Ethanol là một hợp chất hữu cơ được ứng dụng khá nhiều trong đời sống sinh hoạt hằng ngày. Vậy ethanol là gì? Quá trình lên men Ethanol như thế nào? Hãy cùng Foodnk tìm hiểu sâu về ethanol và quá trình lên men của chúng nhé!
Ethanol là gì?
Ethanol [etanol] thường được biết đến như rượu ngũ cốc, ancol etylic, rượu etylic hay cồn. Là một hợp chất hữu cơ không màu và dễ cháy. Là thành phần thường thấy trong các loại đồ uống chứa cồn. Một cách gọi khác hay được nhắc đến trong dân gian là rượu.
Ethanol được sản xuất dựa vào quá trình lên men các nguồn hydratcacbon có trong tự nhiên như lúa mì, lúa mạch, đường, ngô, sắn, mùn, gỗ,… Một phương pháp khác, trong lĩnh vực Công nghệ tổng hợp hóa dầu, ethanol được điều chế từ dây chuyền công nghệ hydrat hóa khi etylen bằng chất xúc tác là acid. Ngoài ra, bằng con đường làm tinh khiết giữa ethanol và nước cũng giúp điều chế được ethanol.
Quá trình lên men
Cơ chế của quá trình lên men Ethanol.
Lên men ethanol là quá trình phân giải yếm khí đường thành ethanol dưới tác dụng của vi sinh vật, cơ chế của quá trình lên men ethanol.
Đường cùng với chất dinh dưỡng khác của môi trường lên men, trước tiên được hấp thụ trên bề mặt và sau đó khuếch tán qua màng tế bào và vào bên trong tế bào nấm men, sự phân hủy đường thành ethanol trong tế bào nấm men xảy ra hàng loạt các phản ứng với sự tham gia của nhiều loại enzyme khác nhau, bước cuối cùng của quá trình lên men là sự chuyển hóa acid pyruvic thành ethanol và CO₂.
Trong tế bào chất của nấm men diễn ra quá trình chuyển hóa đường hexose thành ethanol và khí CO. Đây là quá trình trao đổi năng lượng của nấm men trong điều kiện kỵ khí, ethanol và CO tạo ra trong tế bào sẽ được nấm men thải vào môi trường lên men.
Trong điều kiện kỵ khí, quá trình lên men bị ức chế, việc này làm hydro tách ra được chuyển qua chuỗi hô hấp tới oxy và acid pyruvic, sản phẩm của quá trình đường phân sẽ tiếp tục bị oxy hóa qua nhiều bước trong chu trình Krebs, các cặp hydro tách ra được chuyển tới oxy. Quá trình này liên hợp với quá trình tạo ATP. Sự lên men rượu có thể tiến hành theo nhiều kiểu khác nhau, tùy vào điều kiện môi trường.
Bên cạnh ethanol và khí CO, tế bào nấm men còn tổng hợp và “thải” vào dịch hàng trăm sản phẩm phụ và sản phẩm trung gian khác trong quá trình lên men. Những hợp chất này được tìm thấy trong dịch lên men với hàm lượng rất nhỏ, chẳng hạn như: glycerol cùng các rượu bậc cao, aldehyde, acid hữu cơ và ester.
Tác nhân vi sinh vật của quá trình lên men rượu là: nấm men, nấm mốc và vi khuẩn. Trong đó tác nhân cơ bản là nấm men Saccharomyces cerevisiae.
Nấm men: Nấm men là tác nhân cơ bản gây nên quá trình lên men rượu, tuy nhiên không phải loại nào cũng lên men đường thành rượu được mà chỉ có một số loài có khả năng này. Trong sản xuất hiện nay người ta thường dùng một số loài thuộc họ Saccharomyces cerevisiae. Theo đặc tính lên men người ta chia nấm men thành hai nhóm: nấm men nồi và nấm men chìm.
- Nấm men nổi: là những nấm men có cường lực lên men rất nhanh và mạnh. Nhiệt độ thích hợp cho nấm men sinh trưởng từ 20 – 28°C, tốc độ lên men rất lớn, lượng đường tiêu thụ nhiều. Do sinh ra nhiều khí CO, nên các tế bào nấm men ở dưới sẽ theo CO, nổi lên bề mặt, vì vậy nấm men hoạt động mạnh hơn và lên men cả các phân tử đường trên bề mặt. Người ta thường sử dụng để sản xuất ethanol và bánh mì. Tiêu biểu là loài Saccharomyces cerevisiae.
