Nghiên cứu quy trình đường hóa và lên men đồng thời ở nồng độ chất khô cao để sản xuất cồn từ gạo

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

LƢU ĐÌNH HỒN

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH ĐƢỜNG HĨA VÀ
LÊN MEN ĐỒNG THỜI Ở NỒNG ĐỘ CHẤT KHÔ CAO
ĐỂ SẢN XUẤT CỒN TỪ GẠO

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

HÀ NỘI, NĂM 2017


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

LƢU ĐÌNH HỒN

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH ĐƢỜNG HĨA VÀ
LÊN MEN ĐỒNG THỜI Ở NỒNG ĐỘ CHẤT KHÔ CAO
ĐỂ SẢN XUẤT CỒN TỪ GẠO

Chuyên ngành: Công nghệ Thực phẩm

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Công nghệ Thực phẩm

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. CHU KỲ SƠN

HÀ NỘI, NĂM 2017


MỤC LỤC

LỜI CÁM ƠN ........................................................................................................ 1
TÓM TẮT LUẬN VĂN ........................................................................................ 2
DANH MỤC CÁC KÝ TỰ VÀ CHỮ VIẾT TẮT ................................................ 3
DANH MỤC CÁC BẢNG..................................................................................... 4
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ................................................................................ 5
PHẦN MỞ ĐẦU .................................................................................................... 1
CHƢƠNG I . TỔNG QUAN TÀI LIỆU................................................................ 2
I.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ cồn ............................................................... 2
I.1.1. Trên thế giới ........................................................................................... 2
I.1.2. Tại Việt Nam .......................................................................................... 4
I.2. Các công nghệ sản xuất cồn: ........................................................................ 7
I.2.1. Các nguyên liệu ...................................................................................... 7
I.2.2. Công nghệ sản xuất cồn ....................................................................... 11
I.2.3. Công nghệ sản xuất cồn bằng phƣơng pháp đƣờng hóa và lên men
đồng thời ở nồng độ chất khơ cao (SSF – VHG) .......................................... 18
I.3. Các kết quả nghiên cứu về cơng nghệ đƣờng hóa và lên men đồng thời ở
nồng độ chất khô cao: ....................................................................................... 21
I.4. Mục tiêu nghiên cứu: .................................................................................. 24
CHƢƠNG II . VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................... 25
II.1. Nguyên vật liệu ......................................................................................... 25
II.1.1. Bột gạo ................................................................................................ 25
II.1.2. Nấm men ............................................................................................. 25

II.1.3. Enzym ................................................................................................. 25
II.1.4. Dinh dƣỡng ......................................................................................... 26
II.1.5. Hóa chất và dụng cụ ........................................................................... 26
II.2. Các phƣơng pháp nghiên cứu.................................................................... 26
II.2.1. Các phƣơng pháp phân tích ................................................................ 26
II.2.2. Các phƣơng pháp tối ƣu...................................................................... 28
II.2.3. Tính tốn giá thành sản xuất cồn thành phẩm .................................... 29


II.2.4. Thuyết minh quy trình ........................................................................ 32
CHƢƠNG III : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................... 34
III.1. Đánh giá sơ bộ quy trình sản xuất cồn bằng cơng nghệ đƣờng hóa lên
men đồng thời ở nồng độ chất khô cao ............................................................. 34
III.1.1. Đánh giá chỉ tiêu của bột gạo trong nghiên cứu ................................ 34
III.1.2. Khảo sát quy trình sản xuất cồn theo cơng nghệ đƣờng hóa lên men
đồng thời ở nồng độ chất khơ cao ................................................................. 34
III.2. Tối ƣu hóa quy trình đƣờng hóa lên men đồng thời ở nồng độ chất khô
cao trong sản xuất cồn từ gạo ........................................................................... 35
III.2.1. Xây dựng quy hoạch thực nghiệm .................................................... 35
III.2.2. Kết quả thí nghiệm tối ƣu: ................................................................. 37
III.3. Kiểm tra kết quả tối ƣu của quy trình SSF-VHG tại quy mơ phịng thí
nghiệm .............................................................................................................. 45
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.............................................................................. 48
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 49
PHỤ LỤC ............................................................................................................. 52


LỜI CÁM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Chu Kỳ Sơn, PGS.TS Lê
Thanh Mai, TS. Nguyễn Chính Nghĩa đã tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi

điều kiện để tơi có thể hồn thành đồ án tốt nghiệp này.
Tôi cũng xin cảm ơn các thầy, các cô trong trong Viện Công nghệ Sinh học và
Công nghệ Thực phẩm đã luôn tạo điều kiện tốt nhất cho tơi trong q trình nghiên
cứu tại phịng thí nghiệm của viện.
Cuối cùng, xin cảm ơn sự động viên của gia đình và bạn bè đã giúp đỡ và cho
tơi thêm nhiều nghị lực để vƣợt qua những khó khăn trong q trình hồn thành
luận văn.
Hà nội, ngày 25 tháng 9 năm 2017
Học viên thực hiện
Lƣu Đình Hồn


TĨM TẮT LUẬN VĂN
Hiện nay, cơng nghệ sản xuất cồn ở Việt Nam chủ yếu đƣợc thực hiện theo
phƣơng pháp truyền thống bao gồm các cơng đoạn Dịch hóa (90-105 ), đƣờng hóa
(60-65 ), lên men (30-32 ) và chƣng cất. Đây là công nghệ tiêu tốn khá nhiều
năng lƣợng và chi phí thiết bị. Cơng nghệ đƣờng hóa và lên men đồng thời (SSF) ở
nồng độ chất khô cao (VHG) là công nghệ tiên tiến đang đƣợc nghiên cứu và ứng
dụng rộng rãi trên thế giới nhờ những ƣu điểm tiết kiệm năng lƣợng, giảm chi phí
thiết bị, giảm nguy cơ nhiễm tạp và nâng cao độ cồn. Tại Việt Nam đã có một số
nghiên cứu áp dụng cơng nghệ SSF-VHG để sản xuất cồn từ nguyên liệu gạo và
sắn. Kết quả của những nghiên cứu ban đầu đã xác định ra đƣợc một số yếu tố có
ảnh hƣởng lớn đến hiệu suất công nghệ SSF-VHG từ nguyên liệu gạo nhƣ chế
phẩm nấm men, chế độ dịch hóa, enzym alpha-amylase, beta-glucanase, chế độ
đƣờng hóa, gluco-amylase, protease. Trong luận văn này, chúng tơi tập trung tối ƣu
hóa lƣợng enzym sử dụng trong cơng nghệ đƣờng hóa và lên men đồng thời (SSF)
ở nồng độ chất khô cao (VHG) để sản xuất cồn từ gạo với mục tiêu giảm liều lƣợng
enzym sử dụng mà vẫn đảm bảo hiệu suất cồn 86%. Chúng tôi sử dụng ma trận
Doehlert để xây dựng 23 thí nghiệm từ 4 yếu tố: nồng độ enzym Liquozyme (X1),
Spirizyme (X2), Optimash (X3), Fermgen (X4) với hàm mục tiêu chính Độ cồn

