Đề tài Công nghệ lên men Rum

Công nghệ le ân men Lên men Rum GVHD:PGS.TS.Lê Văn Việt Mẫn Trang 3 I. Nguyên liệu làm mơi trường lên men rượu Rum: 1. Giới thiệu về rượu Rum: Rum là loại rượu cĩ nồng độ cao và cĩ mùi thơm gây ấn tượng mạnh nhất. Mùi thơm vừa đặc trưng cho nguyên liệu đầu, vừa là tập hợp những este thơm từ những acid hữu cơ như acid axetic, acid butilic, acid caproic, acid valeric, acid heptylic… Rum được thu nhận bằng cách chưng cất dịch lên men từ dịch đường mía hoặc mật đường mía. Lịch sử của rượu rum bắt đầu cùng với các cuộc phiêu lưu xâm chiếm thuộc địa của Đế quốc Tây ban nha,tại vùng đảo West Indies (tức vùng biển Caribbean, nằm giữa Trung và Bắc Mỹ). Nguyên nhân: mía là loại nơng sản đầu tiên họ khám phá ra ở vùng này. Giới uống rum đầu tiên là các nhà phiêu lưu mạo hiểm, nhất là hải tặc. Vì thế, thời đĩ người ta thường gọi rượu rum là “rượu của hải tặc”. Về sau rum đã trở thành thức uống phổ biến trên thế giới. 2. Nguyên liệu sản xuất rum: Rum thường được sản xuất từ mật rỉ đường mía.  Mật rỉ đường mía : là một hỗn hợp khá phức tạp chứa đựng nhiều đường khơng kết tinh, chứa các hợp chất Nitơ, vitamin, các hợp chất vơ cơ, chất kích thích sinh trưởng, chất kìm hãm sự sinh trưởng của vi sinh vật ( SO2, hydro oxymethylfurfurol), vi sinh vật tạp nhiễm … Mật rỉ đường cĩ màu nâu sậm, mầu này rất khĩ bị phá huỷ trong quá trình lên men. Màu bám vào sinh khối và sản phẩm do đĩ việc tách màu khĩ khăn và tốn kém. Tuy nhiên đây lại là mơi trường giàu nguồn Cacbon, cung cấp nguồn dinh dưỡng cho vi sinh vật phát triển và là loại nguyên liệu rẻ tiền và dễ kiếm. Thành phần hố học của mật rỉ đường mía: Chất khơ (%khối lượng mật rỉ) 80-85 Đường tổng (%khối lượng chất khơ) 48-56 Chất hữu cơ khác (%khối lượng chất khơ) 9-12 Sucrose (%khối lượng chất khơ) 32-45 Glucose (%khối lượng chất khơ) 5-11 Frutose (%khối lượng chất khơ) 6-15 Nitơ tổng (%khối lượng chất khơ) 0.3-0.5 Tro (%khối lượng chất khơ) 7-11 pH 4.5-6.0 Thành phần tro rỉ đường mía (% tổng khối lượng tro) : K2O 30-50; Na2O 0.3-9.0; CaO 7-15; MgO 2-14; P2O5 0.5-2.5; SiO2 1-7 và các khống khác. Ngồi ra trong rỉ đường cịn cĩ một số vitamin (tính theo microgam trên một gam rỉ đường) như sau: Thiamine : 8.3 Folic acid : 0.038 Riboflavin : 2.5 Pyridoxine : 6.5 Nicotimic acid: 21.0 Biotin : 12.0 Pantothenic acid : 21.4 Những ưu điểm của mật rỉ đường mía:  Giá rẻ  Khối lượng lớn, dồi dào  Sử dụng tiện lợi  Nguồn cung cấp khá phổ biến Công nghệ le ân men Lên men Rum GVHD:PGS.TS.Lê Văn Việt Mẫn Trang 4 Chặt ép Lọc Cơ đặc 2 3 4 5 Làm sạch Mía 1 Mật rỉ đường  Đặc biệt ở nước ta khơng phạm đến chính sách lương thực  Cơng nghệ sau thu hoạch mía: Cây mía→ Thu hoạch → Vận chuyển →Xử lý→Bảo quản.  Xử lý cây mía sau khi thu hoạch: Hình 1. Cây mía (1) Làm sạch sơ bộ cây mía. - Mía ở dạng cây, khi thu mua từ các ruộng mía cần được chặt bỏ phần ngọn và phần rễ. Thân cây thường dính bùn đất bẩn nên cần tuốt sơ thân mía và rửa bằng nước để làm trơi đi bụi bẩn. Mục đích cơng nghệ:  Chuẩn bị cho quá trình quá trình ép .  Bảo quản: làm sạch sơ bộ sẽ làm rửa trơi đi lớp bụi bẩn, giảm lượng vi sinh vật bám trên cây mía, tăng thời gian bảo quản mía trong kho. Thiết bị : cĩ thể sử dụng bể rửa hoặc thiết bị xối nước trực tiếp lên cây mía. (2) Chặt mía thành từng khúc vừa phải đồng thời cĩ thể chuốt bớt lớp vỏ cứng bên ngồi làm Hình2. Mật rỉ đường mía các tế bào chứa nước đường lộ ra. Tách bã Đường mật Công nghệ le ân men Lên men Rum GVHD:PGS.TS.Lê Văn Việt Mẫn Trang 5 Mục đích : chuẩn bị cho quá trình ép. (3) Ép : là tác động lực cơ học vào vật liệu làm vật liệu bị biến dạng trên vật cản nhằm phân chia pha lỏng - rắn trong vật liệu. Mục đích của quá trình:  Khai thác : dùng lực ép làm cho các tế bào chứa nước đường trong thân mía bị phá thủng, nước đường chảy ra ngồi.  Bảo quản: do khơng cịn độ hổng khơng khí, khi bảo quản ít bị thay đổi, kéo dài thời gian bảo quản. Các biến đổi:  Vật lí: biến đổi về cấu trúc, giảm độ xốp, …  Hĩa lí; cĩ sự biến đổi pha đặc thành pha lỏng.  Hĩa học: tổn thất vitamin, cĩ khả năng oxi hĩa mạnh hơn. Trong ép mía vi sinh vật dễ tác động làm hỏng khối sản phẩm sau khi ép. Trong trường hợp này thường cho vơi vào nước mía sau khi ép. Ngồi ra trong dung dịch sau khi ép cĩ thể cịn lại xơ, bã, xác tế bào gây ảnh hưởng khơng tốt đến các quá trình cơng nghệ sau. Sau quá trình ép ta được dịch nước mía cĩ mầu sẫm và đục chứa khoảng 5,5% đường saccharose, 2,5% đường nghịch đảo và 2,6% các chất khơng đường. Độ pH 5,4 - 5,6. Các chất khơng đường gồm phần hữu cơ và phần khống.  Các hợp chất hữu cơ hồ tan chứa albumin và các sản phẩm thuỷ phân như pepton, axit amin và amid. Các axit hữu cơ như malic, xitric, oxalic, fumaric, gluconic, các chất tanin, pectin, xilan và caramen.  Phần chất khống cĩ các muối phosphate, sulphate, silicat, cloride. Chất tro chủ yếu K, P, Ca, Na, Fe... Phương pháp và thiết bị: Cĩ thể thực hiện theo phương pháp sau: Mía water Bã Nước mía hỗn hợp Hình 3. Sơ đồ ép ướt (ép mía cĩ ép lại và thẩm thấu ) Thường bơm dung dịch và nước vào ngay khi nguyên liệu vừa ra khỏi máy ép. Khi ép ướt cần chú ý đến các điều kiện như nhiệt độ cần khoảng 40-600C để tăng hiệu suất tách dịch lỏng và tránh các phản ứng xảy ra ở nhiệt độ cao dẫn đến giảm chất lượng dung dịch. (4) Lọc : là phân riêng hỗn hợp khơng đồng nhất qua lớp lọc, dịch nước mía ép qua lọc để tách cặn bã thơ, bã được giữ trên lớp lọc,dung dịch chui qua lớp lọc dưới áp suất dư so với áp suất bên dưới vật ngăn. Áp suất này được tạo ra do áp suất thủy tĩnh của lớp chất lỏng trên vật ngăn hoặc do bơm. Mục đích của quá trình: làm sạch, nâng cao chất lượng sản phẩm. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình : Công nghệ le ân men Lên men Rum GVHD:PGS.TS.Lê Văn Việt Mẫn Trang 6 VL Xử lí LỌC Rửa bã - Chênh lệch áp suất (ΔP) là động lực của quá trình lọc :  Sự chênh lệch áp suất tăng tốc độ lọc tăng nhưng cĩ giới hạn.  Nếu sự chênh lệch áp suất là lớn nhất thì bã bị nén chặt,các ống mao quản bị thu hẹp lại, lúc đĩ tốc độ lọc tăng chậm sau đĩ sẽ giảm đi,chất lỏng khơng chui qua được lớp lọc. Mặc khác khi sự chênh lệch áp suất tăng quá cao cĩ thể làm rách vải lọc và phá vỡ lớp vật ngăn gây bất lợi.  Tùy theo phương pháp lọc ta khống chế giá trị chênh lệch áp suất khác nhau. - Tính chất của cặn lọc :  Loại bã khơng nén được  Loại bã nén được  Nếu cặn xốp độ nhớt giảm, lọc nhanh. Khi cặn nhỏ, dẻo, độ nhớt cao thì khĩ lọc. Cĩ thể giảm độ nhớt của dung dịch bằng cách tăng nhiệt độ trước khi lọc hoặc cĩ thể sử dụng chất trợ lọc (diatomite) - Tính chất lớp vật ngăn và bề dày của nĩ cũng ảnh hưởng đến tốc độ lọc.Thường sử dụng lớp vật ngăn xốp, mỏng và dễ thay thế ( vải lọc, màng xốp, tơ nhân tạo, cát sỏi ..) Thiết bị: Sơ đồ hệ thống lọc huyền phù: T 0 Chất trợ lọc P t/c lớp lọc Dung dịch η t/c cặn lọc Nước rửa bã Bã Hình 4. Sơ đồ hệ thống lọc huyền phù (5) Cơ đặc nước mía : là quá trình nâng cao nồng độ chất khơ nước mía bằng phương pháp bay hơi. - Nếu lên men dịch nước mía ép với nồng độ 9-11% (S) khơng cĩ hiệu quả vì chưng cất tốn nhiều hơi. Trong sản xuất rượu Rum cần dùng dịch đường cĩ độ đường 14-160(S). Ngồi ra để chủ động trong sản xuất và để bảo quản được lâu 6-9 tháng người ta cơ đặc dịch đường đến 60-65% (S). Mục đích :  chuẩn bị cho những quá trình lên men.  bảo quản do tăng nồng độ dung dịch nên hạn chế sự phát triển của vi sinh vật và kéo dài thời gian bảo quản. - Sau quá trình này ta được một dung dịch sền sệch gọi là syrup, gồm 95% đường mật và 5% bột mía nằm ở phía trên. Đường mật dùng để làm các loại đường, cịn bọt mía (cịn gọi là mật rỉ từ đường mía) được tách ra và dùng để cho lên men, sau khi cất nấu sẽ cho rượu rum. Công nghệ le ân men Lên men Rum GVHD:PGS.TS.Lê Văn Việt Mẫn Trang 7 - Để xử lý mật rỉ đường mía ta cĩ thể dùng :  acid sulfuric đậm đặc (3.5kg/tấn mật rỉ), khuấy đều, nhiệt dộ thường: 24h xử lý.  acid sulfuric đậm đặc (3.5kg/tấn mật rỉ), khuấy đều, 850C,ly tâm: 6h xử lý.  acid sulfuric đậm đặc (3.5kg/tấn mật rỉ), khuấy đều, 120-1250C, pH=4, ly tâm: rất nhanh. - Bổ sung nguồn N cùng các chất kháng khuẩn, khuấy đều. Nguồn Nitơ là urê hoặc amoni sulfate. - Trong rỉ đường luơn cĩ mặt vi sinh vật với nồng độ rất lớn, thường gặp nhất là những vi sinh vật gây màng và gây chua, dẫn tới làm giảm chất lượng của rỉ đường. Vì vậy, trong sản xuất ta hay dùng fluosilicate natri 20/000 so với trọng lượng mật rỉ để bảo quản.  Chỉ tiêu chất lượng mật rỉ đường: Dịch đường lên men Rum cần thoả mãn:  Chỉ tiêu hĩa học : độ đường : 14-160 (S), chất khơ khơng ít hơn 75% khối lượng, hàm lượng saccharose từ 31- 50%, pH 4.5- 6.0 , hàm lượng Nitơ tổng khơng ít hơn 1.4%, số lượng vi sinh vật khơng quá 15000 VSV/ 1g nguyên liệu  Chỉ tiêu hĩa lý : pha rắn trong dịch mật rỉ giảm đáng kể.  Chỉ tiêu sinh học: lượng vi sinh vật : ít tốt  Chỉ tiêu cảm quan: độ sệt, màu vàng. 3. Chủng vi sinh vật lên men Rum: Trong sản xuất rượu Rum, người ta dùng nấm men được phân lập từ mía. Thường sử dụng: Schizosaccharomyces và Saccharomyces cerevisiae. Ngồi ra, lồi nấm men chìm Saccharomyces carlsbergensis cũng thường được sử dụng kết hợp với vi khuẩn butyric để lên men rum. Rượu Rum nặng thường được sản xuất từ nấm men Schizosaccharomyces. Loại nấm men này thường lên men trong dịch đường <10%, ngồi rượu etylic, cịn tạo được nhiều axit hữu cơ, este, aldehide và rượu bậc cao. Giới: Nấm Ngành: Ascomycota Dưới ngành: Taphrinomycotina Lớp: Schizosaccharomycetes Bộ: Schizosaccharomycetales Họ: Schizosaccharomycetaceae Giống: Schizosaccharomyces Lồi: S. pombe Hình 5. Schizosaccharomyces Nhĩm nấm men Saccharomyces cerevisiae lên men nhanh và cho hương vị nhẹ (dạng Rum Cuba). Vi khuẩn thuộc giống Saccharomyces, chúng cĩ khả năng hấp thụ các chất dinh dưỡng trong mơi trường nước mạch nha như các loại đường hồ tan, các hợp chất nitơ (các acid amin, peptit), vitamin và các nguyên tố vi lượng…qua màng tế bào. Sau đĩ, hàng loạt các phản ứng sinh hĩa mà đặc trưng là quá trình trao đổi chất để chuyển hố các chất này thành những dạng cần thiết cho quá trình phát triển và lên men của nấm men được tiến Công nghệ le ân men Lên men Rum GVHD:PGS.TS.Lê Văn Việt Mẫn Trang 8 hành. S. cerevisiae khơng chứa enzyme melibiase do đĩ khơng chuyển hố được đường melibioza, lên men được 1/3 lượng đường Raffinose do cĩ enzyme invertase. Raffinoza Galactoza - Glucoza + Fructoza Nấm men sử dụng trong sản xuất là nấm men thuần khiết và được nuơi cấy trong mơi trường dịch đường 10%, bổ sung 0,2% (NH4)2SO4. Giới: Nấm Ngành: Ascomycota Dưới ngành: Saccharomycotina Lớp: Saccharomycetes Bộ : Saccharomycetales Họ: Saccharomycetaceae Giống: Saccharomyces Lồi: S. cerevisiae Hình 6. Men Saccharomyces cerevisiae. Điều kiện để nuơi cấy nấm men giống ở nhiệt độ 30-320C, thời gian lên men