Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ ngô theo phương pháp khô với năng suất 12 tấn nguyên liệu ngày

..

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA HÓA
*

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CỒN TUYỆT ĐỐI TỪ
NGÔ THEO PHƯƠNG PHÁP KHÔ VỚI NĂNG SUẤT 12 TẤN
NGUYÊN LIỆU / NGÀY

Sinh viên thực hiện: TRẦN THỊ KIỀU DIỄM

Đà Nẵng – Năm 2018


TĨM TẮT ĐỒ ÁN

Với lợi là một nước có nền kinh tế nông nghiệp phát triển, nổi bật là ngành trồng
ngô đứng thứ 24/166 nước trên thế giới về sản xuất ngơ, Việt Nam đang ngày càng có
thêm nhiều nhà máy sản xuất các sản phẩm từ ngơ, trong đó có cồn. Cồn có vai trị rất
quan trọng đối với các ngành cơng nghiệp, chính vì điều này mà em được giao đề tài
“Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ ngô theo phương pháp khô với năng
suất 12 tấn nguyên liệu / ngày”.
Nội dung chính của đồ án có 9 chương chính, bao gồm:
Chương 1 : Lập luận kinh tế.
Chương 2 : Tổng quan.
Chương 3 : Chọn và thuyết minh quy trình cơng nghệ.
Chương 4 : Tính cân bằng vật chất.
Chương 5 : Tính và chọn thiết bị.
Chương 6 : Tính nhiệt và hơi nước.

Chương 7 : Tổ chức và xây dựng.
Chương 8 : An toàn lao động.
Chương 9 : Kiểm tra sản xuất.


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA: HĨA

Cộng Hồ Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam
Độc Lập- Tự Do - Hạnh Phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: Trần Thị Kiều Diễm
MSSV: 107130095
Lớp : 13H2B
Khoa: Hóa
Nghành : Cơng nghệ Thực Phẩm.
1. Tên đề tài: “Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ ngô theo phương pháp
khô năng suất 12 tấn ngô/ngày”.
2. Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ ngô theo phương pháp khô năng suất
12 tấn ngơ/ngày
4. Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn:
Lời Mở Đầu
Mục lục
Chương 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật
Chương 2: Tổng quan
Chương 3: Chọn và thuyết minh dây chuyền cơng nghệ

Chương 4: Tính cân bằng vật chất
Chương 5: Tính tốn và chọn thiết bị
Chương 6: Tính hơi – nhiệt – nước
Chương 7: Tổ chức và tính xây dựng
Chương 8: An toàn lao động và vệ sinh nhà máy
Chương 9: Kiểm tra chất lượng nguyên liệu và sản phẩm
Kết luận
Tài liệu tham khảo
5. Các bản vẽ và đồ thị (nếu có):
Bản vẽ số 1: Quy trình cơng nghệ sản xuất (A0).
Bản vẽ số 2: Mặt bằng phân xưởng sản xuất chính (A0).
Bản vẽ số 3: Mặt cắt phân xưởng sản xuất chính (A0).
Bản vẽ số 4: Tổng mặt bằng nhà máy (A0).
Bản vẽ số 5: Sơ đồ hơi nước phân xưởng lên men – chưng cất – tinh chế (A0).
6. Họ và người hướng dẫn: Th.S Bùi Viết Cường.
7. Ngày giao nhiệm vụ: 23/01/2018
8. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 23/05/2018


Trưởng bộ môn

Đà Nẵng, Ngày…….tháng…….năm 2018.
Người hướng dẫn


LỜI CẢM ƠN

Sau hơn 3 tháng, được sự hướng dẫn tận tình của thầy Bùi Viết Cường cùng với
những cố gắng của bản thân, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Em xin chân
thành cảm ơn sự hướng dẫn của thầy Bùi Viết Cường cùng các thầy cô giáo trong bộ

môn Công nghệ thực phẩm, các thầy cô giáo khoa Hóa đã hướng dẫn tận tình và tạo
điều kiện thuận lợi để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Em xin chân thành cảm ơn.

i


CAM ĐOAN

Em: Trần Thị Kiều Diễm, xin cam đoan về nội dung đồ án không sao chép nội
dung cơ bản từ các đồ án khác. Các số liệu trong đồ án được sự hướng dẫn của thầy
hướng dẫn và tính tốn của bản thân một cách trung thực, nguồn trích dẫn có chú thích
rõ ràng, minh bạch, có tính kế thừa, phát triển từ các tài liệu, tạp chí, các cơng trình
nghiên cứu đã được cơng bố, các website.
Em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về lời cam đoan này.
Sinh viên thực hiện

Trần Thị Kiều Diễm

ii


MỤC LỤC

TÓM TẮT ĐỒ ÁN............................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ......................................................................................................i
CAM ĐOAN .......................................................................................................ii
MỤC LỤC ........................................................................................................ iii
DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ .............................................................. ix
LỜI MỞ ĐẦU ..................................................................................................... 1

LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT ......................................... 2
1.1
1.2
1.3
1.4

Sự cần thiết phải đầu tư ........................................................................ 2
Đặc điểm thiên nhiên ............................................................................ 2
Nguồn nguyên liệu ............................................................................... 2
Sự hợp tác hóa ...................................................................................... 3

1.5

Hệ thống giao thơng vận tải .................................................................. 3

1.6
1.7
1.8

Nguồn cung cấp điện ............................................................................ 3
Nguồn cung cấp nước ........................................................................... 3
Thoát nước và xử lí nước ...................................................................... 4

1.9

Nguồn nhân lực .................................................................................... 4

1.10
1.11

Nguồn cung cấp hơi.............................................................................. 4
Thị trường sản phẩm............................................................................. 4
TỔNG QUAN ............................................................................ 5

2.1

Tổng quan về nguyên liệu..................................................................... 5

2.1.1
2.1.2
2.1.3
2.1.4

Ngô ............................................................................................... 5
Nước ............................................................................................. 7
Nấm men ...................................................................................... 8
Chất hỗ trợ kỹ thuật ...................................................................... 9

2.2
Tổng quan về cồn tuyệt đối................................................................. 10
2.2.1
Các định nghĩa ............................................................................ 10
2.2.2
Tính chất của cồn ........................................................................ 10
2.2.3
Tính chất hóa học ....................................................................... 10
2.2.4

Tính chất sinh học....................................................................... 11

2.2.5

Ứng dụng của cồn tuyệt đối: ....................................................... 11
iii


