc tính của khâu qn tính bậc 1 ............................................................ 44

-v-


Hình 3.18: Xác định giao điểm 0.632k của đặc tính tự nhiên ..................................... 44
Hình 3.19: Đặc tính tự nhiên của đối tượng khâu chưng cất ....................................... 45
Hình 3.20: Xác định các tham số k, T1, T2 của hàm truyền đối tượng......................... 46
Hình 4.1: Cặp nhiệt điện ............................................................................................ 50
Hình 4.2: Nguyên lý làm việc của cặp nhiệt điện ....................................................... 50
Hình 4.3: Điện trở RTD ............................................................................................. 52
Hình 4.4: Điện trở oxit kim loại ................................................................................. 53
Hình 4.5: Cảm biến nhiệt bán dẫn .............................................................................. 54
Hình 4.6: Nhiệt kế bức xạ .......................................................................................... 54
Hình 4.7: Các cảm biến nhiệt LM35 .......................................................................... 56
Hình 4.8: Sơ đồ kết nối PT100 (RTD) với bộ điều khiển số và hiển thị TC4S ............ 57
Hình 4.9: Sơ đồ kết nối PT100 với bộ điều khiển số và hiển thị ESM-4420 ............... 57

Hình 4.10: Kiểu điều khiển On/off, điều khiển pha, điều khiển chu kỳ ...................... 58
Hình 4.11: Ví dụ về mơ tả hoạt động của chức năng điều khiển nhiệt theo thời gian .. 59
Hình 4.12: Bộ RKC CH402FK02 và sơ đồ chân ........................................................ 60
Hình 4.13: Cấu trúc bộ điều khiển PID số .................................................................. 61
Hình 4.14: Xấp xỉ khâu tích phân trong PID .............................................................. 61
Hình 4.15: Lị nhiệt điện trở ....................................................................................... 65
Hình 4.16: Bếp điện 12kW (trái), bếp điện 30kW (phải) ............................................ 66
Hình 5.1: Đặc tính nhiệt độ khâu ủ ứng với các tham số cài đặt trong bảng 5.1 .......... 73
Hình 5.2: Đặc tính nhiệt độ khâu ủ ứng với các tham số cài đặt trong bảng 5.2 .......... 74
Hình 5.3: Đặc tính điều khiển nhiệt độ 2 giai đoạn 950C và 1000C với các thơng số
bảng 5.4 ..................................................................................................................... 74
Hình 5.4: Đặc tính điều khiển nhiệt độ 2 giai đoạn 950C và 1000C với các thơng số
bảng 5.5 ..................................................................................................................... 75
Hình 5.5: Đặc tính điều khiển nhiệt độ 2 giai đoạn 950C và 1000C với các thơng số
Bảng 5.7 .................................................................................................................... 76
Hình 5.6: Giai đoạn chưng cất đặt 950C ..................................................................... 77
Hình 5.7: Giai đoạn chưng cất đặt 1000C ................................................................... 78
Hình 5.8: Nồi chưng cất rượu .................................................................................... 78

-vi-


Lời mở đầu

LỜI MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Thứ nhất, như chúng ta đã được biết đến Rượu là một nét văn hóa, vừa thuộc
về lĩnh vực vật chất vừa thuộc về lĩnh vực tinh thần và là một phát minh vĩ đại
của con người sau Lửa, nên có lịch sử từ lâu đời và tồn tại ở rất nhiều nước trên

