Tận dụng phế liệu trong chế biến rau quả

MUÏC LUÏC Trang PHAÀN I TOÅNG QUAN

1

PHAÀN II PHÖÔNG PHAÙP SINH HOÏC TAÄN DUÏNG PHUÏ PHAÅM TRONG COÂNG NGHIEÄP THÖÏC PHAÅM

4

PHAÀN III GIÔÙI THIEÄU MOÄT SOÁ QUY TRÌNH SAÛN XUAÁT TAÄN DUÏNG PHUÏ PHAÅM TRONG COÂNG NGHIEÄP CHEÁ BIEÁN RAU QUAÛ

11

Chöông I Saûn xuaát Pectin töø pheá lieäu rau quaû

12

Chöông II Saûn xuaát Enzyme töø pheá lieäu rau quaû

16

Chöông III Saûn xuaát röôïu töø pheá lieäu rau quaû

20

Chöông IV Saûn xuaát giaám töø pheá lieäu rau quaû

24

Chöông V Saûn xuaát tinh daàu töø pheá lieäu rau quaû

28

Chöông VI Söû duïng pheá lieäu laøm thöùc aên gia suùc

31

Chöông VII Söû duïng pheá lieäu laøm phaân boùn

41

1

PHAÀN 1 TOÅNG QUAN

2

I. PHUÏ PHAÅM TRONG COÂNG NGHIEÄP THÖÏC PHAÅM : Trong cheá bieán rau quaû, löôïng thöù lieäu vaø pheá lieäu loaïi ra chieám moät tæ leä raát lôùn so vôùi khoái löôïng nguyeân lieäu rau quaû ñöôïc ñöa vaøo cheá bieán (ví duï : chuoái thaûi ra 20% pheá lieäu, cam, xoaøi 30÷50%, döùa 40÷50%). Caùc pheá thaûi goàm 2 daïng : daïng raén (voû quaû, haït, cuoáng laù, …) vaø daïng loûng (nöôùc röûa, …). Chuùng chöùa nhieàu chaát dinh döôõng nhö tinh boät, ñöôøng, protein, lipid, vitamin, tinh daàu, … neân laø nôi truù aån vaø nguoàn thöùc aên cho chuoät, ruoài, muoãi, giaùn, vaø caùc loaïi sinh vaät gaây beänh khaùc. Ngoaøi ra, döôùi taùc duïng cuûa heä vi sinh vaät toàn taïi trong töï nhieân, pheá thaûi rau quaû cuõng bò phaân huûy, gaây oâ nhieãm cho moâi tröôøng. Coù theå choân hoaëc duøng tröïc tieáp nhöõng pheá thaûi naøy laøm thöùc aên gia suùc ñeå giaûm thieåu tình traïng treân. Tuy nhieân, bieän phaùp toát nhaát laø taän duïng caùc pheá thaûi naøy cheá bieán ra caùc saûn phaåm coù giaù trò söû duïng vaø giaù trò dinh döôõng cao nhö coàn, giaám, tinh daàu, pectin, baùnh keïo, thöùc aên cho gia suùc, phaân boùn cho caây troàng, … Trong nhöõng naêm gaàn ñaây, nhôø söï phaùt trieån vöôït baäc cuûa khoa hoïc kyõ thuaät, lónh vöïc söû duïng pheá thaûi rau quaû ñaõ ñaït ñöôïc nhieàu thaønh töïu môùi.

II. CAÙC PHÖÔNG PHAÙP TAÄN DUÏNG PHUÏ PHAÅM TRONG COÂNG NGHIEÄP THÖÏC PHAÅM II.1. Söû duïng tröïc tieáp phuï phaåm laøm thöùc aên gia suùc, phaân boùn Ví duï : • khoâ maltoza (Ngöôøi ta naáu boät ngoâ thaønh nöôùc huyeàn phuø, roài thuûy phaân tinh boät baèng enzym cuûa malt. Dòch thu ñöôïc laø moät hoãn hôïp caùc glucid hoøa tan, caùc saûn phaåm phaân giaûi cuûa protein vaø moät löôïng lôùn caùc chaát lô löûng nhö celluloza, protein bò keo tuï, … Pheá lieäu taùch ñöôïc khi loïc treân maùy loïc eùp laø khoâ maltoza) thöùc aên gia suùc giaøu ñaïm vaø vitamin coù theå uû chua, saáy, hoaëc laøm baùnh eùp • Baõ chaø laàn thöù hai trong saûn xuaát möùt quaû, khoâ vaø baõ trong saûn xuaát daàu thöùc aên gia suùc II.2. Phöông phaùp phi sinh hoïc : Chæ duøng caùc hoùa chaát vaø caùc quaù trình cô hoïc maø khoâng söû duïng vi sinh vaät hoaëc caùc cheá phaåm enzym ñeå bieán ñoåi phuï phaåm thaønh saûn phaåm phuø hôïp ñöa vaøo söû duïng.

Ví duï : • Saûn xuaát dextrin hoùa giaûi : töø pheá lieäu cuûa caùc nhaø maùy saûn xuaát baùnh mì vaø mì oáng, mì sôïi : boät ruõ bao vaø boät rôi raây acid hoùa baèng HCl II.3. Phöông phaùp sinh hoïc : Duøng vi sinh vaät ñeå bieán ñoåi phuï phaåm thaønh saûn phaåm phuø hôïp ñöa vaøo söû duïng.

3

Ñaây laø moät höôùng ñi ñaëc bieät quan troïng vaø ñöôïc aùp duïng roäng raõi trong lónh vöïc taän duïng phuï phaåm cuûa coâng nghieäp thöïc phaåm, ñaëc bieät laø trong thôøi ñaïi coâng ngheä sinh hoïc phaùt trieån maïnh meõ nhö hieän nay.

4

PHAÀN 2 PHÖÔNG PHAÙP SINH HOÏC TAÄN DUÏNG PHUÏ PHAÅM TRONG COÂNG NGHIEÄP THÖÏC PHAÅM

5

I. VI SINH VAÄT SÖÛ DUÏNG : Vì söû duïng caùc phuï phaåm cuûa noâng nghieäp hoaëc ngaønh coâng nghieäp thöïc phaåm ñeå laøm moâi tröôøng nuoâi caáy vi sinh vaät – saûn xuaát caùc saûn phaåm töø vi sinh vaät neân vaán ñeà choïn caùc gioáng vi sinh vaät thích hôïp cho saûn xuaát coâng nghieäp laø ñieàu caàn thieát.

Tröø khi saûn xuaát thöïc phaåm, ngöôøi ta coù theå söû duïng caùc chuûng vi sinh vaät daïi, coøn thì haàu heát caùc trong caùc tröôøng hôïp khaùc nhö saûn xuaát khaùng sinh, vitamin, acid amin, enzym, … ngöôøi ta ñeàu duøng caùc bieán chuûng coù caùc lôïi ích sau ñaây : • Naâng cao ñöôïc khaû naêng saûn xuaát cuûa caùc chuûng vi sinh vaät so vôùi chuûng daïi haøng chuïc hay haøng traêm laàn. Caùc chuûng daïi thöôøng chæ saûn xuaát caùc saûn phaåm trao ñoåi chaát moät löôïng caàn thieát cho cô theå, vôùi nhöõng löôïng ít nhö vaäy neáu chuùng ta saûn xuaát seõ khoâng kinh teá. Ñoàng thôøi, caùc chuûng vi sinh vaät daïi thöôøng coù thôøi gian leân men keùo daøi, sinh ra caùc chaát maøu hoaëc taïo boït quaù nhieàu trong quaù trình leân men • Caùc chuûng daïi ngoaøi saûn phaåm chính coøn sinh ra caùc saûn phaåm phuï, ñieàu ñoù seõ toán nhieàu chi phí ñeå tinh khieát cheá taïo saûn phaåm sau leân men.

II. NGUYEÂN LIEÄU : Moâi tröôøng maø chuùng ta söû duïng ñeå nuoâi caáy vi sinh vaät caàn phaûi chöùa caùc chaát maø vi sinh vaät coù theå ñoàng hoùa ñöôïc, ñoàng thôøi phaûi ñaûm baûo caùc yeáu toá caàn thieát cho söï phaùt trieån cuûa vi sinh vaät. Thaønh phaàn moâi tröôøng tröôùc tieân phaûi ñöôïc xaùc ñònh chính xaùc trong ñieàu kieän phoøng thí nghieäm vôùi caùc nguyeân lieäu tinh khieát, sau ñoù baèng caùc nguyeân lieäu coâng nghieäp nhaèm ñaûm baûo tính thöïc tieãn vaø hieäu quaû kinh teá.