(Y1, %v/v), và từ đó tính tốn Hiệu suất (Y2, %), Giá thành sản xuất (Y3, VNĐ/lít).
Chúng tơi xử lý kết quả bằng phần mềm tối ƣu hóa Design-Expert 7.0 để xác định
điểm tối ƣu. Liều lƣợng các enzym sử dụng trong công nghệ SSF-VHG để sản xuất
cồn từ gạo với khuyến cáo của nhà sản xuất đối Liquozyme, Spirizyme, Optimash
TBG, Fermgen lần lƣợt là 0,145 ml/kg; 0,41 ml/kg; 0,43 ml/kg; 0,40 ml/kg giảm
lần lƣợt là 3,3; 25,5; 14,0 và 27,3% so với liều lƣợng khuyến cáo nhà sản xuất. Qua
đó giá thành sản xuất cồn giảm đƣợc 2% (tƣơng đƣơng giảm 620 VNĐ / lit cồn
thành phẩm) trong khi vẫn đảm bảo hiệu suất đạt trên 86%. Kết quả nghiên cứu của
chúng tơi có ý nghĩa quan trọng để nâng cao công suất và hiệu quả trong sản xuất
cồn thực phẩm tại Việt Nam.


DANH MỤC CÁC KÝ TỰ VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Kí tự viết tắt

Chữ viết tắt

SSF

Simultaneous Saccharification Đường hóa và lên men đồng

SLSF

Dịch tiếng Việt

and Fermentation

thời

Simultaneous Liquefaction

Dịch hóa, đường hóa và lên

Saccharification and

men đồng thời

Fermentation
Nồng độ chất khô cao

VHG

Very High Gravity

FAPRI

Food and Agricultural Policy Viện nghiên cứu chính sách
Research Institute

Nơng nghệp và Lương Thực

CCD

Central Composite Design

Ma trận trực tâm

BBD

Box – Behnken Design

Ma trận Box Behnken

DM

Doehlert Matrix

Ma trận Doelert


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Lƣợng cồn tiêu thụ bình quân ở một số quốc gia năm 2017..................... 4
Bảng 1.2: Năng suất một số nhà máy sản xuất cồn tại Việt Nam. ............................ 5
Bảng 2.1: Đặc tính chế phẩm nấm men Red-Ethanol ............................................. 25
Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật các enzym sử dụng trong nghiên cứu ....................... 26
Bảng 2.3: Bảng tính tốn giá thành bột gạo, nấm men, enzym quy mơ 1 lít .......... 31
Bảng 2.4: Bảng chi phí năng lƣợng, nhân cơng và một số chi phí khác tại ............ 32
quy mơ 1000 lít ........................................................................................................ 32
Bảng 3.1: Bảng kết quả thí nghiệm khảo sát theo quy trình SSF-VHG sử dụng liều
lƣợng enzym tối đa tại 72h, 96h và 120h ................................................................. 35
Bảng 3.2: Phân bổ các yếu tố trong ma trận ............................................................ 36
Bảng 3.3: Biến số mã hóa và biến số thực của 23 thí nghiệm tối ƣu ...................... 37
Bảng 3.4: Kết quả 23 thí nghiệm tối ƣu .................................................................. 38
Bảng 3.5: Đánh giá ý nghĩa các hệ số của phƣơng trình đối với hàm mục tiêu Y1
(độ cồn) .................................................................................................................... 39
Bảng 3.6: Đánh giá ý nghĩa các hệ số của phƣơng trình đối với hàm mục tiêu Y2
(hiệu suất thu hồi)..................................................................................................... 41
Bảng 3.7: Đánh giá ý nghĩa các hệ số của phƣơng trình đối với hàm mục tiêu Y3
(giá thành sản xuất 1 lít cồn thành phẩm) ................................................................ 42
Bảng 3.8: Kết quả so sánh tối ƣu lƣợng cồn thu đƣợc theo hai phƣơng án không để

X3 đạt giá trị min và X3 đạt giá trị min ................................................................... 44
Bảng 3.9: Tỷ lệ giảm liều lƣợng enzym sử dụng của kết quả tối ƣu....................... 44
Bảng 3.10: So sánh hiệu quả khi ứng dụng kết quả tối ƣu vào sản xuất quy mơ 1,2
lít với kết quả tính tốn theo mơ hình và khi chƣa tối ƣu ........................................ 47


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Biểu đồ sản lƣợng ethanol trên tồn thế giới ............................................ 2
Hình 1.2: Biểu đồ sản lƣợng lúa gạo Việt Nam 2005-2016 ...................................... 8
H n 1 3: Các công nghệ sản xuất cồn phổ biến trên thế giới và tại Việt Nam ...... 12
H n 1 4 Sơ đồ quy trình sản xuất cồn theo phƣơng pháp truyền thống ............... 13
H n 1 5 Sơ đồ quy trình sản xuất cồn theo phƣơng pháp SSF ............................. 15
H n 1 6 Sơ đồ quy trình sản xuất cồn theo phƣơng pháp SLSF ........................... 17
H n 2 1 Phản ứng của đƣờng khử với axit 3,5 dinitrosalicilique ......................... 27
H n 2 2 Các bƣớc thực hiện tối ƣu hóa ................................................................ 29
H n 2 3 Sơ đồ quy trình SSF-VHG sử dụng trong nghiên cứu ............................ 33
Hình 3.1: Kết quả thí nghiệm kiểm chứng quy mơ 1,2 lít ...................................... 46
Hình 3.2: Động học của thí nghiệm kiểm chứng ở quy mơ 1,2 lít .......................... 46


