Đề tài Công nghệ sản xuất rượu mùi

, giảm tối đa tổn thất nguyên liệu, tăng hiệu suất thu hồi sản phẩm. 1.2.4.2. Yếu tố ảnh hưởng Hiệu quả nghiền đạt được khi phần lớn tế bào bị tác dụng, song vì kích thước tế bào rất nhỏ nên chỉ một số nhỏ tế bào bị phá. Ví dụ: khi nghiền quả thành miếng nhỏ 0,3cm thì chỉ khoảng 15% lượng tế bào chung bị phá trực tiếp, còn khi nghiền nhỏ đến kích thước 5-10mm thì con số này có thể lên đến 65- 85%. Theo đó, mức độ nghiền xé là yếu tố quan trọng cần được quan tâm. Nếu kích thước quá lớn thì phần dịch quả còn sót lại trong các tế bào trái cây sau quá trình ép sẽ tăng cao. Còn nếu kích thước quá nhỏ, các mao quản trong khối nguyên liệu dễ bị tắt nghẽn trong quá trình ép, trong đó phần dịch quả còn sót trong bã cũng sẽ tăng và hiệu suất thu hồi dịch quả giảm đi. Ngoài ra, việc nghiền xé nguyên liệu quá mịn cũng làm tăng chi phí năng lượng vận hành. 1.2.4.3. Thiết bị nghiền Trong thực tế sản xuất, có rất nhiều loại thiết bị ngiền được áp dụng trong công tác chuẩn bị dịch quả để sản xuất rượu mùi Thiết bị sử dụng dao cắt Nguyên tắc hoạt động 1.2.5. Ép 1.2.5.1. Mục đích - Tách dịch quả khỏi nguyên liệu. - Thu nhận tối đa các chất chiết từ nguyên liệu. Rượu mùi GVHD Th.S Đặng Thị Ngọc Dung Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 40 1.2.5.2. Thông số kỷ thuật ™ Áp lực Trong quá trình ép thu nhận dịch bào, áp lực ép là thông số công nghệ quan trọng nhất. Khi áp lực ép càng lớn thì tốc độ thoát dịch bào càng cao. Vì tốc độ thoát dịch bào từ khối nguyên liệu tỷ lệ thuận với giá trị của áp lực ép theo phương trình: Trong đó: V - tốc độ thoát dịch bào trong quá trình ép R - đường kính mao dẫn trong khối nguyên liệu l - chiều dài mao dẫn P - áp lực ép η - độ nhớt của dịch bào Tuy nhiên thực tế cho thấy, tốc độ thoát dịch bào chỉ tăng nhanh trong một thời gian ngắn sau đó giảm đáng kể khi tăng nhanh giá trị áp lực ép trong thời gian quá ngắn, do các mao dẫn trong khối nguyên liệu bị tắt nghẽn, ngăn không cho dịch bào thoát ra ngoài. Vì vậy, giải pháp ở đây là tăng áp lực ép từ từ trong suốt quá trình ép. ™ Dựa vào công thức trên ta thấy, ngoài áp lực ép còn có nhiều thông số khác cũng ảnh hưởng đến tốc độ thoát dịch bào hay nói cách khác là hiệu suất ép, đó là: Độ mịn của nguyên liệu sau quá trình nghiền xé, nguyên liệu lớn hay nhỏ có ảnh hưởng đến đường kính, chiều dài của ống mao dẫn trong khối nguyên liệu (ảnh hưởng đến R, l). Bản chất của nguyên liệu –ảnh hưởng đến giá trị η (tùy vào từng nguyên liệu mà độ nhớt của dịch bào là khác nhau). 1.2.5.3. Biện pháp nâng cao hiệu quả thu hồi chất chiết từ nguyên liệu Trong trái cây thường có một lượng pectin nhất định. Trong quá trình nghiền xé, pectin bị thủy phân một phần và hòa tan vào dịch quả. Tuy trong bản thân nguyên liệu cũng có mặt enzyme pectinase – là enzyme thủy phân pectin nhưng hoạt tính của pectinase trong quả thường không ổn định. Nguyên liệu chứa nhiều pectin có độ nhớt cao gây khó khăn cho quá Rượu mùi GVHD Th.S Đặng Thị Ngọc Dung Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 