thế giới.
Ở Việt Nam, Rượu cũng là một nét văn hóa mang đậm bản sắc riêng của
từng dân tộc và từng vùng. Thưởng thức rượu đã là một phần khơng thể tách rời
trong sinh hoạt, văn hóa, lễ hội và giao tiếp.
Ngày nay với sự phát triển của khoa học cơng nghệ đã có những dây truyền
cơng nghiệp sản xuất Rượu với số lượng lớn, đa dạng chủng loại và giá thành
cao. Tuy nhiên nhiều làng rượu truyền thống ở nước ta vẫn sản xuất rượu theo
công nghệ dân gian nhằm đảm bảo chất lượng, lưu giữ truyền thống nấu rượu
danh tiếng có từ lâu đời.
Với mong muốn áp dụng cơng nghệ tự động hóa vào hệ thống chưng cất
rượu để tái tạo lại công nghệ dân gian giúp cải tạo, điều khiển tốt các yếu tố liên
quan đến chất lượng rượu vượt trội hơn so với khi thực hiện nấu rượu thủ công.
Điều này giúp nâng cao chất lượng sản phẩm rượu mà vẫn lưu giữ được giá trị
truyền thống, giảm được sức lao động cho người nấu rượu.
Thứ hai, bản thân là một giáo viên dạy nghề điện tại trường Cao đẳng Cơ
điện Tây Bắc thuộc bộ Nơng nghiệp và Phát triển Nơng thơn có nhiệm vụ đào
tạo nguồn nhân lực cho sự nghiệp Công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, đặc
biệt góp phần quan trọng trong sự nghiệp CN hóa nơng nghiệp, nơng thơn nên
việc áp dụng các kiến thức chuyên ngành để tham gia vào giảng dạy chun
mơn và làm mơ hình dạy học gắn liền với thực tế tạo sự hứng thú, say mê học
tập cho các em học sinh, sinh viên song song đó đề tài cịn hướng tới ứng dụng
sản xuất. Do vậy khi hoàn thành đề tài dù trước mắt trên cương vị cá nhân tự
xây dựng thì mơ hình sau này hồn tồn có thể được áp dụng để phát triển tạo ra
mơ hình dạy học cho nhà trường đào tạo một số mô đun ngành Điện tự động
hóa.
Xuất phát từ những lý do trên em đã lựa chọn đề tài: “Thiết kế và chế tạo hệ
thống tự động chưng cất rượu theo công nghệ dân gian” với các nội dung:

- 1 -

Lời mở đầu

1. Khảo sát và phân tích đánh giá một số công nghệ nấu rượu dân gian khu
vực Tây Bắc,
2. Đưa ra lựa chọn một công nghệ để xây dựng hệ thống tự động tái tạo lại,
3. Thiết kế hệ thống giám sát và điều khiển phù hợp để tái tạo lại cơng nghệ
dân gian,
4. Xây dựng mơ hình thực nghiệm,
5. Đánh giá hệ thống sau khi đã triển khai.
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

•

Khảo sát thực tế, tham khảo kinh nghiệm của những người nấu rượu,
thống kê, phân tích và đánh giá thực trạng,

•

Sử dụng phương pháp phân tích thiết kế hướng đối tượng để xây dựng
bài toán điều khiển,

•

Xây dựng mơ hình thực tế để làm thí nghiệm, vận hành, kiểm tra và
khẳng định các mục tiêu đề ra.

3. ĐỐI TƯỢNG CỦA ĐỀ TÀI

Đối tượng của đề tài hướng đến là những mơ hình nấu rượu thủ cơng ở địa

phương nơi bản thân sinh sống.
4. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Trước hết mục tiêu của đề tài là xây dựng được mơ hình tái tạo nấu rượu thu
nhỏ theo cơng nghệ dân gian trong đó tích hợp tự động hóa hệ thống điều khiển
và giám sát thơng số nhiệt độ. Nhiệt độ khâu ủ và khâu chưng cất sẽ được điều
khiển trong khoảng nhiệt độ phù hợp theo kinh nghiệm đúc kết từ người nấu
rượu thủ công.
Mục tiêu thứ hai là xây dựng một giải pháp tự động hóa điều khiển và giám
sát nhiệt độ khâu ủ và khâu chưng cất trong hệ thống nấu rượu thủ công.
5. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI

Đối với những người nấu rượu thủ công đề tài này sẽ đem lại một giải pháp
điều khiển và giám sát hiệu quả yếu tố nhiệt độ là yếu tố có ảnh hưởng rất lớn

- 2 -


Lời mở đầu

đến chất lượng của rượu sản xuất ra và tiến tới có thể áp dụng vào thực tiễn sản
xuất ở địa phương nói riêng và nhiều nơi khác.
Khi mơ hình được hồn thành xong, nó sẽ được đề xuất để triển khai làm mơ
hình dạy học tại trường khi có chủ trương nhu cầu vào năm tới.