PHẦN MỞ ĐẦU
Cồn có tên khoa học là ethanol, cịn đƣợc biết đến nhƣ là rƣợu etylic là một
hợp chất hữu cơ nằm trong dãy đồng đẳng của rƣợu methylic, có cơng thức hóa học
là CH3-CH2-OH. Cồn có thể dùng để pha chế đồ uống, làm nhiên liệu sinh học, làm
nguyên liệu cho một số ngành công nghiệp: công nghiệp tẩy rửa, công nghiệp in,
công nghiệp điện tử, dệt may, mỹ phẩm. Ngồi ra, cồn cịn đƣợc dùng trong y học
làm dung môi pha thuốc, thuốc sát trùng. Trong ngành y dƣợc, cồn cịn đƣợc dùng
để trích ly các hoạt chất sinh học. Công nghệ sản xuất cồn đang ngày là một trong
những ngành công nghiệp đƣợc chú trọng và phát triển. Ngành sản xuất ethanol góp
phần tạo việc làm cho hàng triệu ngƣời lao động tại Việt Nam trong tất cả các khâu

sản xuất, phân phối, cung ứng, vận tải, thúc đẩy sự phát triển cơng nghiệp và đóng
góp vào ngân sách của các địa phƣơng, góp phần cải thiện đời sống ngƣời lao động
trên các vùng miền trong cả nƣớc. Hiện nay, công nghệ sản xuất cồn ở Việt Nam
chủ yếu đƣợc thực hiện theo công nghệ truyền thống bao gồm 4 giai đoạn riêng rẽ:
dịch hóa (90-105 ), đƣờng hóa (60 - 65 ), lên men (30 - 32 ) và chƣng cất.
Phƣơng pháp này đã tiêu tốn khá nhiều năng lƣợng, lƣợng nƣớc làm nguội và chi
phí thiết bị. Vì vậy, cần phải nghiên cứu để tìm ra giải pháp giảm thiểu các vấn đề
cịn hạn chế trên.
Quy trình sản xuất cồn theo cơng nghệ đƣờng hóa và lên men đồng thời (SSFSimultaneous Saccharification and Fermentation) ở nồng độ chất khơ cao (VHG) là
quy trình sử dụng một số loại enzym mới cho phép thực hiện đồng thời và hiệu quả
q trình đƣờng hóa và lên men đồng thời ở 30

trong cùng một thiết bị. Nó có ƣu

điểm là tiết kiệm năng lƣợng, tiết kiệm chi phí thiết bị, tăng nồng độ chất khơ
(>300g/L), nâng cao độ cồn và giải quyết đƣợc các vấn đề còn hạn chế ở quy trình
truyền thống. Quy trình này đã và đang đƣợc nghiên cứu tại Việt Nam và đã có
những kết quả nhất định. Việc cần thiết tiếp theo là tối ƣu các yếu tố đầu vào mà
vẫn đạt đƣợc hiệu suất tối đa của quy trình là một bài tốn cấp thiết. Vì vậy, trong
luận văn tốt nghiệp này, chúng tôi tập trung thực hiện đề tài: Nghiên cứu quy trình
đường hóa và lên men đồng thời ở nồng độ chất khô cao để sản xuất cồn từ gạo

1


CHƢƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
I.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ cồn
I.1.1. Trên thế giới
I.1.1.1. Tình hình sản xuất cồn:
Cồn đóng vai trị quan trọng trong các lĩnh vực trong cuộc sống. Có thể kể

phân loại ra nhƣ sau:
-

Cồn thực phẩm dùng trong các ngành công nghệ đồ uống
Cồn công nghiệp sử dụng trong sơn, mực, mỹ phẩm, hóa chất và các
ngành khác
Nhiên liệu sinh học (Christoph Berg, 2004)

Ngành công nghiệp cồn hiện vẫn đang đƣợc chú trọng và phát triển mạnh.
Sản lƣợng cồn trên thế giới trong giai đoạn 2007-2015 đƣợc trình bày trong
hình 1.1 cho thấy có xu hƣớng tăng. Theo thống kê của Bộ Năng Lƣợng Hoa Kỳ
vào tháng 3 năm 2016: vào năm 2007, chỉ có khoảng 13 tỉ Gallon cồn đƣợc sản
xuất trên tồn thế giới thì đến năm 2015, con số này đã tăng lên trên 25 tỉ Gallon,
tăng gần 2 lần trong vịng 8 năm.

Hình 1.1: Biểu đồ sản lượng ethanol trên toàn thế giới
(Nguồn: Renewable Fuels Association, 2016)

2


Hình 1.1 cho chúng ta thấy Mỹ và Brazil là hai nƣớc đứng đầu trên thế giới về
sản xuất cồn vào năm 2015 Mỹ đã sản xuất gần 15 tỷ gallon cồn và Brazil cũng sản
xuất trên 7 tỷ gallon cồn và chiếm 85% sản lƣợng trên toàn thế giới. Nguyên liệu
đƣợc sử dụng sản xuất cồn ở Mỹ chủ yếu là ngơ cịn ở Brazil là đƣờng mía.
Có thể thấy đƣợc trong tƣơng lai, lƣợng cồn sản xuất có xu hƣớng tăng mạnh.
Điều này là hoàn toàn hợp lý vì cồn có vai trị quan trọng trong nhiều ngành tiêu
dùng nhƣ: thực phẩm, mỹ phẩm, y tế,… Khi xã hội ngày càng phát triển thì nhu cầu
về tiêu dùng các sản phẩm mới càng tăng. Đặc biệt là trong sản xuất xăng sinh học
E5, E10, E15 giúp góp phần giảm thiểu ô nhiễm và thay thế cho sự biến mất dần