2.3
Phương pháp sản xuất ........................................................................ 11
2.3.1
Các phương pháp nấu nguyên liệu .............................................. 11
2.3.2
Các phương pháp đường hóa ...................................................... 12
2.3.3
2.3.4

Các phương pháp lên men .......................................................... 13
Các phương pháp chưng cất- tinh chế ......................................... 14

2.3.5
Phương pháp tách nước để thu nhận cồn tuyệt đối ...................... 16
2.4
Tình hình sản xuất và nhu cầu sử dụng cồn tuyệt đối ......................... 17
2.4.1

Trên thế giới............................................................................... 17

2.4.2

Ở Việt Nam ................................................................................ 18
CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ .. 19

3.1
3.2

Chọn dây chuyền công nghệ .............................................................. 19
Thuyết minh....................................................................................... 20

3.2.1
3.2.2
3.2.3
3.2.4

Làm sạch .................................................................................... 20
Nghiền ....................................................................................... 21
Hịa nước.................................................................................... 21
Tách phơi ................................................................................... 22

3.2.5
3.2.6
3.2.7

Nấu ............................................................................................ 22
Làm nguội .................................................................................. 24
Đường hóa ................................................................................. 24

3.2.8
3.2.9

Lên men ..................................................................................... 25
Chưng cất, tinh chế..................................................................... 26

3.2.10
3.2.11

Chưng đẳng phí .......................................................................... 28
Làm nguội .................................................................................. 29
TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT ............................................. 30

4.1

Kế hoạch sản xuất .............................................................................. 30

4.2
Tính cân bằng sản phẩm..................................................................... 30
4.2.1
Các thơng số ban đầu ................................................................. 30
4.2.2
Tính tốn cân bằng vật chất ........................................................ 31
TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ .................................................. 42
5.1
5.2
5.3
5.4

Sàng làm sạch .................................................................................... 42
Máy nghiền búa ................................................................................. 42
Tank chứa bột ngô sau khi nghiền ...................................................... 43
Cân định lượng .................................................................................. 44

5.5

Thiết bị hòa nước ............................................................................... 44
iv


5.6
5.7
5.8

Thiết bị tách phôi................................................................................ 45
Nồi nấu sơ bộ ..................................................................................... 46
Thiết bị phun dịch hóa ....................................................................... 47

5.9
5.10

Nồi nấu chín ....................................................................................... 47
Thiết bị tách hơi ................................................................................. 48

5.11
5.12

Phao điều chỉnh mức .......................................................................... 49
Thiết bị làm nguội ống lồng ống sau khi tách hơi ............................... 49

5.13

Thùng đường hóa ............................................................................... 50

5.14

Thiết bị làm nguội ống lồng ống sau đường hóa ................................. 51

5.15 Thiết bị lên men.................................................................................. 52
5.15.1 Thể tích thùng lên men ............................................................... 52
5.15.2 Quan hệ các kích thước cơ bản của thùng lên men ..................... 52
5.15.3 Thùng nhân giống cấp I .............................................................. 52
5.15.4 Thùng nhân giống cấp II ............................................................. 53
5.15.5 Thùng lên men ............................................................................ 53
5.16 Thiết bị tách và thu hồi CO2 ............................................................... 54
5.17 Thùng chứa giấm chín ........................................................................ 54
5.18 Tính tháp thơ ...................................................................................... 55
5.18.1 Xác định số đĩa lý thuyết............................................................. 55
5.18.2
5.18.3

Tính đường kính ......................................................................... 55
Tính chiều cao ............................................................................ 56

5.19 Tính tháp andehyt ............................................................................... 56
5.19.1 Xác định số đĩa ........................................................................... 56
5.19.2 Tính đường kính tháp.................................................................. 56
5.19.3 Tính chiều cao tháp ..................................................................... 56
5.20 Tính tháp tinh ..................................................................................... 57
5.20.1 Xác định số đĩa ........................................................................... 57
5.20.2 Tính đường kính tháp tinh........................................................... 57
5.20.3 Tính chiều cao tháp ..................................................................... 57
5.21 Tính tháp làm sạch ............................................................................. 58
5.21.1 Xác định số đĩa ........................................................................... 58
5.21.2 Tính đường kính tháp.................................................................. 58

5.21.3 Tính chiều cao ............................................................................ 58
5.22 Nhóm thiết bị phụ trợ cho tháp thô ..................................................... 58
5.22.1 Thiết bị hâm giấm ....................................................................... 58
5.22.2

Thiết bị tách bọt .......................................................................... 59
v


5.22.3
5.22.4
5.22.5

Bình chống phụt giấm ................................................................ 60
Thiết bị ngưng tụ cồn thô ........................................................... 60
Thiết bị ống xoắn ruột gà làm nguội cồn thô............................... 61

5.23 Thiết bị phụ trợ ở tháp andehyt .......................................................... 62
5.23.1 Thiết bị ngưng tụ ........................................................................ 62
5.23.2 Thiết bị làm nguội ống xoắn ruột gà cồn đầu .............................. 63
5.24 Thiết bị phụ trợ ở tháp tinh................................................................. 63
5.24.1

Thiết bị ngưng tụ ........................................................................ 63

5.24.2

Thiết bị làm nguội ống xoắn ruột gà ........................................... 64

5.25 Thiết bị ngưng tụ và làm nguội dầu fusel ........................................... 65

5.26 Thiết bị phụ trợ ở tháp làm sạch ......................................................... 65
5.26.1 Thiết bị ngưng tụ ........................................................................ 65
5.26.2 Thiết bị làm nguội và hồi lưu cồn đầu ........................................ 67
5.27 Tháp tách nước .................................................................................. 67
5.27.1 Xác định số đĩa........................................................................... 67
5.27.2 Tính đường kính ......................................................................... 67
5.27.3 Chiều cao tháp tách nước ........................................................... 67
5.28 Tính tháp chưng tách benzen:............................................................. 68
5.28.1 Xác định số đĩa........................................................................... 68
5.28.2
5.28.3

Tính đường kính tháp ................................................................. 68
Tính chiều cao tháp .................................................................... 68