- 3 -


Chương 1: Khảo sát một số công nghệ nấu rượu dân gian ở khu vực Tây Bắc

Chương 1: KHẢO SÁT MỘT SỐ CÔNG NGHỆ NẤU RƯỢU
DÂN GIAN Ở KHU VỰC TÂY BẮC
1.1. RƯỢU GẠO

Rượu gạo là loại rượu phổ biến nhất ở Việt Nam gồm các thành phần chính:
•

Gạo nếp hoặc gạo tẻ

•

Men rượu

Quy trình nấu rượu gạo được thể hiện trên hình 1.1.
Chọn gạo
Chọn men

Nấu cơm
Rắc men

Ủ cơm rượu

Chưng cất

Lọc rượu
Trữ rượu

Hình 1.1: Quy trình nấu rượu gạo
1.1.1. Chọn gạo để

làm rượu

Người ta sử dụng nguyên liệu để nấu rượu gạo thường là gạo tẻ hoặc gạo
nếp trắng hoặc nếp cẩm (có mầu đen tím) đã được trượt một lần lớp vỏ trấu, các
loại gạo dùng để nấu rượu thường khơng có mầu trắng như gạo ăn do chỉ trượt
lớp vỏ trấu ngoài để giữ lại lớp vỏ lụa và lớp cám nên rất giàu chất dinh dưỡng.
Thông thường người dân ta theo kinh nghiệm thì các loại gạo nấu rượu phải
thơm và không quá mới, tức là phải thu hoạch cách lúc làm khoảng 3 tháng vì
gạo mới làm rượu không đậm đà.[www1]

- 4 -


Chương 1: Khảo sát một số công nghệ nấu rượu dân gian ở khu vực Tây Bắc

(a)

(b)

Hình 1.2: Gạo nếp cẩm (a) và gạo nếp (b) dùng nấu rượu gạo[www7]
1.1.2. Men rượu

Nói đến men rượu người ta có những câu nói ví von như: Gạo là Vua cịn
men là Nữ Hồng. Điều đó cho thấy tầm quan trọng rất lớn của loại men làm
rượu ngoài yếu tố gạo thơm ngon.
Theo kinh nghiệm làm men thủ công cho thấy làm men rượu không hề đơn
giản mà men rượu cần rất nhiều nguyên liệu và sự cầu kỳ không kém so với quá
trình nấu rượu.
Nấu rượu truyền thống ở nước ta thường sử dụng loại men từ bột gạo cộng
với nhiều vị thuốc bắc gọi là men thuốc bắc. Khi làm men thuốc bắc thì nguyên

liệu để làm men phải đủ 32 vị bao gồm: gạo tẻ, tế tân, hoa hồi, quế chi, đậu
khấu, bạch chỉ, xuyên khung, đinh hương, cam thảo,… Trong 1 lứa men, người
ta chọn những viên men chuẩn nhất để làm men giống. Men giống khích thích
q trình lên men. Men giống là những viên men có màu trắng ngà, màu đều,
khơng có đốm đen, bề mặt có nhiều nếp nhăn và có mùi thơm.
Theo kinh nghiệm chọn men của nghệ nhân nấu rượu thì khơng nên chọn
những loại men trắng ngần vì có thể có chứa chất bảo quản. Theo đó nên chọn
men màu trắng ngà, ngồi vỏ sẽ có một số đốm đen ở các khe kẽ, đó là do các vị
thuốc bắc trong q trình lên men tạo thành.[www1]

- 5 -


Chương 1: Khảo sát một số công nghệ nấu rượu dân gian ở khu vực Tây Bắc

Hình 1.3 Men nấu rượu[www8]
1.1.3. Nấu chín gạo

Cơng việc nấu chín gạo cũng tương tự như khi chúng ta nấu cơm. Lượng
nước cho vào nấu gạo theo tỉ lệ gạo nước là 1:1 theo thể tích.
Sau khi cơm cạn và được ủ chín sẽ được đánh tơi và trải đều cơm ra mặt
long nia. Điều quan trọng là cơm không được để dồn cục vì như thế khi rắc men
sẽ khơng được đều chỗ có chỗ khơng. Sau đó cơm sẽ được để đến khi sờ tay
thấy cơm còn ấm ấm là tiến hành rắc men.[www1]

Hình 1.4: Nồi cơm rượu –Rằm cơm tơi[www9]
1.1.4. Rắc

men

Theo nhiều kinh nghiệm nấu rượu cho ý kiến chung về liều lượng men để
rắc vào cơm rượu: thường là 1 lạng men / 10kg gạo.