của nhiên liệu hóa thạch là nhu cầu cấp thiết hàng đầu hiện nay.
Bên cạnh đó, khoa học cơng nghệ cũng có những bƣớc phát triển mạnh mẽ,
các phƣơng pháp mới để sản xuất cồn nhanh hơn, hiệu quả hơn ngày càng đƣợc
nghiên cứu và ứng dụng nhiều.
I.1.1.2. Tình hình tiêu thụ cồn
Càng ngày thì lƣợng rƣợu,bia tiêu thụ nhƣ một loại đồ uống thƣờng nhật lại
càng tăng đáng kể. Nhìn vào bảng dƣới có thể thấy, lƣợng tiêu thụ cồn trên thế giới
dƣới dạng đồ uống có cồn đạt những con số rất lớn đƣợc trình bày ở bảng 1.1. Lấy
ví dụ với quốc gia xếp hạng nhất là Lithuania, bình qn là 18,2 lít cồn tuyệt đối
một năm trên một ngƣời 15 tuổi. Con số này nếu tính tốn trên lƣợng đồ uống chứa
cồn là rất lớn.
Hiện nay, xăng E15 (15% ethanol) đƣợc coi là sử dụng an tồn cho ơ tơ ở Mỹ.
Liên minh Châu Âu (EU) quyết định giảm thiểu phát tán khí nhà kính và giảm nhu
cầu nhập khẩu xăng dầu bằng cách thực hiện mục tiêu thay thế 10% nhiên liệu dùng
trong vận tải bằng các nhiên liệu tái tạo. Hội đồng EU đề nghị xác nhận việc ứng
dụng các nguồn nhiên liệu sinh học.Chính phủ Canada đã yêu cầu từ ngày
15/12/2010 trở đi trong xăng phải có 5% các nhiên liệu có thể tái tạo, trong đó có
ethanol. Brazil đang là nƣớc mà 90% các ô tô mới đã đƣợc lắp thiết bị sử dụng xăng
ethanol.

3


Bảng 1.1: Lượng cồn tiêu thụ bình quân ở một số quốc gia năm 2017
(Nguồn: World Health Organization, 2017)
Hạng

Quốc gia

1

Lithuania

Lƣợng cồn tiêu thụ bình qn
(lít/ngƣời trên 15 tuổi )
18,2

2

Belarus

16,4

3

Liên Bang Nga

15,9

4

Cộng hịa Mondavie

13,9

5

Cộng hịa Séc

13,7

6

Bun-ga-ri

13,6

7

Bỉ

13,2

8

Estonia

12,8

9

Hungary

12,3

10

Serbia

11,8

11

Pháp

11,7

12

Đức

11,3

13

Slovenia

11,3

14

Luxembourg

11,1

Với tất cả những thơng tin đƣợc đƣa ra ở trên, chúng ta có thể khẳng định
rằng, sản lƣợng cồn toàn cầu sẽ tăng lên nhanh chóng trong những năm tới cùng với
sự gia tăng của nhu cầu sử dụng các đồ uống có cồn nói riêng và phục vụ cho các
ngành cơng nghiệp khác nói chung.
I.1.2. Tại Việt Nam

I.1.2.1. Tình hình sản xuất cồn tại Việt Nam:
Việt Nam là quốc gia về nông nghiệp nên có rất nhiều tiềm năng phát triển về
sản xuất cồn. Nhiều loại cây trồng nhƣ: gạo, sắn, mía, … là nguồn ngun liệu
chính để sản xuất cồn thì ở Việt Nam có rất nhiều vùng đất phù hợp để trồng những
loại cây này. Tại việt nam cồn chủ yếu đƣợc sản xuất để dùng trong thực phẩm, y
tế, nhiên liệu,…
4


Ngày 12/6/2016, Bộ trƣởng Bộ Công Thƣơng đã ký quyết định số 3690/QĐBTC về việc phê duyệt ―Quy hoạch phát triển ngành Bia- Rƣợu- Nƣớc giải khát
Việt Nam đến năm 2025, tầm nhìn đến năm 2035‖. Trong đó nêu lên quan điểm cụ
thể là: Áp dụng công nghệ, thiết bị tiên tiến trong ngành sản xuất bia, rƣợu, nƣớc
giả khát để nâng cao chất lƣợng sản phẩm, giảm tiêu hao nguyên, vật liệu, năng
lƣợng, nâng cao năng lực cạnh tranh của doanh nghiệp và sản phẩm; tập trung xây
dựng một số thƣơng hiệu quốc gia đối với sản phẩm bia, rƣợu, nƣớc giải khát để
cạnh tranh hiệu quả trong tiến trình hội nhập kinh tế quốc tế. Với mục tiêu tốc độ
tăng trƣởng giá trị sản xuất cơng nghiệp tồn ngành giai đoạn 2016-2020 đạt 5,8
%/năm, giai đoạn 2021-2025 đạt 4,6 %/năm, giai đoạn 2026-2035 đạt 4 %/năm.
Đến năm 2020, sản lƣợng sản xuất đạt 4,1 tỷ lít bia, 350 triệu lít rƣợu ( trong đó
rƣợu sản xuất cơng nghiệp đạt 122,5 triệu chiếm 35%); 6,8 tỷ nƣớc giải khát, kim
ngạch xuất khẩu đạt 450 triệu USD. Đến năm 2035, sản lƣợng sản xuất đạt 5,5 tỷ lít
bia, 350 triệu lít rƣợu (trong đó rƣợu sản xuất cơng nghiệp chiếm 50% tƣơng đƣờng
với 175 triệu lít); 15,2 tỷ lít nƣớc giải khát. kim ngạch xuất khẩu đạt 900 triệu USD
(Bộ Công Thƣơng, 2016)
Ngày 23/01/2015, tại Bộ Công Thƣơng, Hiệp hội Bia – Rƣợu – Nƣớc giải
khát Việt Nam đã tổ chức Hội nghị tổng kết công tác năm 2014 và triển khai nhiệm
vụ công tác năm 2015, đã báo cáo rằng rƣợu sản xuất công nghiệp đã đạt mức là 67
triệu lít ,chỉ đạt 50% so với mức đề ra vào năm 2020 vì vậy có thể thấy đƣợc tiềm
năng phát triển vẫn cịn lớn. (Bộ Cơng Thƣơng, 2014)
Năng suất của một số nhà máy cồn ở Việt Nam đƣợc trình bày trong bảng 1.2.

Bảng 1.2: Năng suất một số nhà máy sản xuất cồn tại Việt Nam.