41 trình ép thu dịch quả… Do đó, hiện nay, để giúp quá trình ép được thực hiện dễ dàng và nâng cao hiệu quả thu hồi chât chiết từ nguyên liệu trái cây, các nhà sản xuất đã bổ sung chế phẩm enzyme vào trái cây sau công đoạn nghiền xé, thời gian xử lý enzyme thường kéo dài từ 30 phút đến 1 giờ. Với tác dụng của enzyme, các phân tử pectin bị giảm kích thước, làm giảm độ nhớt của dịch bào giúp cho quá trình ép đạt hiệu quả cao hơn. Các chế phẩm enzyme thường được sử dụng: - Pectinase - Chế phẩm cenllulase và hemicellulase: đây là những thành phần chính cấu tạo nên tế bào và lớp kết dính các tế bào trong các mô thực vật. Sử dụng chế phẩm cenllulase và hemicellulase sẽ giúp cho sự phá hủy cấu trúc tế bào thực vật triệt để hơn. Nhờ đó, dịch bào bên trong sẽ thoát ra dễ dàng hơn trong quá trình ép. Bên cạnh đó, carbonhydrate cao phân tử bị thủy phân thành những hợp chất đơn giản, dễ hòa tan, góp phần làm tăng lượng chất chiết thu được từ nguyên liệu. Tùy vào tính chất của nguyên liệu mà lượng enzyme sử dụng là khác nhau. Thường thì hàm lượng enzyme được xác định bằng phương pháp thực nghiệm. 1.2.5.4. Thiết bị Hiện nay, có nhiều dạng thiết bị ép trái cây được ứng dụng trong sản xuất rượu mùi. Phổ biến nhất là thiết bị ép trục vis, thiết bị ép bản nằm ngang, thiết bị ép thủy lực… 1.2.5.4.1. Thiết bị ép trục vis Máy ép hai vít Rượu mùi GVHD Th.S Đặng Thị Ngọc Dung Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 42 Hai vít vừa làm nhiệm vụ vận chuyển trong xilanh vừa làm nhiệm vụ ép. Vít ép được gắn chặt trên trục. Đường kính trục tăng lên theo mức độ gần đến khoang áp suất. Côn điều chỉnh sẽ chuyển dịch theo tang quay được gắn trên trục. Mức độ vắt bã phụ thuộc vào kích thước khe hở giữa côn và xilanh. Vít tải chuyển bã từ phễu chứa vào vít ép rồi vào khoang áp suất. Bã sau khi ép được thải ra qua khe hở giữa côn và xilanh, chất lọc qua các lỗ trong xilanh vào thùng chứa theo các đoạn ống. Kết cấu của máy ép trục vít. Loại này bảo đảm vắt bã từ 85 ÷ 90% ở nhiệt độ 58÷ 600C đến 60 ÷ 65% ở nhiệt độ 65 ÷ 70 0C. Thiết bị gồm phễu tháo liệu, xilanh lọc, vít tải và các cơ cấu để tháo liệu. Xilanh lọc được hình thành bởi giàn thanh lót tháo rời được gắn trên các vành. Giữa các thanh ở đoạn cuối tạo thành bảy vùng có kích thước khe hở khác nhau: kích thước khe hở hai vùng đầu 0,6 mm, vùng thứ ba và thứ bốn 0,4 và những vùng còn lại 0,2 mm. Trục vít gồm các ống vít được phân bổ trên trục. Giữa các ống có vòng trung gian. để thực hiện hành trình của các dao. Khối ẩm cho qua phễu nạp liệu vào vùng hoạt. động. Trục vít làm chuyển dời khối ẩm và ép qua cửa tháo liệu dưới áp suất 1 ÷ 5 MPa. Phần chiết được tách ra qua khe vỏ lọc, còn khối ép có độ ẩm 60 ÷ 65% ở nhiệt độ 65÷70 0C được tách ra qua cơ cấu chất liệu. Năng suất của máy tính theo sản phẩm ban đầu 4000 kg/h, đường kính vít trục 320 mm, công suất động cơ 17 kW. 1.2.5.4.2. Máy ép thủy lực - Nguyên lý hoạt động Dưới sức ép thủy lực, nguyên liệu quả sẽ bị ép lại, dịch quả trong nguyên liệu sẽ thoát ra ngoài. 