- 6 -


Chương 1: Khảo sát một số công nghệ nấu rượu dân gian ở khu vực Tây Bắc

Sau khi cân đủ lượng men người ta cho vào cối dã men thành bột mịn có
kích thước nhỏ như loại bột tiêu thường dùng, nếu có máy xay sinh tố thì cho
men vào quay với thời gian 3 phút là đạt.
Tiếp theo người ta chia men thành 2 phần một phần rắc đều mặt trước đảm
bảo men phủ kín bề mặt cơm, sau đó lật mặt dưới lên rắc nốt nửa men cịn
lại.[www1]

Hình 1.5: Vào men cơm rượu[www10]
1.1.5. Ủ

cơm

Sau khi cơm đã trộn men được phủ kín bằng vải đem ủ và giữ ở nơi thoáng
mát nhiệt độ 28-32 độ C trong 3 ngày. Cơm rượu sau khi ủ 3 ngày được chuyển
vào thùng chứa kín, đổ đầy nước, tỷ lệ khoảng 1 phần cơm, 2-3 phần nước. Ở
giai đoạn này đường trong cơm rượu được chuyển hóa thành rượu, thời gian ủ
khoảng 7 ngày nếu là mùa hè, ủ 10 ngày nếu là mùa đơng.
Theo kinh nghiệm dân gian thì vào mùa hè và mùa đông nhiệt độ ủ không
thể đạt nằm trong khoảng 28-320C nên vào mùa đông nhiệt độ thấp người ta
thường để hũ cơm rượu gần bếp để ủ nóng và vào mùa hè nhiệt độ cao phải
ngâm vị ủ vào máng nước.[www1]
1.1.6. Chưng

cất rượu

Sau khi rượu được ủ đạt số ngày nêu trên người ta cho toàn bộ khối cơm đã
ủ trong chum, vại cho vào nồi và tiến hành chưng cất rượu.
Để chưng cất rượu người ta thường sử dụng loại nồi nấu rượu làm bằng
đồng hoặc đất nung.

- 7 -


Chương 1: Khảo sát một số công nghệ nấu rượu dân gian ở khu vực Tây Bắc

Kinh nghiệm trong quá trình chưng cất rượu chỉ ra rằng khi nồi rượu sơi thì
phải giảm bếp cho nhỏ lửa đi để rượu chảy ra từ từ, nếu đun bếp quá to sẽ làm
phì rượu khi uống sẽ có mùi khét rất khó uống và trong rượu có lẫn vẩn trắng
của cái rượu.[www1]

Hình 1.6: Chưng cất rượu gạo
1.1.7. Lọc

và trữ rượu

Trong quá trình chưng cất rượu chảy ra sẽ được lọc trực tiếp bằng các túi lọc
làm từ lớp than củi và miếng bọt biển để loại bỏ các váng và tạp chất, độc tố
andehit, metanol.
Người dân ta thường trữ rượu vào chum sành để các độc tố metanol có thể
thẩm thấu dần qua lớp vỏ chum sành, trữ rượu trong chum sành khoảng 1-2
tháng rồi mới uống, về cơ bản rượu càng để lâu uống càng ngon với lý do đã nêu
trên.[www1]

- 8 -


Chương 1: Khảo sát một số công nghệ nấu rượu dân gian ở khu vực Tây Bắc

Hình 1.7: Trữ rượu trong chum[www11]
1.2. RƯỢU SAN LÙNG

Rượu San Lùng xuất phát từ khu vực bản Xèo –Bát Xát –Lào Cai với các
thành phần chính:
•

Thóc

•

Men lá

•

Cao lương

Cũng có nhận định chung giống như người nghệ nhân nấu rượu gạo, người
dân tộc Dao, Mông khi nấu loại rượu thóc thì thóc và men là hai yếu tố rất quan
trọng để làm ra rượu ngon. Do đó Thóc là ngun liệu chính để nấu rượu và
chọn lựa loại thóc nương ngon.
Ngồi ra ngun liệu khơng thể thiếu khi nấu rượu thóc đó chính là men lá
gia truyền. Người dân tộc đã tự làm ra men lá từ những vị thuốc có tính nóng,
mùi thơm, trong đó khơng thể thiếu được 12 vị: Lá trầu, riềng, ớt quả, cây ớt

rừng, rau răm, bột gạo nếp và một số vị theo cách gọi của người Dao là pình đìa
tói, pình đìa cam, xuiz pả cỏ, hạp hóa , tùng tạp miaz. [www2]
Theo những người có kinh nghiệm lâu năm trong việc sử dụng men lá cho
biết thì tất cả các loài cây đều được lấy theo tỉ lệ 1:1 (tính theo khối lượng).

- 9 -


Chương 1: Khảo sát một số công nghệ nấu rượu dân gian ở khu vực Tây Bắc

Hình 1.8: Men lá[www12]

Thành phần thứ ba trong rượu thóc đó chính là cao lương, một loại ngũ cốc
và cũng có thể được sử dụng để sản xuất một số đồ uống có cồn. Theo kinh
nghiệm nấu rượu thóc của người Dao thì cao lương được cho vào với mục đích
làm cho rượu thơm ngon hơn. Thóc và cao lương lấy theo tỷ lệ: 50kg thóc thì
cho 2kg cao lương.