là 48 giờ. Kết thúc quá trình lên men khi độ đường giảm xuống 5-60(S) và độ axit 1,50. Lượng nấm men giống thường được dùng là 10%. Lồi nấm men chìm S. carlsbergensis cũng thường được sử dụng trong sản xuất rum truyền thống. Ở lồi S. carlsbergensis cĩ chứa các gen MEL. Các gen này tạo ra enzym ngoại bào là a- galactosidaza (hay cịn gọi là melibiaza) cĩ khả năng chuyển hố đường melibioza. Do đĩ chúng cĩ khả năng lên men tồn bộ lượng đường raffinose. Nấm men chìm thường lên men ở nhiệt độ từ 7 – 150C. Khi kết thúc quá trình lên men chúng kết lắng xuống đáy thiết bị, do đĩ dễ tách sinh khối nấm men để tái sử dụng cho những mẻ tiếp theo. Hình 7. Men Saccharomyces carlsbergensis Vi khuẩn lên men butyric cũng được coi là vi sinh vật thuần khiết. Axit butyric cĩ vai trị tạo este butyrat – etylic là một trong những thành phần tạo hương đặc trưng của Rum. Vi khuẩn thường được dùng để lên men butyric là lồi granulobacter saccharobutylic. Loại Giới:: Fungi Ngành: Ascomycota Dưới ngành: Saccharomycotina Lớp: Saccharomycetes Bộ : Saccharomycetales Họ: Saccharomycetaceae Giống: Saccharomyces Lồi: S. carlsbergensis Công nghệ le ân men Lên men Rum GVHD:PGS.TS.Lê Văn Việt Mẫn Trang 9 vi khuẩn này cĩ hình que, bào tử cĩ hình bầu dục. Vi khuẩn lên men butyric thuộc loại kỵ khí bắt buộc. Mơi trường nuơi vi khuẩn: nồng độ 7-80 (Saccharomet), độ axit 0,250. Kết thúc khi đạt 5-60 (Saccharomet) và độ axit là 10. Nhiệt độ lên men 35-37 0C, thời gian 48 giờ. Lượng vi khuẩn giống bổ sung là 2-3% khi hàm lượng đường giảm xuống 5,5-6g/100ml. Hình 8.Vi khuẩn granulobacter saccharobutylic  Tiêu chí chọn giống :  Khơng cố khả năng sinh tổng hợp độc tố.  Cĩ khả năng sinh tổng hợp sản phẩm chính cao.  Cĩ khả năng thích nghi cao.Tốc độ sinh trưởng càng nhanh càng tốt, rút ngắn thời gian lên men, cho hiệu quả kinh tế cao.  Điều kiện nuơi cấy đơn giản, dễ dàng thích ứng với mơi trường nguyên liệu mật rỉ. Công nghệ le ân men Lên men Rum GVHD:PGS.TS.Lê Văn Việt Mẫn Trang 10 caramel 7 8 9 Chiết rĩt Sản phẩm rum 10 II. Quy trình cơng nghệ (đạt 6-7 % V ) Sản phẩm đầu Sản phẩm cuối Sản phẩm giữa O2 Mật rỉ đường mía Lên men Chưng cất phân đoạn ① Phối chế Lọc trong –ủ Lọc trong Pha lỗng, lọc Pha chế dịch lên men Ủ 3 4 2 1 6 Chưng cất phân đoạn 5 tách xác nấm men SP đầu SP cuối Nước Nấm men S.cerevisiae Vi khuẩn butyric (granulobacter) Nấ men S.cerevisiae Vi khuẩn butyric ( ra l act r) Công nghệ le ân men Lên men Rum GVHD:PGS.TS.Lê Văn Việt Mẫn Trang 11 III. Giải thích quy trình công nghệ: 1. Nguyên liệu: Nguyên liệu thích hợp nhất để sản xuất rượu rum là dùng mật rỉ đường mía, chất lượng mật rỉ lại tùy thuộc rất nhiều ở công nghệ sản xuất đường mía. Vì vậy việc sử dụng đường mía của mỗi nhà sản xuất không giống nhau, cũng có những nhà sản xuất lại phối trộn mật rỉ cùng với nước mía theo những tỷ lệ thích hợp để cho ra những sản phẩm rum khác nhau. 2. Lọc:  Mục đích công nghệ : - Chuẩn bị : Làm cho môi trường mật rỉ “ sạch” hơn, độ thuần khiết cao hơn, có thể loại bỏ một phần lớn vi sinh vật có sẵn trong mật rỉ. - Quá trình này sẽ giúp cho quá trình pha chế và lên men diễn ra tốt hơn.  Các biến đổi của nguyên liệu : - Vật lý: thể tích và tỉ trọng mật rỉ giảm, màu sắc, chất lượng tăng. - Hĩa lý: thu được pha lỏng từ dạng huyền phù ban đầu. - Hĩa học: sau khi lọc dung dịch hầu như khơng thay đổi về thành phần hĩa học tuy nhiên cĩ thể tổn thất một ít các chất cĩ ích theo cặn như protein, vitamin,chất màu v.v... - Sinh học: lọai bỏ một một số vi sinh vật khơng cĩ lợi theo cặn.  Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình : - Chất lượng mật rỉ, độ nhớt hay kích thước và tính chất của tạp chất muốn loại bỏ đều ảnh hưởng đến tốc độ xử lý nguyên liệu. - Phương pháp sử dụng và thiết bị xử lý như chất trợ lắng,chất trợ lọc,vải lọc ,màng xốp…  Tthiết bị sử dụng: lọc ly tâm Công nghệ le ân men Lên men Rum GVHD:PGS.TS.Lê Văn Việt Mẫn Trang 12 - Thiết bị ly tâm lọc hoạt động theo nguyên tắc: khi hệ thống quay với tốc độ cao tạo ra lực ly tâm mạnh và đẩy các thành phần pha lỏng và rắn ra sát thành thiết bị như hình vẽ, thành thiết bị cĩ gắn vải lọc để các cấu tử chất hồ tan đi qua và giữ lại các thành phần pha rắn. 3 .Pha chế dịch lên men:  Mục đích công nghệ : - Chuẩn bị : giúp cho nấm men phát triển và lên men mạnh mẽ ở bước lên men rum tiếp theo. - Làm cho môi trường mật rỉ giàu chất dinh dưỡng hơn bằng cách bổ sung các chất mà môi trường mật rỉ còn thiếu.  Các biến đổi của nguyên liệu : - Vật lý: khối lượng riệng của mật rỉ thay đổi, độ mềm thay đổi - Hóa lý : điều chỉnh pH của dịch len men về khoảng 5,5 - 5,8. - Hĩa học:  Dịch lên men đạt nồng độ 15 - 18% chất khô hòa tan, trong đó phải có từ 12 - 14% là chất đường lên men được.  Bổ sung nitơ,can xi dưới dạng các muối vơ cơ cho mơi trường mật rỉ.  Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình : - Thành phần và tính chất các cấu tử trong dịch mật rỉ. Nếu mật rỉ có chứa tương đối đầy đủ các thành phần cần thiết cho sự lên men thì lượng chất cho vào để pha chế dịch lên men ít và tiến hành quá trình nhanh.  Phương pháp thực hiện : - Bổ sung nguồn Nitơ dưới dạng các muối vơ cơ như DAP-diaminophotphat, SA- sulfatamino,urê ... với hàm lượng từ 1 - 3 g/l dịch lên men (mật rỉ thường nghèo chấùt dinh dưỡng có nguồn gốc nitơ). Urê là nguồn thức ăn trung tính về mặt sinh lý. Khi bị phân giải bởi enzym urease, urê sẽ được phân giải thành NH3 và CO2 . Phần NH3 được vi sinh vật sử dụng mà khơng làm chua mơi trường như các loại muối amon khác : urease NH2 –CO – NH2 + H2O 2 NH3 + CO2 - Bổ sung nguồn canxi: Canxi đĩng vai trị là chất đệm trong quá trình lên men. Nguồn cung cấp Canxi thường sử dụng là CaCO3.  