- Nấm men chìm: là những nấm men có cường lực lên men yếu. Nhiệt độ thích hợp cho nấm men sinh trưởng từ 5 – 10°C. Trong quá trình lên men, lượng khí CO tạo ra ít và được giữ lại trong dung dịch lên men. Sau khi lên men chúng tạo thành cặn dưới đáy thùng. Quá trình lên men chậm và xảy ra từ từ. Tiêu biểu là loài Saccharomyces ellipsoideus. Nấm men chìm thường dùng trong sản xuất bia, rượu vang, champagne.
Nấm mốc: Nếu sản xuất ethanol từ tinh bột thì phải qua bước đường hóa. Đó là giai đoạn chuyển tinh bột thành đường. Ở giai đoạn này, nấm mốc sẽ được sử dụng chủ yếu. Các loài nấm mốc phổ biến như Aspergillus oryzae, Aspergillus usamii, Aspergillus awamori, Mucor rouxii.
Vi khuẩn: Một số vi khuẩn có khả năng lên men chuyển hóa đường thành ethanol như Sasina ventriculi, Zymononas mobylis, ngoài ra còn có vi khuẩn lactic dị hình, Clostridium hay vi khuẩn đường ruột cũng có khả năng lên men đường thành ethanol, butyric… Tuy nhiên công nghệ thực phẩm người ta thường sử dụng nấm men trong lên men ethanol.
Quá trình lên men ethanol được ứng dụng trong sản xuất bia, rượu vang, nước ngọt lên men có cồn…
Theo FoodNK
Rượu là thứcuống có lịch sử hàng ngàn năm vàcó mặt trong các dịp lễ tết, hội hèvà là một phần củavăn hóa đặc trưng củamỗi quốc gia,mỗi vùng lãnh thổ. Thành phần chính trongrượu là: Rượu Etylic [Etanol: C2H5OH], nước, và các cấu tử khác tuỳ thuộc vào cách sản xuất, loại nguyên liệu, cách pha chế, lưutrữ… chính các cấu tử khác này tạo nên nét đặc trưng của riêng của từng loại rượu.
Đang xem: Quy trình sản xuất rượu etylic truyền thống
I. Nguyên lý sản xuất rượu
1] Theo phương pháp sinh học
Mọinguyên liệu có khả năng chuyển hoá thành rượu etylic thông qua quá trình hoạt động của vi sinh vật đều có thể là nguyên liệu để sản xuất rượu như:- Các loại hạt ngũ cốc gạo, ngô, khoai sắn…- Các loại thực vật có chứa các chất có khả năng phân giải thành rượu etylic thông qua quá trình hoạt động của vi sinh vật:
+ Có chứa xenlulo: vỏ cây, thân cây, lá…+ Có chứa các polisaccarit, polyglucoside…
Tuy nhiên, cách sử dụng enzyme để sản xuất rượu thường ít được áp dụng vì giá thành và tinh hiệu quả chưa cao.
2] Theo phương pháp hoá học
Tổng hợp rượu etylic theo phương pháp hoá học rồi đem phối trộn với các cấu tử khác tạo thành các sản phẩm rượu. Phương pháp này rất ít dùng.
II. Nguyên liệu để sản xuất
Yêu cầu cơ bản để cho chất lượng rượu ngon là các nguyên liệu chứa nhiều gluxit, có hàm lượng Nitro phù hợp để vi sinh vật phát triển, giàu chất khoáng, vi lượng, vitamin…
– Các nguyên liệu giàu tinh bột: gạo nếp, gạo tẻ, ngô, khoai, sắn…
– Hệ vi sinh vật: Có trong bánh men thuốc bắc chủ yếu là nấm mốc, nấm men, ?giả nấm men và vi khuẩn.
– Các chất tạo hương, vị, màu sắc, kháng nấm, kháng khuẩn lạ: Các vị thuốc bắc tuỳ theo loại rượu, cách nấu mà sử dụng các vị thuốc bắc khác nhau.