1.2.5.4.3. Máy ép kiểu vắt Để tách hoàn toàn phần chiết ra khỏi bã, người ta sử dụng máy ép kiểu vắt. Hiệusuất của quá trình được xác định bởi sự tách hoàn toàn pha lỏng, cũng như chất lượng phần chiết được (không chứa các tiểu phần rắn). Khi vắt chất lỏng tự do dễ dàng tách khỏi phần khô. Dùng Hình: Máy ép thủy lực Rượu mùi GVHD Th.S Đặng Thị Ngọc Dung Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 43 phương pháp ép không thể tách hoàn toàn phần chiết. Luôn luôn ở trong bã còn lại một lượng chất chiết, không thể tách được ở dạng cân bằng tương ứng với áp áp suất và nhiệt độ đã cho. Máy ép được ứng dụng để vắt được chia ra làm hai nhóm: máy ép cơ học tác động tuần hoàn, tác động thủ công, loại truyền động cơ học và sức ép bằng thuỷ lực, loại khí động học; máy ép có tác động liên tục - vít tải, lệch tâm, băng tải, ly tâm và trục quay. Nhược điểm của các máy ép tác động tuần hoàn là năng suất không cao, kích thước lớn, nên ít được ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm. Máy ép vít tác động liên tục có tiến bộ và hoàn hảo hơn vì cho phép cơ khí hoá và tự hoá quá trình. Sau khi tách sơ bộ phận chiết, bã cho vào phễu chứa và dùng vít tải để chuyển vào xilanh đột lỗ, vào khoang vắt và cuối cùng thải ra khỏi máng. Trị số tối ưu đường kính của bộ phận đột lỗ là 2 mm. Khi đường kính lớn hơn, chất lượng của chất lọc bị giảm . Tổng trị số tiết diện thoáng của các lỗ (bề mặt thoát nước) chiếm 5 ÷ 8%. Áp suất ép được điều chỉnh nhờ các bộ phận kết cấu khác nhau. Phần chiết qua lỗ xilanh theo đường ống vào thùng chứa. Để cho bã chuyển dời dọc theo trục vít thì hệ số ma sát dọc theo trục vít cần phải nhỏ, còn hệ số ma sát của tường xilanh phải lớn hay nói cách khác, bã sẽ quay cùng với vít tải mà không có chuyển vị dọc trục. Để tăng hệ số ma sát và tăng năng suất vít tải, tường bên trong xilanh cần phải có những rãnh dọc. 1.2.6. Phối trộn dịch quả với cồn tinh luyện Là khâu quan trọng nhất trong qui trình vì nó quyết định đặc điểm, tính chất của sản phẩm. Mỗi hãng rượu có 1 bí quyết pha chế riêng để làm nên đặc trưng của sảm phẩm của họ. 1.2.6.1. Mục đích - Ổn định thành phần hóa học của dịch quả làm cho hương vị của sản phẩm hài hòa. - Kéo dài thời gian bảo quản. 1.2.6.2. Biến đổi quan trọng xãy ra trong quá trình phối trộn - Sự đông tụ các hợp chất keo. - Sự kết lắng các mảnh vở nguyên liệu. 1.2.6.3. Tỷ lệ phối trộn Rượu mùi GVHD Th.S Đặng Thị Ngọc Dung Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 44 Tùy theo loại trái cây sử dụng mà tỷ lệ phối trộn giữa thể tích dịch quả và cồn tinh luyện là khác nhau. Thông thường, độ cồn trong hỗn hợp sau quá trình phối trộn không thấp hơn 25%. Công thức phối trộn hay tỷ lệ phối trộn giữa các thành phần nguyên liệu là một bí quyết công nghệ của các nhà sản xuất. Mỗi công thức phối chế sẽ cho ra một sản phẩm đặc trưng riêng. Thể tích cồn tinh luyện cần sử dụng trong quá trình phối trộn thường được tính theo công thức: Trong đó: Va - thể tích cồn tinh luyện cần sử dụng (l) Vj - thể tích dịch quả sử dụng để phối trộn (l) Va - nồng độ của cồn tinh luyện (%v/v) Am - nồng độ cồn của hỗn hợp sau khi phối trộn (%v/v) Trong quá trình phối trộn, nhà sản xuất có thể bổ sung thêm đường sacchrose, các chất màu, chất mùi nhằm mục đích công nghệ riêng. 