Thiết bị : - Sử dụng thùng cĩ cánh khuấy nhằm mục đích đảo trộn để được hỗn hợp đồng nhất. - Tốc độ cánh khuấy là 150 – 200 rpm (vịng/phút). - Mật rỉ được bổ sung các thành phần và khuấy trộn để tạo hỗn hợp đồng nhất. 4. Lên men rum :  Mục đích công nghệ : - Chế biến : Chuyển hóa dịch lên men thành rượu ,tạo hương đặc trưng của rượu rum ( hương thơm rất mạnh,đặc trưng hay hương thơm êm dịu, hài hòa và ’sâu lắng’ hơn). - Quá trình lên men quyết định chất lượng sản phẩm rum.  Các biến đổi của nguyên liệu : Công nghệ le ân men Lên men Rum GVHD:PGS.TS.Lê Văn Việt Mẫn Trang 13 - Sinh học : vi sinh vật (nấm men và vi khuẩn ) sinh trưởng, diễn ra quá trình trao đổi chất của nấm men và vi khuẩn. - Hóa học và hóa sinh:  Chuyển hóa đường thành ethanol theo chu trình đường phân (chu trình EMP) : Thu được axit pyruvic sau 10 phản ứng hóa học và hóa sinh. Thu được ethanol sau 2 phản ứng tiếp theo .  Các sản phẩm phụ và sản phẩm trung gian: Aldehyde và keton Axit hữu cơ Rượu cao phân tử Ester  Xảy ra phản ứng este hóa (tạo những sản phẩm từ axit hữu cơ và rượu). Nhiều ester được tạo thành nhất là axetat etyl (CH3 COOC 2H5 ) . - Hóa lý: Trong quá trình lên men có sinh khí CO2 , hòa tan vào pha lỏng khiến pH thay đổi, làm protein bị biên tính đông tụ. - Vật lý : Nhiệt độ lên men tăng do sinh khí trong quá trình lên men.  Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình : - Lên men ở nhiệt độ : 25 - 27o C. - Thời gian lên men : 4 - 5 ngày . - Vi sinh vật dùng để lên men :  Nấm men S.cerevisiae kết hợp với vi khuẩn butyric-granulobacter cùng phát triển cộng sinh trong dịch lên men. Trong rum thành phẩm thường có hương thơm rất mạnh, phong phú và rất đặc trưng.  Nấm men chìm S.carlsbergensis kết hợp với vi khuẩn butyric để lên men rum, cho ra những loại rum có hương thơm êm dịu, hài hòa và “sâu lắng “hơn. - Điều kiện kỵ khí : nấm men chuyển CO2 thành cồn và nước. - Khi kết thúc lên men thường phải có từ 6_7%V etanol trong dịch đã lên men. Ø - Khi đã kết thúc lên men, ta cần phân tách hết xác nấm men ra rồi mới đưa đi chưng cất  Thiết bị và các yếu tố thông số công nghệ : Sử dụng thiết bị thùng lên men cĩ cánh khuấy . Trên nắp bình cĩ đường ống để cấp lượng giống,cĩ cửa kính để quan sát. Thân thiết bị cĩ gắn bộ phận dị nhiệt độ, pH nối với máy tính. Công nghệ le ân men Lên men Rum GVHD:PGS.TS.Lê Văn Việt Mẫn Trang 14 5 . Chưng cất phân đoạn : - Dịch sau lên men rum sẽ được đưa đi chưng cất phân đoạn làm hai lần; lần thứ nhất, ta thu lấy sản phẩm giữa( cồn rum), sản phẩm đầu và sản phẩm cuối trộn lẫn để có chữ rượu khoảng 20%V etanol. Tiếp tục chưng cất phân đoạn lần hai, lại thu lấy sản phẩm giữa rồi đưa về nhập chung với sản phẩm giữa ở lần thứ nhất để được cồn rum có 55 - 62%V. Sản phẩm đầu và cuối ở lần hai phải bỏ. - Chưng cất là phương pháp tách hỗn hợp chất lỏng thành các cấu tử riêng biệt dựa vào sự khác nhau về độ bay hơi của chúng ( Δ to sơi ) bằng cách lặp đi lặp lại nhiều lần quá trình bay hơi và ngưng tụ. - Trong quá trình chưng cất, các cấu tử được đun đến nhiệt độ sơi, chúng bay hơi sau đĩ lại được ngưng tụ từ đĩ ta nhận được chất lỏng. Ở các nhiệt độ sơi khác nhau ta tách được các cấu tử riêng biệt.  Mục đích công nghệ : - Làm sạch ethanol từ dung dịch dấm chín (dung dịch đã lên men ). - Khai thác: tách rượu và các chât dễ bay hơi khỏi dấm chín,tách bỏ tạp chất,nâng cao độ cồn.Chưng cất thu được cồn rum có 55_62%V etanol.  Các biến đổi của nguyên liệu : - Hóa lý :  Diễn ra quá trình chưng cất phân đoạn rượu rum,cĩ sự thay đổi pha.  Dung dịch đường đã lên men được đun nĩng để tách rượu nhờ hiện tượng rượu bay hơi ở nhiệt đđộ thấp hơn nước - Hóa học: Sau 2 lần chưng cất phân đoạn , thu được cồn rum có chữ rượu 55_62%V. Trong cồn này thường có chứa các thành phần: Axit: 235_250 mg/l cồn tuyệt đối Công nghệ le ân men Lên men Rum GVHD:PGS.TS.Lê Văn Việt Mẫn Trang 15 Ester: 450_500 ma/l cồn tuyệt đối Aldehyde: 20_25mg/l cồn tuyệt đối Fufurol:1_1.5 mg/l cồn tuyệt đối - Vật lý: nhiệt độ tăng, thay đổi tỉ trọng, khối lượng, thể tích.  Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình : _Thành phần ( nồng độ ) của một số cấu tử trong dịch lên men . _Nhiệt độ : chú ý nhiệt dộ sôi của một số cấu tử của dịch lên men.  Thiết bị và các yếu tố thông số công nghệ Cĩ hai phương pháp chưng cất: Dùng nồi chưng cất Dùng cột chưng cất liên tục Sự khác biệt giữa rượu chưng cất bằng nồi và cột là : Chưng cất bằng nồi : rượu cịn mùi vị của các chất đi kèm tạo hương thơm nhưng hơi gắt, cần ủ để dịu hơn. Thời gian ủ tối thiểu thường hai năm trong những thùng gỗ sồi. Các thùng này khá đắt và phải làm bằng thủ cơng cĩ hơ lửa mặt trong. Rượu sẽ ngấm mùi và màu của gỗ sồi đã hơ lửa tạo vị thơm ngon. Chưng cất bằng cột : rượu rất tinh khiết cĩ thể vơ chai ngay khơng cần ủ nhưng thiếu mùi vị đặc trưng. Phương pháp này rất kinh tế và được dùng sản xuất ở quy mơ lớn. ( 1 gam cồn khi đốt sinh ra 7 calori) Công nghệ le ân men Lên men Rum GVHD:PGS.TS.Lê Văn Việt Mẫn Trang 16 H.13. Thiết bị chưng cất * Đặc điểm máy: Máy dùng để chưng cất ruợu và cơ đặc chân