Khi taän duïng caùc pheá lieäu cuûa coâng ngheä thöïc phaåm laøm moâi tröôøng nuoâi caáy vi sinh vaät, ngöôøi ta chuù yù tôùi caùc nguoàn dinh döôõng nhö sau : II.1. Nguoàn Cacbon : Ñaây laø nguoàn cacbon loaïi thoâ, ít tinh khieát neân khoâng ñöôïc söû duïng trong moät soá lónh vöïc leân men ñoøi hoûi ñoä tinh khieát cao nhö leân men saûn xuaát vaccin.

II.1.1. Ræ ñöôøng Maät mía hoaëc maät cuû caûi ñöôøng khoâng keát tinh ñöôïc trong quaù trình saûn xuaát ñöôøng thöôøng goïi laø ræ ñöôøng. Tæ leä ræ ñöôøng chieám 3-3.5% troïng löôïng cuûa mía. Ræ ñöôøng laø nguoàn cacbon reû tieàn, phong phuù. Beân caïnh haøm löôïng ñöôøng cao, trong ræ ñöôøng coøn chöùa moät löôïng ñaùng keå nitô, vitamin (Thiamin, riboflavin, acid nicotinic, acid pantotenic, acid folic, pyridoxin, biotin), vaø caùc nguyeân toá vi löôïng (Fe, Al, Ca, Mg, Cu, Si, …). Tuy nhieân trong ræ ñöôøng cuõng chöùa moät soá chaát keo, vi sinh vaät taïp nhieãm gaây baát lôïi cho quaù trình leân men sau naøy. Vì vaäy caàn phaûi xöû lyù ræ ñöôøng tröôùc khi laøm moâi tröôøng nuoâi caáy vi sinh vaät. Thaønh phaàn ræ ñöôøng phuï thuoäc vaøo gioáng mía, ñieàu kieän troàng troït, phöông phaùp saûn xuaát ñöôøng, ñieàu kieän baûo quaûn vaø vaän chuyeån ræ ñöôøng.

6

Trong ræ ñöôøng coù 15-20% nöôùc vaø 80-85% chaát khoâ hoøa tan. Trong chaát khoâ coù tôùi hôn 50% laø ñöôøng, thöôøng goïi laø ñöôøng toång hay ñöôøng leân men ñöôïc, goàm 30-35% ñöôøng saccaroza (disaccarit) vaø 15-20% laø ñöôøng khöû (glucoza, fructoza); coøn laïi < 50% chaát khoâ laø nhöõng chaát khoâng phaûi ñöôøng, trong ñoù coù 30-32% laø chaát höõu cô vaø 18-20% laø chaát voâ cô.

Ræ ñöôøng tröôùc khi söû duïng caàn phaûi xöû lyù ñeå loaïi caùc chaát ñoäc haïi nhö caùc kim loaïi naëng, caùc chaát keo maø vi sinh vaät khoâng söû duïng ñöôïc hoaëc heä vi sinh vaät taïp nhieãm coù trong ræ ñöôøng.

II.1.2. Malt trích ly Dòch trích ly malt raát thích hôïp ñeå nuoâi caáy naám men, naám moác vaø xaï khuaån, haøm löôïng chaát khoâ chieám 90-92%, trong ñoù coù ñöôøng ñôn (glucoza, fructoza), ñöôøng ñoâi (saccaroza, maltoza), ñöôøng ba (maltotrioza) vaø dextrin. Ngoaøi ra coøn coù protein, peptid, acid amin, purin, pirimidin, vitamin. Thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa malt trích ly thay ñoåi theo caùc loaïi hoaø thaûo söû duïng.

II.1.3. Tinh boät vaø dextrin Coù theå söû duïng caùc pheá lieäu thöïc phaåm chöùa nhieàu tinh boät hoaëc dextrin ñeå laøm moâi tröôøng nuoâi caáy.

II.1.4. Cellulose Hieän nay ngöôøi ta ñang xuùc tieán raát maïnh coâng ngheä leân men söû duïng nguyeân lieäu ñaàu laø celluloza. Cho ñeán nay, ngöôøi ta chöa theå söû duïng celluloza nhö laø nguoàn cacbon tröïc tieáp. Töø celluloza, baèng phöông phaùp hoùa hoïc hoaëc enzym phaûi chuyeån thaønh dòch glucoza, roài môùi duøng dòch glucoza ñeå leân men etanol, butanol, aceton, isopropanol, …

II.1.5. Daàu thöïc vaät (daàu ñaäu naønh, daàu döøa, daàu phoäng, daàu haït boâng) Daàu thöïc vaät thöôøng duøng cho moâi tröôøng nuoâi caáy vi sinh vaät vöøa laø nguoàn carbon vöøa laø chaát phaù boït. Vieäc cho daàu vaøo moâi tröôøng thöôøng khoaûng 0.5% vaø cho laøm nhieàu laàn.

II.2. Nguoàn Nitô Nguoàn nitô laø caùc muoái amon, urea, amoniac, caùc nguoàn nitô höõu cô.

Cao ngoâ : Cao ngoâ laø moät loaïi saûn phaåm phuï cuûa quaù trình cheá bieán tinh boät töø ngoâ, loaïi cao ngoâ coâ ñaëc chöùa tôùi 4% nitô (theo theå tích), trong ñoù coù nhieàu acid amin (alanin, arginin, acid glutamic, isoleucin, threonin, valin, phenylalanin, methionin, cystein, …). Vi khuaån lactic chuyeån ña soá ñöôøng trong cao ngoâ thaønh acid lactic.

III. SAÛN PHAÅM : Duøng vi sinh vaät ñeå saûn xuaát ra 3 loaïi saûn phaåm sau : 7

• Caùc teá baøo vi sinh vaät ôû traïng thaùi soáng (naám men laøm boät nôû baùnh mì Saccharomyces Cerevisiae, vi khuaån Lactobacillus, …) hoaëc traïng thaùi cheát ñeå laøm nguoàn protein (Candida tropicalis, …)

• Caùc saûn phaåm trao ñoåi chaát sô caáp (acid amin, vitamin, röôïu, acid höõu cô, … ) vaø thöù caáp (khaùng sinh) • Caùc loaïi enzym duøng trong caùc quaù trình thuûy phaân, toång hôïp vaø chuyeån hoùa. Ñeå thu ñöôïc saûn phaåm mong muoán vôùi hieäu suaát cao, caàn chuù yù hai vaán ñeà sau : • Kyõ thuaät leân men : nghieân cöùu caùc ñieàu kieän toái öu trong quaù trình leân men nhö thieát bò, coâng ngheä…

• Kyõ thuaät thu hoài saûn phaåm sau leân men vaø cheá bieán thaønh caùc daïng thöông phaåm, nghieân cöùu caùc ñieàu kieän trích ly, tinh cheá nhaèm thu ñöôïc caùc chaát coù hoaït tính sinh hoïc tinh khieát. Nhieàu kyõ thuaät trong coâng nghieäp hoùa hoïc nhö loïc, keát tuûa, ly taâm, keát tinh, haáp phuï chöng caát, saáy, … ñeàu ñöôïc söû duïng ôû ñaây. Ñieàu khaùc nhau caàn löu yù tôùi laø caùc chaát coù hoaït tính sinh hoïc thöôøng khoâng beàn vöõng vôùi caùc ñieàu kieän nhieät ñoä, pH, vaø caùc yeáu toá vaät lyù khaùc.

IV. MOÄT SOÁ SAÛN PHAÅM QUAN TROÏNG IV.1. Saûn xuaát protein Ñeå ñaït ñöôïc hieäu quaû kinh teá cao, caùc tieâu chuaån sau ñaây caàn phaûi ñöôïc quan taâm : Söû duïng nguyeân lieäu reû tieàn vôùi thu hoaïch cao Toác ñoä sinh tröôûng cuûa vi sinh vaät cao Haøm löôïng protein ôû vi sinh vaät cao Chaát löôïng protein cao (haøm löôïng vaø tæ leä caùc acid amin khoâng thay theá) Khaû naêng tieâu hoùa cao cuûa protein (protein taùch khoûi teá baøo thì deã tieâu hoùa hôn) • Söï an toaøn veà ñoäc toá • Nhöõng vaán ñeà kyõ thuaät : vi sinh vaät phaûi deã taùch vaø deã xöû lyù. Choïn caùc teá baøo lôùn nhö naám men ñeå deã taùch ra baèng ly taâm, choïn chuûng coù khaû naêng chòu nhieät ñeå giaûm chi phí laøm nguoäi, chuûng coù khaû naêng ñoàng hoùa ñoàng thôøi nhieàu nguoàn cacbon khaùc nhau.