Hình 1.9: Chùm hạt cao lương[www13]

Quy trình nấu rượu thóc San Lùng được thể hiện như trên hình 1.10.
Thóc
Men lá

Luộc thóc,
cao lương
Rắc men

Ủ men

Chưng cất

Hình 1.10: Quy trình nấu rượu thóc San Lùng

- 10 -

Trữ rượu


Chương 1: Khảo sát một số công nghệ nấu rượu dân gian ở khu vực Tây Bắc
1.2.1. Luộc

thóc

Người dân tộc tiến hành luộc thóc như sau. Thóc nương sau khi được làm
sạch sẽ không xát mà để nguyên vỏ trấu, cùng với cao lương cho vào chảo gang
luộc trên bếp lửa từ 2 đến 3 giờ đồng hồ. Khi thóc và cao lương đã chín sẽ được
múc ra trải vào các mẹt đợi cho nguội.[www2]

Hình 1.11: Luộc thóc[www14]
1.2.2. Vào

men

Người dân tộc sử dụng loại men lá tự làm đem nghiền nhỏ thành bột rồi trộn
với thóc cho thật đều tay. Theo kinh nghiệm tỷ lệ sử dụng: 50kg thóc thì dùng 4
lạng men lá. Sau khi men được trộn đều với thóc và cao lương sẽ được bỏ vào
các thùng và đậy kín.
1.2.3. Ủ

rượu

Sau khi ủ khoảng ba đến bốn ngày khi thấy hiện tượng có một lớp trắng phủ
bên trên tức là men đã ăn thóc thì lại tiếp tục công đoạn ủ khoảng 7 - 10 ngày,
rồi đem chưng cất thành rượu.
1.2.4. Chưng

cất

Để chưng cất rượu người Dao sẽ đặt một chiếc chảo gang có nước lên trên
bếp và một cái chu chớ (tên gọi khác của cái chõ đồ làm từ gỗ của một gốc cây
lớn trong rừng) với đường kính từ 75- 80 cm và cao khoảng 1 mét lên bên trên
chiếc chảo, và bịt cám hoặc cạp vải xung quanh chõ để kín hơi.
Ngồi ra bên trong cái chõ đồ đó cịn đặt tiếp một cái chá chớ (dưới xuôi hay
gọi là cái máng) làm từ nhơm hoặc gỗ có hình dáng dạng cái máng thuôn dài,

- 11 -


Chương 1: Khảo sát một số công nghệ nấu rượu dân gian ở khu vực Tây Bắc

nhỏ một đầu với tác dụng là dẫn rượu ra ngoài. Sau khi chuẩn bị xong thì họ tiến
hành đun lửa, việc cuối cùng là đặt một cái chảo bằng gang có chứa nước lạnh
lên trên cái chu chớ để ngưng rượu. Và một phong tục độc đáo của người Dao là
họ cầu khấn trước nồi rượu để mong được mẻ rượu ngon.[www2]

Hình 1.12: Chưng cất rượu thóc của người dân tộc Dao[www15]
1.2.5. Trữ

rượu

Do trình độ hiểu biết cịn hạn chế nên người dân tộc sau khi chưng cất rượu
thường bỏ qua khâu lọc và họ cũng thường trữ rượu trong các chum sành, hoặc
can nhựa.
1.3. RƯỢU NGƠ

Rượu ngơ được nấu phổ biến ở các khu vực:Bắc Hà, Lào Cai, Hà Giang,
Tuyên Quang.
Thành phần để nấu rượu gồm các thành phần chính sau:
•

Ngơ: trồng ở nương rẫy hoặc thung lũng, mà ở trên núi đá cao heo hút,
đặc biệt là giống ngô vàng. Loại ngô này cho bắp chắc, vàng, năng suất
không cao, bù lại hạt mềm, bùi và giàu dinh dưỡng .

•

Men lá: loại men được làm từ các loại lá rừng trộn lẫn với bột kê và bột
ngô sau khi ủ hai ngày thì mang phơi nắng.

Quy trình nấu rượu ngơ được thể hiện trên hình 1.13.