khơng các nguyên liệu dưới dạng dịch thể dùng trong đơng dược và cơng nghiệp thực phẩm. Công nghệ le ân men Lên men Rum GVHD:PGS.TS.Lê Văn Việt Mẫn Trang 17 Tồn máy đuợc chế tạo bằng thép trắng, cĩ hệ thống phun rửa tự động, tự động đưa nguyên liệu vaị, tự động đưa nguyên liệu vaị, tiết kiệm thời gian, nhân cơng, chất luợng tốt, phù hợp tiêu chuẩn GMP, ngoại hình bĩng đẹp, mỹ quan. * Thơng số kĩ thuật: - Thể tích bình chứa: 100 l - Luợng hơi nuớc sử dụng: 100kg/h - Luợng nuớc lạnh tuần hồn sử dụng: Khoảng 3 tấn/h - Kích thuớc ngoại hình: 2500 x 2500 x 800 mm 6. Ủ chin Rum trong thùng gỗ sồi:  Mục đích công nghệ : - Hoàn thiện :sau khi chưng cất, rượu cịn mùi vị của các chất đi kèm tạo hương thơm nhưng hơi gắt, ủ chín rum để hương thơm dịu hơn,làm rum ’chín kỹ hơn’,tăng chất lượng rượu rum. Quá trình trữ rượu là một quá trình trao đổichất giữa gỗ, rượu và mơi trường chung quanh. Trong thời gian này khơng khí thâm nhập thùng gỗ và rượu cũng như rượu hấp thụ các chất từ gỗ và trở nên đầm, dịu, thơm ...  Các biến đổi của nguyên liệu : - Biến đổi về hóa lý:  diễn ra sự bay hơi làm tổn thất một số chất dễ bay hơi.  sự kết tủa của cặn, những chất khĩ tan sẽ lắng xuống làm Rum ổn định hơn về tính chất hĩa lý.  Sự trích ly một số chất từ gỗ sồi vào Rum. - Các biến đổi hĩa sinh. - Cảm quan : + Thay đổi về màu sắc, mùi vị, độ trong ,độ bền keo… - +lààm hương thơm của rum dịu hơn.  Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình : _ Nhiệt độ 20_30 o C. _ Thời gian ủ kéo dài từ 4_5 năm. _ Các biến động về hóa lý trong cồn rum; những biến động này xảy ra rất chậm, từ từ, và càng lâu thì chất lượng cồn rum càng tốt, ”chín” kỹ hơn. _Thiết bị : thùng gỗ sồi và loại gỗ sồi sử dụng.  Thiết bị và các yếu tố thông số công nghệ : - Bồn gỗ sồi. Công nghệ le ân men Lên men Rum GVHD:PGS.TS.Lê Văn Việt Mẫn Trang 18 H.15. Thùng gỗ dùng ủ rượu Gỗ sồi Pháp và Mỹ - hai loại gỗ sồi thường được dùng để làm thùng rượu + Gỗ sồi Pháp cĩ vị ngọt và mạnh hương vanilla rõ rệt. + Trong khi đĩ gỗ sồi Mỹ cĩ vị gắt hơn do lượng acid lactic trong thân cây cao gấp 3-4 lần. Cấu trúc gỗ của hai giống cây sồi cũng khác nhau:Sồi Pháp cĩ thớ gỗ chắc và rất dễ chẻ dọc theo thớ mà khơng cần phải cưa – cách này làm cho rượu tiếp xúc dọc theo thớ gỗ và nhờ đĩ mà cĩ mùi vanilla mạnh hơn. Sồi Mỹ cĩ thớ gỗ lỏng hơn và vị tatin nhạt. Khi xử lý sồi Mỹ, người ta thường cưa thành từng thanh nhỏ - cách này làm cho rượu được tiếp xúc nhiều hơn với acid lactic trong gỗ và nhờ đĩ mà cĩ nhiều mùi sữa dừa. Cây sồi của Pháp chủ yếu trồng ở rừng miền Trung và Tây nam như Allier, Limousin, Nevers, Troncais và Vosges. Gỗ từ mỗi vùng này lại cĩ những đặc tính riêng khác nhau, vì thế tùy theo loại rượu định làm mà người ta sẽ quyết định dùng thùng đĩng từ gỗ ở vùng nào, độ hun gỗ ra sao…Cây sồi ở Mỹ được trồng chủ yếu ở vùng phía bắc như Missouri, Minnesota và Wisconsin. Hiện nay, tham gia vào thị trường sồi thế giới cịn cĩ gỗ sồi đến từ Canada (trung hồ các đặc tính của hai kiểu gỗ Mỹ và Pháp). Bản thân người Pháp bây giờ cũng dùng gỗ sồi của vùng rừng Adygey gần biển Đen của Nga vì giá rẻ hơn. Cịn người Ý thì lại chuộng những thùng đựng gỗ sồi đến từ Slovenia bởi chúng cĩ thớ gỗ chắc, vị nồng thấp và độ tanin vừa phải. Một thùng gỗ sồi tốt trước tiên phải được làm từ một cây sồi tốt. Thường thì một cây sồi đủ để đĩng một thùng rượu dung tích 200 lít. Thời vụ để thu hoạch gỗ là vào mùa đơng. Độ tuổi cây sồi tốt nhất để khai thác là phải từ 80 đến 120 năm, khi các thớ gỗ đã đủ chắc. Để duy trì vị gỗ sồi trong rượu theo ý muốn, các nhà làm rượu thường thay thế một số lượng nhất định thùng gỗ sồi hàng năm, cĩ thể từ 5% đến 100%. Nếu như nhà sản xuất nĩi là họ dùng tới 200% thùng gỗ sồi mới, hãy hiểu câu nghe cĩ vẻ phi lý này là ”họ đã thay tất cả thùng gỗ sồi hai lượt trong suốt thời gian ủ rượu.” Công nghệ le ân men Lên men Rum GVHD:PGS.TS.Lê Văn Việt Mẫn Trang 19 Cách làm thùng gỗ sồi : - Do những đặc tính khác nhau nên cách đĩng thùng gỗ sồi ở Pháp và Mỹ cũng khác nhau. Cách làm truyền thống của Pháp và châu Âu là xẻ dọc gỗ thành các thanh dài theo thớ ) thanh gỗ càng dài thì càng làm làm cho rượu được ủ mềm hơn và giá thành của thùng cũng sẽ cao u đĩ , các thanh gỗ được để khơ ngồi trời hay tẩm khơ trong khoảng từ 10 -36 tháng, để cho chất nhựa chát gắt thốt ra khỏi thớ gỗ. Ngược lại, ở Mỹ, gỗ sồi thường được sấy khơ trong lị để rút ngắn thời gian. Chính sự khác biệt này cũng làm cho gỗ sồi Pháp biến đổi nhẹ nhàng hơn, giữ được nhiều mùi vanilla trong khi gỗ sồi Mỹ lại mang đến sự khoẻ khoắn hơn. - Sau khi các thanh gỗ đã sẵn sàng, chúng đã được uốn cong thành các tang thùng và vào đai. Khi thùng đã thành hình, khâu quan trọng tiếp theo là nướng bề mặt trong của nĩ. Tuỳ theo từng loại rượu mà thùng gỗ sồi sẽ được nướng ở mức độ nhẹ, vừa hay kỹ. Thùng gỗ sau khi được nướng sẽ cĩ thêm vị vanilla, vị khĩi sấy và vị cay đậm của gia vị. - Dùng thùng gỗ sồi để ủ rượu.Các thùng sồi dùng để ủ phải được chọn lọc kỹ. 7.Phối chế : Từ cồn rum đã được ủ chín, ta thực hiện việc phối chế cùng với nước mềm, caramel (nếu cần thiết) để đưa về 40_45%V chữ rượu. Để giúp cho rượu mới phối chế đỡ sốc, nồng, ta có thể sục O2 sạch vào để oxy hóa bớt một phần aldehyt.Quá trình sục O2 trong công nghệ gọi là sự lão hóa đố i với rum. Để yên sau phố i chế và sục O2 khoảng 2_3 ngày.  