• • • • •

IV.1.1. Nguyeân lieäu Thöôøng quan taâm nhieàu ñeán nguyeân lieäu hydratcacbon laø caùc phuï phaåm vaø pheá phaåm töø coâng nghieäp thöïc phaåm nhö sau : • Caùc saûn phaåm chöùa saccaroza cuûa coâng nghieäp cheá bieán ñöôøng (ræ ñöôøng mía, ræ ñöôøng cuû caûi, baõ mía, caën ræ ñöôøng, nöôùc röûa thoâ) • Nöôùc thaûi cuûa nhaø maùy söõa coøn chöùa nhieàu lactoza • Caùc nguyeân lieäu chöùa tinh boät (baõ trong saûn xuaát tinh boät khoai taây, ngoâ, mì) • Caùc nguyeân lieäu chöùa celluloza (voû quaû) 8

Caùc loaïi nguyeân lieäu chöùa saccaroza/ maät ræ… laø daïng nguyeân lieäu lyù töôûng nhaát cho saûn xuaát protein ñôn baøo, vì chuùng chöùa nhieàu yeáu toá kích thích sinh tröôûng vaø saûn phaåm protein thu ñöôïc haàu nhö saïch, khoâng ñoäc. Ñoái vôùi caùc loaïi nguyeân lieäu chöùa tinh boät vaø celluloza caàn phaûi löu yù chuyeån chuùng sang ñöôøng. Haàu heát caùc gioáng naám men khoâng coù chöùa enzym xuùc taùc quaù trình naøy neân phaûi duøng caùc gioáng vi sinh vaät khaùc ñeå tieán haønh chuyeån tinh boät vaø celluloza thaønh ñöôøng. Sau ñoù laø quaù trình ñoàng hoùa ñöôøng ñeå taïo sinh khoái cuûa naám men.

IV.1.2. Vi sinh vaät söû duïng Naám men : Naám men ñöôïc duøng ñeå saûn xuaát protein ñôn baøo quan troïng nhaát laø naám men Candida Utilis (hay coøn goïi laø Torula Utilis, Torulapsis Utilis), Candida tropicalis vaø Saccharomyces Cerevisiae. Rieâng naám men baùnh mì Saccharomyces Cerevisiae ít ñöôïc duøng hôn trong saûn xuaát protein vì chuùng ñoøi hoûi kyõ thuaät cao hôn.

Naám moác Nhöôïc ñieåm chính cuûa naám men laø khoâng coù caùc enzym cellulaza vaø amylaza, neân khi söû duïng caùc nguoàn nguyeân lieäu chöùa tinh boät vaø celluloza, ta phaûi söû duïng caùc loaøi naám moác. Naám moác thöôøng sinh tröôûng chaäm hôn naám men, nhöng coù öu ñieåm laø raát deã taùch sinh khoái vaø tính taïo höông vò ñaëc bieät.

Trong thöïc phaåm thöôøng duøng Morchella, cho vò ngon haáp daãn. Tuy nhieân, nuoâi caáy raát toán keùm vaø deã bò nhieãm.

Hieän nay, nhieàu nôi duøng hoãn hôïp gioáng Trichodrma viride vaø naám men Saccharomyces Cerevisiae. Ngoaøi ra coøn söû duïng hoãn hôïp Trichodrma viride vôùi Candida utilis, giöõa Endomycopsis fibuliger vaø Candida utilis.

IV.2. Saûn xuaát acid amin Phöông phaùp sinh toång hôïp acid amin töø vi sinh vaät thöôøng cho acid amin ôû daïng L – thích hôïp cho dinh döôõng, do ñoù khoâng bò maát chi phí taùch daïng L khoûi daïng D. Duøng phöông phaùp leân men tröïc tieáp ñeå thu acid amin töø caùc nguyeân lieäu reû tieàn .

IV.2.1. Saûn xuaát acid glutamic vaø boät ngoït Nguyeân lieäu : coù ñöôøng >10%; urea noàng ñoä 0.5-2% gluten ngoâ, Vi sinh vaät : thuoäc nhöõng nhoùm phaân loaïi raát khaùc nhau nhö vikhuaån Streptomyces, naám men vaø naám moác.

4.2.2. Saûn xuaát L-Lizin (duøng boå sung cho thöùc aên gia suùc) Nguyeân lieäu : glucoza hay maät ræ chöùa 5-10% ñöôøng.

Vi sinh vaät : Micrococcus glutamicus.

IV.3. Saûn xuaát enzym IV.4. Saûn xuaát caùc dung moâi höõu cô 9

IV.4.1. Saûn xuaát etanol Nguyeân lieäu : maät ræ Vi sinh vaät : naám men Sacchromyces Cerevisiae IV.4.2. Saûn xuaát acetol, butanol Nguyeân lieäu : maät ræ Vi sinh vaät : Clostridium acetobutylicum vaø Clostridium Sacchrobutylicum (kî khí nghieâm ngaët).

IV.5. Saûn xuaát caùc acid höõu cô Saûn xuaát acid citric Nguyeân lieäu : ræ ñöôøng Vi sinh vaät : Aspergillus Niger IV.6. Saûn xuaát vitamin Riboflavin Cabalomin (Vitamin B12) IV.7. Saûn xuaát khaùng sinh Khaùng sinh goàm 3 loaïi : • Caùc daãn xuaát cuûa acid amin : hadaxidin taïo thaønh töø glyxin • Caùc penicillin vaø cephalosphorin laø caùc daãn xuaát cuûa peptid • Caùc polypeptid nhö : gramixidin, baxitrixin, polymixin, actinomyxin, valiomyxin, …

Nguyeân lieäu : nöôùc chieát ngoâ, hydrol (pheá lieäu trong saûn xuaát ñöôøng glucoza: Ngöôøi ta thuûy phaân söõa tinh boät vaø thu ñöôïc siroâ, coøn töø baùn cheá phaåm (ñöôøng non) sau khi laøm saïch vaø coâ ñaëc ngöôøi ta keát tinh ñöôïc glucoza, sau khi taùch laáy tinh theå coøn laïi maät maøu vaøng. Maät naøy ñem ñi cheá bieán thaønh ñöôøng vaøng sau khi pha loaõng ñeán 300Br vaø ñöôøng hoùa theâm. Sau khi ly taâm taùch ñöôïc ñöôøng vaøng ra khoûi baùn cheá phaåm 2 seõ coøn laïi dòch nöôùc caùi laø hydrol)…

Vi sinh vaät : naám moác Penicillium Chrysogenum, Streptomyces aureofaciens, Cephalosporium, vi khuaån Bacillus, …

Saûn phaåm : biomyxin, penicillin, streptomycin, …

10

PHAÀN 3 GIÔÙI THIEÄU MOÄT SOÁ QUY TRÌNH SAÛN XUAÁT TAÄN DUÏNG PHUÏ PHAÅM TRONG COÂNG NGHIEÄP CHEÁ BIEÁN RAU QUAÛ

CHÖÔNG I SAÛN XUAÁT PECTIN TÖØ PHEÁ LIEÄU RAU QUAÛ

11

I. TOÅNG QUAN VEÀ NGUYEÂN LIEÄU I.1. Pheá phaåm trong cheá bieán quaû naïc Pheá phaåm trong cheá bieán nöôùc quaû vaø röôïu quaû : caën baõ eùp vaø fugat (coøn goïi laø caën deã taùch, goàm chaát cellulose, pectin vaø caùc chaát khaùc naèm ôû traïng thaùi lô löûng laéng xuoáng thaønh caën).

Trong quaû naïc ban ñaàu, haøm löôïng pectin dao ñoäng trong giôùi haïn 0.3÷1.2%.

Khi eùp nöôùc quaû, moät löôïng lôùn chaát pectin chöùa trong thòt quaû chuyeån vaøo baõ. Haøm löôïng cuûa pectin trong baõ eùp cuûa taùo chín laø 1.34÷1.89%, chanh 2.5%, cam 3.5÷5.5%.

Löôïng chaát pectin lôùn nhaát chöùa ôû trong caën baõ laéng (fugat) - Soá löôïng ñoù phuï thuoäc vaøo daïng, thaønh phaàn cuûa quaû vaø phöông phaùp cheá bieán chuùng. Soá löôïng trung bình cuûa caën baõ taùch : quaû maän 2 %, daâu taây 2.5÷3%, taùo 3%.

Baõ chaø laàn thöù hai trong cheá bieán möùt quaû, boät quaû,… : khoaûng 0.31% löôïng quaû ban ñaàu.

I.2. Pheá phaåm trong cheá bieán quaû coù muùi (cam, chanh, quyùt, böôûi, … ) Laø voû ngoaøi, cuøi traéng, baõ eùp, baõ chaø.

