Đề tài Công nghệ lên men rượu Rum

Coâng ngheä le ân men Leân men Rum GVHD:PGS.TS.Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 3 I. Nguyên liệu làm môi trường lên men rượu Rum: 1. Giới thiệu về rượu Rum: Rum là loại rượu có nồng độ cao và có 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 nông 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 đó 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 không kết tinh, chứa các hợp chất Nitơ, vitamin, các hợp chất vô 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 có màu nâu sậm, mầu này rất khó bị phá huỷ trong quá trình lên men. Màu bám vào sinh khối và sản phẩm do đó việc tách màu khó khăn và tốn kém. Tuy nhiên đây lại là môi 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 hoá học của mật rỉ đường mía: Chất khô (%khối lượng mật rỉ) 80-85 Đường tổng (%khối lượng chất khô) 48-56 Chất hữu cơ khác (%khối lượng chất khô) 9-12 Sucrose (%khối lượng chất khô) 32-45 Glucose (%khối lượng chất khô) 5-11 Frutose (%khối lượng chất khô) 6-15 Nitơ tổng (%khối lượng chất khô) 0.3-0.5 Tro (%khối lượng chất khô) 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 khoáng khác. Ngoài ra trong rỉ đường còn có 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 Coâng ngheä le ân men Leân men Rum GVHD:PGS.TS.Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 4 Chặt ép Lọc Cô đặc 2 3 4 5 Làm sạch Mía 1 Mật rỉ đường  Đặc biệt ở nước ta không phạm đến chính sách lương thực  Công 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 trôi đi bụi bẩn. Mục đích công nghệ:  Chuẩn bị cho quá trình quá trình ép .  Bảo quản: làm sạch sơ bộ sẽ làm rửa trôi đi lớp bụi bẩn, giảm lượng vi sinh vật bám trên cây mía, tăng thời gian bảo quản mía trong kho. Thiết bị : có 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 có thể chuốt bớt lớp vỏ cứng bên ngoài làm Hình2. Mật rỉ đường mía các tế bào chứa nước đường lộ ra. Tách bã Đường mật Coâng ngheä le ân men Leân men Rum GVHD:PGS.TS.Leâ Vaên Vieät Maãn 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 ngoài.  Bảo quản: do không còn độ hổng không 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, …  Hóa lí; có sự biến đổi pha đặc thành pha lỏng.  Hóa học: tổn thất vitamin, có khả năng oxi hóa 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 vôi vào nước mía sau khi ép. Ngoài ra trong dung dịch sau khi ép có thể còn lại xơ, bã, xác tế bào gây ảnh hưởng không tốt đến các quá trình công nghệ sau. Sau quá trình ép ta được dịch nước mía có mầu sẫm và đục chứa khoảng 5,5% đường saccharose, 2,5% đường nghịch đảo và 2,6% các chất không đường. Độ pH 5,4 - 5,6. Các chất không đường gồm phần hữu cơ và phần khoáng.  Các hợp chất hữu cơ hoà 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 khoáng có các muối phosphate, sulphate, silicat, cloride. Chất tro chủ yếu K, P, Ca, Na, Fe... Phương pháp và thiết bị: Có thể thực hiện theo phương pháp sau: Mía water Bã Nước mía hỗn hợp Hình 3. Sơ đồ ép ướt (ép mía có 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 không đồng nhất qua lớp lọc, dịch nước mía ép qua lọc để tách cặn bã thô, 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. Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình : Coâng ngheä le ân men Leân men Rum GVHD:PGS.TS.Leâ Vaên Vieät Maãn 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 có 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 đó tốc độ lọc tăng chậm sau đó sẽ giảm đi,chất lỏng không chui qua được lớp lọc. Mặc khác khi sự chênh lệch áp suất tăng quá cao có 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 không nén được  Loại bã nén được  Nếu cặn xốp độ nhớt giảm, lọc nhanh. Khi cặn nhỏ, dẻo, độ nhớt cao thì khó lọc. Có thể giảm độ nhớt của dung dịch bằng cách tăng nhiệt độ trước khi lọc hoặc có thể sử dụng chất trợ lọc (diatomite) - Tính chất lớp vật ngăn và bề dày của nó 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) Cô đặc nước mía : là quá trình nâng cao nồng độ chất khô nước mía bằng phương pháp bay hơi. - Nếu lên men dịch nước mía ép với nồng độ 9-11% (S) không có hiệu quả vì chưng cất tốn nhiều hơi. Trong sản xuất rượu Rum cần dùng dịch đường có độ đường 14-160(S). Ngoài ra để chủ động trong sản xuất và để bảo quản được lâu 6-9 tháng người ta cô 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, còn bọt mía (còn gọi là mật rỉ từ đường mía) được tách ra và dùng để cho lên men, sau khi cất nấu sẽ cho rượu rum. Coâng ngheä le ân men Leân men Rum GVHD:PGS.TS.Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 7 - Để xử lý mật rỉ đường mía ta có 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 luôn có 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 hóa học : độ đường : 14-160 (S), chất khô không ít hơn 75% khối lượng, hàm lượng saccharose từ 31- 50%, pH 4.5- 6.0 , hàm lượng Nitơ tổng không ít hơn 1.4%, số lượng vi sinh vật không quá 15000 VSV/ 1g nguyên liệu  Chỉ tiêu hóa 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. Ngoài ra, loài 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%, ngoài rượu etylic, còn 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 Loài: S. pombe Hình 5. Schizosaccharomyces Nhóm nấm men Saccharomyces cerevisiae lên men nhanh và cho hương vị nhẹ (dạng Rum Cuba). Vi khuẩn thuộc giống Saccharomyces, chúng có khả năng hấp thụ các chất dinh dưỡng trong môi trường nước mạch nha như các loại đường hoà tan, các hợp chất nitơ (các acid amin, peptit), vitamin và các nguyên tố vi lượng…qua màng tế bào. Sau đó, hàng loạt các phản ứng sinh hóa mà đặc trưng là quá trình trao đổi chất để chuyển hoá các chất này thành những dạng cần thiết cho quá trình phát triển và lên men của nấm men được tiến Coâng ngheä le ân men Leân men Rum GVHD:PGS.TS.Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 8 hành. S. cerevisiae không chứa enzyme melibiase do đó không chuyển hoá được đường melibioza, lên men được 1/3 lượng đường Raffinose do có enzyme invertase. Raffinoza Galactoza - Glucoza + Fructoza Nấm men sử dụng trong sản xuất là nấm men thuần khiết và được nuôi cấy trong môi 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 Loài: S. cerevisiae Hình 6. Men Saccharomyces cerevisiae. Điều kiện để nuôi 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%. Loài nấm men chìm S. carlsbergensis cũng thường được sử dụng trong sản xuất rum truyền thống. Ở loài S. carlsbergensis có chứa các gen MEL. Các gen này tạo ra enzym ngoại bào là a- galactosidaza (hay còn gọi là melibiaza) có khả năng chuyển hoá đường melibioza. Do đó chúng có khả năng lên men toàn 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 đó 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 có vai trò 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 loài granulobacter saccharobutylic. Loại Giới:: Fungi Ngành: Ascomycota Dưới ngành: Saccharomycotina Lớp: Saccharomycetes Bộ : Saccharomycetales Họ: Saccharomycetaceae Giống: Saccharomyces Loài: S. carlsbergensis Coâng ngheä le ân men Leân men Rum GVHD:PGS.TS.Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 9 vi khuẩn này có hình que, bào tử có hình bầu dục. Vi khuẩn lên men butyric thuộc loại kỵ khí bắt buộc. Môi trường nuôi 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 :  Không cố khả năng sinh tổng hợp độc tố.  Có khả năng sinh tổng hợp sản phẩm chính cao.  Có 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 nuôi cấy đơn giản, dễ dàng thích ứng với môi trường nguyên liệu mật rỉ. Coâng ngheä le ân men Leân men Rum GVHD:PGS.TS.Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 10 caramel 7 8 9 Chiết rót Saûn phaåm rum 10 II. Quy trình công nghệ (ñaït 6-7 % V ) Sản phẩm đầu Saûn phaåm cuối Sản phẩm giữa O2 Maät ræ ñöôøng mía Leân men Chöng caát phaân ñoaïn ① Phoái cheá Loïc trong –uû Lọc trong Pha loãng, lọc Pha cheá dịch lên men Ủ 3 4 2 1 6 Chöng caát phaân ñoaïn 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) Coâng ngheä le ân men Leân men Rum GVHD:PGS.TS.Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 11 III. Giaûi thích quy trình coâng ngheä: 1. Nguyên liệu: Nguyeân lieäu thích hôïp nhaát ñeå saûn xuaát röôïu rum laø duøng maät ræ ñöôøng mía, chaát löôïng maät ræ laïi tuøy thuoäc raát nhieàu ôû coâng ngheä saûn xuaát ñöôøng mía. Vì vaäy vieäc söû duïng ñöôøng mía cuûa moãi nhaø saûn xuaát khoâng gioáng nhau, cuõng coù nhöõng nhaø saûn xuaát laïi phoái troän maät ræ cuøng vôùi nöôùc mía theo nhöõng tyû leä thích hôïp ñeå cho ra nhöõng saûn phaåm rum khaùc nhau. 2. Loïc:  Muïc ñích coâng ngheä : - Chuaån bò : Laøm cho moâi tröôøng maät ræ “ saïch” hôn, ñoä thuaàn khieát cao hôn, coù theå loaïi boû moät phaàn lôùn vi sinh vaät coù saün trong maät ræ. - Quaù trình naøy seõ giuùp cho quaù trình pha cheá vaø leân men dieãn ra toát hôn.  Caùc bieán ñoåi cuûa nguyeân lieäu : - Vật lyù: thể tích và tæ trọng mật rỉ giảm, màu sắc, chất lượng tăng. - Hóa lý: thu được pha lỏng từ dạng huyền phù ban đầu. - Hóa học: sau khi lọc dung dịch hầu như không thay đổi về thành phần hóa học tuy nhiên có thể tổn thất một ít các chất có ích theo cặn như protein, vitamin,chất màu v.v... - Sinh hoïc: loïai boû moät một số vi sinh vaät không có 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: loïc ly taâm Coâng ngheä le ân men Leân men Rum GVHD:PGS.TS.Leâ Vaên Vieät Maãn 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 có gắn vải lọc để các cấu tử chất hoà tan đi qua và giữ lại các thành phần pha rắn. 3 .Pha cheá dòch leân men:  Muïc ñích coâng ngheä : - Chuaån bò : giuùp cho naám men phaùt trieån vaø leân men maïnh mẽ ôû böôùc leân men rum tieáp theo. - Laøm cho moâi tröôøng maät ræ giaøu chaát dinh döôõng hôn baèng caùch boå sung caùc chaát maø moâi tröôøng maät ræ coøn thieáu.  Caùc bieán ñoåi cuûa nguyeân lieäu : - Vaät lyù: khoái löôïng rieäng cuûa maät ræ thay ñoåi, ñoä meàm thay ñoåi - Hoùa lyù : điều chỉnh pH cuûa dòch len men veà khoaûng 5,5 - 5,8. - Hóa học:  Dịch lên men đaït noàng ñoä 15 - 18% chaát khoâ hoøa tan, trong ñoù phaûi coù töø 12 - 14% laø chaát ñöôøng leân men ñöôïc.  Boå sung nitô,can xi dưới dạng các muối vô cơ cho môi trường mật rỉ.  Caùc yeáu toá aûnh höôûng tôùi quaù trình : - Thaønh phaàn vaø tính chaát caùc caáu töû trong dòch maät ræ. Neáu maät ræ coù chöùa töông ñoái ñaày ñuû caùc thaønh phaàn caàn thieát cho söï leân men thì löôïng chaát cho vaøo ñeå pha cheá dòch leân men ít vaø tieán haønh quaù trình nhanh.  Phương pháp thực hiện : - Bổ sung nguồn Nitơ dưới dạng các muối vô cơ nhö DAP-diaminophotphat, SA- sulfatamino,urê ... vôùi haøm löôïng töø 1 - 3 g/l dòch leân men (maät ræ thöôøng ngheøo chaáùt dinh döôõng coù nguoàn goác nitô). 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 không làm chua môi trường như các loại muối amon khác : urease NH2 –CO – NH2 + H2O 2 NH3 + CO2 - Bổ sung nguồn canxi: Canxi đóng vai trò là chất đệm trong quá trình lên men. Nguồn cung cấp Canxi thường sử dụng là CaCO3.  Thiết bị : - Sử dụng thùng có cánh khuấy nhằm mục đích đảo trộn để được hỗn hợp đồng nhất. - Tốc độ cánh khuấy là 150 – 200 rpm (vòng/phút). - Mật rỉ được bổ sung các thành phần và khuấy trộn để tạo hỗn hợp đồng nhất. 4. Leân men rum :  Muïc ñích coâng ngheä : - Cheá bieán : Chuyeån hoùa dòch leân men thaønh röôïu ,taïo höông ñaëc tröng cuûa röôïu rum ( höông thôm raát maïnh,ñaëc tröng hay höông thôm eâm dòu, haøi hoøa vaø ’saâu laéng’ hôn). - Quaù trình leân men quyeát ñònh chaát löôïng saûn phaåm rum.  Caùc bieán ñoåi cuûa nguyeân lieäu : Coâng ngheä le ân men Leân men Rum GVHD:PGS.TS.Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 13 - Sinh hoïc : vi sinh vaät (naám men vaø vi khuaån ) sinh tröôûng, dieãn ra quaù trình trao ñoåi chaát cuûa naám men vaø vi khuaån. - Hoùa hoïc vaø hoùa sinh:  Chuyeån hoùa ñöôøng thaønh ethanol theo chu trình ñöôøng phaân (chu trình EMP) : Thu ñöôïc axit pyruvic sau 10 phaûn öùng hoùa hoïc vaø hoùa sinh. Thu ñöôïc ethanol sau 2 phaûn öùng tieáp theo .  Caùc saûn phaåm phuï vaø saûn phaåm trung gian: Aldehyde vaø keton Axit höõu cô Röôïu cao phaân töû Ester  Xaûy ra phaûn öùng este hoùa (taïo nhöõng saûn phaåm töø axit höõu cô vaø röôïu). Nhieàu ester ñöôïc taïo thaønh nhaát laø axetat etyl (CH3 COOC 2H5 ) . - Hoùa lyù: Trong quaù trình leân men coù sinh khí CO2 , hoøa tan vaøo pha loûng khieán pH thay ñoåi, laøm protein bò bieân tính ñoâng tuï. - Vaät lyù : Nhieät ñoä leân men taêng do sinh khí trong quaù trình leân men.  Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình : - Leân men ôû nhieät ñoä : 25 - 27o C. - Thôøi gian leân men : 4 - 5 ngaøy . - Vi sinh vaät duøng ñeå leân men :  Naám men S.cerevisiae keát hôïp vôùi vi khuaån butyric-granulobacter cuøng phaùt trieån coäng sinh trong dòch leân men. Trong rum thaønh phaåm thöôøng coù höông thôm raát maïnh, phong phuù vaø raát ñaëc tröng.  Naám men chìm S.carlsbergensis keát hôïp vôùi vi khuaån butyric ñeå leân men rum, cho ra nhöõng loaïi rum coù höông thôm eâm dòu, haøi hoøa vaø “saâu laéng “hôn. - Ñieàu kieän kî khí : naám men chuyeån CO2 thaønh coàn vaø nöôùc. - Khi keát thuùc leân men thöôøng phaûi coù töø 6_7%V etanol trong dòch ñaõ leân men. Ø - Khi ñaõ keát thuùc leân men, ta caàn phaân taùch heát xaùc naám men ra roài môùi ñöa ñi chöng caát  Thieát bò vaø caùc yeáu tố thoâng soá coâng ngheä : Sử dụng thiết bị thùng lên men có cánh khuấy . Trên nắp bình có đường ống để cấp lượng giống,có cửa kính để quan sát. Thân thiết bị có gắn bộ phận dò nhiệt độ, pH nối với máy tính. Coâng ngheä le ân men Leân men Rum GVHD:PGS.TS.Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 14 5 . Chöng caát phaân ñoaïn : - Dòch sau leân men rum seõ ñöôïc ñöa ñi chöng caát phaân ñoaïn laøm hai laàn; laàn thöù nhaát, ta thu laáy saûn phaåm giöõa( coàn rum), saûn phaåm ñaàu vaø saûn phaåm cuoái troän laãn ñeå coù chöõ röôïu khoaûng 20%V etanol. Tieáp tuïc chöng caát phaân ñoaïn laàn hai, laïi thu laáy saûn phaåm giöõa roài ñöa veà nhaäp chung vôùi saûn phaåm giöõa ôû laàn thöù nhaát ñeå ñöôïc coàn rum coù 55 - 62%V. Saûn phaåm ñaàu vaø cuoái ôû laàn hai phaûi boû. - 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 sôi ) 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 sôi, chúng bay hơi sau đó lại được ngưng tụ từ đó ta nhận được chất lỏng. Ở các nhiệt độ sôi khác nhau ta tách được các cấu tử riêng biệt.  Muïc ñích coâng ngheä : - Laøm saïch ethanol töø dung dòch daám chín (dung dòch ñaõ leân men ). - Khai thaùc: taùch röôïu vaø caùc chaât deã bay hôi khỏi daám chín,taùch boû taïp chaát,naâng cao ñoä coàn.Chöng caát thu ñöôïc coàn rum coù 55_62%V etanol.  Caùc bieán ñoåi cuûa nguyeân lieäu : - Hoùa lyù :  Dieãn ra quaù trình chöng caát phaân ñoaïn röôïu rum,có sự thay đổi pha.  Dung dịch đường đã lên men được đun nóng để tách rượu nhờ hiện tượng rượu bay hơi ở nhiệt đñộ thấp hơn nước - Hoùa hoïc: Sau 2 laàn chöng caát phaân ñoaïn , thu ñöôïc coàn rum coù chöõ röôïu 55_62%V. Trong coàn naøy thöôøng coù chöùa caùc thaønh phaàn: Axit: 235_250 mg/l coàn tuyeät ñoái Coâng ngheä le ân men Leân men Rum GVHD:PGS.TS.Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 15 Ester: 450_500 ma/l coàn tuyeät ñoái Aldehyde: 20_25mg/l coàn tuyeät ñoái Fufurol:1_1.5 mg/l coàn tuyeät ñoái - Vật lý: nhiệt độ tăng, thay đổi tỉ trọng, khối lượng, thể tích.  Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình : _Thaønh phaàn ( noàng ñoä ) cuûa moät soá caáu töû trong dòch leân men . _Nhieät ñoä : chuù yù nhieät doä soâi cuûa moät soá caáu töû cuûa dòch leân men.  Thieát bò vaø caùc yeáu toá thoâng soá coâng ngheä Có 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 còn 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 công có 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 có thể vô chai ngay không cần ủ nhưng thiếu mùi vị đặc trưng. Phương pháp này rất kinh tế và được dùng sản xuất ở quy mô lớn. ( 1 gam cồn khi đốt sinh ra 7 calori) Coâng ngheä le ân men Leân men Rum GVHD:PGS.TS.Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 16 H.13. Thiết bị chưng cất * Đặc điểm máy: Máy dùng để chưng cất ruợu và cô đặc chân không các nguyên liệu dưới dạng dịch thể dùng trong đông dược và công nghiệp thực phẩm. Coâng ngheä le ân men Leân men Rum GVHD:PGS.TS.Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 17 Toàn máy đuợc chế tạo bằng thép trắng, có hệ thống phun rửa tự động, tự động đưa nguyên liệu vaò, tự động đưa nguyên liệu vaò, tiết kiệm thời gian, nhân công, chất luợng tốt, phù hợp tiêu chuẩn GMP, ngoại hình bóng đẹp, mỹ quan. * Thông số kĩ thuật: - Thể tích bình chứa: 100 l - Luợng hơi nuớc sử dụng: 100kg/h - Luợng nuớc lạnh tuần hoàn sử dụng: Khoảng 3 tấn/h - Kích thuớc ngoại hình: 2500 x 2500 x 800 mm 6. Ủ chin Rum trong thùng gỗ sồi:  Muïc ñích coâng ngheä : - Hoaøn thieän :sau khi chưng cất, rượu còn mùi vị của các chất đi kèm tạo hương thơm nhưng hơi gắt, ủ chín rum để hương thơm dịu hơn,laøm rum ’chín kyõ hôn’,taêng chaát löôïng röôïu rum. Quá trình trữ rượu là một quá trình trao đổichất giữa gỗ, rượu và môi trường chung quanh. Trong thời gian này không khí thâm nhập thùng gỗ và rượu cũng như rượu hấp thụ các chất từ gỗ và trở nên đầm, dịu, thơm ...  Caùc bieán ñoåi cuûa nguyeân lieäu : - Bieán ñoåi veà hoùa lyù:  dieãn ra söï bay hôi laøm toån thaát moät soá chaát deã bay hôi.  söï keát tuûa cuûa caën, những chất khó tan sẽ lắng xuống làm Rum ổn định hơn về tính chất hóa lý.  Sự trích ly một số chất từ gỗ sồi vào Rum. - Các biến đổi hóa sinh. - Cảm quan : + Thay đổi về màu sắc, mùi vị, độ trong ,độ bền keo… - +laøàm hương thơm của rum dịu hơn.  Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình : _ Nhieät ñoä 20_30 o C. _ Thôøi gian uû keùo daøi töø 4_5 naêm. _ Caùc bieán ñoäng veà hoùa lyù trong coàn rum; nhöõng bieán ñoäng naøy xaûy ra raát chaäm, töø töø, vaø caøng laâu thì chaát löôïng coàn rum caøng toát, ”chín” kyõ hôn. _Thieát bò : thuøng goã soài vaø loaïi goã soài söû duïng.  Thieát bò vaø caùc yeáu toá thoâng soá coâng ngheä : - Boàn goã soài. Coâng ngheä le ân men Leân men Rum GVHD:PGS.TS.Leâ Vaên Vieät Maãn 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 có vị ngọt và mạnh hương vanilla rõ rệt. + Trong khi đó gỗ sồi Mỹ có 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 có thớ gỗ chắc và rất dễ chẻ dọc theo thớ mà không cần phải cưa – cách này làm cho rượu tiếp xúc dọc theo thớ gỗ và nhờ đó mà có mùi vanilla mạnh hơn. Sồi Mỹ có 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 đó mà có 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 có những đặc tính riêng khác nhau, vì thế tùy theo loại rượu định làm mà người ta sẽ quyết định dùng thùng đóng 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 còn có gỗ sồi đến từ Canada (trung hoà 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. Còn người Ý thì lại chuộng những thùng đựng gỗ sồi đến từ Slovenia bởi chúng có 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 đóng một thùng rượu dung tích 200 lít. Thời vụ để thu hoạch gỗ là vào mùa đông. 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, có thể từ 5% đến 100%. Nếu như nhà sản xuất nói là họ dùng tới 200% thùng gỗ sồi mới, hãy hiểu câu nghe có vẻ phi lý này là ”họ đã thay tất cả thùng gỗ sồi hai lượt trong suốt thời gian ủ rượu.” Coâng ngheä le ân men Leân men Rum GVHD:PGS.TS.Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 19 Cách làm thùng gỗ sồi : - Do những đặc tính khác nhau nên cách đóng 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 đó , các thanh gỗ được để khô ngoài trời hay tẩm khô trong khoảng từ 10 -36 tháng, để cho chất nhựa chát gắt thoát ra khỏi thớ gỗ. Ngược lại, ở Mỹ, gỗ sồi thường được sấy khô trong lò 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 nó. 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 có thêm vị vanilla, vị khói 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.Phoái cheá : Töø coàn rum ñaõ ñöôïc uû chín, ta thöïc hieän vieäc phoái cheá cuøng vôùi nöôùc meàm, caramel (neáu caàn thieát) ñeå ñöa veà 40_45%V chöõ röôïu. Ñeå giuùp cho röôïu môùi phoái cheá ñôõ soác, noàng, ta coù theå suïc O2 saïch vaøo ñeå oxy hoùa bôùt moät phaàn aldehyt.Quaù trình suïc O2 trong coâng ngheä goïi laø söï laõo hoùa ñoá i vôùi rum. Ñeå yeân sau phoá i cheá vaø suïc O2 khoaûng 2_3 ngaøy.  Muïc ñích coâng ngheä : - Hoaøn thieän : giuùp cho röôïu môùi phoái cheá ñôõ soác, noàng(giảm xuống còn 40_45%V ethanol, sục oxy).  Caùc bieán ñoåi cuûa nguyeân lieäu : -Cảm quan: Coàn rum ñöôïc phoái cheá cuøng vôùi nöôùc meàm, caramel (neáu caàn thieát) ñeå ñöa veà 40_45%V chöõ röôïu, sau đó sục oxy vào nên đỡ sốc nồng, thay đổi màu sắc - Hoùa hoïc : Sau khi suïc O2 saïch vaøo , xaûy ra phaûn öùng oxy hoùa aldehyt.  Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình : - Ñeå yeân sau phoái cheá vaø suïc O2 khoaûng 2_3 ngaøy.  Thieát bò vaø caùc thoâng soá coâng ngheä:  Phương pháp gián đoạn Ưu điểm: ít tốn thiết bị, vận hành đơn giản. Nhược điểm: - Sản phẩm có thể không được đồng nhất bằng phương pháp liên tục. - Khó tự động hóa - Không thích hợp cho nhà máy có 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. Còn nếu chúng ta lấy mẫu đem chưng cất, sau đó tiến hành định mức dịch cất đến thể tích của mẫu ban đầu trước khi chưng cất rồi đem xác định độ cồn Coâng ngheä le ân men Leân men Rum GVHD:PGS.TS.Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 20 bằng cồn kế thì giá trị thu được gọi là độ cồn thực. Do trong mẫu phân tích có chứa một ít đường và các hợp chất hòa tan khác nên giá trị độ cồn định kiến có khác biệt đôi 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. Thông thường, tổng thời gian cho 1 mẻ phối trộn trong phương pháp gián đoạn tại nhà máy kéo dài không quá 2 giờ. Ngoài phương pháp sử dụng cánh khuấy và bơm hồi lưu, một số thiết bị phối trộn trong công nghệ sản xuất vodka được thiết kế với hệ thống sục khí. Đó 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 không 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 không khí sạch để sục vào thiết bị phối trộn. Thông thường, không khí phải được máy nén khí đưa qua hệ thống lọc gồm nhiều lớp vật liệu lọc có đường kính mao quản khác nhau. Màng lọc cuối cùng của hệ thống có mao quản với đường kính 0,2 m. Khi đó, việc sục khí sẽ không 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 có thể lắp đặt bẫy rượu tại phần đỉnh của thiết bị khuấy trộn. Thông thường, thời gian sục khí để khuấy trộn không 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 không cần khởi động hệ thống nhiều lần - Không chiếm nhiều diện tích nhà máy. Vât liệu: thép không 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. Coâng ngheä le ân men Leân men Rum GVHD:PGS.TS.Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 21 - Không cần thiết sự theo dõi của công 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 có thể đạt được độ chính đến 0.03% thể tích. - Sản phẩm đạt được độ đồng nhất cao - Năng suất cao, có thể tự động hóa hoàn toàn - Thiết bị linh động - Tất cả các thành phần như bơm , bộ điều khiển, định lượng gói gọn trong một hệ thống. - Hệ thống đo chính xác - Có hệ thống tự làm sạch (CIP-Clean in- place) - Hệ thống kín, hạn chế nguy cơ nhiễm vi sinh vật - Tính an toàn cao, có thể hoạt động không cần sự theo dõi của con người. - Hệ thống sẽ tự động dừng lại khi nếu có thành phần nào hết hay áp suất của quá trình lọc vượt mức quy định - Sản phẩm đồng nhất - Nhiều sản phẩm khác nhau có 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 không rỉ Các bộ phận: 2 bơm định lượng, 2 bồn trung gian, thiết bị đo màu, thiết bị đo tỷ trọng Coâng ngheä le ân men Leân men Rum GVHD:PGS.TS.Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 22 8.Loïc trong:  Muïc ñích coâng ngheä : _Hoaøn thieän: Loïc trong taêng giaù trò caûm quan cuûa saûn phaåm. _Baûo quaûn : giuùp cho saûn phaåm rum seõ keùo daøi thôøi gian baûo quaûn hôn.  Caùc bieán ñoåi cuûa nguyeân lieäu : - Cảm quan :  loïc trong: loaïi boû döôïc nhöõng caën, taïp chaát laøm röôïu trôû neân trong hôn.  Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình : - Nhieät ñoä khi loïc: Neáu loïc ôû nhieät ñoä cao seõ giaûm ñoä nhôùt dung dòch, taêng toác ñoä loïc vaø ngöôïc laïi. - Thieát bò duøng ñeå loïc.  Thieát bò vaø caùc yeáu toá thoâng soá coâng ngheä : Trong quá trình phối trộn cồn tinh luyện với nước và các nguyên liệu phụ, hỗn hợp có 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 dòng hoặc hai dòng. Cấu tạo Coâng ngheä le ân men Leân men Rum GVHD:PGS.TS.Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 23 Thiết bị dạng hình trụ với nắp đậy phía trên và đáy bên dưới hình cầu , được chế tạo bằng thép không rỉ. Bên trong thiết bị có tấm đỡ có 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 có 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 đó 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 ngoài 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 dòng nước được đẩy ra ngoài qua backwash valve. Áp suất làm việc cao nhất: 10 bar Nhiệt độ cao nhất : 60oC  Bản vẽ chi tiết Coâng ngheä le ân men Leân men Rum GVHD:PGS.TS.Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 24 Ta có 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. Chieát roùt:  Muïc ñích coâng ngheä : - Baûo quaûn: keùo daøi thôøi gian baûo quaûn saûn phaåm. - Hoaøn thieän : quy trình coâng ngheä saûn xuaát rum ñeå ñöa ñeán ngöôøi tieâu duøng.  Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình : - Ñieàu kieän moâi tröôøng chieá t roùt phaûi ñaûm baûo an toaøn veä sinh, traùnh laøm röôïu rum bò nhieãm vi sinh vaät laï. - Bao bì : Chieát roùt saûn phaåm rum vaøo nhöõng bao bì thuûy tinh vôùi nhöõng hình daïng, dung tích khaùc nhau.  Thieát bò vaø caùc thoâng soá coâng ngheä : Một số dạng máy chiết rót 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 Coâng ngheä le ân men Leân men Rum GVHD:PGS.TS.Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 25 Hình 19:thiết bị rót chai Thiết bị gồm một bồn chứa dịch rót bên trong có phao nổi giúp duy trì mức dịch rót trong bồn không đổi. Dịch rót thông qua bộ phận van điều khiển sẽ chảy vào ống phân phối dịch rót . Trên ống phân phối dịch rót có gắn đầu rót có đinh vít điều chỉnh và cần khóa tự động. Hũ thủy tinh sẽ được đẩy theo hệ thống băng chuyền vòng quanh thiết bị rót dịch. Thiết bị hoạt động nhờ hệ thống truyền động gồm motor, vành đai, bánh răng, đĩa quay. Phòng rót vô trùng MÁY CHIẾT RÓT CHAI Coâng ngheä le ân men Leân men Rum GVHD:PGS.TS.Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 26 III. Sản phẩm: Sản phẩm rượu Rum rất đa dạng ,có nhiều loại sản phẩm rum,tuy nhiên ta có thể phân loại theo các cách sau: a/ Theo độ rượu: Coâng ngheä le ân men Leân men Rum GVHD:PGS.TS.Leâ Vaên Vieät Maãn 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). Có hàng trăm cách khác nhau để pha chế cốc-tai bằng rượu rum nhẹ. Công 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-rô (syrup: nước đường có mùi vị trái cây), ba đậm là ba phần rum, bốn lạt là bốn phần nước lạnh(đá bào) o Loại nặng có màu đậm (vì được pha màu đường caramel) và có mùi thơm rất “bắt” ,thường được dân Anh và các xứ lạnh pha chế thành các thức uống nóng. Rum sản xuất ở các đảo Jamaica, Haiti, Barbados thường là rum nặng. Rum nặng cũng có nhiều cách pha chế, mà phổ biến và đơn giản nhất là pha với coca-cola (đã ướp lạnh hoặc bỏ thêm đá cục). Ngoài ra Rum nặng còn 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 có Rum nhân tạo: được hình thành từ cồn có 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 có 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, có 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, không màu, được sản xuất tại các quốc đảo nói tiếng TBN như Cuba, Panama, Dominique, Puerto Rico, Colombia và Venezuela. Golden rum: trong suốt, có màu vàng nhạt, có vị mạnh hơn và còn lại nhiều vị đường mật . Tiêu biểu là rum từ Barbados, Bermuda, Belize, và Jamaica. Dark rum: trong suốt, có màu vàng sậm, rum này thường được ủ lâu năm hơn trong các thùng được đốt thành than. Rum sẫm màu có mùi vị mạnh hơn hai loại rum trên. Rum này là loại thường được dùng để nấu ăn. Tiêu biểu là rum từ Haïti, Guadeloupe, Marie- Galante và Martinique (các đảo của Pháp). Flavoured rum: có thể có màu và mùi vị được kết hợp với các loài trái cây, lá như xoài,cam,chanh dây,dừa… nên độ cồn có giảm hơn so với tiêu chuẩn. Loại này ít được dùng trong pha chế cocktail, có thể uống riêng lẻ với chanh, muối. Overproof Rum : là loại có nồng độ cồn cao hơn 40%. Hầu hết loại này có nồng độ hơn 75%. Premium Rum: cũng như các loại rượu mạnh cao cấp khác như Cognac và Whisky, rum cũng có loại rum cao cấp. Đó là những loại được chưng cất rất kỹ lưỡng và ủ lâu năm Các nhãn thông dụng dòng Rum: Bacardi, Captain Morgan , Saint James, Chauvet. Coâng ngheä le ân men Leân men Rum GVHD:PGS.TS.Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 28 Các chỉ tiêu chung về sản phẩm Rum: - Vật lý: chất lỏng, trong - Hóa học: độ cồn 40 -50 %,sau moãi naêm uû rum maát ñi töø 2- 10% ñoä coàn - Sinh học: löôïng vi sinh vaät trong saûn phaåm rum - Cảm quan: sản phẩm rum có nhiều hương vị khác nhau tùy vào các công đoạn chế biến, màu sắc trắng,vàng, đỏ tùy loại. Các loại Rum Coâng ngheä le ân men Leân men Rum GVHD:PGS.TS.Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 29 V Thành tựu công 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 có thể tạo ra một lớp than lọc có 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 có nguồn gốc từ bạch dương hoặc dẻ. Gỗ bạch dương hoặc dẻ đầu tiên được xử lý carbon hóa trong thiết bị không có không khí, sản phẩm tạo thành sẽ được xử lý tiếp bằng hơi quá nhiệt. Khi đó, than sẽ được hoạt hóa. Các tạp chất vô cơ trong than sẽ được loại bỏ và những mao quản trong than sẽ được bão hòa bởi oxy không khí. Ngoài chức năng hấp phụ mốt số tạp chất ảnh hưởng xấu đến mùi vị của sản phẩm, các nhà nghiên cứu còn cho rằng than hoạt tính có khả năng xúc tác phản ứng chuyển hóa ethanol; và một số tạp chất khác có 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 đó sử dụng thiết bị lọc khung bản để tách than. Do các hạt than hoạt tính có 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 có chứa than hoạt tính bên trong. Cần tính toán và chọn lưu lượng dòng qua cột cho phù hợp để hỗn hợp có 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 thô, cát tinh, sỏi ,than hoạt tính) nên hiệu quả lọc cao -Dễ sử dụng và vận hành. Coâng ngheä le ân men Leân men Rum GVHD:PGS.TS.Leâ Vaên Vieät Maãn 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 dòng 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 công nghệ sinh học, đã tuyển chọn được chủng nấm men bia chìm Saccharomyces carlsbergensis X25 với những đặc điểm ưu việt như sau: + Có tốc độ phát triển nhanh và mạnh, khả năng lên men > 74%, có thể sử dụng rộng rã i trong nhiều qui trình công nghệ sản xuất khác nhau . + Có khả năng tạo hương thơm đặc trưng, vị đậm đà, cho ra sản phẩm chất lượng cao. + Có 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 thô (2.4-4.8mm) Sỏi Coâng ngheä le ân men Leân men Rum GVHD:PGS.TS.Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 31 + Có độ thuần khiết cao, khả năng bị nhiễm tạp thấp, ít bị thoái hoá, ổn định trong quá trình sản xuất; Qui trình công nghệ nhân giống và sử dụng chủng Saccharomyces carlsbergensis X25 tại các nhà máy đơn giản nên có thể triển khai rỗng rãi. Phương pháp lai tạo giống nấm men: phương pháp lai xa (LX) Lai Xa ở các nòi nấm men Saccharomyces cerevisiae và S. carlsbergensis kết hợp các enzim thuỷ phân đường của hai loài, nòi lai thu được cho sản lượng cao hơn. Nòi lai này được duy trì lâu dài ổn định do sinh sản dinh dưỡng, không bị phân li. LX ở các nòi nấm men Saccharomyces cerevisiae và S. carlsbergensis kết hợp các enzim thuỷ phân đường của hai loài, nòi lai thu được cho sản lượng cao hơn. Nòi lai này được duy trì lâu dài ổn định do sinh sản dinh dưỡng, không bị phân li. VI. Tài liệu tham khảo 1. Bùi Ái Công nghệ lên men ứng dụng trong công nghệ thực phẩm NXB Đại học Quốc gia TP.HCM,2003 2. Lê Thị Bạch Tuyết và cộng sự Các quá trình công nghệ cơ bản trong sản suất thực phẩm Nhà xuất bản giáo dục _1994 3.Hoàng Đình Hoa Công nghệ sản xuất malt và bia Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật_1997 4.Lê Văn Việt Mẫn Bài giảng “Công nghệ lên men thực phẩm” và “ Công 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 Coâng ngheä le ân men Leân men Rum GVHD:PGS.TS.Leâ Vaên Vieät Maãn Trang 32