5.29 Thiết bị phụ trợ ở tháp tách nước ....................................................... 69
5.29.1 Thiết bị ngưng tụ ........................................................................ 69
5.29.2 Thiết bị làm nguội ...................................................................... 69
5.30 Decanter............................................................................................. 70
5.31 Thiết bị ngưng tụ và làm nguội cồn sản phẩm .................................... 70
5.32 Các thùng chứa .................................................................................. 71
5.32.1 Thùng chứa cồn sản phẩm .......................................................... 71
5.32.2 Thùng chứa cồn đầu ................................................................... 72
5.32.3 Thùng chứa dầu fusel ................................................................. 72
5.33 Thiết bị vận chuyển............................................................................ 73
5.33.1
5.33.2
5.33.3
5.33.4

Băng tải vận chuyển: .................................................................. 73
Gàu tải vận chuyển: .................................................................... 73
Bơm nước vào cơng đoạn hịa nước............................................ 73
Bơm dịch cháo đi phun dịch hóa ................................................ 74

5.33.5

Bơm dịch vào thùng nhân giống ................................................. 74
vi


5.33.6
5.33.7

Bơm giấm chín sau khi lên men sang thùng chứa giấm chín ....... 74
Bơm giấm chín từ thùng chứa giấm chín đi chưng cất ................. 74
TÍNH NHIỆT – HƠI – NƯỚC ................................................ 77

6.1
Tính hơi .............................................................................................. 77
6.1.1
Tính nhiệt cho nồi nấu sơ bộ ....................................................... 77
6.1.2
6.1.3

Tính nhiệt cho thiết bị phun dịch hóa .......................................... 78
Tính nhiệt cho nồi nấu chín......................................................... 79

6.1.4
6.1.5

Tính hơi cho q trình chưng cất tinh chế ................................... 82
Tính hơi cho q trình chưng đẳng phí........................................ 82

6.1.6
Tính và chọn lị hơi ..................................................................... 83
6.1.6. Tính nhiên liệu ................................................................................. 83
6.2
Tính nước ........................................................................................... 84
6.2.1
6.2.2
6.2.3
6.2.4

Nước dùng cho cơng đoạn hịa nước ........................................... 84
Nước dùng cho đường hóa .......................................................... 84
Nước dùng cho thiết bị làm nguội ống lồng ống .......................... 84
Nước dùng cho phân xưởng lên men........................................... 84

6.2.5
6.2.6
6.2.7

Lượng nước cần dùng cho phân xưởng chưng cất - tinh chế........ 87
Lượng nước cần ngưng tụ và làm nguội cồn thành phẩm ........... 92
Nước cho lò hơi .......................................................................... 92

6.2.6.

Nước rửa thiết bị :....................................................................... 92

TỔ CHỨC VÀ TÍNH XÂY DỰNG ....................................... 93

7.1.1
7.1.2
7.1.3
7.1.4

Sơ đồ hệ thống tổ chức nhà máy ................................................. 93
Tổ chức lao động ........................................................................ 93
Nhân lực lao động gián tiếp ........................................................ 93
Nhân lực lao động cho sản xuất trực tiếp .................................... 94

7.2
Tính các cơng trình xây dựng ............................................................. 94
7.2.1
Khu sản xuất chính ..................................................................... 94
7.2.2
Tính tổng mặt bằng cần xây dựng nhà máy ................................. 99
AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH NHÀ MÁY ............. 100
8.1
An toàn lao động .............................................................................. 100
8.1.1
Những nguyên nhân và các biện pháp hạn chế .......................... 100
8.1.2
Những yêu cầu cụ thể về an toàn lao động ................................ 101
8.2
Vệ sinh nhà máy ............................................................................... 102
8.2.1

Vệ sinh cá nhân của công nhân ................................................. 102

vii


8.2.2
8.2.3
8.2.4

Vệ sinh máy móc thiết bị .......................................................... 102
Vệ sinh xí nghiệp ..................................................................... 102
Xử lý phế liệu trong nhà máy ................................................... 102

8.2.5
8.2.6

Xử lý nước thải ........................................................................ 103
Xử lý nước dùng trong sản xuất................................................ 103
KIỂM TRA SẢN XUẤT ....................................................... 104

9.1

Kiểm tra nguyên liệu ........................................................................ 104

9.1.1
9.1.2

Xác định độ ẩm ........................................................................ 104
Xác định hàm lượng tinh bột .................................................... 104

9.2
Xác định hoạt độ của chế phẩm enzyme ........................................... 105

9.3
Kiểm tra dịch đường hóa và giấm chín sau lên men ......................... 106
9.3.1
Độ rượu trong giấm .................................................................. 106
9.3.2
Xác định hàm lượng đường và tinh bột sót trong giấm chín...... 106
9.3.3
Xác định nồng độ chất hịa tan của dịch đường trong giấm chín 107
9.4
Kiểm tra chất lượng cồn sản phẩm ................................................... 108
9.4.1
Xác định hàm lượng ethanol..................................................... 108
9.4.2
9.4.3
9.4.4

Xác định hàm lượng acid và este trong cồn .............................. 108
Xác định hàm lượng aldehyt .................................................... 109
Xác định lượng ancol metylic ................................................... 109

9.4.5

Xác định hàm lượng furfurol .................................................... 109

KẾT LUẬN ................................................................................................... 111
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 112
PHỤ LỤC ...........................................................................................................

viii

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

Bảng 2. 1 Sự phân bố các chất trong các phần của ngô ........................................ 6
Bảng 4. 1 Biểu đồ nhập liệu............................................................................... 30
Bảng 4. 2 Biểu đồ sản xuất của nhà máy............................................................ 30
Bảng 4. 3 Bảng hao hụt và tổn thất qua các công đoạn (%)................................ 31
Bảng 4. 4 Thành phần hóa học trong các bộ phận của hạt ngô ........................... 31
Bảng 4. 5 Bảng cân bằng nhiệt lượng ứng với 100kg giấm chín ....................... 38
Bảng 4. 6 Bảng cân bằng nhiệt lượng ứng với 14,89 kg rượu thô ...................... 38
Bảng 4. 7 Bảng cân bằng nhiệt lượng ứng với 17,287kg rượu tinh .................... 39
Bảng 4. 8 Bảng cân bằng nhiệt lượng ................................................................ 40
Bảng 4. 9 Bảng tổng kết cân bằng vật chất ........................................................ 41
Bảng 5. 1 Bảng tổng kết các thiết bị .................................................................. 75
Bảng 7. 1 Nhân lực lao động cho sản xuất trong nhà máy.................................. 94
Bảng 7. 2 Bảng tổng kết các cơng trình ............................................................. 98
Hình 2. 1 Cây ngơ ............................................................................................... 5
Hình 2. 2 Cấu tạo của hạt ngơ.............................................................................. 5
Hình 2. 3 Saccharomyces cerevisiae .................................................................... 8
Hình 2. 4 Lên men gián đoạn............................................................................. 13
Hình 2. 5 Sơ đồ lên men bán liên tục ................................................................. 13
Hình 2. 6 Sơ đồ lên men liên tục........................................................................ 14
Hình 2. 7 chưng gián đoạn................................................................................. 15
Hình 2. 8 Sơ đồ chưng bán liên tục .................................................................... 15
Hình 2. 9 Sơ đồ phương pháp bốc hơi qua màng ............................................... 16
Hình 2. 10 Sơ đồ chưng đẳng phí ...................................................................... 16
Hình 2. 11 Zeolit ............................................................................................... 17
Hình 3. 1 Máy sàng rung ................................................................................... 21
Hình 3. 2 Máy nghiền búa ................................................................................. 21
Hình 3. 3 Xyclo tách phơi.................................................................................. 22