III. Quá trình Nấu rượu gạo
– Ngâm gạo vào nước 35-40°C trong 4-6h để gạo hút nước, lúc đồ chín hạt gradient nhiệt thâm nhập vào tâm hạt đều, tránh hiện tượng ngoài nát, trong chưa chín.
– Hấp/nấu chín gạo lần 1, thêm nước và nấu lần 2.Sau 2 lần nấu và bổ sung nước hạt gạo chín đều, lớp vỏ cám biến tính, còn các hợp chất ở trong nội nhũ bị biến đổi tính chất cơ lý, khi tiếp xúc với Enzyme sẽ dễ thuỷ phân.
Xem thêm: Đặc Sản Trà Cổ Móng Cái 2021 Từ A, Chia Sẻ Kinh Nghiệm Du Lịch Biển Trà Cổ Móng Cái
– Đánh tơi cơm và để nguội nhằm giảm nhiệt độ xuống còn 30 – 32°C, tạo điều kiện thích hợp để rắc men. Vì nếu nhiệt độ cao các vi sinh vật trong bánh men sẽ chết.
– Chọn men chất lượng tốt, theo tỉ lệ 20-30g men : 1kg nguyên liệu, thời gian ủ 10-15 phút. Đây là thời gian thích hợp cho vi sinh vật hoạt động.Lưu ý: độ ẩm 80-85%, nhiệt độ : 30-32 o C, thoáng gió.
– Cuối ngày thứ 2 thấy hiện tượng chảy nước, ta tận thu nước cốt vì nó có chứa rất nhiều enzym. Thời gian của quá trình ủ này từ 2,5 – 3,5 ngày.
– Sau khi ủ, bổ sung nước và để yên trong 2,5 đến 3 ngày ở nhiệt độ 25-30°C . Đây là quá trình ngâm, trong quá trình này các loại vi sinh vật hoạt động tạo ra các sản phẩm trao đổi chất: axit hữu cơ, este, rượu, các cấu tử thơm…
– Tới đây sản phẩm gồm 2 dạngrắn và lỏng:
+ Rắn: Vỏ, tinh bột chưa thuỷ phân => Loại bỏ+ Lỏng: Rượu etylic, nước, các cấu tử khác: rượu bậc cao, andehyt, este… => Xử lý để thu hồi Rượu Etylic C2H5OH.
– Chưng cất rượu: Dựa vào nhiệt độ sôi, nhiệt độ bay hơi của các cấu tử để tách riêng chúng ra, rượu etylic có nhiệt độ bay hơi thấp hơn nước nên bay ra trước – > ngưng tụ được sản phẩm rượu. Trong quá trình cất luôn luôn lẫn các cấu tử khác, và thành phần các cấu tử này tạo nên hương, vị, màu sắc, độ đục cho rượu.
Xem thêm: Văn Hóa Phi Vật Thể Là Gì ? Di Sản Văn Hóa Phi Vật Thể Là Gì
Hệ thống chưng cất rượu KAG
– Chưng cất rượu có 2 thiết bị phổ biến là Nồi chưng cất truyền thống và Tháp chưng cất công nghệ mới. Với sản phẩm rượu có yêu cầu cao về mùi vị, nên sử dụng loại Nồi nấu rượutruyền thống sử dụng điện.
Từ khóa gợi ý: Sản Xuất Rượu Gạo Sản Xuất Rượu Sản Xuất Rượu Quá Trình Sản Xuất Phương Thức Sản Xuất Máy Sản Xuất Rượu Sản Xuất Gạo Dây Chuyền Sản Xuất Rượu Sản Xuất Sợi Tổng Hợp Công Nghệ Sản Xuất Rượu Cơ Sở Sản Xuất Rượu Thiết Bị Sản Xuất Rượu Các Dây Truyền Sản Xuất Dây Truyền Sản Xuất Day Truyền Sản Xuất Bột Gạo Sản Xuất Hệ Thống Sản Xuất Thức Ăn Quy Trình Sản Xuất Rượu Truyền Thống Công Thức Sản Xuất
See more articles in category: FAQ