- 12 -


Chương 1: Khảo sát một số công nghệ nấu rượu dân gian ở khu vực Tây Bắc

Ngô hạt
Men lá

Luộc ngô
Rắc men

Ủ men

Chưng cất

Trữ rượu

Hình 1.13: Quy trình nấu rượu ngơ
1.3.1. Luộc

ngô

Người dân tộc sau khi thu hoạch ngô, ngô sẽ được tẽ hạt, loại bỏ hạt lép và
đem luộc. Ngô luộc phải đun đều lửa trong khoảng thời gian dài đủ 24 tiếng đến
khi hạt ngơ chớm nứt vỏ thì vớt ra, để hong đến khi ấm ấm.[www3]

Hình 1.14: Luộc ngô[www16]
1.3.2. Ủ

men ngô

Ở công đoạn này, người ta sẽ nghiền men là thành bột, đem trộn đều với
ngô. Theo kinh nghiệm nấu rượu ngơ của người dân tộc thì tỷ lệ 10kg ngơ thì
trộn đều với 3 quả men (tương ứng 200 g).
Ngô đã trộn men sẽ được cho vào các thùng để ủ. Các thùng chứa ngô được
đậy buộc kín, để ở các nơi thống mát. Người dân tộc theo kinh nghiệm đã để

- 13 -

Chương 1: Khảo sát một số công nghệ nấu rượu dân gian ở khu vực Tây Bắc

thùng chứa ngô để ở trực tiếp dưới nền nhà sẽ tạo thuận lợi cho các vi khuẩn
trong việc lên men.
Khoảng thời gian ủ từ 6 -7 ngày sau đó ngơ được cho vào nồi để nấu.
[www3]
1.3.3. Chưng

cất rượu ngô

Đối với đồng bào vùng dân tộc thì hình thức chưng cất rượu ngơ cũng tương
tự như chưng cất rượu thóc đã trình bày ở trên.
Ngồi ra khi sơi thì người ta thường giảm lửa. Để lửa đun âm ỉ, sau thời gian
khoảng 30 phút rượu sẽ được tích tụ và cất thành rượu. Rượu chưng cất được
chảy ra các bình đựng bằng một thanh gỗ có khoét rỗng lỗ. Thời gian chưng cất
được 20 lít rượu ngơ mất khoảng 3h.[www3]

Hình 1.15: Chưng cất rượu ngô của người dân tộc[www17]

- 14 -


Chương 1: Khảo sát một số công nghệ nấu rượu dân gian ở khu vực Tây Bắc
1.3.4. Trữ

rượu

Người dân tộc cũng thường sử dụng chum, can nhựa để trữ rượu.

1.4. MỘT SỐ NHẬN XÉT VỀ QUY TRÌNH NẤU RƯỢU DÂN GIAN VÀ ĐỀ XUẤT

Qua tìm hiểu một số loại rượu và cách làm ra các loại rượu này theo phương
pháp thủ cơng có một hạn chế đó là nhiệt độ trong q trình ủ chưa được kiểm
sốt, người làm rượu phải sử dụng một số phương pháp tự nhiên để tăng nhiệt
độ cho vị ủ vào mùa đơng như đặt vò ủ gần bếp củi và giảm nhiệt độ cho vò ủ
vào mùa hè như ngâm vò ủ vào máng nước. Những biện pháp này có cải thiện
được phần nào nhiệt độ ủ nhưng khơng đảm bảo nhiệt độ thích hợp có đạt được
từ 28-320C hay khơng. Điều này hồn toàn ảnh hưởng đến năng suất và chất
lượng của rượu nấu ra.
Ngồi ra q trình chưng cất bằng củi, đun lửa mang tính định tính theo kinh
nghiệm: Khi bắt đầu sơi thì họ đun nhỏ lửa, giai đoạn giữa và cuối chưng cất sẽ
tăng lửa.
Những tìm hiểu ở trên cho thấy nên có sự can thiệp của điều khiển vào điều
khiển nhiệt độ cho các quá trình ủ và chưng cất sẽ cải thiện đáng kể năng suất và
chất lượng của rượu truyền thống.
Trong Luận văn này sẽ tìm hiểu, nghiên cứu và thử nghiệm giải pháp ổn
định nhiệt độ cho quá trình ủ và quá trình chưng cất rượu để nâng cao chất
lượng của quá trình sản xuất rượu thủ công.