II. QUY TRÌNH COÂNG NGHEÄ Hình aûnh quy trình coâng ngheä :

Thuyeát minh quy trình nhö sau : Thuøng ngaâm baèng goã soài 1 vôùi ñaùy coù löôùi saøng 2 vaø oáng xoaén ruoät gaø 3, cho baõ quaû hay baõ eùp vaøo (sau khi ñaõ taùch röôïu) vaø ngaâm baèng nöôùc taïi nhieät ñoä 16÷200C 12

trong 1÷1.5 giôø, tieáp ñoù ngöôøi ta röûa baõ baèng nöôùc taïi nhieät ñoä 200C trong thôøi gian 1÷2 giôø ñeå taùch löôïng ñöôøng coøn laïi, acid, muoái, chaát thôm, chaát maøu. Nöôùc röûa coù troïng löôïng rieâng laø 1.005 vaø lôùn hôn thì seõ ñöôïc taäp trung, ñem ñi coâ ñaëc chaân khoâng ñeán haøm löôïng chaát khoâ 15% vaø söû duïng ñeå laøm giaám.

Sau khi röûa, tieán haønh chieát baèng nöôùc noùng (85÷1000C) vôùi löôïng gaáp 3÷5 laàn baõ quaû, trong thôøi gian 30÷80 phuùt tuøy thuoäc vaøo daïng quaû vaø nhieät ñoä cuûa nöôùc. Sau ñoù, dung dòch chöùa 0.2÷0.3% pectin ñöôïc chuyeån vaøo thuøng 6 nhôø bôm 4, coøn baõ thì chuyeån vaøo maùy eùp 5 ñeå eùp. Töø thuøng 6 dung dòch ñi vaøo thieát bò ly taâm 7, thieát bò laïnh 8 ñeå laøm nguoäi ñeán 500C vaø nhôø bôm 9 cho vaøo beå 10 ñeå xöû lyù baèng cheá phaåm men cuûa Aspergillus Oryzae taïi nhieät ñoä 48÷500C. Khi keát thuùc xöû lyù, dung dòch ñöôïc ñun noùng ñeán 770C vaø giöõ trong moät thôøi gian taïi nhieät ñoä ñoù ñeå phaù huûy enzym, sau ñoù cho chuùng vaøo thaùp chöùa than 11 ñeå loïc qua than hoaït tính vôùi muïc ñích taùch muøi vò cuûa quaû vaø khöû maøu. Sau ñoù, ngöôøi ta loïc dung dòch qua loïc amiaêng vaø coâ ñaëc trong thieát bò chaân khoâng 12 ñeå thu ñöôïc chaát chieát vôùi haøm löôïng chaát khoâ 50÷52%, dòch coâ ñoù ñöa vaøo thuøng 14 nhôø bôm 13.

Trong thuøng chöùa, ngöôøi ta ñun noùng dòch chieát ñeán 46÷500C, roùt vaøo chai vaø thanh truøng taïi nhieät ñoä 750C trong 30 phuùt, sau ñoù laøm nguoäi chai coù chaát chieát ñeán nhieät ñoä bình thöôøng.

Sô ñoà kyõ thuaät quaù trình saûn xuaát pectin BAÕ EÙP 13

Nöôùc

NGAÂM

Nöôùc

RÖÛA BAÕ

Nöôùc noùng

CHIEÁT

LY TAÂM

Nöôùc thaûi

Nöôùc thaûi

Nöôùc thaûi

Baõ

LAØM NGUOÄI

Men

XÖÛ LYÙ MEN

VOÂ HOAÏT MEN

LOÏC

COÂ ÑAËC

ROÙT CHAI

THANH TRUØNG

LAØM NGUOÄI Cuøi quaû, baõ eùp sau khi ñöôïc khöû ñaéng vaø taùch haït baèng caùch röûa trong nöôùc luaân löu, ñem xay nhoû. Thuûy phaân pectin coù chöùa trong hoãn hôïp baèng dung dòch acid clohydric loaõng ôû nhieät ñoä 90 – 950C,PECTIN vôùi thôøi gian 3 – 5h. Quaù trình thuûy phaân keát thuùc khi ñoä khoâ cuûa dung dòch ñaït 2% (trong ñoù pectin chieám 0.7 – 1.0%). Loïc laáy dung dòch 14

roài coâ ñaëc ñeán ñoä khoâ 10%, thu ñöôïc cheá phaåm pectin, vôùi haøm löôïng 3.5 – 5.0%, ñem baûo quaûn ñeå naáu möùt. Ñeå thu ñöôïc pectin ôû daïng boät, ngöôøi ta ñoâng tuï dung dòch pectin loûng baèng coàn ethylic 95% V roài loïc ñeå taùch pectin khoûi hoãn hôïp röôïu – nöôùc. Keát tuûa pectin ñöôïc röûa laïi baèng coàn 95%V, ñem saáy chaân khoâng ôû nhieät ñoä 60 – 700C, ñeán khi thuûy phaàn coøn laïi 3 – 4%, nghieàn nhoû roài ñoùng bao.

CHÖÔNG II SAÛN XUAÁT ENZYME TÖØ PHEÁ LIEÄU RAU QUAÛ 15

I. TOÅNG QUAN VEÀ NGUYEÂN LIEÄU : Nhöõng enzyme chuû yeáu ñöôïc saûn xuaát töø traùi caây laø bromelin töø traùi döùa, papain töø traùi ñu ñuû vaø ficin töø traùi sung (traùi vaû). Trong quaù trình saûn xuaát caùc loaïi saûn phaåm xuaát phaùt töø caùc loaïi traùi caây neâu treân, moät löôïng töông ñoái lôùn pheá lieäu ñöôïc thaûi boû, löôïng pheá lieäu naøy coù theå ñöôïc duøng ñeå saûn xuaát ra caùc cheá phaåm enzyme phuïc vuï cho nhieàu ngaønh coâng nghieäp.

II. QUY TRÌNH COÂNG NGHEÄ : Trong noäi dung baøi baùo caùo, chuùng em xin trình baøy chuû yeáu veà vieäc taän duïng pheá lieäu trong saûn xuaát caùc saûn phaåm töø döùa ñeå saûn xuaát cheá phaåm enzyme Bromelin Pheá thaûi trong cheá bieán döùa goàm hai ñaàu quaû, voû, loõi, maét, mieáng vuïn ñöôïc loaïi ra khi cheá bieán döùa nöôùc ñöôøng, baõ döùa sau khi eùp trong cheá bieán nöôùc döùa. Caùc pheá thaûi noùi treân coù theå taän duïng ñeå saûn xuaát coàn, röôïu vang döùa, giaám, acid citric, cheá phaåm Bromelin, thöùc aên cho gia suùc, phaân boùn cho caây troàng.

Saûn xuaát cheá phaåm Bromelin Bromelin laø nhoùm enzyme thuûy phaân protein, coù trong caùc boä phaän cuûa caây döùa.

Bromelin coøn coù nhöõng hoaït tính sinh hoïc khaùc neân nhöõng noù ñöôïc söû duïng trong naáu nöôùng, trong coâng nghieäp thöïc phaåm maø coøn ñöôïc nghieân cöùu söû duïng trong y hoïc vaø trong nhöõng ngaønh khaùc.

Trong caây, laù, quaû, choài ngoïn cuûa döùa ñeàu coù chöùa bromelin nhöng hoaït löïc taêng daàn töø treân xuoáng döôùi (theo vò trí caây döùa vaø treân quaû döùa) vaø töø trong ra ngoaøi (ñoái vôùi quaû). Ñeå chieát ruùt bromelin, pheá lieäu ñöôïc nghieàn nhoû roài eùp laáy dòch döùa, sau ñoù cho (NH4)2SO4 hay cho acetone ñeå keát tuûa enzyme. Röûa saïch keát tuûa, saáy nheï ôû nhieät ñoä 50 – 60oC cho ñeán khoâ, ta thu ñöôïc cheá phaåm bromelin.

II.1. Toång quan veà döùa : Caây döùa thuoäc hoï bromeliaceae (lôùp Ñôn töû ñieäp). Caùc gioáng hieän troàng ña soá thuoäc loaøi Ananas Comosus coù nguoàn goác töø Nam Myõ. ÔÛ nöôùc ta hieän chæ coù Ananas Comosa.

Trong quaû döùa chín chöùa trung bình 80 – 86% nöôùc, 10 – 18% carbohydrat, 2 – 3% protein, 0.3% tro, 0.03 – 0.6% saéc toá, 0.1 – 1.6% acid höõu cô (trong ñoù 87% laø acid citric vaø 13% laø acid maleic) vaø caùc hôïp chaát phenolic (taïo maøu), pectin, caùc hôïp chaát taïo muøi.