Nhà
máy

Công ty
CP Bia,
Rƣợu Sài
Gịn Đồng
Xn

Cơng ty
CPViệt
Pháp Victory

Cơng ty
CP cồn
rƣợu Hà
Nội

Năng
suất
(l/năm)

1,500,000

1,200,000

10,000,000

5

Cơng ty CP
N iên liệu
Cơng ty
sin ọc
TNHH
Dầu k í
Tùng Lâm
miền Trung

100,000,000

Cơng ty
TNHH
Tùng
Lâm

76,000,000 76,000,000


Mục
đích sử
dụng
cồn
Địa
điểm
Ngun
liệu

Quy
trình

Cồn thực
phẩm

Cồn thực
phẩm

Cồn thực
phẩm

Cồn nhiên
liệu

Cồn nhiên
liệu

Cồn thực
phẩm

Phú Thọ

Hịa Bình

Bắc Ninh

Quảng Ngãi

Đồng Nai

Đồng Nai

Gạo

Gạo

Gạo

Sắn

Sắn

Ngơ

Dịch hố
riêng biệt,
đƣờng hố
và lên men
đồng thời

Dịch hoá
riêng biệt,
đƣờng hoá
và lên men
đồng thời

Dịch hoá,
đƣờng hoá
riêng biệt,

lên men
liên tục

Dịch hoá,
đƣờng hoá
riêng biệt,
lên men
liên tục

Dịch hoá, Dịch hoá
đƣờng
riêng biệt,
hoá và lên
đƣờng
men đƣợc hoá và lên
tiến hành men riêng
riêng biệt
biệt

I.1.2.2. Tình hình tiêu thụ cồn tại Việt Nam
Cồn đƣợc sử dụng ở Việt nam phần lớn đƣợc tiêu thụ dƣới dạng cồn thực
phẩm hay rƣợu. Do đời sống của ngƣời dân đƣợc cải thiện nên nhu cầu sử dụng
rƣợu cũng tăng theo, các sản phẩm rƣợu đa dạng và phong phú hơn trƣớc rất nhiều.
Tuy nhiên, một lƣợng rƣợu tiêu thụ lớn đƣợc cung cấp bởi các cơ sở sản xuất thủ
công. Các cơ sở sản xuất thủ công này hiệu suất thu hồi không cao lại tốn kém năng
lƣợng gây lãng phí tài nguyên quốc gia. Một vấn đề quan trọng nữa là rƣợu nấu thủ
công không đảm bảo về vệ sinh an toàn thực phẩm. Rất nhiều tạp chất độc hại nhƣ
methanol, aldehit...không đƣợc tách ra gây ảnh hƣởng đến sức khỏe của ngƣời sử
dụng.
Để giải quyết đƣợc các vấn đề trên, đồng thời đáp ứng đƣợc nhu cầu sử dụng,

trong nƣớc, nhiều dự án nghiên cứu sản xuất cồn từ các nguồn nguyên liệu khác
nhau đã và đang đƣợc triển khai nhƣ sản xuất từ các nguyên liệu giàu cellulose, tinh
bột. Bên cạnh đó, nhiều dự án nghiên cứu nhằm tối ƣu hóa q trình sản xuất cồn
cũng đƣợc quan tâm nhằm giảm chi phí sản xuất, tăng sản lƣợng cồn và giảm giá
thành sản phẩm.

6


I.2. Các công nghệ sản xuất cồn:
I.2.1. Các nguyên liệu
I.2.1.1. Nguồn ngun liệu chính:
Cồn có thể đƣợc sản xuất bằng con đƣờng tổng hợp hóa học hoặc bằng lên
men. Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất cồn bằng phƣơng pháp lên men là các
nguyên liệu chứa đƣờng (rỉ đƣờng, củ cải đƣờng...), tinh bột (gạo, lúa, ngô, sắn...),
hoặc cellulose (rơm, rạ...).
a. Nguyên liệu chứa đƣờng:
Những nguyên liệu chứa đƣờng giúp cho q trình lên men dễ dàng hơn nhƣ
là mía, củ cải đƣờng và rỉ đƣờng. Rỉ đƣờng chính là nguồn nguyên liệu quan trọng
trong sản xuất cồn ở rất nhiều quốc gia nhƣ: Brazil, Cuba, Ấn Độ… Tại Việt Nam,
chúng ta thƣờng sử dụng những nguyên liệu đó để sản xuất đƣờng, mì chính hay tạo
sinh khối nấm men. Trên thực tế, việc sử dụng những nguyên liệu này để sản xuất
cồn tại Việt Nam khơng cịn đƣợc sử dụng rộng rãi nữa.
b. Nguyên liệu chứa cellulose:
Nguồn sinh khối chứa cellulose là một trong những nguồn nguyên liệu tái tạo
phổ biến nhất trên trái đất, và đặc biệt là một trong những nguồn rẻ nhất. Việc sản
xuất cồn từ nguồn nguyên liệu này sẽ cho phép đáp ứng một phần nhu cầu năng
lƣợng toàn cầu, mà hiện nay chủ yếu đƣợc đảm bảo bởi các sản phẩm dầu khí, mở
ra những cơ hội mới đối với ngành nông nghiệp. Đặc biệt tại Việt Nam, những phụ
phẩm nông nghiệp và của ngành cơng nghiệp thực phẩm rất đa dạng, ví dụ nhƣ rơm

rạ hay bã mía. Vì vậy, chúng ta có một tiềm năng rất lớn để phát triển việc sản xuất
cồn sinh học từ nguồn nguyên liệu này.
Tuy nhiên, với cấu trúc bao gồm cellulose, hemi-cellulose và lignin, cellulose
có một cấu trúc rất bền và khó bị phá vỡ. Hơn nữa, việc chuyển hóa nguyên liệu
này thành đƣờng lên men đƣợc là hết sức khó khăn và tốn kém. Do vậy, hiệu suất
thu hồi cũng nhƣ hàm lƣợng cồn thu đƣợc là thấp. Trên thực tế, ngƣời ta coi
cellulose là nguồn nguyên liệu của tƣơng lai.