ix


Hình 3. 4 Sơ đồ phương pháp nấu liên tục ........................................................ 23
Hình 3. 5 Thiết bị làm nguội ............................................................................. 24
Hình 3. 6 Thiết bị đường hóa ............................................................................ 24
Hình 3. 7 Sơ đồ lên men liên tục ....................................................................... 26
Hình 3. 8 Sơ đồ chưng cất, tinh chế cồn ............................................................ 27
Hình 3. 9 Sơ đồ chưng đẳng phí ........................................................................ 28

Hình 5. 1 Sàng làm sạch ................................................................................... 42
Hình 5. 2 Máy nghiền búa................................................................................. 42
Hình 5. 3 Tank chứa bột ngơ ............................................................................. 43
Hình 5. 4 Cân định lượng.................................................................................. 44
Hình 5. 5 Thiết bị hịa nước .............................................................................. 45
Hình 5. 6 Thiết bị tách phơi .............................................................................. 45
Hình 5. 7 Nồi nấu sơ bộ .................................................................................... 46
Hình 5. 8 Thiết bị phun dịch hóa ....................................................................... 47
Hình 5. 9 Nồi nấu chín ...................................................................................... 48
Hình 5. 10 Thiết bị tách hơi .............................................................................. 48
Hình 5. 11 Phao điều chỉnh mức ....................................................................... 49
Hình 5. 12 Thiết bị làm nguội ........................................................................... 50
Hình 5. 13Thùng đường hóa ............................................................................. 50
Hình 5. 14 Thùng nhân giống cấp I ................................................................... 52
Hình 5. 15 Thùng nhân giống cấp II.................................................................. 53
Hình 5. 16 Thùng lên men ................................................................................ 53
Hình 5. 17 Thiết bị tách và thu hồi CO2............................................................ 54
Hình 5. 18 Thùng giấm chín ............................................................................. 55
Hình 5. 19 Hình ảnh tháp thơ ............................................................................ 56
Hình 5. 20 Hình ảnh tháp andehyt ..................................................................... 56

Hình 5. 21 Hình ảnh tháp tinh ........................................................................... 57
Hình 5. 22 Hình ảnh tháp làm sạch ................................................................... 58
Hình 5. 23 Thiết bị hâm giấm ........................................................................... 59
Hình 5. 24 Thiết bị tách bọt .............................................................................. 60
Hình 5. 25 Thiết bị ngưng tụ ............................................................................. 60
Hình 5. 26 Thiết bị ống xoắn ruột gà................................................................. 61
Hình 5. 27 Thiết bị ngưng tụ nằm ngang ........................................................... 66
Hình 5. 28 Hình ảnh tháp tách nước ................................................................. 67
x


Hình 5. 29 Hình ảnh tháp tách benzen ............................................................... 68
Hình 5. 30 Decanter .......................................................................................... 70
Hình 5. 31 Thùng chứa cồn sản phẩm................................................................ 71
Hình 5. 32 Thùng chứa cồn đầu ......................................................................... 72
Hình 5. 33 Thùng chứa dầu fusel ....................................................................... 72
Hình 5.34 Tháp thơ.......................................................................................... 113
Hình 5. 35 Tháp andehyt ................................................................................. 113
Hình 5. 36 Tháp tinh ....................................................................................... 113
Hình 5. 37 Tháp làm sạch ................................................................................ 113
Hình 5. 38 Tháp tách nước .............................................................................. 113
Hình 5. 39 Tháp tách benzen ........................................................................... 113

xi



Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ ngô theo phương pháp khô năng suất 12 tấn ngô/ ngày

LỜI MỞ ĐẦU

Công nghiệp sản xuất cồn ngày càng phát triển và chiếm tỉ lệ khá lớn trong các
ngành kinh tế quốc dân. Với việc ứng dụng những kĩ thuật mới vào sản xuất đã và
đang tạo ra các sản phẩm cồn có chất lượng nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của
con người. Đặc biệt, hiện nay người ta đang chú trọng đến việc phát triển cồn tuyệt đối.
Cồn tuyệt đối là ethanol tinh khiết, loại bỏ hoàn toàn nước trong ethanol với hàm
lượng 99.60%, chủ yếu được sản xuất theo phương pháp sinh học nhờ sự hoạt động
của nấm men từ nguyên liệu chứa glucid. Cồn tuyệt đối có vai trị quan trọng đối với
các ngành cơng nghiệp như: trong công nghiệp thực phẩm dùng để pha chế thành các
loại rượu mùi, chế biến thức ăn, chế biến các loại hương hoa quả. Trong y tế cồn dùng
để sát trùng, sản xuất dược phẩm… Đặc biệt chúng còn dùng để pha chế làm nhiên
liệu cho ngành giao thơng vận tải vì vậy trong tương lai nhu cầu về cồn tuyệt đối là rất
cao. Ngoài ra ngành sản xuất cồn cũng tạo ra nhiều sản phẩm phụ như là CO2, bã rượu,
dầu fusel.
Các nguồn nguyên liệu để sản xuất cồn là những nguồn chứa nhiều glucid như
tinh bột từ các hạt ngũ cốc, củ hay các loại ngũ cốc (gạo, bắp, lúa mạch,…) và các loại
củ (khoai tây, khoai mì,…) hoặc là rỉ đường.
Việt Nam là một nước có nền kinh tế nơng nghiệp, nổi bật là ngành trồng ngô
đứng thứ 24/166 nước trên thế giới về sản xuất ngô. Theo Trung tâm Tin học thống kê
(Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn ) năm 2016, diện tích ngơ của Việt Nam đạt
hơn 1,15 triệu ha (chiếm 0,65% diện tích ngơ tồn thế giới; 1,94% diện tích ngơ châu
Á; 11,6% diện tích ngơ khu vực Đơng Nam Á), và năng suất trung bình 45,5 tạ/ha.
Điều này cho thấy đây là một nguồn nguyên liệu rất phong phú, dồi dào của Việt
Nam tạo điều kiện rất thuận lợi cho sản xuất cồn tuyệt đối. Việc thiết kế và xây dựng
nhà máy sản xuất cồn từ ngơ là hồn tồn có thể.
Trên cơ sở đó, em được giao nhiệm vụ “Thiết kế phân xưởng sản xuất cồn
tuyệt đối từ ngô năng suất 12 tấn/ ngày”.