Trong quaû döùa coøn chöùa nhieàu sinh toá : vitamin A, B1 vaø C, nhöng khoâng coù vitamin D. Ngoaøi ra trong quaû coøn coù söï hieän dieän cuûa enzyme bromelin – laø enzyme phaân giaûi protein. Vì vaäy quaû döùa duøng ñeå aên töôi, caét laùt ñoùng hoäp hoaëc laøm möùt hay baùnh keïo raát toát.

16

Caây döùa sau khi thu hoaïch thì thaân vaø laù coù theå ñöôïc söû duïng laøm giaáy, phaân boùn hoaëc laáy sôïi ñeå deät.

Ngoaøi ra, coù theå trích bromelin töø thaân caây döùa (trung bình 378 lít nöôùc eùp ruùt töø thaân caây döùa coù theå thu ñöôïc 3.6kg bromelin) hoaëc trích ly vitamin C coù raát nhieàu ôû chuøm laù non cuûa ngoïn. Caùc phuï phaåm cuûa caây döùa coøn ñöôïc duøng trong chaên nuoâi.

Ngoïn quaû döùa, caùc laù töôi hoaëc khoâ hay toaøn boä thaân caây döùa sau khi thu hoaïch coù theå xay thaønh boät töông ñoái giaøu chaát dinh döôõng, laøm thöùc aên cho gia suùc.

Söï phaân boá toång löôïng protein ôû caùc phaàn khaùc nhau cuûa quaû : Khi quaû tröôûng thaønh thì söï phaân boá toång löôïng protein trong quaû döùa nhö sau : Thòt quaû 44%

Voû 20%

Laù choài Cuoáng 14% 11%

Loõi 8%

Choài 3%

Söï phaân boá toång hoaït tính cuûa enzyme bromelin ôû caùc phaàn khaùc nhau cuûa quaû döùa : Khi quaû tröôûng thaønh, söï phaân boá toång hoaït tính cuûa enzyme bromelin ôû caùc phaàn khaùc nhau cuûa quaû nhö sau : Thòt quaû Voû Laù choài Cuoáng Loõi Choài 61% 26% 9% 1% 2% 1% Nhö vaäy, khi tröôûng thaønh, enzyme bromelin coù ôû taát caû caùc boä phaän cuûa quaû vaø toång hoaït tính cuûa enzyme bromelin cao nhaát ôû thòt quaû vaø thaáp nhaát laø ôû cuoáng.

II.2. Quy trình coâng ngheä : Pheá lieäu döùa

17

Nghieàn

EÙp

(NH4)2SO4 hay acetone, ethanol

Baõ

Keát tuûa

Ly taâm thu tuûa

Saáy khoâ

Nhieät ñoä saáy : 50 – 60oC

Bromelin

Trong quaù trình thu nhaän vaø tinh saïch enzyme Bromelin, ngöôøi ta coù theå söû duïng caùc phöông phaùp khaùc nhau nhö phöông phaùp tuûa, phöông phaùp haáp phuï vaø phöông phaùp sieâu loïc. Trong noäi dung baøi baùo caùo, chuùng em xin trình baøy phöông phaùp tuûa.

18

Phöông phaùp tuûa bao goàm tuûa baèng muoái sulfat amon, tuûa baèng coàn vaø tuûa baèng acetone.

- Tuûa baèng muoái sulfat amon : Cho muoái sulfat amon (532g) töø töø vaøo dung dòch nöôùc döùa sau ly taâm (1 lít), vöøa cho vöøa khuaáy ñeàu (dung dòch ñaït ñoä baõo hoøa sulfat amon laø 70%), ñeå yeân ôû nhieät ñoä phoøng 10 – 15 phuùt, sau ñoù ly taâm vôùi toác ñoä 6000 voøng/phuùt trong 5 phuùt, thu nhaän tuûa.

- Tuûa baèng coàn : Cho coàn 96o (ñaõ ñöôïc laøm laïnh) theo tyû leä 4 : 1, troän ñeàu, ñeå ôû 0oC trong 3 – 4 giôø.

Ly taâm vôùi toác ñoä 6000 voøng/phuùt trong 5 phuùt, röûa tuûa baèng aceton, thu nhaän tuûa.

- Tuûa baèng acetone : Theâm moät theå tích acetone ñaõ ñöôïc laøm laïnh vaøo moät theå tích dòch sau ly taâm. Ñeå moät giôø ôû 0 – 4oC. Ly taâm 6000 voøng/phuùt trong 5 phuùt, loaïi boû tuûa, theâm 2 theå tích aceton laïnh vaøo, ñeå 1 giôø ôû 0 – 4oC, ly taâm thu tuûa, röûa tuûa baèng acetone laïnh.

CHÖÔNG III 19

SAÛN XUAÁT RÖÔÏU TÖØ PHEÁ LIEÄU RAU QUAÛ I. ÑAËC ÑIEÅM CUÛA NGUYEÂN LIEÄU : Nguyeân lieäu trong saûn xuaát röôïu phaûi laø nguyeân lieäu coù chöùa nhieàu tinh boät hoaëc ñöôøng. Pheá phaåm trong coâng ngheä cheá bieán rau quaû duøng trong saûn xuaát röôïu coù theå laø voû cuûa caùc loaïi quaû (nhö voû döùa), hoaëc baõ eùp neáu coøn nhieàu ñöôøng (nhö baõ eùp taùo, nho,…), hay trong coâng ngheä cheá bieán caùc loaïi thöïc phaåm töø tinh boät (nhö trong coâng ngheä saûn xuaát caùc saûn phaåm töø khoai taây)… Ngoaøi ra, neáu xeáp coâng ngheä cheá bieán mía thuoäc coâng ngheä cheá bieán rau quaû thì moät löôïng lôùn maät ræ laø nguoàn pheá lieäu ñeå saûn xuaát röôïu.

II. MOÄT SOÁ NGUOÀN NGUYEÂN LIEÄU : II.1. Söû duïng pheá lieäu maät ræ saûn xuaát coàn : Ñöôøng mía thoâ goàm hai hôïp phaàn : caùc tinh theå ñöôøng saccharose vaø maät bao boïc phía ngoaøi coù chöùa caùc ñöôøng, caùc chaát phi ñöôøng vaø caùc chaát maøu. Ñöôøng thoâ ñöôïc tinh luyeän, ly taâm, laéng trong, laøm saïch baèng phöông phaùp carbonate (laéng trong baèng voâi) cho baõo hoøa CO2, roài loïc vaø sulfit hoùa. Sau ñoù dòch ñaõ laøm saïch ñöôïc coâ trong thieát bò chaân khoâng, sau ñoù dòch ñöôøng non I ñöôïc ly taâm ñeå cho ñöôøng traéng, coøn caën coù maøu ñöôïc qua xöû lyù ba laàn ñeå thu ñöôøng loaïi II, loaïi III vaø loaïi IV, cuoái cuøng laø ræ ñöôøng.

• Thaønh phaàn ræ ñöôøng : Ræ ñöôøng mía thu ñöôïc khi cheá bieán ñöôøng thoâ laø moät hoãn hôïp phöùc taïp coù chöùa caùc ñöôøng leân men, caùc chaát höõu cô, chaát coù chöùa Nitô cuõng nhö caùc hôïp chaát voâ cô.

Phöông phaùp laéng trong quyeát ñònh thaønh phaàn cuûa ræ ñöôøng. Nhöng trung bình thaønh phaàn ræ ñöôøng töø tinh cheá ñöôøng thoâ coù : 25 – 40% saccharose, 12 – 30% ñöôøng khöû, 0.3 – 0.5% Nitô.

Acid aconitic chieám phaàn lôùn chaát phi ñöôøng höõu cô cuûa ræ ñöôøng, vaøo khoaûng 5%. Caùc chaát khöû goàm coù glucose, fructose, ñoâi khi coù rafinosse cuõng nhö caùc chaát khoâng leân men ñöôïc. Caùc chaát khöû naøy laø caramel vaø melanoidine. Caù chaát khöû khoâng leân men ñöôïc coù theå chieám 1.7% trong löôïng ræ ñöôøng.

Nhö ñaõ bieát, löôïng chaát khoâng leân men ñöôïc trong ræ ñöôøng seõ taêng leân do aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä cao khi xöû lyù mía. Ví duï, coù tôùi 10% chaát khöû cuûa ræ ñöôøng laø do coù maët caùc saûn phaåm phaân giaûi cuûa ñöôøng – hydrrometyl – fufurol, acid formic, acid levulic.

• Söû duïng ræ ñöôøng : Veà cô baûn ræ ñöôøng mía ñöôïc duøng laøm nguyeân lieäu trong coâng nghieäp leân men ñeå saûn xuaát röôïu, röôïu Rum, caùc dung moâi aceton vaø butanol, naám men, acid citric, lactic, aconitic vaø glycerin. Ræ ñöôøng cuõng ñöôïc duøng moät phaàn laøm thöùc aên gia suùc.