- 15 -


Chương 2: Phương án lựa chọn cải thiện công nghệ nấu rượu dân gian

Chương 2: PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN CẢI THIỆN CÔNG
NGHỆ NẤU RƯỢU DÂN GIAN
2.1. LỰA CHỌN KHÂU CẢI THIỆN

Ở Việt Nam rượu gạo là loại rượu phổ biến nhất, mang tính phổ thơng , vùng

miền nào cũng có. Vì vậy em lựa chọn áp dụng hệ thống tự động vào tái tạo quy
trình chưng cất rượu gạo theo cơng nghệ dân gian.
Trong q trình nấu rượu nhiều năm người dân ta đã đúc kết ra các kinh
nghiệm để nấu ra rượu gạo ngon như sau. Trước hết kể đến các yếu tố khách
quan là sự chọn lựa thành phần trước khi làm rượu như:
•

Gạo ngon: loại gạo tẻ, trượt qua vỏ, đã thu hoạch được trên 6 tháng

•

Men rượu: là men làm từ các loại thuốc bắc, hoặc thuốc nam, khơng phải
men Tàu.

•

Nguồn nước: Nước trong, tinh khiết, càng giống với nước suối khống
thì chất lượng rượu ngon hơn và lượng rượu lấy được nhiều hơn.

Các yếu tố này người dân hồn tồn có thể chủ động lựa chọn và kiểm soát
được chất lượng của gạo, men dựa trên kinh nghiệm lựa chọn và chất lượng
nước ở từng vùng được quyết định bởi cấu hình địa lý, địa chất ở nơi đó nên
trong đề tài này chỉ xét đến những yếu tố ảnh hưởng chung tới chất lượng rượu
làm ra theo công nghệ dân gian.
Một yếu tố quan trọng quyết định q trình lên men hồn tồn hay một phần,
quyết định chất lượng và lượng rượu chưng cất được đó là Nhiệt độ ủ. Thực tế
kinh nghiệm nấu rượu cho thấy nhiệt độ ủ rượu gạo thích hợp từ 28 0C đến 32
0
C.
Như chúng ta đã biết yếu tố nhiệt độ hồn tồn phụ thuộc vào mơi trường,

theo mùa, theo từng vùng đồng bằng hay miền núi và con người khơng có khả
năng tự thay đổi nhiệt độ mơi trường tự nhiên trên diện rộng. Do đó trong một
số lĩnh vực sản xuất nói chung và sản xuất rượu nói riêng thì người dân chỉ có
thể cải thiện phần nào sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình ủ rượu mà chưa
thể điều chỉnh và kiểm sốt chính xác yếu tố này. Cụ thể các biện pháp tự nhiên

- 16 -


Chương 2: Phương án lựa chọn cải thiện công nghệ nấu rượu dân gian

mà người dân sử dụng để tăng hoặc giảm nhiệt độ ủ theo mùa đông và mùa hè
như sau:
Về mùa đơng: nhiệt độ thấp tồn miền bắc, miền núi có nơi dưới 150C nên
q trình lên men lâu hơn thậm chí nếu nhiệt độ q lạnh thì cơm ủ sẽ không bắt
hết men do phản ứng giữa men và tinh bột gạo khơng hết vẫn cịn tinh bột gạo,
nên khi đun sẽ kết tủa đóng ở đáy gây khê. Theo kinh nghiệm người dân thường
dùng vải bông ủ để tăng nhiệt độ hoặc để vò ủ gần bếp lửa.
Tuy nhiên biện pháp này không đảm bảo chắc chắn cơm ủ sẽ bắt men hồn
tồn do hình thức dùng vải bơng quấn vị ủ chỉ có tác dụng giữ ấm hơn nhiệt độ
môi trường hay biện pháp để gần bếp lửa thì nhiệt độ cung cấp cho vị ủ khơng
ổn định do q trình sử dụng bếp lửa dùng sinh hoạt đun nấu không được giữ
đều liên tục .
Về mùa hè: nhiệt độ môi trường cao hơn 320C, có thể lên đến trên 400C,
trong điều kiện mơi trường như vậy nếu ủ cơm rượu sẽ khiến rượu lên men dễ bị
chua. Để cải thiện người dân thường sử dụng phương pháp làm mát bằng cách
ngâm vò ủ vào trong máng nước.
Thực tế cho thấy biện pháp này cũng chỉ giảm phần nào sự ảnh hưởng của
nhiệt độ môi trường đến quá trình rượu lên men. Sự tác động của nhiệt độ đến
tồn vị ủ cũng khơng đồng đều do chỉ một phần vò ủ được ngâm vào trong