SVTH: Trần Thị Kiều Diễm_13H2B

GVHD: Bùi Viết Cường

1


Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ ngô theo phương pháp khô năng suất 12 tấn ngô/ ngày

LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT

1.1 Sự cần thiết phải đầu tư
Hiện nay, Ở Việt Nam cồn tuyệt đối chủ yếu nhập khẩu, tuy nhiên giá thành đắt,
vì vậy việc nghiên cứu đầu tư công nghệ tiên tiến để xây dựng một nhà máy sản xuất
là cần thiết, phù hợp với chương trình cồn tuyệt đối tồn cầu trong nền kinh tế thị
trường như hiện nay.
Khi xem xét các điều kiện để xây dựng nhà máy có thể thấy rằng, tỉnh Đăk Lăk,
có tiềm năng lớn về nguồn nguyên liệu ngơ, có sức lao động dồi dào, bên cạnh đó,
khu cơng nghiệp Hịa Phú rất thuận lợi cho các doanh nghiệp hợp tác, giao lưu hàng
hóa, dịch vụ giữa Đăk Lăk và các tỉnh lân cận như Đăk Nông, Lâm Đồng, Bình Dương,
Đồng Nai, thành phố Hồ Chí Minh, Gia Lai, Kon Tum, Khánh Hòa, Phú Yên. [4,tr 2021]
1.2 Đặc điểm thiên nhiên
Đắk Lắk có địa hình có hướng thấp dần từ Đơng Nam sang Tây Bắc. Nhìn chung
khí hậu khác nhau giữa các dạng địa hình và giảm dần theo độ cao: vùng dưới 300 m
quanh năm nắng nóng, từ 400 – 800 m khí hậu nóng ẩm và trên 800 m khí hậu mát.
Khí hậu tồn tỉnh được chia thành hai tiểu vùng. Vùng phía Tây Bắc có khí hậu nắng
nóng, khơ hanh về mùa khơ, vùng phía Đơng và phía Nam có khí hậu mát mẻ, ơn hoà.
Thời tiết chia làm 2 mùa khá rõ rệt là mùa mưa và mùa khô. Mùa mưa bắt đầu từ
tháng 5 đến hết tháng 10, tập trung 90% lượng mưa hàng năm kèm gió tây nam thịnh
hành. Mùa khơ từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, lượng mưa không đáng kể. Lượng
mưa trung bình nhiều năm tồn tỉnh đạt từ 1600–1800 mm [17].
1.3 Nguồn nguyên liệu
Nguyên liệu chính được sử dụng để sản xuất là ngơ.

Ngơ có thể được trồng trên vùng gị đồi nên điều kiện địa lí ở đây thích hợp cho
việc phát triển cây ngơ. Hiện nay sản lượng ngô trên địa bàn khá lớn, theo thống kê
năm 2014 thì diện tích gieo trồng trên tồn tỉnh khoảng 30 000 ha với sản lượng 665
000 tấn trong vụ mùa. Nhìn chung việc xây dựng nhà máy ở đây có ý nghĩa quan trọng
trong việc tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có ở địa phương và các huyện lân cận.
Ngồi ra ngun liệu có thể được nhập từ những tỉnh lân cận như Đăk Nông, Gia Lai,
Lâm Đồng, Phú Yên... [18]
Mặc khác hiện nay các tỉnh đã có nhiều biện pháp cải tạo cây giống cùng đất
canh tác để nâng cao chất lượng ngô, tạo điều kiện cho nhà máy hoạt động liên tục.

SVTH: Trần Thị Kiều Diễm_13H2B

GVHD: Bùi Viết Cường

2


Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ ngô theo phương pháp khô năng suất 12 tấn ngô/ ngày

Hơn nữa việc thu mua trong địa bàn tỉnh, vùng cũng góp phần giảm chi phí sản
xuất, hạ giá thành sản phẩm đem lại hiệu quả kinh tế cao hơn.
1.4 Sự hợp tác hóa
Việc hợp tác hóa, liên hiệp hóa có vai trị vơ cùng quan trọng. Một nhà máy
muốn tồn tại và phát triển lâu dài thì cần phải hợp tác hóa với các nhà máy trong và
ngồi nước để có thể ứng dụng được các thành tựu khoa học kĩ thuật vào sản xuất,
giúp nâng cao hiệu quả kinh tế, tiết kiệm chi phí vận chuyển, sản phẩm tiêu thụ nhanh
chóng.
Với ngành nơng nghiệp: phải hợp tác chặt chẽ để thu hoạch đúng thời vụ. Bên
cạnh đó, nhà máy phải có cán bộ kỹ thuật hỗ trợ người trồng ngơ về kỹ thuật gieo
trồng, chăm sóc, thu hoạch, nhằm đảm bảo năng suất và chất lượng, cho cán bộ về tại