20

• Cheá bieán ræ ñöôøng mía thaønh röôïu : Haøm löôïng chaát Nitô trong ræ ñöôøng seõ gaây aûnh höôûng xaáu tôùi quaù trình leân men. Ñeå nuoâi caáy naám men caàn theâm vaøo thaønh phaàn ræ ñöôøng mía caùc chaát dinh döôõng nhö amon sulfate 0.8% vaø supephotphate 1% theo khoái löôïng ræ ñöôøng leân men.

• Saûn xuaát Rum töø ræ ñöôøng : Töø ræ ñöôøng mía vaø caû töø nöôùc mía eùp ngöôøi ta ñaõ saûn xuaát ra Rum. Rum laø loaïi ñoà uoáng coù ñoä röôïu cao, coù muøi thôm deã chòu. Giaù thaønh Rum cheá töø ræ ñöôøng thaáp hôn cheá töø nöôùc mía eùp. Ngoaøi ra noù coøn coù vò vaø höông ñaëc tröng hôn, chu kyø saûn xuaát ngaén hôn. Ñeå saûn xuaát Rum, quan troïng nhaát laø tyû leä ñöôøng so vôùi tro cuûa ræ ñöôøng. Ngöôøi ta ñaõ tính toaùn tyû leä toát nhaát laø löôïng ñöôøng/tro phaûi laø 6.5/1 hoaëc lôùn hôn. Ñeå chuaån bò nguyeân lieäu, ræ ñöôøng ñöôïc pha loaõng ñeán noàng ñoä 55% chaát khoâ, thanh truøng baèng caùc ñun ñeán 80oC , theâm amon sulfate cuøng baõ röôïu vaø ñöa haøm löôïng ñöôøng leân men ñöôïc ñeán 12 – 14%. Ñeå saûn xuaát Rum ngöôøi ta duøng naám men Sizosacaromyces ( 5 – 10% so vôùi dung löôïng nguyeân lieäu). Leân men tieán haønh ôû 25 – 27oC, trong thieát bò leân men kín.

Ngay sau khi haøm löôïng ñöôøng trong dòch leân men giaûm xuoáng coøn 5.5 – 6g/100ml, thì cho vi khuaån Butylic Granulobacter vaøo ( 2 – 3% theå tích dòch) vaø giöõ nhieät ñoä leân men ôû 29 – 30oC trong suoát 4 ngaøy.

Dòch leân men coù chöùa 4.8 – 5.8% röôïu, taùch laáy naám men vaø caát treân thieát bò caát coù thaùp tinh cheá, thieát bò ngöng tuï hoài löu vaø thieát bò laøm laïnh. Röôïu Rum thoâ coù ñoä ñaäm ñaëc 60% ñöôïc pha loaõng baèng nöôùc caát ñeán 50%, roài ñöôïc chuyeån vaøo thuøng goã soài vaø baûo quaûn trong 4 naêm trong kho coù nhieät ñoä 18 – 23oC ñeå cho ngaáu.

Rum ñaõ ngaáu ñöôïc troän vaøo beå troän, pha loaõng baèng nöôùc caát ñeán ñoä ñaëc 45% roài pha maøu, loïc vaø ñoùng chai.

II.2. Söû duïng baõ trong saûn xuaát tinh boät khoai taây ñeå saûn xuaát röôïu : Trong khoai taây coù chöùa 2.0 – 2.5% hôïp chaát Nitô. Khi haøm löôïng tinh boät giaûm vaø ñaëc bieät laø trong khoai taây coøn non, haøm löôïng chaát chöùa Nitô taêng leân khaù cao.

Trong thaønh phaàn caùc hôïp chaát Nitô coù khoaûng 60% Nitô protein vaø 40% Nitô amit vaø Nitô amin.

Trong dòch chieát teá baøo coù chöùa ñöôøng chuû yeáu laø saccharose vaø glucose chieám töø 0.5 – 0.7% troïng löôïng khoai taây. Khi baûo quaûn daøi ngaøy löôïng ñöôøng trong khoai taây ñoâi khi ñaït tôùi 5 – 7%.

Pheá lieäu trong saûn xuaát tinh boät khoai taây coøn chöùa moät löôïng tinh boät ñaùng keå neân ñöôïc taän duïng baèng caùch xaây döïng nhaø maùy lieân hôïp cheá bieán toång hôïp khoai taây 21

thaønh tinh boät vaø röôïu. Tuy nhieân, cheá bieán thaønh röôïu töø caùc pheá lieäu giaøu tinh boät phaûi theâm haït buø cho löôïng tinh boät ñaõ laáy ñi.

Theo quy trình naøy, töø khoai taây ngöôøi ta taùch laáy khoaûng 50% tinh boät vaø ngöôøi ta thu ñöôïc saûn phaåm haøng hoùa döôùi daïng tinh boät öôùt hoaëc tinh boät khoâ. Trong baõ pheá lieäu coøn chöùa nhieàu tinh boät seõ cuøng vôùi dòch teá baøo ñöôïc ñöa vaøo cheá bieán tieáp thaønh röôïu vaø thu naám men gia suùc, amylase cuûa naám moác hoaëc biomixin.

Khi cheá bieán lieân hôïp nhö vaäy seõ taän duïng ñöôïc tinh boät (töø 82 – 95%) vaø caû caùc chaát khoâ hoøa tan cuûa khoai taây, maø caùc nhaø maùy chuyeân saûn xuaát tinh boät khoâng taän duïng ñöôïc.

Sau ñaây xin trình baøy moät quy trình saûn xuaát röôïu chuoái SAÛN XUAÁT RÖÔÏU CHUOÁI TÖØ PHEÁ LIEÄU CHUOÁI I. Toång quan : Chuoái laø loaïi caây aên quaû coù giaù trò dinh döôõng vaø söû duïng raát cao. Quaû chuoái coù theå duøng ñeå aên töôi hay laøm caùc loaïi thöïc phaåm cheá bieán nhö laøm möùt, saáy khoâ ñoùng hoäp, kem, röôïu vang,…

Khi cheá bieán caùc saûn phaåm ñoà hoäp chuoái, coù caùc daïng pheá lieäu sau ñaây : - Voû chuoái : chieám khoaûng 40% so vôùi löôïng chuoái ñöa vaøo cheá bieán.

- Khuùc chuoái loaïi ra trong quaù trình caét khuùc khi cheá bieán ñoà hoäp chuoái nöôùc ñöôøng, chieám tôùi 20 – 30% so vôùi khoái löôïng chuoái ñaõ boùc voû.

- Khi cheá bieán nöôùc chuoái, quaù trình chaø loaïi baõ ra chieám khoaûng 10 – 20% pheá lieäu (tuøy theo tính chaát cuûa nguyeân lieäu chuoái vaø tuøy theo ñaëc tính kyõ thuaät cuûa maùy chaø).

Ngöôøi ta coù theå söû duïng voû chuoái laøm phaân boùn hoaëc laøm thöùc aên gia suùc.

Söû duïng khuùc chuoái phoái hôïp vôùi chuoái quaû ñeå cheá bieán nöôùc chuoái hay möùt chuoái nhuyeãn.

Khuùc chuoái loaïi ra khi caét vaø baõ chuoái loaïi ra ôû maùy chaø coøn coù theå ñem laøm röôïu hoaëc laøm daám.

Quy trình laøm röôïu chuoái nhö sau : Chuoái maåu ñem xeù tôi hay chaø mòn, troän laãn vôùi baõ chuoái ôû nhaø maùy chaø. Pha loaõng baèng nöôùc saïch vaø ñieàu chænh hoãn hôïp sao cho ñoä khoâ töø 13 – 15%, pH khoaûng 4 – 4.5.

22

Ñun soâi hoãn hôïp trong 10 – 15 phuùt ñeå dieät caùc vi sinh vaät. Ñeå nguoäi xuoáng 32 – 37 C roài pha dòch men röôïu vaøo. Khi ñoä khoâ cuûa dung dòch cho leân men coøn 4 – 5%, ñem chöng caát vaø tinh cheá ta ñöôïc röôïu traéng vôùi ñoä röôïu tuøy theo yeâu caàu.