1.2.6.4. Thiết bị Thiết bị phối trộn thường có dạng hình trụ đứng hoặc ngang, bên trong có cánh khuấy. Trong quá trình phối trộn, cánh khuấy sẽ hoạt động liên tục để thu được hỗn hợp đồng nhất Hình 14: Máy trộn ngang Rượu mùi GVHD Th.S Đặng Thị Ngọc Dung Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 45 - Nguyên tắc hoạt động Dịch quả và cồn tinh luyện qua cửa nhập liệu sẽ được các cánh khuấy trong thiết bị khuấy đề, làm cho các thành phần nguyên liệu hòa quyện vào nhau, tạo hỗn hợp đồng nhất, sau đó qua cửa tháo liệu đi đến thiết bị lắng và tàng trữ. 1.2.7. Lắng và tàng trữ Hỗn hợp sau phối trộn sẽ được bơm qua thiết bị lắng và tàng trữ. 1.2.7.1. Mục đích Dịch quả là dung dịch trong đó có đường, acid, muối, chất chát, chất màu và các chất khác của quả. Dịch quả không chỉ là dịch bào mà còn chứa các phần tử của mô quả. Kích thước và hàm lượng các phần tử này trong dịch quả tuỳ thuộc vào nguyên liệu, phương pháp sơ chế và kỹ thuật ép. Dịch quả mới ép chứa các hạt lơ lửng có kích thước khác nhau: hạt thô có độ lớn trên 10-2 cm, hạt mịn 10-2 đến 5.10-5 cm, dung dịch keo có các hạt với kích thước 10-5 đến 10-7 cm. Muốn có nước quả trong suốt phải loại các hạt lơ lửng trông thấy bằng mắt thường, song do có hệ thống keo nên việc tách các hạt lơ lửng gặp trở ngại. Vì vậy phải phá huỷ hệ thống keo mới có thể tách được hết các hạt lơ lửng và làm cho dịch quả trong. Và quá trình lắng – tàng trữ trong công nghệ sản xuất rượu mùi không ngoài mục đích đó. Do trong quá trình lắng - tàng trữ các hạt keo lơ lững hay các mảnh vỡ rất nhỏ của nguyên liệu còn xót sẽ lắng xuống đáy, tách phần cặn này chúng ta sẽ được dịch quả trong. Ngoài ra, trong quá trình lắng và tàng trữ, các thành phần nguyên liệu sẽ hòa quyện vào nhau tạo hương vị hài hòa, thu hỗn hợp đồng nhất, tăng chất lượng cho sản phẩm. 1.2.7.2. Biện pháp tăng hiệu quả quá trình lắng Tùy thuộc vào khả năng lắng của các cấu tử keo trong hỗn hợp hay tùy vào bản chất nguyên liệu mà thời gian thực hiện có thể từ 10 – 25 ngày. Các cấu tử keo thường lơ lững và khó kết lắng nên trên thực tế, để tăng hiệu quả của quá trình lắng, giảm thời gian lắng – tàng trữ, các nhà sản xuất sử dụng chất trợ lắng như bentonit, hỗn hợp bentonit và polyacrylamid, albumin… Hàm lượng bổ sung khoảng 0,5-3% trọng lượng dịch quả. Các chất trợ lắng này có khả năng hấp phụ các cấu tử keo trên bề mặt, lôi kéo nó lắng xuống đáy, làm tăng độ trong của bán thành phẩm. Rượu mùi GVHD Th.S Đặng Thị Ngọc Dung Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 46 Đối với các loại quả mà cho nước quả khá đục, mặc dù đã qua quá trình lắng thì sẽ được xử lý thêm bằng cách đưa qua thiết bị lọc khung bản với bột trợ lọc để tách bỏ những cặn mịn nhằm đảm bảo cho bán thành phẩm đạt độ trong theo yêu cầu. Sau quá trình lắng-tàng trữ, phần dịch trong ở trên sẽ được dẫn qua thiết