7


c. Nguyên liệu chứa tinh bột:
Công nghệ sản xuất cồn từ nguồn nguyên liệu chứa tinh bột là phƣơng pháp
lâu đời và phổ biến nhất trên thế giới. Có rất nhiều nguyên liệu chứa tinh bột nhƣ
ngô, gạo, gạo nếp, sắn, lúa mì, khoai tây… Tại Việt Nam, nguyên liệu đƣợc sử
dụng phổ biến hơn cả là gạo tẻ, sắn, ngơ và gạo nếp.
45100

46000

Sản lƣợng (ng n tấn)

44100
44000

43600

42324

42000

40000

38950

38000
36000

35832

35943

2005

2007

34000
32000
30000
2009

2011

2013

2015

2016

Năm
Hình 1.2: Biểu đồ sản lượng lúa gạo Việt Nam 2005-2016

(Nguồn: theo số liệu của Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn)
Trong đề tài này, chúng tôi sử dụng nguyên liệu là gạo với đặc điểm hàm
lƣợng tinh bột cao (70-80%w/w) và cồn sản xuất từ gạo đƣợc sử dụng trong công
nghiệp thực phẩm để sản xuất những đồ uống có cồn chất lƣợng cao điển hình là
nhà máy sản xuất cồn của Công ty cổ phần cồn rƣợu Hà Nội (HALICO) sử dụng
gạo làm nguyên liệu để sản xuất cồn phục vụ để pha chế cho các sản phẩm rƣợu cao
cấp của công ty.
Gạo sử dụng trong công nghiệp sản xuất rƣợu cồn thƣờng ở dạng bột. Kích
thƣớc của hạt tinh bột trong gạo từ 2-10 µm, hàm lƣợng tinh bột (70- 80%w/w),
protein (5-9%), lipid (0,4-0,6%), cellulose (0,6-0,8%). Tinh bột gạo gồm có hai loại
: amylose (13-35%) và amylopectin chiếm trên 65% tùy thuộc vào từng loại gạo.
Theo ―Quy hoạch tổng thể phát triển sản xuất ngành nông nghiệp đến năm
2020 và tầm nhìn đến 2030” do bộ Nơng Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn duyệt

8


năm 2012, Việt Nam có hai vựa lúa chính là đồng bằng sông Hồng và đồng bằng
sông Cửu Long, với sản lƣợng hàng năm đạt trên 40 triệu tấn và trong tƣơng lai con
số này sẽ đạt trên 43 triệu tấn bên cạnh đó qũy đất sản xuất lúa sẽ luôn đảm bảo ổn
định là 3.821 triệu ha (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2012). Các con số
trên cho thấy, gạo là nguyên liệu có nguồn cung dồi dào và ổn định trong sản xuất
cồn nói riêng và tiêu dùng nói chung ở nƣớc ta trong nhiều năm tới.
I.2.1.2. Nấm men
Nấm men là thành phần quan trọng bậc nhất trong công nghệ sản xuất cồn,
chủng nấm men đƣợc sử dụng rộng rãi và biết đến nhiều nhất là Saccharomyces
cerevisiae.
Trong sản xuất cồn, thƣờng sử dụng nấm men Saccharomyces cerevisiae
thuộc họ Endomycetaceae. Các loại nấm men này thƣờng có hình cầu, hình ovan,
elip, có kích thƣớc khoảng 5-6 đến 10-14

. Do đó có thể quan sát đƣợc dƣới

kính hiển vi quang học. Thuận lợi cho việc xác định tổng số tế bào nấm men sống,
tỷ lệ tế bào chết và nảy chồi.
Các tính chất đặc trƣng của nấm men Saccharomyces cerevisiae sử dụng trong
sản xuất cồn là:
- Nhiệt độ tối ƣu là 28-30 , pH tối ƣu là 4-5.
- Tốc độ phát triển nhanh
- Lên men đƣợc nhiều loại đƣờng khác nhau và đạt đƣợc tốc độ lên men
nhanh, càng triệt để các tốt đồng thời phải ổn định, tạo ít sản phẩm trung gian.
- Chịu đƣợc nồng độ lên men cao, có thể chịu đƣờng nồng độ đƣờng lên tới 16
– 18 %. Đồng thời ít bị ức chế bởi những sản phẩm của sự lên men.
- Có thể chịu đƣợc những thay đổi của môi trƣờng trong điều kiện sản xuất
nhƣ nhiệt độ, nồng độ đƣờng, nồng độ cồn, pH…
I.2.1.3. Các chất dinh dưỡng
a. Nguồn nitơ
Urê
9


- Urê là một hợp chất hữu cơ của cacbon, nitơ, oxy và hydro, với công
thức CON2H4 hay (NH2)2CO.
- Urê là tinh thể khơng màu, nhiệt độ nóng chảy,7

, tan tốt trong nƣớc,

ethanol, ammoniac lỏng, ít tan trong ete, khơng tan trong chloroform. Khi tan trong
nƣớc nó sẽ tạo thành amoniac NH3 và CO2. Đây là dạng nitơ mà nấm men có thể
đồng hóa tốt nhất. (Ingledew, 2009)

b. Nguồn photpho
Nguồn photpho đƣợc sử dụng là Kali hydrophotphat (KH2PO4). Nó có chứa
52% P2O5 và 34% K2O. Đó là nguồn cung cấp Photpho cho nấm men. (Ingledew,
2009)
I.2.1.4. Enzym:
Dựa vào bản chất và khả năng ứng dụng của các enzym. Cho thấy, các nhóm
enzym sau có thể dùng trong sản xuất cồn ở nồng độ chất khơ cao theo phƣơng
pháp đƣờng hóa và lên men đồng thời.
a. Enzym amylase
+ Enzym alpha- amylase:
Mục đích: Phân cắt tinh bột thành các chuỗi dextrin và giảm độ nhớt khối dịch
trƣớc đƣờng hóa và lên men (Lê Ngọc Tú, 2002)
Enzym này có khả năng phân cắt các liên kết - 1,4- glucoside nằm ở phía
trong phân tử cơ chất (ở đây là tinh bột) một cách ngẫu nhiên, không theo một trật
tự nào tạo thành các dextrin và oligosaccharide hịa tan. Enzym Alpha- amylase
khơng chỉ thủy phân hồ tinh bột mà nó cịn thủy phân cả hạt tinh bột nguyên nhƣng
với tốc độ rất chậm.
Nguồn thu nhận của enzym alpha amylase là từ tụy tạng động vật, thực vật thì
từ đại mạch và lúa nhƣng chủ đạo hơn cả là từ nguồn vi sinh vật: nấm mốc (A.
niger, A. oryzase, A. awamori), nấm men (Candida,Saccharomyces)