Mục đích công nghệ : - Hoàn thiện : giúp cho rượu mới phối chế đỡ sốc, nồng(giảm xuống cịn 40_45%V ethanol, sục oxy).  Các biến đổi của nguyên liệu : -Cảm quan: Cồn rum được phối chế cùng với nước mềm, caramel (nếu cần thiết) để đưa về 40_45%V chữ rượu, sau đĩ sục oxy vào nên đỡ sốc nồng, thay đổi màu sắc - Hóa học : Sau khi sục O2 sạch vào , xảy ra phản ứng oxy hóa aldehyt.  Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình : - Để yên sau phối chế và sục O2 khoảng 2_3 ngày.  Thiết bị và các thông số công nghệ:  Phương pháp gián đoạn Ưu điểm: ít tốn thiết bị, vận hành đơn giản. Nhược điểm: - Sản phẩm cĩ thể khơng được đồng nhất bằng phương pháp liên tục. - Khĩ tự động hĩa - Khơng thích hợp cho nhà máy cĩ năng suất lớn. Người ta phân biệt hai khái niệm: độ cồn biểu kiến và độ cồn thực. Nếu chúng ta lấy mẫu sau quá trình phối trộn và đem xác định ngay độ cồn bằng dụng cụ cồn kế, giá trị thu được gọi là độ cồn biểu kiến. Cịn nếu chúng ta lấy mẫu đem chưng cất, sau đĩ tiến hành định mức dịch cất đến thể tích của mẫu ban đầu trước khi chưng cất rồi đem xác định độ cồn Công nghệ le ân men Lên men Rum GVHD:PGS.TS.Lê Văn Việt Mẫn Trang 20 bằng cồn kế thì giá trị thu được gọi là độ cồn thực. Do trong mẫu phân tích cĩ chứa một ít đường và các hợp chất hịa tan khác nên giá trị độ cồn định kiến cĩ khác biệt đơi chút so với độ cồn thực. Sau khi đã tiến hành kiểm tra độ cồn hỗn hợp trong thiết bị phối trộn, nếu giá trị nằm trong khoảng cho phép thì quá trình phối trộn được xem là kết thúc. Trong trường hợp ngược lại, người ta cần bổ sung thêm nước hoặc cồn để hiệu chỉnh. Thơng thường, tổng thời gian cho 1 mẻ phối trộn trong phương pháp gián đoạn tại nhà máy kéo dài khơng quá 2 giờ. Ngồi phương pháp sử dụng cánh khuấy và bơm hồi lưu, một số thiết bị phối trộn trong cơng nghệ sản xuất vodka được thiết kế với hệ thống sục khí. Đĩ là hệ thống đường ống đục lỗ được bố trí nằm trên mặt đáy của thiết bị phối trộn. Theo Popov và cộng sự (1983) thì việc sử dụng khơng khí để phối trộn hỗn hợp cồn tinh luyện, nước và các nguyên liệu phụ khác sẽ đạt được độ đồng nhất cao và ảnh hưởng đến vodka thành phẩm. Tuy nhiên, các nhà sản xuất cần lưu ý đến những vấn đề sau đây: - Sử dụng khơng khí sạch để sục vào thiết bị phối trộn. Thơng thường, khơng khí phải được máy nén khí đưa qua hệ thống lọc gồm nhiều lớp vật liệu lọc cĩ đường kính mao quản khác nhau. Màng lọc cuối cùng của hệ thống cĩ mao quản với đường kính 0,2 m. Khi đĩ, việc sục khí sẽ khơng gây ảnh hưởng xấu đến các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm như chỉ tiêu cảm quan, vi sinh… Độ tổn thất cồn trong quá trình phối trộn sử dụng phương pháp sục khí sẽ tăng cao. Để hạn chế hiện tượng này, các nhà sản xuất cĩ thể lắp đặt bẫy rượu tại phần đỉnh của thiết bị khuấy trộn. Thơng thường, thời gian sục khí để khuấy trộn khơng quá 10 ph. Lưu lượng khí vào thiết bị sẽ thay đổi tùy thuộc vào thể tích sử dụng của thiết bị và xác định bằng phương pháp thực nghiệm.  Phương pháp liên tục Ở những nhà máy sản xuất vodka với năng suất lớn, người ta sử dụng thiết bị hoạt động theo phương pháp liên tục để phối trộn cồn với nước.  Ưu điểm: - Giảm chi phí vận hành vì khơng cần khởi động hệ thống nhiều lần - Khơng chiếm nhiều diện tích nhà máy. Vât liệu: thép khơng rĩ Cánh khuấy ở trên hay dưới đáy Loại cánh khuấy: chân vịt Các bộ phận khác: các cửa cho nguyên liệu vào, cửa tháo sản phẩm, lỗ sục khí, thiết bị đo mực chất lỏng,hệ thống điều khiển mực chất lỏng, nhiệt kế, hệ thống làm sạch, kính thủy tinh quan sát. Công nghệ le ân men Lên men Rum GVHD:PGS.TS.Lê Văn Việt Mẫn Trang 21 - Khơng cần thiết sự theo dõi của cơng nhân khi phối trộn , dẽ dàng điều khiển hệ thống - Nồng độ cồn trong sản phẩm được thiết lập trước trên hệ thống, hệ thống sẽ tự diều khiển tỷ lệ phối trộn sao cho đạt độ chính xác cao. Hệ thống cĩ thể đạt được độ chính đến 0.03% thể tích. - Sản phẩm đạt được độ đồng nhất cao - Năng suất cao, cĩ thể tự động hĩa hồn tồn - Thiết bị linh động - Tất cả các thành phần như bơm , bộ điều khiển, định lượng gĩi gọn trong một hệ thống. - Hệ thống đo chính xác - Cĩ hệ thống tự làm sạch (CIP-Clean in- place) - Hệ thống kín, hạn chế nguy cơ nhiễm vi sinh vật - Tính an tồn cao, cĩ thể hoạt động khơng cần sự theo dõi của con người. - Hệ thống sẽ tự động dừng lại khi nếu cĩ thành phần nào hết hay áp suất của quá trình lọc vượt mức quy định - Sản phẩm đồng nhất - Nhiều sản phẩm khác nhau cĩ thể sản xuất với một hệ thống.  Nhược điểm - Giá thành thiết bị cao - Hệ thống phức tạp hơn so với phối trộn gi án đoạn trong thùng Vật liệu : thép khơng rỉ Các bộ phận: 2 bơm định lượng, 2 bồn trung gian, thiết bị đo màu, thiết bị đo tỷ trọng Công nghệ le ân men Lên men Rum GVHD:PGS.TS.Lê Văn Việt Mẫn Trang 22 8.Lọc trong:  Mục đích công nghệ : _Hoàn thiện: Lọc trong tăng giá trị cảm quan của sản phẩm. _Bảo quản : giúp cho sản phẩm rum sẽ kéo dài thời gian bảo quản hơn.  Các biến đổi của nguyên liệu : - Cảm quan :  lọc trong: loại bỏ dược những cặn, tạp chất làm rượu trở nên trong hơn.  Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình : - Nhiệt độ khi lọc: Nếu lọc ở nhiệt độ cao sẽ giảm độ nhớt dung dịch, tăng tốc độ lọc và ngược lại. - Thiết bị dùng để lọc.  