Cöù 100kg pheá lieäu ruoät chuoái thu ñöôïc khoaûng 20 lít röôïu 40o. o

II. Quy trình coâng ngheä : Chuoái maåu

Chaø mòn

Nöôùc

Ñieàu chænh dòch leân men

Tieät truøng dòch leân men

Dòch men

Leân men

Chöng caát

Röôïu

CHÖÔNG IV SAÛN XUAÁT GIAÁM TÖØ PHEÁ LIEÄU RAU QUAÛ 23

I. TOÅNG QUAN : Pheá lieäu caùc loaïi quaû coù chöùa ñöôøng thu ñöôïc sau khi saûn xuaát möùt, nöôùc quaû, quaû muoái chua, quaû khoâ…maø coøn chöùa moät löôïng ñöôøng khoâng döôùi 8% thì coù theå duøng ñeå saûn xuaát giaám.

Caùc pheá lieäu naøy khoâng theå cheá bieán ngay trong thôøi kyø nhaø maùy ñang saûn xuaát caùc maët haøng chính neân ngöôøi ta thöôøng saáy khoâ chuùng (ñeán ñoä aåm khoâng quaù 8%) roài baûo quaûn trong caùc bao hoaëc thuøng.

Coù theå baûo quaûn pheá lieäu (baõ) trong caùc thuøng, hoäp hoaëc beå coù cho theâm naám men khi ñieàu kieän khoâng khí thaâm nhaäp khoù khaên. Trong tröôøng hôïp naøy, röôïu vaø acid carbonic taïo ra do söï leân men ñöôøng bôûi naám men laø yeáu toá baûo quaûn.

Baõ trong caùc thuøng, hoäp, beå ñöôïc neùn chaët baèng caùch daàm neùn, hoaëc cho caùc taám goã, roài töôùi leân dòch canh tröôøng naám men vôùi löôïng 2 – 3 lít treân 100kg baõ. Ngöôøi ta saûn xuaát naám men ôû daïng canh tröôøng thuaàn khieát, cuõng nhö ngöôøi ta duøng naám men khoûe laáy töø vang non. Thôøi gian leân men baõ laø 6 – 7 ngaøy. Baõ ñaõ leân men coù theå baûo quaûn ñöôïc 2 – 3 thaùng.

Vieäc saûn xuaát giaám töø caùc pheá lieäu, goàm caùc giai ñoaïn sau : chieát ruùt chaát hoøa tan töø pheá lieäu vaø chuaån bò dòch ñeå leân men, thanh truøng dòch leân men, cho leân men nhôø naám men ñeå thu röôïu, thanh truøng röôïu, ñieàu cheá giaám töø röôïu, taøng tröõ, pha troän vaø thanh truøng giaám.

Chieát ruùt ñöôøng töø caùc pheá lieäu baèng caùch duøng nöôùc noùng (80 – 900C) ñeå trích ly.

Tuøy thuoäc da ïng pheá lieäu ñem cheá bieán maø ngöôøi ta duøng tyû leä nöôùc treân 1 phaàn pureâ quaû nhö sau : Quaû nghieàn 1 – 1.2 Baõ thoâ (öôùt) 2 – 2.5 Pheá lieäu khoâ cuûa nho 3–4 Pheá lieäu khoâ cuûa taùo 6–7 Sau ñaây giôùi thieäu moät quy trình saûn xuaát giaám töø pheá lieäu theo coâng ngheä cuûa Nga : Sau 8 – 14 giôø trích ly pheá lieäu, dòch trích ly cho chaûy vaøo thuøng, coøn khoái caën baõ ñöôïc ñem eùp; nöôùc eùp thu ñöôïc ñem troän vôùi dòch trích ly ñaàu (tyû leä 1:1) vaø ñöôïc ñöa ñi thanh truøng trong thieát bò trao ñoåi nhieät. ÔÛ trong thieát bò ñun noùng laøm vieäc lieân tuïc, dòch ñöôïc ñun ñeán 850C trong 2 – 3 phuùt, sau ñoù ñeå nguoäi xuoáng 250C vaø ñöa ñi leân men trong caùc thuøng coù dung tích 500 lít hoaëc trong thuøng hình noùn dung tích 500 – 700 decalit coù naép kín. Naám men caùi ñaõ chuaån bò töø tröôùc ñöôïc cho vaøo thuøng vôùi löôïng 2% so vôùi theå tích dòch trích ly chöùa trong thuøng. Nhieät ñoä leân men giöõ ôû giôùi haïn 18 – 250C, thôøi gian leân men khoaûng 6 – 7 ngaøy. Röôïu ñaõ leân men ñöôïc ñeå laéng hoaëc ñöôïc roùt giaïn laáy röôïu roài cho chaûy vaøo thuøng chöùa. Ñeå laøm trong röôïu vang, ngöôøi ta cho 24

vaøo thuøng keo tannin vaø gelatin hoaëc tannin vaø casein, sau ñoù giöõ trong kho laïnh coù nhieät ñoä 10 – 120C toûng 3 thaùng.

Vieäc cheá hoùa röôïu thaønh giaám ñöôïc laøm ôû trong caùc thuøng goã soài dung tích 150 – 300 lít, chöùa ñaày phoi baøo goã hoaëc loõi ngoâ ñaët naèm ngang thaønh nhieàu lôùp.

Hoãn hôïp ñöôïc thoâng khí qua loã coù ñöôøng kính 3cm ôû phía tröôùc vaø phía sau thuøng. Töø hoãn hôïp röôïu ñaõ thanh truøng, ngöôøi ta tính toaùn vaø pha röôïu nhö theá naøo ñeå ñaït ñöôïc toång noàng ñoä acid vaø röôïu laø 9 – 10%, sau ñoù ngöôøi ta cho vaøo thuøng ñeán 1/3 dung tích roài cho gioáng vi khuaån acetic hoaït ñoäng (töø 2 – 4 ngaøy) vaøo thuøng vôùi khoaûng 25 lít cho 100 lít hoãn hôïp. Nhieät ñoä luoân giöõ ôû 25 – 350C. Khi dòch trong thuøng ñaït ñöôïc ñoä acid 8 – 9% (qua 8 – 15 ngaøy) thì ruùt laáy dòch giaám ra vaø laïi theâm löôïng röôïu môùi vaøo thuøng.

Haøm löôïng röôïu trong giaám laáy ra khoâng ñöôïc lôùn hôn 1%.

Moãi ngaøy, moãi thuøng nhö theá coù theå cho hieäu suaát khoaûng 0.08 – 0.14kg acid acetic treân 100kg dòch leân men,hoaëc 1.1 – 2.8 lít giaám 5% treân 100kg dòch ñeå leân men.

Giaám thaønh phaåm ñöôïc roùt vaøo caùc chai thuûy tinh hoaëc caùc thuøng saïch vaø ñöôïc taøng tröõ khoâng döôùi 2 thaùng, sau ñoù ñem loïc vaø pha (ñeå coù noàng ñoä töø 5 ñeán 9%) roài ñoùng chai vaø thanh truøng ôû 65 – 700C trong 20 – 30 phuùt.

Khi cheá bieán 1 taán pheá lieäu cuûa taùo, leâ vaø caùc quaû khaùc (thu ñöôïc khi saûn xuaát quaû muoái chua, nöôùc quaû, möùt) coù löôïng ñöôøng 8 – 10% seõ thu löôïng giaám 5% laø 612 – 765 lít.

Töø pheá lieäu cuûa quaû nho coù chöùa 15 – 20 ñöôøng seõ thu ñöôïc 1139 – 1530 lít giaám treân 1 taán pheá lieäu.

II. QUY TRÌNH COÂNG NGHEÄ : 25

Sau ñaây xin giôùi thieäu quy trình saûn xuaát giaám töø voû quaû döùa : Ñaây laø saûn phaåm coù theå taän duïng voû quaû döùa, thöù thaûi ra töø quaù trình cheá bieán hoaëc tieâu thuï traùi caây. Saûn phaåm giaám töø voû quaû döùa coù höông vò ñaëc tröng muøi döùa trong khi vaãn giöõ ñöôïc giaù trò veà maët thöông maïi.

Quy trình saûn xuaát nhö sau : Voû quaû döùa phaûi laø voû quaû döùa ñaõ chín ñaõ ñöôïc röûa saïch, voû khoâng ñöôïc hö hoûng, thoái hoaëc bò nhieãm truøng. Chæ söû duïng voû, khoâng söû duïng laù hay cuoáng. Nöôùc söû duïng phaûi laø nöôùc coù theå uoáng ñöôïc, neáu ñaõ ñun soâi thì caøng toát. Taát caû thieát bò phaûi ñöôïc röûa saïch, keå caû chai loï duøng ñeå ñöïng cuõng neân ñöôïc tieät truøng baèng hôi nöôùc tröôùc khi söû duïng.

Voû döùa ñöôïc caét thaønh nhöõng mieáng moûng vaø ñaët trong nhöõng thuøng kim loaïi hoaëc ñaát seùt, khoâng neân duøng thuøng nhoâm hoaëc saét. Theâm nöôùc saïch vaø ñöôøng. Moãi thuøng sau khi caáy men giaám ñöôïc ñaäy kín baèng vaûi saïch, xung quanh buoäc daây cho chaët ñeå traùnh coân truøng, buïi.