máng nước. Do vậy tồn bộ khối vị vủ lên men khơng đồng đều.
Qua sự phân tích tình hình thực tế nhiệt độ trong hai mùa rõ rệt còn thấy
rằng do nhiệt độ trong các mùa chênh lệch nhau đáng kể, người dân chưa có
biện pháp triệt để để giữ ổn định một khoảng nhiệt độ thích hợp cho ủ men rượu
từ 280C đến 320C trong cả hai mùa. Nên điều này dẫn đến thời gian ủ men rượu
trong hai mùa sẽ chênh lệch nhau cụ thể mùa hè thì ủ 5-6 ngày là đem chưng cất,
mùa đơng thì ủ 7-10 ngày mới đem chưng cất. Do vậy thời gian ủ không đồng
nhất về số ngày ngay cả khi trong cùng mùa và bị chi phối mạnh bởi nhiệt độ
môi trường tự nhiên và kinh nghiệm ủ cơm rượu của người dân. Trong tình hình
thực tế như vậy thì người dân chỉ có thể vận dụng kinh nghiệm của mình để cải
thiện phần nào sự ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường và khi đã vận dụng hết
kinh nghiệm vào cải thiện thì điều cuối cùng họ có thể làm là trông mong hoặc
cầu khấn (như nghi lễ của người dân tộc) để có một mẻ rượu ngon.

- 17 -


Chương 2: Phương án lựa chọn cải thiện công nghệ nấu rượu dân gian

Theo thực tế đã đúc kết các sai hỏng xảy ra do ảnh hưởng của yếu tố nhiệt
độ trong quá trình ủ cơm rượu như sau.
Theo kinh nghiệm nấu rượu thì 10 kg gạo đem nấu rồi được ủ trong thời tiết
tốt (nhiệt độ 280C đến 320C) thì sau khi chưng cất sẽ lấy ra được 10 lít rượu
khoảng 31-33 độ.
Trường hợp thực tế đã cho thấy rằng là nấu 10kg gạo nhưng do bị khê nên
chỉ nấu được tầm 3 lít là dừng lại khơng đun nữa. Nguyên nhân của hiện tượng
nấu rượu bị khê là do mơi trường ủ có nhiệt độ thấp dưới khoảng nhiệt độ thích
hợp từ 28 0C đến 32 0C nên vi sinh vật trong men không thể hoạt động để lên
men cho cơm, dẫn đến cơm chưa bắt hết men. Khi cơm ủ chưa bắt hết men đem
chưng cất thì phần cơm khơng bắt men hồn tồn sẽ bị chìm xuống đáy nồi, khi

nấu sẽ dẫn đến bị khê.
Ngoài ra có trường hợp rượu nấu ra bị chua thì lượng rượu chưng cất được
cũng chỉ đạt 10kg chỉ nấu được tầm 4-5 lit rượu. Nguyên nhân của hiện tượng
nấu rượu bị chua là do khi ủ gặp môi trường nhiệt độ cao nên khi cơm chưa kịp
bắt hết men thì lượng tinh bột đã bị chua. Khi men rượu đã bị chua đem chưng
cất được rượu uống có vị chua, khơng đạt số lít như đã nói ở trên.
Những hiện trạng thực tế gặp phải trong quá trình ủ đã nêu ở trên khiến cho
người dân bị thua lỗ, hoặc phải đẩy giá rượu lên cao hơn để bù vào phần lượng
rượu bị mất do quá trình ủ cơm rượu bị hỏng hoặc mất công sức khử chua cho
rượu.
Như vậy nhiệt độ ủ cơm rượu quyết định sản lượng và chất lượng rượu. Sản
lượng và chất lượng rượu sẽ không đạt được nếu như ủ trong điều kiện nhiệt độ
chênh lệch nhiều so với khoảng nhiệt độ thích hợp từ 280C đến 320C.
Sau khi trải qua công đoạn ủ lên men rượu thì ở cơng đoạn cuối cùng là
chưng cất để lấy ra rượu người dân cũng hết sức cẩn thận khi thực hiện công
đoạn này. Trước khi chưng cất họ đảm bảo nắp đậy nồi phải kín, đường ống dẫn
rượu phải kín, do đó tại các vị trí ống nối và vị trí rượu có thể bị phì ra ngồi do
áp suất hơi trong q trình đun người dân sử dụng các loại bột chít cho kín lại,
các loại bột có thể là bột sắn, bột cám gạo. Trong quá trình chưng cất rượu
người ta đã đúc rút được kinh nghiệm chưng cất như sau:
Trong nấu rượu dân gian thì khi đun lúc đầu chưa sơi có thể đun to (nhiệt
lớn) khi bắt đầu sôi (rượu bắt đầu chảy, rượu đầu) thì đun nhỏ giảm nhiệt độ

- 18 -