Thiết bị và các yếu tố thông số công nghệ : Trong quá trình phối trộn cồn tinh luyện với nước và các nguyên liệu phụ, hỗn hợp cĩ thể bị lẫn một ít tạp chất dạng lơ lửng. Các nhà sản xuất sẽ sử dụng phương pháp lọc để tách bỏ chúng. Thiết bị lọc sử dụng vật liệu lọc gồm cát và sỏi, hoạt động theo nguyên tắc một dịng hoặc hai dịng. Cấu tạo Công nghệ le ân men Lên men Rum GVHD:PGS.TS.Lê Văn Việt Mẫn Trang 23 Thiết bị dạng hình trụ với nắp đậy phía trên và đáy bên dưới hình cầu , được chế tạo bằng thép khơng rỉ. Bên trong thiết bị cĩ tấm đỡ cĩ những đầu lọc cho nước đi qua ( filtration nozzles). Phía trên tấm đỡ là ba lớp vật liệu lọc được xấp chồng lên nhau gồm : lớp dưới cùng là hạt sỏi, kế đến là hạt cát và trên cùng là lớp cát cĩ đường kính bé hơn lớp giữa. 1.2 Nguyên lý hoạt động Thiết bị hoạt động như sau: nước cần lọc sẽ được đưa vào cửa trên ( water inlet), sau đĩ chảy qua lớp vật liệu lọc. Những tạp chất sẽ được giữ lại trong lớp vật liệu. Nước sạch sẽ chảy qua các đầu lọc ( filtration nozzles) chảy ra ngồi qua cửa dưới (water outlet). Để vệ sinh thiết bị: ta cho nước rửa chảy từ dưới lên qua các đầu lọc ( filtration nozzles) .Tạp chất sẽ theo dịng nước được đẩy ra ngồi qua backwash valve. Áp suất làm việc cao nhất: 10 bar Nhiệt độ cao nhất : 60oC  Bản vẽ chi tiết Công nghệ le ân men Lên men Rum GVHD:PGS.TS.Lê Văn Việt Mẫn Trang 24 Ta cĩ thể sử dụng thiết bị với nhiều kích thước khác nhau hoặc ghép các thiết bị lại thành hệ thống để tăng hiệu quả của quá trình lọc. Dưới đây là hình ảnh của một số thiết bị lọc cát sỏi. 9. Chiết rót:  Mục đích công nghệ : - Bảo quản: kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm. - Hoàn thiện : quy trình công nghệ sản xuất rum để đưa đến người tiêu dùng.  Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình : - Điều kiện môi trường chiế t rót phải đảm bảo an toàn vệ sinh, tránh làm rượu rum bị nhiễm vi sinh vật lạ. - Bao bì : Chiết rót sản phẩm rum vào những bao bì thủy tinh với những hình dạng, dung tích khác nhau.  Thiết bị và các thông số công nghệ : Một số dạng máy chiết rĩt 1. Vật liệu lọc dày 36” 2. Van tháo chất lỏng 3. Van thủy lực 4. Van 5. Van thải khí 1. Buồng lọc 2. Van vào của nguyên liệu 3. đường ống phân phối dịch trước khi lọc 4. van rửa 5. đường ống rửa 6. đường ống phân phối dịch sau khi lọc Công nghệ le ân men Lên men Rum GVHD:PGS.TS.Lê Văn Việt Mẫn Trang 25 Hình 19:thiết bị rĩt chai Thiết bị gồm một bồn chứa dịch rĩt bên trong cĩ phao nổi giúp duy trì mức dịch rĩt trong bồn khơng đổi. Dịch rĩt thơng qua bộ phận van điều khiển sẽ chảy vào ống phân phối dịch rĩt . Trên ống phân phối dịch rĩt cĩ gắn đầu rĩt cĩ đinh vít điều chỉnh và cần khĩa tự động. Hũ thủy tinh sẽ được đẩy theo hệ thống băng chuyền vịng quanh thiết bị rĩt dịch. Thiết bị hoạt động nhờ hệ thống truyền động gồm motor, vành đai, bánh răng, đĩa quay. Phịng rĩt vơ trùng MÁY CHIẾT RĨT CHAI Công nghệ le ân men Lên men Rum GVHD:PGS.TS.Lê Văn Việt Mẫn Trang 26 III. Sản phẩm: Sản phẩm rượu Rum rất đa dạng ,cĩ nhiều loại sản phẩm rum,tuy nhiên ta cĩ thể phân loại theo các cách sau: a/ Theo độ rượu: Công nghệ le ân men Lên men Rum GVHD:PGS.TS.Lê Văn Việt Mẫn Trang 27 o Loại nhẹ là rum nguyên chất, thường trong suốt, dùng để pha các loại cốc-tai lạnh để giải khát. Các đảo sản xuất rum nhẹ nổi tiếng lả Cuba, Puerto Rico và nhất là đảo Martinique (thuộc địa của Pháp). Cĩ hàng trăm cách khác nhau để pha chế cốc-tai bằng rượu rum nhẹ. Cơng thức căn bản: “one of sour, two of sweet, three of strong, four of weak” (một chua, hai ngọt, ba đậm, bốn lạt). Một chua là một lát chanh vỏ xanh (lime), hai ngọt là hai phần xi-rơ (syrup: nước đường cĩ mùi vị trái cây), ba đậm là ba phần rum, bốn lạt là bốn phần nước lạnh(đá bào) o Loại nặng cĩ màu đậm (vì được pha màu đường caramel) và cĩ mùi thơm rất “bắt” ,thường được dân Anh và các xứ lạnh pha chế thành các thức uống nĩng. Rum sản xuất ở các đảo Jamaica, Haiti, Barbados thường là rum nặng. Rum nặng cũng cĩ nhiều cách pha chế, mà phổ biến và đơn giản nhất là pha với coca-cola (đã ướp lạnh hoặc bỏ thêm đá cục). Ngồi ra Rum nặng cịn được sử dụng để tăng hương vị cho các loại bánh ngọt hoặc kẹo “cao cấp”, để ướp xì-gà, thuốc ống vố (pipe tobacco). b/ Theo cách chế biến: gồm cĩ Rum nhân tạo: được hình thành từ cồn cĩ nguồn gốc từ mật rỉ, phối chế với nước mềm, hương rum và những chất phụ gia khác. Sản phẩm này khá rẻ tiền. Rum hỗn hợp: được phối trộn giữa đường rum từ nước mía và cồn rum từ mật rỉ. sản phẩm này cĩ chất lượng tốt hơn loại trên, giá thành cao hơn. Rum chính thống: được sản xuất từ mật rỉ của đường mía. Đây là sản phẩm rum chính hiệu, cĩ chất lượng tốt nhất, được xếp ngang hang với các loại cognac hoặc ưhisky hảo hạng. c/ Theo màu sắc: Light (white) rum: trong suốt, khơng màu, được sản xuất tại các quốc đảo nĩi tiếng TBN như Cuba, Panama, Dominique, Puerto Rico, Colombia và Venezuela. Golden rum: trong suốt, cĩ màu vàng nhạt, cĩ vị mạnh hơn và cịn lại nhiều vị đường mật . Tiêu biểu là rum từ Barbados, Bermuda, Belize, và Jamaica. Dark rum: trong suốt, cĩ màu vàng sậm, rum này thường được ủ lâu năm hơn trong các thùng được đốt thành than. Rum sẫm màu cĩ mùi vị mạnh hơn hai loại rum trên. Rum này là loại thường được dùng để nấu ăn. Tiêu biểu là rum từ Hạti, Guadeloupe, Marie- Galante và Martinique (các đảo của Pháp). Flavoured rum: cĩ thể cĩ màu và mùi vị được kết hợp với các lồi trái cây, lá như xồi,cam,chanh dây,dừa… nên độ cồn cĩ giảm hơn so với tiêu chuẩn. Loại này ít được dùng trong pha chế cocktail, cĩ thể uống riêng