nơi thu mua nguyên liệu trong tỉnh và các tỉnh lân cận để hướng dẫn cụ thể.
Mặt khác, nhà máy cần liên kết với các doanh nghiệp như nhà máy cung cấp bao bì,
nhà máy nước thành phố, sở điện lực, công ty môi trường đô thị, v.v. từ đó giảm được
chi phí đầu tư, điện nước và dễ dàng kiểm sốt ơ nhiễm.
1.5 Hệ thống giao thơng vận tải
Vị trí xây dựng tại khu cơng nghiệp Hịa Phú, huyện Hòa Phú gần đường quốc lộ
14 tạo điều kiện thuận lợi cho việc tập trung nhiên, nguyên liệu và tiêu thụ sản phẩm
cho nhà máy.
Bên cạnh hệ thống giao thơng đường bộ thì khu cơng nghiệp cũng có vị trí thuận
lợi trong giao thơng đường thủy, đường khơng. Nhà máy nằm gần với hệ thống đường
thủy do các sông Sêrêpok, Krông Nô, Krông Na…tạo thành cảng hàng không Bn
Ma Thuột có các chuyến bay tới các thành phố lớn trong cả nước và ngày càng được
nâng cấp. Đây là điều kiện thuận lợi cho việc phát triển của nhà máy [19].
1.6 Nguồn cung cấp điện
Nhà máy sử dụng điện để chạy động cơ, thiết bị và chiếu sáng.
Nguồn điện được lấy từ lưới điện quốc gia thông qua các trạm biến áp. Mạng
lưới cung cấp điện của Đăk Lăk ngày càng được tăng cường về số lượng và chất lượng,
đảm bảo cung cấp điện ổn định cho sản xuất của nhà máy. Ngồi ra nhờ vị trí địa lí
thuận lợi nằm gần nhà máy thủy điện Bnkp mà việc sử dụng điện cũng thuận tiện
hơn [19].
Bên cạnh đó nhà máy cũng trang bị máy phát điện dự phòng để đảm bảo sản xuất
liên tục khi có sự cố.
1.7 Nguồn cung cấp nước

SVTH: Trần Thị Kiều Diễm_13H2B

GVHD: Bùi Viết Cường

3

Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ ngô theo phương pháp khô năng suất 12 tấn ngô/ ngày

Nước dùng trong nhà máy với mục đích chế biến, vệ sinh thiết bị và dùng cho
sinh hoạt. Do đó có chế độ xử lý nước thích hợp để khơng ảnh hưởng đến sức khỏe
công nhân cũng như chất lượng sản phẩm.
Nguồn cung cấp nước cho nhà máy chủ yếu được lấy từ lưu vực sông Sêrêpok.
Trước khi được sử dụng thì nước được đưa qua hệ thống xử lí để đảm bảo chất lượng
nước về các chỉ tiêu như chỉ số coli, độ cứng, hỗn hợp vô cơ và hữu cơ.
1.8 Thốt nước và xử lí nước
Nước thải là hỗn hợp của nhiều chất hữu cơ, là môi trường thích hợp cho các vi
sinh vật phát triển, gây ơ nhiễm mơi trường, do đó vấn đề xử lí nước thải luôn là vấn
đề được các nhà máy quan tâm nhất.
Nước thải trước khi ra môi trường sẽ được xử lí bằng một hệ thống hiện đại, cần
có đường dẫn nước thải đến khu vực riêng, tách rác xử lý riêng, đảm bảo nước không
gây ô nhiễm. Các chất thải rắn thường được xử lí bằng cách đào hố chơn.
1.9 Nguồn nhân lực
Đội ngũ cán bộ, công nhân viên của nhà máy chủ yếu ưu tiên lao động trong tỉnh
và các tỉnh lân cận.
Đội ngũ cán bộ được tuyển dụng, đào tạo từ các trường đại học, cao đẳng
1.10 Nguồn cung cấp hơi
Hơi được dùng vào nhiều mục đích khác nhau, tuỳ theo yêu cầu của từng công
đoạn sản xuất. Lượng hơi đốt cung cấp cho phân xưởng được lấy từ lò hơi riêng của
nhà máy.
Nhiên liệu được sử dụng là dầu mazut được thu mua từ các trạm xăng dầu địa
phương và được dự trữ trong kho của nhà máy. Áp lực hơi sử dụng tùy vào mục đích,
yêu cầu của từng công đoạn khác nhau.
1.11 Thị trường sản phẩm
Thị trường tiêu thụ sản phẩm chủ yếu ở trong tỉnh và các tỉnh lân cận. Ngồi ra
có thể xuất khẩu ra nước ngoài.

SVTH: Trần Thị Kiều Diễm_13H2B

GVHD: Bùi Viết Cường

4


Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ ngô theo phương pháp khô năng suất 12 tấn ngô/ ngày

TỔNG QUAN

2.1 Tổng quan về nguyên liệu
2.1.1 Ngô
2.1.1.1 Giới thiệu về ngơ
Ngơ có tên khoa học là Zea Mays L.
Ngơ thuộc họ hòa thảo (Gramineae), bộ
rễ chùm, lá mọc thành hai dãy, gân lá
song song, bọc lá chẻ dọc, có thìa lìa,
mấu đốt đặc, hoa mọc thành bơng nhỏ có
mày [4, tr 49-53].
Cây ngơ có nguồn gốc từ châu Mĩ
và được Columbus đưa về châu Âu.

Hình 2. 1 Cây ngơ
Sau đó được phổ biến rộng rãi và lan truyền nhanh ra khắp các châu lục. Ngô được
nhập vào Việt Nam qua 2 nước là Trung Quốc và Indonesia.
Ngơ có nhiều loại, dựa vào sự khác nhau về hình dáng hạt, mức độ trắng trong
của nội nhũ và ý nghĩa sử dụng mà phân thành các loại như ngô đá, ngô răng ngựa,
ngô bột, ngô sáp, ngô nổ, ngô đường.

Trong các loại ngơ trên thì ngơ bột là ngun liệu được sử dụng thường xuyên
trong sản xuất cồn tuyệt đối với hàm lượng tinh bột lên đến 80% (khối lượng chất khơ).
2.1.1.2 Cấu tạo của hạt ngơ
Hạt ngơ có cấu tạo gồm năm phần : vỏ, phôi,
aleuron, nội nhũ và chân hạt [3, tr 29][8].
- Vỏ: bao gồm lớp vỏ quả và vỏ hạt. Chiều dày
lớp vỏ khoảng 35-60 μm. Vỏ quả chiềm 5-7%
khối lượng hạt, vỏ hạt chiềm 2% khối lượng
hạt.
− Lớp aleurone:
Là lớp nằm dưới vỏ hạt, bao lấy nội nhũ và phơi. Hình 2. 2 Cấu tạo của hạt ngô
Gồm những lớp tế bào lớn, thành dày, trong có chứa
hợp chất của Nito và những giọt nhỏ chất béo. Lớp aleurone dày khoảng 10-70 μm,
trong này hầu như không chứa tinh bột. Chiều dày của lớp aleurone phụ thuộc vào
giống, loại hạt và nhất là phụ thuộc vào điều kiện canh tác.
SVTH: Trần Thị Kiều Diễm_13H2B

GVHD: Bùi Viết Cường

5


Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ ngô theo phương pháp khô năng suất 12 tấn ngô/ ngày

− Nội nhũ:
Là phần chính của hạt chứa các tế bào dự trữ chất dinh dưỡng, chiếm tới 72–
75% khối lượng hạt, chứa khoảng 77 – 84% tinh bột. Gồm tế bào lớn hơn, thành mỏng,
có hình dạng khác nhau, xếp khơng có thứ tự rõ ràng, đó là tế bào nội nhũ. Nội nhũ
của ngô được chia làm 2 phần, tỉ lệ giữa nội nhũ sừng và nội nhũ bột thay đổi tùy
thuộc vào giống ngô.