10


Một số chế phẩm enzym alpha-amylase thƣơng mại thƣờng đƣợc sử dụng
trong công nghệ sản xuất cồn là: Liquozyme, Termamyl của hãng Novozymes,
Spezyme Alpha của hãng Dupont, ,..
b. Enzym glucoamylase
Mục đích: Chuyển hóa các sản phẩm sau q trình dịch hóa là các dextrin và
oligosaccharide thành đƣờng glucose (Lê Ngọc Tú, 2002)

Enzym này có khả năng thủy phân liên kết

- 1,4- glucoside trong các

polysaccharide . Ngồi ra, glucoamylase cịn có khả năng phân cắt

- 1,6-

glucoside. Sản phẩm cuối cùng trong hoạt động là glucose.
Một số chế phẩm enzym gluco-amylase thƣơng mại thƣờng đƣợc sử dụng
trong công nghệ sản xuất cồn là: Spirizyme của hãng Novozymes, Distillase ASP
của hãng Dupont, ,..
c. Enzym glucanase
Mục đích đƣa enzym này vào là kết hợp với alpha amylase làm giảm độ nhớt
của khối dịch gây ra bởi các -glucan.(Lê Ngọc Tú, 2002)
Enzym có khả năng thủy phân -glucan ( 1,4 beta; 1,3 beta glucan) thành các
oligosaccharide có 3-5 gốc glucose có khả năng hịa tan trong nƣớc.
Một số chế phẩm enzym -glucanase thƣơng mại thƣờng đƣợc sử dụng trong
công nghệ sản xuất cồn là: Viscozyme của hãng Novozymes, Optimash của hãng
Dupont,...
d. Enzym protease
Enzym thủy phân có khả năng cắt mối liên kết peptide (-CO-NH-) trong các
phân tử polypeptide, protein và một số cơ chất khác tƣơng tự thành các axit amin tự
do hoặc các peptide phân tử thấp.(Lê Ngọc Tú, 2002). Nguồn chế phẩm enzym
protease thƣơng mại thƣờng đƣợc sử dụng trong công nghệ sản xuất cồn là:
Neutrase của Novozymes và Fermgen của hãng Dupont.
I.2.2. Công nghệ sản xuất cồn
Cho tới nay các nhà máy sản xuất cồn bằng phƣơng pháp lên men với nguồn
nguyên liệu là tinh bột tại Việt Nam vẫn sử dụng chủ yếu là công nghệ sản xuất

11


truyền thống. Tuy nhiên, cơng nghệ này cịn tồn tại nhiều hạn chế nhƣ tốn năng
lƣợng, tốn thiết bị, nguy cơ bị nhiễm tạp trong q trình lƣu chuyển. Chính vì vậy
đã từ những năm 2007 trên thế giới đã có những nghiên cứu để thay đổi, cải tiến
cơng nghệ này (Alain A Vertès, 2007). Sau quá trình nghiên cứu các nhà khoa học
đã đƣa ra thêm đƣợc hai loại cơng nghệ sản xuất cồn có thể khắc phục đƣợc các
nhƣợc điểm của cơng nghệ truyền thống đó là:
- Sản xuất cồn theo cơng nghệ Đƣờng hóa Lên men đồng thời (SSF)
- Sản xuất cồn theo cơng nghệ Dịch hóa Đƣờng hóa Lên men đồng thời
(SLSF)
Ngun liệu

Ngun liệu

Ngun liệu

Hịa bột và nước
(<250g/l)

Hịa bột và nước
(<250g/l)

Hịa bột và nước
(<250g/l)

Dịch hóa
o
95 – 105 C,1h

Dịch hóa
o
95 – 105 C,1h

Đường hóa
o
60 C,30p

Lên men
o
30 C,72h

Đường hóa
+
Lên men
đồng thời
o
ở 30 C,
72h - 96h

Chưng cất

Chưng cất

Chưng cất

Ethanol

Ethanol

Ethanol

Dịch hóa
+
Đường hóa
+
Lên men
đồng thời
o
ở 30 C,
72h - 96h

a. Truyền thống
b. SSF
c. SLSF
nh
: Các công nghệ sản xuất cồn phổ biến trên thế giới và tại Việt Nam

12


I.2.2.1. Công nghệ sản xuất cồn truyền thống
Sơ đồ quy trình sản xuất cồn truyền thống đƣợc trình bày trong hình 1.4.

nh 1.4: Sơ đồ quy trình sản xuất cồn theo phương pháp truyền thống
Q trình sản xuất cồn có thể chia thành các giai đoạn chính sau (Nguyễn
Đình Thƣởng, 2007):
- Chuẩn bị dịch đường lên men: bao gồm nghiền và nấu nguyên liệu để thu
đƣợc dịch cháo chứa tinh bột hịa tan, đƣờng hóa dịch cháo để biến tinh bột hòa tan

thành đƣờng rồi làm lạnh đến nhiệt độ lên men.
- Chuẩn bị men giống và tiến hành lên men: Nhằm chuyển hóa đƣờng thành
rƣợu và CO2 dƣới tác dụng của nấm men.
- Xử lý dịch lên men: nhằm tách rƣợu và các chất bay hơi khỏi dịch dấm chín
sau đó đem tinh luyện cồn thơ để cuối cùng thu nhận đƣợc cồn tinh chế.
Các cơng đoạn chính (Nguyễn Đình Thƣởng, 2007):
- Dịch hóa: Trong các dạng ngun liệu nhƣ gạo, ngô, khoai, sắn… hạt tinh
bột luôn nằm trong các màng tế bào. Khi nghiền, chỉ một phần các màng đó bị phá
vỡ, phần lớn màng tế bào cịn lại sẽ ngăn cản sự tiếp xúc của các enzym amylase