bị chứa bán thành phẩm, phần dịch lắng phía dưới sẽ lần lượt đưa qua thiết bị lọc với bột trợ lọc, rồi tiếp theo là thiết bị ép để thu phần dịch còn xót trong đó; phần bã sau lọc ép sẽ đem đi chưng cất để thu hồi lượng ethanol còn xót lại. 1.2.7.3. Thiết bị Có nhiều dạng thiết bị lắng và tàng trữ khác nhau được sử dụng trong thực tế, sau đây là mô hình nguyên lý hoạt động của một loại máy lắng phổ biến. Thiết bị lắng Rượu mùi GVHD Th.S Đặng Thị Ngọc Dung Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 47 2. Phương pháp II 2.1. Qui trình công nghệ 2.2. Thuyết minh qui trình So với phương pháp I, các giai đoạn chuẩn bị nguyên liệu, phân loại, nghiền xé, ép trong phương pháp II hoàn toàn tương tự, phương pháp II chỉ khác phương pháp I ở quá trình trích ly. Sở dĩ, ở đây người ta tiến hành tới 2 lần trích ly nhằm tăng hiệu suất thu dịch quả, trích ly lần 1 là trích ly sơ bộ, trích ly lần 2 là tận thu. 2.2.1. Trích ly Trái cây Phân loại Rửa Nghiền xé Trích ly lần 1 Trích ly lần 2 Ép Dịch ép Nước Cồn tinh luyện pha loãng Cồn tinh luyện pha loãng Dịch trích 1 Dịch trích 2 Cặn bẩn Bã Hình 16: Sơ đồ qui trình chuẩn bị dịch trích từ rau quả, thảo mộc trong sản xuất rượu mùi theo phương pháp II Rượu mùi GVHD Th.S Đặng Thị Ngọc Dung Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 48 2.2.1.1. Các yếu tố ảnh hưởng 2.2.1.1.1. Kích thước nguyên liệu Kích thước và hình dáng nguyên liệu sau khi nghiền xé ảnh hưởng nhiều đến vận tốc chuyển động của dung môi qua lớp nguyên liệu, từ đó xúc tiến nhanh hoặc làm chậm quá trình trích ly. Nếu bột trích ly có kích thước và hình dạng thích hợp, sẽ có được vận tốc chuyển động tốt nhất của dung môi vào trong các khe vách cũng như các hệ mao quản của nguyên liệu. Sau quá trình nghiền xé, kích thước của nguyên liệu càng nhỏ thì hiệu suất trích ly càng cao do diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu và dung môi tăng, cấu tử bên trong sẽ dễ dàng thoát ra khỏi tế bào hòa vào dung môi. Nhưng nếu kích thước này quá nhỏ, nước quả sẽ bị đục, quá trình lắng, lọc gặp khó khăn, đồng thời nó cũng làm tăng chi phí cho quá trình nghiền xé. 2.2.1.1.2. Tỷ lệ giữa nguyên liệu và dung môi Đông lực của quá trình trích ly là sự chênh lệch nhiệt độ của các cấu tử trong nguyên liệu so với dung môi, sự chênh lệch nồng độ này càng lớn thì tốc độ trích ly sẽ càng nhanh. Vì vậy lượng dung môi sử dụng phải đủ lớn để nguyên liệu ngập trong dung môi, khi đó diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu và dung môi là lớn nhất giúp tăng hiệu suất trích ly. Theo đó, nếu thể tích dung môi sử dụng càng cao thì hiệu suất trích ly sẽ càng cao. Nhưng việc sử dụng dung môi cần tính toán trong một giới hạn nhất định, sử dụng quá nhiều dung môi sẽ pha loãng dịch trích, gây khó khăn cho quá trình phối trộn tạo sản phẩm rượu mùi, đồng thời nó cũng không có lợi về mặt kinh tế. 2.2.1.1.3. Nhiệt độ Như ta đã biết, bản chất của quá trình trích ly là quá khuếch tán, vì vậy khi tăng nhiệt độ, quá trình khuếch tán sẽ được tăng cường do độ nhớt của nguyên liệu giảm, làm