CHƯƠNG VCÔNG NGHỆ LÊN MEN TRONG CHẾ

BIẾN TINH BỘT VÀ ĐƯỜNG

PHẦN I

LÊN MEN YẾM KHÍ

SẢN XUẤT CHẾ PHẨM AMYLAZA VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG HÓA

TINH BỘT TRONG SẢN XUẤT RƯỢU

ETYLIC

MỤC TIÊU

1. Nắm được các chủng dùng trong sản xuất amylaza

2. Nắm được các phương phương pháp lên men sản xuất amylaza

3. Hiểu được cơ chế của quá trình đường hóa và các phương pháp đường hóa

NỘI DUNG

1. Sản xuất chế phẩm amylaza

1.1. Công nghệ sản xuất nấm mốc bề mặt.

1.2. Sản xuất chế phẩm amylaza từ nấm mốc theo phương pháp bề sâu.

2. Đường hóa tinh bột

I. Sản xuất chế phẩm amylaza

I.1. Công nghệ nuôi cấy nấm mốc bề mặt

+ Độ ẩm 38-40% - 50-60 lit/100 kg

+ Tiệt trùng ở nhiệt độ 105-1070C, P = 0,5-0,7 kg/cm2, t = 50-60 phút

+ Cánh khuấy quay với vận tốc 25 vòng/phút

+ Làm nguộn xuống 30-380C bằng không khí vô trùng

+ Canh trường vào mành IV với chiều dày 2-3 cm,

Độ ẩm đạt 58-60%, 28-320C, 36-42h

Asp. oryzae Asp. awamori

Lượng dịch trong bình Nồng độ,%

pH Nhiệt độ, oC Thời gian,h

Trong ống nghiêm 10ml 13-14 6,0-6,5 30 ± 1 24

90 ml trong bình 250 ml 13-14 6,0-6,5 30 ± 1 18-24

900 ml trong bình 2 lít 13-16 6,0-6,5 30 ± 1 18-24

9 lít trong thùng 10 lít 15-18 6,0-6,5 30-32 15-18

* Nhân giống

+ Nhân giống trong phòng thí nghiệm:

Sơ đồ nuôi cấy men giống.1.Thùng gây men 150 l cấp 1 chứa 100 l dịch; 2.Thùng phối trộn với

môi trường vô trùng; 3 và 4. Hai thùng gây men cấp II có dungtích bằng dung tích thùng đường hóa thêm và đều bằng 10% so với

thùng lên men.

3.1.Nhân giống trong sản xuất:

Sơ đồ nuôi nấm mốc Asp. Oryzae, Asp. Awamori theo phương pháp bề mặt

* Ưu điểm của phương pháp bề mặt

+ Dễ thực hiện

+ Dễ xủ lý khi bị nhiễm

+ Nồng độ nấm mốc cao

* Nhược điểm của phương pháp bề mặt

- Tốn diện tích nhà xưởng

- Lao động vất vả

- Khó cơ giới hóa, tự động hóa

+ Chủng vi sinh vật: Asp. Batate

+ Môi trường: bã rượu lọc + 2% bột ngô

I.2. Công nghệ nuôi cấy nấm mốc bề sâu

* Điều kiện nuôi cấy:

+ Nhiệt độ: 30-320C, P = 0,2 – 0,3 kg/cm2, t = 2,5-3 ngày

+ Mức độ sục khí: 40 – 60 m3/m3.h

+ pH=5,8

+ Sục khí: 40-60 m3/m3 canh trường.giờ

+ Thời gian nuôi cấy: 3-4 ngày

+ khử trùng t0 = 125 – 1300C, P = 0,5 – 0,8 kg/cm2

Sơ đồ nuôi cấy nấm mốc theo phương pháp bề sâu1.Thùng lọc bã liên tục; 2.Bơm pittông; 3.Thùng nhận dịch lọc và pha trộn môi trường; 4.Bơm; 5.Thiết bị gia nhiệt; 6.Thùng chứa tiệt trùng; 7.Thiết bi truyền nhiệt “ống lồng ống”; 8.Thùng lên men nuôi nấm mốc; 9.Thùng nhân giống mốc; 10.Máy thổi không khí; 11.Thùng tách nước; 12.Bình ngưng tụ; 13. Bình chứa không khí; 14;15;16. Bình lọc khí.

* Chu kỳ sản xuất: 80-86 h

• Thời gian đổ đầy : 3h

• Chuyển giống từ 9 sang 8: 1h

• Thời gian nuôi : 72h

• Giải phóng dịch nuôi mốc: 1 h

• Vệ sinh, tiệt trùng và kiểm tra: 4h

II. Đường hóa tinh bột

Sơ đồ tác dụng của amylaza lên mạch tinh bột

II.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đường hóa

II.1.1. Nhiệt độ: 35-620C (khoảng nhiệt độ tối thích của enzym amylaza).

II.1.2. pH: 4-5 (dưới 2 trên 10 amylaza sẽ ngừng hoạt động)

II.1.3. Nồng độ enzym: tốc độ thủy phân tinh bột sẽ tăng và tỷ lệ thuận với lượng enzym

II.1.4. Nồng độ rượu: nồng độ rượu >6% thì có ảnh hưởng rõ rệt làm giảm hoạt tính của enzym.

II.1.5. Thời gian đường hóa : 20 – 40 phút

II.2.Các phương pháp đường hóa

• Nguyên tắc chung:

+ Làm lạnh dịch cháo tới nhiệt độ đường hóa

+ Cho chế phẩm amylaza vào dịch cháo và giữ ở nhiệt độ trên trong

thời gian xác định để amylaza chuyển hóa tinh bột thành đường.

+ Làm lạnh dịch đường tới nhiệt độ lên men.

II.2.1. Đường hóa gián đoạn

Thùng đường hóa gián đoạn

II.2.2. Đường hóa liên tục

Sơ đồ đường hóa liên tục

1. Thùng nấu chín thêm, 2. thùng đường hóa lần 1, 3. thùng chứ dịch amylaza, 4. bộ phận phối trộn, 5. Bơm đẩy, 6. thùng đường hóa lần 2, 7. Máy làm lạnh

CÂU HỎI

• Bài 1: Bạn hãy cho biết ở Việt Nam khi làm men người ta thường sử dụng phương pháp nào ( ở quy mô gia đình) minh họa bằng ví dụ?

• Bài 2: Tại sao trong quá trình đường hóa người ta lại thực hiện ở những nhiệt độ khác nhau?

TÀI LIỆU THAM KHẢO

• 1. Nguyễn Đình Thưởng, Nguyễn Thanh Hằng. Công nghệ sản xuất & kiểm tra cồn etylic. In lần thứ ba, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật.

• 2. Trần Thị Thanh. Công nghệ vi sinh. Tái bản lần thứ ba. Nhà xuất bản Giáo dục

• 3. Lê Ngọc Tú. Hóa sinh công nghiệp. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội 2000.

• 4. Các webside