13


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 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 dịch.
- Đƣờng hóa: Sau khi dịch hóa xong, hạt tinh bột trong dịch cháo đã chuyển
sang trạng thái hòa tan, nhƣng chƣa thể lên men trực tiếp để biến thành rƣợu đƣợc,
mà phải trải qua quá trình thủy phân do xúc tác của enzym glucoamylase để tạo
thành đƣờng. Quá trình này có vai trị quan trọng trong cơng nghệ sản xuất cồn
etylic bởi nó quyết định hiệu suất thu hồi rƣợu do giảm bớt hoặc gia tăng đƣờng và
tinh bột sót sau lên men .
- Lên men: Dƣới tác dụng của nấm men, đƣờng sẽ đƣợc chuyển hóa thành
rƣợu và khí cacbonic cùng với nhiều sản phẩm trung gian khác. Lên men xong, thu
đƣợc hỗn hợp gồm rƣợu - nƣớc – bã, gọi là dịch dấm chín hay cơm hèm .
- C ƣng cất: Là quá trình tách rƣợu và các tạp chất dễ bay hơi nhƣ: este,
aldehyt, alcol cao phân tử… khỏi dấm chín. Kết quả là nhận đƣợc rƣợu thô hay cồn
thô. Tinh chế hay tinh luyện là q trình tách các tạp chất khỏi cồn thơ và nâng cao
nồng độ cồn . Tuy nhiên, quy trình truyền thống có một số hạn chế nhƣ sau:
+ Tiêu thụ một lƣợng lớn năng lƣợng cho q trình dich hóa: gia nhiệt dich từ

300C lên 95-1050C và duy trì dịch cháo ở nhiệt độ đó trong vịng 60 phút.
+ Tổn thất một lƣợng đƣờng và axit amin do phản ứng Maillard.
+ Cần một lƣợng lớn nƣớc làm nguội đồng nghĩa với lƣợng nƣớc thải sinh ra
nhiều gây tốn kém chi phí xử lý nƣớc.
+ Cần nhiều thời gian để hạ nhiệt sau cơng đoạn dịch hóa và đƣờng hóa.
+ Tốn kém chi phí đầu tƣ thiết bị ban đầu do các q trình dịch hóa, đƣờng
hóa và lên men ở trong các thiết bị khác nhau.
Nhằm khắc phục những hạn chế trên của quy trình sản xuất cồn truyền thống,
các nhà khoa học đã tiến hành nhiều nghiên cứu để tìm ra các phƣơng pháp mới.

14


I.2.2.2. Quy trình sản xuất cồn bằng cơng nghệ đường hóa và lên men đồng
thời (SSF)
Quy trình sản xuất cồn theo phƣơng pháp Đƣờng hóa và Lên men đồng thời là
quy trình ứng dụng một số enzym mới giúp quá trình dịch hóa tốn ít năng lƣợng
hơn bên cạnh đó cơng đoạn đƣờng hóa và lên men đƣợc diễn ra đồng thời, trong
một thiết bị ở 300C, gồm 3 bƣớc chính: bƣớc 1 là dịch hóa, bƣớc 2 là đƣờng hóa và
lên men đồng thời và bƣớc 3 là chƣng cất thu hồi cồn (Sriroth Klanarong,
Piyachomkwan, Wanlapatit, & Nivitchanyong, 2010).

nh 1.5: Sơ đồ quy trình sản xuất cồn theo phương pháp SSF
-Q trình dịch hóa: Đƣợc tiến hành ở nhiệt độ 850C thay vì nhiệt độ sơi nhƣ
q trình thơng thƣờng. Do đó, các hãng đƣa ra 2 loại enzym α- amylase và βglucanase để thủy phân màng tinh bột, và chuyển tinh bột thành maltodextrin, pH
của dịch đƣợc điều chỉnh trong khoảng từ 5,0 đến 6,0 và là pH thích hợp cho enzym
hoạt động và thời gian phản ứng là 1-2 giờ. Sau khi dịch hóa đƣợc làm nguội và
chuyển sang giai đoạn đƣờng hóa và lên men đồng thời .
- Đƣờng óa và lên men đồng thời : Sau khi dịch hóa, dịch cháo đƣợc làm
nguội và bổ sung đồng thời enzym đƣờng hóa, nấm men và urea - chất hỗ trợ nấm

men phát triển để tiến hành đƣờng hóa và lên men đồng thời ở nhiệt độ khoảng

15


300C. Q trình đƣờng hóa sẽ diễn ra song song với quá trình lên men, lƣợng đƣờng
đƣợc tạo ra bao nhiêu, nấm men sẽ sử dụng bấy nhiêu. Sau đó, đƣờng tiếp tục đƣợc
tạo ra, và nấm men tiếp tục sử dụng đƣờng cho đến khi lƣợng tinh bột trong dịch
chuyển hóa hết thành đƣờng tối đa có thể. Quá trình lên men kết thúc khi dịch lên
men đã cạn đƣờng.
Ƣu điểm khi tiến àn quá tr n đƣờng óa và lên men đồng thời:
- Do không phải tiến hành q trình đƣờng hóa riêng lẻ ở nhiệt độ 600C trong
30 phút, nên tiết kiệm đƣợc một phần năng lƣợng, rút ngắn thời gian sản xuất cũng
nhƣ giảm thiểu tối đa hao hụt và lây nhiếm do quá trình chuyển thiết bị.
- Trong q trình đƣờng hóa và lên men đồng thời, nồng độ đƣờng ban đầu
khơng cao, do đó khơng gây ảnh hƣởng ức chế đến q trình sinh trƣởng và phát
triển của nấm men nhƣ quá trình sản xuất cồn truyền thống.
- Trong thời gian đƣờng hóa và lên men đồng thời, đƣờng khử liên tục đƣợc
tao thành, đủ cung cấp cho các hoạt động chuyển hóa của nấm men, và giảm thiểu
đƣợc sự nhiễm tạp vi sinh vât lạ cũng nhƣ sự tạo thành các sản phẩm phụ, nhờ đó
làm tăng hiệu suất của q trình lên men (Sriroth Klanarong et al., 2010).
Tuy nhiên, quá trình này vẫn phải tiêu tốn nhiệt lƣợng khá lớn cho quá dịch
hóa và một lƣợng nƣớc khơng nhỏ cho q trình làm nguội dịch (Sriroth Klanarong
et al., 2010).

16