tăng vận tốc chuyển động của các cấu tử vào dung môi. Tuy nhiên, sự tăng nhiệt độ cũng phải có giới hạn nhất định, nhiệt độ quá cao thường làm thất thoát dung môi (do dung môi bay hơi ở nhiệt độ cao), tổn thất các cấu tử hương có trong nguyên liệu, làm giảm chất lượng rượu thành phẩm. Rượu mùi GVHD Th.S Đặng Thị Ngọc Dung Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 49 Vì vậy, trong sản xuất rượu mùi, quá trình trích ly được thực hiện ở nhiệt độ phòng để bảo vệ các cấu tử hương tự nhiên có trong nguyên liệu. 2.2.1.1.4. Độ ẩm của bột trích ly Khi tăng lượng ẩm sẽ làm chậm quá trình khuếch tán và làm tăng sự kết dính nguyên liệu trích ly do ẩm trong nguyên liẹu trích ly sẽ tương tác với protein và các chất ưa nước khác ngăn cản sự thấm sâu của dung môi vào bên trong nguyên liệu trích ly làm chậm quá trình khuếch tán. 2.2.1.1.5. Sự khuấy đảo Vận tốc chuyển động của dung môi trong lớp nguyên liệu trích ly gây ảnh hưởng đến quá trình khuếch tán. Tăng vận tốc chuyển động của dung môi sẽ rút ngắn được thời gian trích ly, từ đó tăng năng suất thiết bị. Và khuấy đảo làm tăng vận tốc chuyển động của dung môi trong nguyên liệu cần trích ly. Khuấy đảo sẽ làm tăng diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu và dung môi, giúp tăng hiệu suất trích ly. Để thực hiện sự khuấy đảo trong quá trình trích ly, các nhà sản xuất có thể sử dụng thiết bị trịch ly có cánh khuấy hoặc trích ly hồi lưu. Tuy nhiên, quá trình khuấy đảo cần phải nhẹ nhàng vì cồn và các cấu tử hương rất dễ bay hơi trong quá trình khuấy. Trong hai lần trích ly, tỷ lệ giữa cồn và nguyên liệu, thời gian trích ly… là khác nhau Loại nguyên liệu Nồng độ cồn (%v/v) Thời gian trích ly (ngày) Trích ly lần 1 - Trái cây - Thảo mộc 45 50-70 6-10 5-10 Trích ly lần 2 - Trái cây - Thảo mộc 30 40-70 6-10 5-10 2.3. Thiết bị 2.3.1. Thiết bị trích ly kiểu thùng quay - Cấu tạo: Rượu mùi GVHD Th.S Đặng Thị Ngọc Dung Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 50 1: Cửa cho nguyên liêu vào 2: Ống dẫn dung môi vào 3: Hơi nước trực tiếp vào 4: Giỏ chứa nguyên liệu 5: Cửa tháo bả 6: Ống tháo liệu 7: Thiết bị truyền nhiệt. - Nguyên lý hoạt động Nguyên liệu sau khi nghiền xé sẽ được đưa vào thiết bị trích ly qua cửa nhập liệu (1); dung môi sẽ bơm vào theo một đường khác (2). Tại giỏ chứa nguyên liệu dung môi và nguyên liệu sẽ trộn lẫn vào nhau và quá trình trích ly xãy ra. Dịch quả thu được sau trích ly sẽ qua cửa tháo liệu (6) đến thiết bị ép. Bã qua cửa (5) tháo ra ngoài 3. Phương pháp III 3.1. Qui trình công nghệ Hình 17: thiết bị trích ly kiểu thùng quay Trái cây Phân loại Rửa Nghiền xé Phối trộn Chưng cất Rượu hương Nước Cồn tinh luyện Hình 18: Qui trình công nghệ thu nhận rượu hương Rác rưởi, tạp chất bã Phân đoạn giữa Rượu mùi GVHD Th.S Đặng Thị Ngọc Dung Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 51 3.2. Thuyết minh qui trình 3.2.1. Chuẩn bị nguyên liệu Trong sản xuất rượu hương, ngoài các nguyên liệu trái cây, thảo mộc thường dùng, người ta đặc biệt chú ý đến những nguyên liệu chứa các tạp chất dễ bay hơi và những nguyên liệu có mùi đặc trưng, có thể tận dụng vỏ cam, vỏ chanh… để thu cấu tử hương của chúng. Nguyên liệu cho sản xuất rượu hương cũng có thể là dịch trích được thu nhận theo phương pháp I, II. Các công đoạn phân loại, rửa, nghiền xé hoàn toàn tương tự các phương pháp khác. 3.2.2. Phối trộn Quá trình phối trộn dịch quả với cồn tinh luyện làm các cấu tử đích trong dịch quả trích ly một phần, bảo vệ các cấu tử hương trong dịch quả, là bước chuẩn bị cho quá trình chưng cất tiếp theo để thu nhận rượu hương. Tùy thuộc vào loại nguyên liệu sử dụng, nồng độ cồn mong muốn của sản phẩm… mà nồng độ cồn sử dụng phối trộn là khác nhau. Thông thường, đối với nguyên liệu khô người ta sử dụng cồn 50%v/v, còn nguyên liệu tươi là 60%. Tỷ lệ phối trộn là một bí quyết công nghệ, nó phụ thuộc vào kinh nghiệm, hay được xác định bằng thực nghiệm. Thiết bị phối trộn Quá trình phối trộn được thực hiện ngay trong bồn chứa nguyên liệu của hệ thống chưng cất. 3.3. Chưng cất Trong sản xuất rượu hương, quá trình chưng cất được chia làm 3 phân đoạn chính: - Phân đoạn 1: Rượu mùi GVHD Th.S Đặng Thị Ngọc Dung Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 52 • Là dịch lỏng, đục • Chiếm 0,1-2% tổng lượng dịch cất thu được • Là hỗn hợp gồm ethanol và các terpene • Nồng độ cồn 80-90%v/v - Phân đoạn giữa: đây là phân đoạn quan trọng nhất, là sản phẩm chính của quá trình chưng cất. • Là một chất lỏng, trong suốt – đây chính là sản phẩm rượu hương cần thu nhận • Chiếm 50-70% tổng lượng dịch cất thu được • Thành phần: hỗn hợp các dẫn xuất của terpene • Nồng độ cồn 60-80%. - Phân đoạn cuối: • Chiếm tỷ lệ 30-50% • Thành phần: terpence và một số cấu tử dễ bay hơi khác Quá trình chưng cất được thực hiện cho đến khi hàm lượng cồn trong hỗn hợp nguyên liệu không còn nữa. Việc lựa chọn thời điểm kết thúc chưng cất đóng vai trò rất quan trọng, lựa chọn đúng thời điểm kết thúc chưng cất quyết định hiệu suất thu hồi và chất lượng của rượu hương sản phẩm. ™ Thiết bị chưng cất Có thể sử dụng các loại tháp chưng cất sau: - Tháp chưng cất dùng mâm xuyên lỗ hoặc mâm đĩa lưới - Tháp chưng cất dùng mâm chóp - Tháp đệm (tháp chưng cất dùng vật chêm ) Nhận xét về ưu khuyết điểm của từng loại tháp : 9 Tháp mâm xuyên lỗ Ưu điểm : chế tạo đơn giản , vệ sinh dễ dàng , trở lực thấp hơn tháp chóp , ít tốn kim loại hơn tháp chóp . Nhược điểm : yêu cầu lắp đặt cao : mâm lắp phải rất phẳng , đối với những tháp có đường kính quá lớn (>2.4m) ít dùng mâm xuyên lỗ vì khi đó chất lỏng phân phối không đều trên mâm. 9 Tháp chóp Ưu điểm : hiệu suất truyền khối cao , ổn định , ít tiêu hao năng lượng hơn nên có số mâm ít hơn . Rượu mùi GVHD Th.S Đặng Thị Ngọc Dung Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 53 Nhược điểm : chế tạo phức tạp , trở lực lớn . 