lẻ với chanh, muối. Overproof Rum : là loại cĩ nồng độ cồn cao hơn 40%. Hầu hết loại này cĩ nồng độ hơn 75%. Premium Rum: cũng như các loại rượu mạnh cao cấp khác như Cognac và Whisky, rum cũng cĩ loại rum cao cấp. Đĩ là những loại được chưng cất rất kỹ lưỡng và ủ lâu năm Các nhãn thơng dụng dịng Rum: Bacardi, Captain Morgan , Saint James, Chauvet. Công nghệ le ân men Lên men Rum GVHD:PGS.TS.Lê Văn Việt Mẫn Trang 28 Các chỉ tiêu chung về sản phẩm Rum: - Vật lý: chất lỏng, trong - Hĩa học: độ cồn 40 -50 %,sau mỗi năm ủ rum mất đi từ 2- 10% độ cồn - Sinh học: lượng vi sinh vật trong sản phẩm rum - Cảm quan: sản phẩm rum cĩ nhiều hương vị khác nhau tùy vào các cơng đoạn chế biến, màu sắc trắng,vàng, đỏ tùy loại. Các loại Rum Công nghệ le ân men Lên men Rum GVHD:PGS.TS.Lê Văn Việt Mẫn Trang 29 V Thành tựu cơng nghệ:  Sử dụng phương pháp lọc rum bằng than gỗ. Loại than dùng lọc được đốt từ các loại gỗ được lựa chọn kỹ để cĩ thể tạo ra một lớp than lọc cĩ khả năng hấp thụ tất cả các chất làm giảm chất lượng của rượu. Rượu được lọc với mức độ chính xác rất cao trước khi đưa vào thùng trữ. Các nhà sản xuất chỉ sử dụng than hoạt tính cĩ nguồn gốc từ bạch dương hoặc dẻ. Gỗ bạch dương hoặc dẻ đầu tiên được xử lý carbon hĩa trong thiết bị khơng cĩ khơng khí, sản phẩm tạo thành sẽ được xử lý tiếp bằng hơi quá nhiệt. Khi đĩ, than sẽ được hoạt hĩa. Các tạp chất vơ cơ trong than sẽ được loại bỏ và những mao quản trong than sẽ được bão hịa bởi oxy khơng khí. Ngồi chức năng hấp phụ mốt số tạp chất ảnh hưởng xấu đến mùi vị của sản phẩm, các nhà nghiên cứu cịn cho rằng than hoạt tính cĩ khả năng xúc tác phản ứng chuyển hĩa ethanol; và một số tạp chất khác cĩ trong rượu để tạo thành các acid hữu cơ. Những acid này sẽ tác dụng với rượu tạo nên một số ester và ảnh hưởng tốt đến hương vị.  Phương pháp thực hiện - Phương pháp thứ nhất: bổ sung than hoạt tính vào thiết bị đã chứa sẵn hỗn hợp cồn, nước và các nguyên liệu phụ. Tiến hành khuấy trộn hỗn hợp trong một khoảng thời gian nhất định, sau đĩ sử dụng thiết bị lọc khung bản để tách than. Do các hạt than hoạt tính cĩ kích thước nhỏ nên người ta thường sử dụng thêm bột trợ lọc để đản bảo thu được dịch lọc trong suốt. - Phương pháp thứ hai: bơm hỗn hợp cồn, nước và nguyên liệu phụ qua thiết bị dạng cột cĩ chứa than hoạt tính bên trong. Cần tính tốn và chọn lưu lượng dịng qua cột cho phù hợp để hỗn hợp cĩ đủ thời gian tiếp xúc với than hoạt tính và những biến đổi trong quá trình xử lý diễn ra đạt mức độ yêu cầu.  Thiết bị lọc kết hợp lọc than hoạt tính và lọc sỏi đá -Ưu điểm: Chí phí bảo trì thấp. -Sử dụng nhiều lớp lọc ( cát thơ, cát tinh, sỏi ,than hoạt tính) nên hiệu quả lọc cao -Dễ sử dụng và vận hành. Công nghệ le ân men Lên men Rum GVHD:PGS.TS.Lê Văn Việt Mẫn Trang 30 Thiết bị lọc kết hợp lọc than hoạt tính và lọc sỏi đá  Trong quá trình ủ rượu trong thùng gỗ sồi, dùng dịng đ iện cao tần để giúp quá trình trích ly các chất từ thùng nhanh hơn, rút ngắn thời gian ủ.  Tạo giống nấm men mới: Bằng việc sử dụng những kỹ thuật hiện đại trong cơng nghệ sinh học, đã tuyển chọn được chủng nấm men bia chìm Saccharomyces carlsbergensis X25 với những đặc điểm ưu việt như sau: + Cĩ tốc độ phát triển nhanh và mạnh, khả năng lên men > 74%, cĩ thể sử dụng rộng rã i trong nhiều qui trình cơng nghệ sản xuất khác nhau . + Cĩ khả năng tạo hương thơm đặc trưng, vị đậm đà, cho ra sản phẩm chất lượng cao. + Cĩ khả năng kết lắng tốt hơn các chủng nấm men khác, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lọc tinh, nâng cao chất lượng và tăng hiệu suất thu hồi sản phẩm. Than hoạt tính Cát tinh (0.6-1.2mm) Cát tinh( 1.2-2.4mm) Cát thơ (2.4-4.8mm) Sỏi Công nghệ le ân men Lên men Rum GVHD:PGS.TS.Lê Văn Việt Mẫn Trang 31 + Cĩ độ thuần khiết cao, khả năng bị nhiễm tạp thấp, ít bị thối hố, ổn định trong quá trình sản xuất; Qui trình cơng nghệ nhân giống và sử dụng chủng Saccharomyces carlsbergensis X25 tại các nhà máy đơn giản nên cĩ thể triển khai rỗng rãi. Phương pháp lai tạo giống nấm men: phương pháp lai xa (LX) Lai Xa ở các nịi nấm men Saccharomyces cerevisiae và S. carlsbergensis kết hợp các enzim thuỷ phân đường của hai lồi, nịi lai thu được cho sản lượng cao hơn. Nịi lai này được duy trì lâu dài ổn định do sinh sản dinh dưỡng, khơng bị phân li. LX ở các nịi nấm men Saccharomyces cerevisiae và S. carlsbergensis kết hợp các enzim thuỷ phân đường của hai lồi, nịi lai thu được cho sản lượng cao hơn. Nịi lai này được duy trì lâu dài ổn định do sinh sản dinh dưỡng, khơng bị phân li. VI. Tài liệu tham khảo 1. Bùi Ái Cơng nghệ lên men ứng dụng trong cơng nghệ thực phẩm NXB Đại học Quốc gia TP.HCM,2003 2. Lê Thị Bạch Tuyết và cộng sự Các quá trình cơng nghệ cơ bản trong sản suất thực phẩm Nhà xuất bản giáo dục _1994 3.Hồng Đình Hoa Cơng nghệ sản xuất malt và bia Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật_1997 4.Lê Văn Việt Mẫn Bài giảng “Cơng nghệ lên men thực phẩm” và “ Cơng nghệ chế biến thực phẩm”. 5. Feffo P.J. Food processing technology : principles and practice 2nd edition,CRC Press,Boca Raton,2000,575p Cùng các trang web : mentation.JPG&imgrefurl= sg=__1JzdKxtG7r158ZAbuVP6O2AcVp0=&h=253&w=350&sz=20&hl=vi&start=3&tbni d=PsYBGh8mtVaUrM:&tbnh=87&tbnw=120&prev=/images%3Fq%3D%2527Rum%2BFe rmentation%2527%26gbv%3D2%26hl%3Dvi%26sa%3DG Công nghệ le ân men Lên men Rum GVHD:PGS.TS.Lê Văn Việt Mẫn Trang 32