− Phôi:
Phôi nằm gần cuống hạt và dính liền với nội nhũ, chiếm gần 1/3 thể tích của hạt,
khoảng 10 – 14% khối lượng hạt và gồm các phần: ngù – phần ngăn cách giữa nội nhũ
và phôi, lá mầm, trụ dưới lá mầm, rễ mầm và chồi mầm,… Phôi ngô gắn với nội nhũ
nhờ vỏ của hạt ngô, khi đã tách khỏi nội nhũ thì dễ dàng loại bỏ nhờ nước bởi sự khác
biệt về tỉ trọng.
− Chân hạt:
Là phần nối hạt với lõi ngô, chiếm khoảng 1,5% khối lượng hạt. Đây là thành
phần cấu trúc khơng có lợi cho chế biến cho thực phẩm nên thường được loại bỏ.
Thành phần chủ yếu của chân hạt là xơ và các mao dẫn nên thường có tỉ lệ trọng nhỏ.
2.1.1.3 Thành phần hóa học của ngơ
Thành phần hóa học của hạt ngơ thay đổi tùy theo điều kiện khí hậu, giống, loại
ngơ, kỹ thuật canh tác, đất đai…Thành phần hóa học của hạt ngơ phân bố khơng đều
trong hạt, nó có tỉ lệ khác nhau giữa 3 phần chính là vỏ, nội nhũ và phôi.
Bảng 2. 1 Sự phân bố các chất trong các phần của ngơ [1, tr 23-25]
Thành phần hóa học
Vỏ
Nội nhũ
Phơi
Protein
3,7
8
18,4
Lipid
1
0,8
33,2
Chất tro
0,8
0,3

10,5
Tinh bột
7,3
87,6
8,3
Đường
0,34
0,62
10,8
Chất xơ
86,7
2,7
8,8
Giữa các giống ngô khác nhau thành phần hóa học cũng khác nhau.
- Nước: Chiếm khoảng 12-15% trọng lượng hạt khơ nhưng khi thu hoạch tươi thì
độ ẩm đạt 19-35%.
- Tinh bột: Chiếm khoảng 60-70% khối lượng hạt. Hàm lượng amylose trong các
giống ngơ khác nhau thì khác nhau, khoảng 21-23%. Đối với ngô bột, thành phần tinh
bột gồm 20% amylose và 80% amylopectid. Kích thước hạt tinh bột dao động trong

SVTH: Trần Thị Kiều Diễm_13H2B

GVHD: Bùi Viết Cường

6


Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ ngô theo phương pháp khô năng suất 12 tấn ngô/ ngày

khoảng 6-30 µm. Khối lượng riêng của tinh bột khoảng 1,5-1,6. Nhiệt độ hồ hóa là 5567,50C, góc quay cực 201,50.

- Các dạng đường và dẫn xuất của đường: Tổng số đường trong hạt ngô chiếm 13%. Ba thành phần cơ bản của monosaccharide ở nội nhũ là D-glucose, D-fructose và
lượng đường trong cấu trúc của nucleotide.
Đường saccharose là thành phần chính của disaccharide trong hạt ngơ, tập trung
tương đối cao ở nội nhũ. Ngồi ra cịn một ít đường maltose (nhỏ hơn 0,4% hàm lượng
chất khô). Phần lớn đường saccharose ở trong phơi và cịn lại là ở trong nội nhũ.
Trisaccharide và các oligosaccharide khác có rất ít trong hạt, chủ yếu là raffinose.
- Protein: Hàm lượng protein trung bình là 10%. Trong nội nhũ protein cùng với
tinh bột ở dạng dự trữ. Phần lớn protein dự trữ này định vị trong các thể protein hình
cầu, có màng bao bọc và có đường kính từ 2-5 µm. Các thể protein hình cầu này lại
liên kết chặt chẽ với nhau thành một mạng lưới protein.
- Lipid: Có hàm lượng cao 3,5-7%. Phơi chứa 30-50% tổng số lipid, ngồi ra cịn
một số nằm trong lớp aleuron của hạt, chất béo này đa số là acid chưa no, màu vàng
nhạt, chiếm 72% tổng lượng chất béo. Đây là lí do cần phải tách phơi trước khi dùng
để sản xuất rượu vì chất béo trong phơi sẽ gây cho rượu có mùi khó chịu.
- Khoáng chất: Chứa 1,3% khoáng. Chất khoáng tập trung chủ yếu ở phơi, có
khoảng 78% lượng chất khống trong tồn hạt. Chất tro trong ngơ gồm nhiều thành
phần nhưng nhiều hơn cả là photpho, oxit kim loại kiềm và kiềm thổ như P2O5, Na2O,
K2O, SO2, MgO, CaO…
- Vitamin:
Trong ngô cịn có nhiều loại vitamin có giá trị dinh dưỡng cao mà trong gạo
khơng có như vitamin A, B1, B2, C tập trung chủ yếu ở lớp ngồi hạt ngơ.
2.1.2 Nước
Nước là thành phần nguyên liệu quan trọng trong sản xuất cồn, nước được sử
dụng rộng rãi với nhiều mục đích như nước dùng để xử lí nguyên liệu, nấu nguyên liệu,
làm nguội bán thành phẩm và thành phẩm, vệ sinh thiết bị, cấp nước cho lị hơi. Ngồi
ra, nước còn dùng cho sinh hoạt, chữa cháy trong khu vực sản xuất.
Thành phần, tính chất hóa lý và chất lượng của nước sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến
kỹ thuật sản xuất, chất lượng sản phẩm và hiệu suất thu hồi. Trong công nghiệp sản
xuất cồn yêu cầu chất lượng của nước giống như nước sinh hoạt.
Nước sử dụng cần phải đạt các chỉ tiêu yêu cầu sau đây [5, tr 41-44]:

− Nước phải trong suốt, không màu, không mùi vị lạ, khơng chứa các vi sinh vật
gây bệnh, khơng có kim loại nặng.
SVTH: Trần Thị Kiều Diễm_13H2B

GVHD: Bùi Viết Cường

7


Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ ngô theo phương pháp khô năng suất 12 tấn ngô/ ngày

− Nước phải thỏa mãn về chỉ tiêu độ cứng khơng q 7 mg-E/l, độ kiềm, độ oxy
hóa ≤ 2 ml KMnO4 0,01N/l, độ cặn và chỉ số vi sinh.
2.1.3 Nấm men
Nấm men là tác nhân cơ bản gây ra quá
trình lên men ethanol. Thường sử dụng nấm
men thuộc họ Saccharomycetaceac, lồi
S.cerevisiae.
Nấm men (Yeast) là nhóm nấm có cấu tạo
đơn bào, sinh sản bằng cách nảy chồi. Nấm
men sống đơn độc hoặc từng đám nhưng không
di động, phân bố rộng rãi trong tự nhiên cũng
như trong đất, lương thực, thực phẩm, hoa Hình 2. 3 Saccharomyces cerevisiae
quả,… Nấm men xuất hiện nha bào chỉ khi môi
trường quá nghèo hoặc môi trường nuôi cấy không thuận lợi [5, tr 115].
Khi chọn một chủng nấm men đưa vào sản xuất phải có tính chất cơ bản sau:
+ Tốc độ phát triển nhanh.
+ Có đặc tính sinh lý, sinh hóa ổn định trong thời gian dài.
+ Tạo ra sản phẩm chính nhiều và sản phẩm phụ ít.
+ Lên men được nhiều loại đường khác nhau (glucose, fructose, saccharose,

maltose, 1/3 rafinose, các dextrin …) và nhiều loại nguyên liệu khác nhau ( như gạo,
ngô, khoai, sắn...)và đạt được tốc độ lên men nhanh.
+ Chịu được áp suất thẩm thấu lớn tức là chịu được nồng độ lên men cao, đồng
thời ít bị ức chế bởi những sản phẩm của sự lên men, tức là lên men đạt nồng độ rượu
cao.
+ Thích nghi với điều kiện không thuận lợi của môi trường, đặc biệt là đối với
chất sát trùng. Với Việt Nam, đòi hỏi lên men ở nhiệt độ tương đối cao (≥350C).
Các chủng nấm men thường được dùng trong sản xuất cồn như sau: nấm men
chủng II, nấm men chủng XII, Men thuốc bắc.
Trong sản xuất cồn, Nấm men chủng XII được sử dụng vì tốc độ phát triển
nhanh, ít sinh bọt, khơng tạo đám trắng, phân bố đều, chịu được nhiệt độ cao, lên men
nhiều loại đường khác nhau, chịu được nồng độ dịch đường 14% [5, tr 206-210].
Các yếu tố ảnh hưởng đến Nấm men chủng XII:
- Nhiệt độ: chúng hoạt động tốt ở nhiệt độ 30-330C, nhiệt độ tối thiểu là
50C và tối đa là 380C.

SVTH: Trần Thị Kiều Diễm_13H2B

GVHD: Bùi Viết Cường

8


Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ ngô theo phương pháp khô năng suất 12 tấn ngô/ ngày

-

pH: trong mơi trường pH= 2-8 chúng vẫn có thể phát triển nhưng pH tối
thích là 4,5-5. Tuy nhiên để tránh nhiễm khuẩn nên người ta thường
khống chế ở pH=3,8-4.

-

Nồng độ rượu: ảnh hưởng đến tốc độ và khả năng phát triển của nấm
men. Cùng một môi trường nuôi cấy, số lượng nấm men cho vào bằng
nhau, điều kiện nuôi cấy giống nhau thì nồng độ rượu ban đầu 1% chưa
ảnh hưởng nhưng từ 4-6% thì ảnh hưởng xấu, chịu được nồng độ dịch
đường 14%.

-

Oxy: nấm men là loại vi sinh vật kị khí khơng bắt buộc. Trong điều kiện
khơng có oxy sẽ lên men tạo rượu và CO2, cịn có đầy đủ oxy sẽ oxy hóa
đường thành rượu và CO2, tăng sinh khối. Vì vậy, oxy là thành phần
giúp phát triển sinh khối, nhưng nó lại là nguyên nhân gây hư hỏng rượu
trong công đoạn tiếp theo.

2.1.4 Chất hỗ trợ kỹ thuật
2.1.4.1 Các hóa chất
- Axit sunfuric có tác dụng điều chỉnh pH môi trường, tiêu diệt vi sinh vật lạ
trong q trình đường hóa.
- Ure cung cấp để đảm bảo lượng đạm cho nấm men sinh trưởng, phát triển tạo ra
nhiều rượu.
- Nhóm các hóa chất xử lý nước như: than hoạt tính, hạt nhựa,…
- Hóa chất sát trùng như Na2SiF6 bổ sung trong q trình đường hóa để hạn chế
và ngăn chặn sự nhiễm khuẩn trong quá trình đường hóa.
2.1.4.2 Các chế phẩm enzym
Enzyme xúc tác cho quá trình thủy phân tinh bột thành đường lên men, chúng
cịn được sử dụng để tăng hiệu suất đường hóa, các enzyme này thuộc loại amylaza.
Trong quá trình nấu, sử dụng Termamyl 60L nhằm phá vỡ màng tinh bột, đây là

một enzyme α-amylaza cô đặc ở dạng lỏng, hoạt động tốt trong ở pH = 5,0 và nhiệt độ
900C và khơng u cầu sự có mặt của muối canxi cho sự ổn định của nó. Termamyl
được sử dụng vì nó có thể hoạt động lên đến nhiệt độ 105-110°C.
Trong quá trình đường hóa sử dụng Spiritamylaza Novo, đây là một
glucoamylaza lỏng cơ đặc. Enzyme này xúc tác q trình thủy phân tinh bột hoàn toàn
thành các đường lên men glucoza khơng có các dextrin trong sản phẩm thủy phân.
Chúng giữ được hoạt tính và ổn định bền vững ở pH thấp như là pH = 3 tại 600C.

SVTH: Trần Thị Kiều Diễm_13H2B

GVHD: Bùi Viết Cường

9