9 Tháp đệm Ưu điểm: chế tạo đơn giản, trở lực thấp Nhược điểm: hiệu suất thấp, kém ổn định do sự phân bố các pha theo tiết diện tháp không đều , sử dụng tháp chêm không cho phép ta kiểm soát quá trình chưng cất theo không gian tháp trong khi đó ở tháp mâm thì quá trình thể hiện qua từng mâm một cách rõ ràng , tháp chêm khó chế tạo được kích thước lớn ở qui mô công nghiệp. Tháp chêm. Tháp mâm xuyên lỗ. Tháp mâm chóp. Ưu điểm: - Đơn giản. - Hiệu suất tương đối cao. - Hiệu suất cao. - Trở lực thấp. - Hoạt động khá ổn định. - Hoạt động ổn định. - Làm việc với chất lỏng bẩn. Nhược điểm: - Hiệu suất thấp. - Trở lực khá cao. - Cấu tạo phức tạp. - Độ ổn định kém. - Yêu cầu lắp đặt khắt khe -> lắp đĩa thật phẳng. - Trở lực lớn. - Thiết bị nặng. - Không làm việc với chất lỏng bẩn. Bảng: So sánh ưu và nhược điểm của các loại tháp Rượu mùi GVHD Th.S Đặng Thị Ngọc Dung Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 54 CHƯƠNG 3: GIẢI THÍCH QUY TRÌNH SẢN XUẤT RƯỢU MÙI Cồn tinh luyện Phối trộn Nước đã xử Dịch trích từ rau quả Các nguyên liệu phụ khác Tàng trữ 1 và lọc Tàng trữ 2 Tách cặn mịn Rót chai, đóng nắp và hoàn thiện Cặn Cặn Đồng hóa Rượu mùi GVHD Th.S Đặng Thị Ngọc Dung Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 55 1. Phối trộn Mục đích của quá trình: Phối trộn là chế biến. Những thành phần nguyên liệu khác nhau sẽ được phối trộn theo một tỷ lệ xác định để tạo ra các sản phẩm có các chỉ tiêu chất lượng hóa lý và cảm quan theo yêu cầu, đây là khâu quan trọng nhất trong quy trình vì nó quyết định đặc điểm, tính chất của sản phẩm. Ứng với mỗi loại sản phẩm rượu mùi, công thức phối trộn các thành phần phải được xác định bằng phương pháp thực nghiệm, ngoài ra mỗi hãng đều có một công thức phối trộn riêng để làm nên đặc trưng sản phẩm của họ. Cần lưu ý là trước khi phối trộn, tất cả các thành phẩm nguyên liệu phải được chuẩn bị dưới dạng dung dịch. Cụ thể như sau: • Các nguyên liệu hòa tan trong nước như chất tạo vị chua(acid citric), một số chất màu(caramen)…sẽ được đem hòa tan trong nước. • Các nguyên liệu hòa tan trong cồn như tinh dầu, vanillin…sẽ đem hòa tan trong cồn tinh luyện. Thứ tự phối trộn các thành phần trong sản xuất rượu mùi sẽ được xác định bằng phương pháp thực nghiệm. Để tránh tổn thất cồn và cấu tử hương,nhiệt độ hổn hợp trong quá trình phối trộn không được vượt quá 30°C. Một điểm quan trọng cần lưu ý là syrup đường sau quá trình nấu phải được làm nguội về nhiệt độ không quá 20°C trước khi đem phối trộn. VÍ DỤ : Một công thức phối trộn sau:etanol Ænước Ædịch chiết ÆsyrupÆchất màu và các phụ gia khác. • Pha trộn etanol với nước để đạt nồng độ cồn mong muốn. • Trộn dịch chiết để tạo hương vị rượu mùi đặc trưng( kiểm tra lại đọ cồn vì dịch chiết chuẩn bị trước có thể xãy ra quá trình lên men nếu không phối trộn với cồn hoặc không tạo thành syrup đơn giản). • Bổ sung độ ngọt dưới dạng syrup dễ hòa tan. Rượu mùi Hình 19: Qui trình công nghệ sản xuất rượu mùi Rượu mùi GVHD Th.S Đặng Thị Ngọc Dung Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 56 • Sau cùng là phối trộn thành phần màu và các chất hữu cơ. • Phải khấy trộn để các thành phần trộn lẫn với nhau. Sau khi phối trộn xong các nhà sản xuất sẽ lấy mẫu đi phân tích các chỉ tiêu hóa lý như độ cồn, tổng chất khô, hàm lượng đường, độ chua,độ màu. Nếu giá trị phâ