Döùa ñöôïc leân men ôû nhieät ñoä phoøng trong 8 ngaøy vaø ñoä chua caàn ñöôïc kieåm tra moãi ngaøy. Ñoä chua caøng ngaøy caøng taêng vaø seõ ñaït 4% acic acetic vaøo ngaøy thöù 8, neáu caàn chua hôn nöõa thì seõ ñeå leân men theâm 1 hay 2 ngaøy nöõa.

Söï taêng daàn veà ñoä chua coù theå ñöôïc kieåm tra baèng caùch neám trong suoát quaù trình leân men. Nhöõng vi khuaån coøn dö laïi coù theå ñöôïc duøng laïi hai hoaëc ba laàn ñeå leân men sau naøy.

Trong saûn xuaát truyeàn thoáng, coù theå dieãn ra hai quaù trình leân men trong ñoù coàn ñöôïc taïo ra tröôùc bôûi naám men (Saccharomyces cerevisiae) vaø sau ñoù dòch naøy tieáp tuïc ñöôïc leân men giaám vôùi vi khuaån (Acetobacter pasteurianus).

Quaù trình xöû lyù bao goàm söï hoùa loûng voû döùa vaø sau ñoù laø laøm loaõng vôùi nöôùc (nöôùc : voû döùa laø 4 : 1), ñieàu chænh pH ñeán 4.0 baèng caùch söû duïng sodium bicarbonat vaø theâm chaát dinh döôõng cho naám men (ammonium phosphate) khoaûng 0.14g /lít. Thôøi gian ñaàu ngöôøi ta theâm 2.7g/lít vaø söï leân men cho pheùp nhieät ñoä naâng leân ñeán 25oC trong hai ngaøy. Dòch sau leân men röôïu ñöôïc loïc vaø caáy vi khuaån acid acetic vaøo sau ñoù leân men tieáp trong 11 ngaøy trong ñieàu kieän dòch ñöôïc thoâng gioù.

Caùc thieát bò bao goàm pH keá, khuùc xaï keá, bình leân men vaø caùc thieát bò khaùc.

26

Quy trình coâng ngheä : Voû döùa

Caét nhoû

Nöôùc ñöôøng

Men

Phoái troän

Leân men

Loïc

Giaám

Quy trình coâng ngheä saûn xuaát giaám töø pheá lieäu döùa theo kieåu truyeàn thoáng Pheá lieäu döùa

27

Trích ly

Baõ

Thanh truøng

Laøm nguoäi Men röôïu

Leân men röôïu

Men giaám

Leân men giaám

Giaám

CHÖÔNG V SAÛN XUAÁT TINH DAÀU TÖØ PHEÁ LIEÄU RAU QUAÛ 28

Pheá lieäu trong saûn xuaát rau quaû ñöôïc duøng ñeå saûn xuaát tinh daàu thöôøng laø haït hoaëc voû cuûa caùc loaïi quaû coù muùi, haït cuûa caùc loaïi quaû coù haït cöùng (mô, ñaøo, maän).

I. SAÛN XUAÁT TINH DAÀU TÖØ HAÏT CAØ CHUA : Caø chua chöùa trung bình 93% nöôùc, 0.48% glucose, 1.09% fructose, 0.48% protit, 1.47% acid höõu cô, 0.19% chaát maøu, 0.84% cellulose vaø 0.61% tro.

Khi saûn xuaát nöôùc eùp caø chua, nöôùc xoát hoaëc paste caø chua ngöôøi ta maøi caø chua treân saøng maét nhoû, phaàn coøn laïi treân saøng laø haït vaø voû, cuøng vôùi löôïng nhoû ruoät ñeàu laø pheá lieäu.

Pheá lieäu naøy chöùa 70% nöôùc, 22 – 24% haït, khoaûng 7% voû. Haøm löôïng daàu trong haït vaøo khoaûng 23 – 25% vaø protein laø 36 – 39%. Löôïng haït chieám khoaûng 6% troïng löôïng quaû. Löôïng haït thu ñöôïc sau khi cheá bieán caø chua thöôøng vaøo khoaûng 2%.

Haït caø chua laø loaïi pheá lieäu coù giaù trò, noù chöùa tôùi 29% daàu. Do ñoù haït caø chua ñöôïc duøng ñeå eùp laáy daàu. Baõ eùp töø boät caø chua chöùa 6% daàu. Baõ töôi chöùa löôïng lôùn nöôùc khoù vaän chuyeån vaø khoù baûo quaûn ñöôïc laâu. Do vaäy caàn phaûi laøm khoâ hoaëc xöû lyù baèng nöôùc ñeå taùch haït ra. Khi duøng phöông phaùp khoâ ngöôøi ta thöôøng saáy khoâ baõ trong loaïi thieát bò chuyeân duøng, sau khi baõ ñaõ khoâ ñem nghieàn kyõ, roài cho qua raây taùch rieâng boät haït khoûi voû quaû. Theo caùch naøy thu ñöôïc haït caø chua taùch hoaøn toaøn khoûi caùc chaát höõu cô khaùc cuûa khoái baõ eùp.

Xöû lyù baõ baèng nöôùc ñeå taùch haït laø döïa vaøo söï khaùc nhau veà troïng löôïng rieâng cuûa haït vaø voû quaû caø chua.

Trong thuøng coù caùnh khuaáy, ngöôøi ta tieán haønh röûa baõ baèng nöôùc hai laàn, haït seõ chìm xuoáng ñaùy, coøn voû thì noåi leân treân. Phôi caùc haït taùch ñöôïc döôùi aùnh saùng maët trôøi (lôùp daày 2 – 3cm vaø thænh thoaûng ñaûo troän) hoaëc eùp bôùt nöôùc treân maùy eùp vít roài ñöa vaøo maùy saáy khoâ (coù theå söû duïng maùy saáy voøi phun). Hieän nay phöông phaùp naøy ñöôïc duøng phoå bieán trong caùc nhaø maùy ñoà hoäp rau quaû hieän ñaïi.

Haït caø chua coù kích thöôùc raát nhoû, coù löôïng voû daày vaø cöùng khaù lôùn, löôïng voû chieám treân 50%.

Maëc duø löôïng voû cao, haït caø chua vaãn ñöôïc cheá bieán cuøng vôùi voû, vì hieän nay chöa coù maùy ñaëc bieät naøo coù theå taùch voû khoûi nhaân haït moät caùch coù keát quaû caû.

Vieäc cheá bieán haït caø chua chuû yeáu laø ñem eùp treân maùy eùp.

Baõ sau khi eùp ñöôïc duøng laøm thöùc aên gia suùc.

II. SAÛN XUAÁT TINH DAÀU TÖØ HAÏT DÖA HAÁU : Khi cheá bieán döa haáu thaønh nöôùc quaû, möùt quaû, paste quaû, ngöôøi ta taùch haït ra khoûi quaû.

29

Haït döa haáu coù löôïng voû lôùn (51 – 57%), ñoä beàn cô hoïc cao vaø löôïng glucid khaù lôùn : 8 – 9% vaø 1% ñöôøng.

Voû haït döa haáu chöùa löôïng daàu cao (9 – 10%). Khi cheá bieán haït khoâng caàn boùc voû. Cheá bieán haït hôïp lyù nhaát theo quy trình eùp – trích ly coù keát hôïp vôùi nghieàn vaø chieát baèng maùy chieát.

Baõ sau khi eùp ñöôïc duøng laøm thöùc aên gia suùc.

III. SAÛN XUAÁT TINH DAÀU TÖØ VOÛ VAØ HAÏT CUÛA CAÙC QUAÛ HOÏ COÙ MUÙI : Trong cheá bieán cam, chanh, quyùt, böôûi thì voû ngoaøi, cuøi traéng, baõ eùp, baõ chaø laø pheá lieäu. Töø voû quaû coù muùi thu hoài ñöôïc tinh daàu, pectin, cheá phaåm vitamin P, chaát maøu, möùt ngoït. Töø baõ eùp, baõ chaø coù theå thu hoài pectin vaø daàu eùp töø haït.

Coù theå taùch tinh daàu baèng ba phöông phaùp : eùp nguoäi, trích ly baèng coàn vaø chöng caát baèng hôi nöôùc. Trong phöông phaùp chöng caát, voû quaû ñöôïc xay nhoû roài caát baèng hôi nöôùc. Thu daàu thoâ sau khi chöng caát, ñem hoøa tan trong coàn 70 – 90% V ñeå khöû tecpen vaø taùch thaønh ba loaïi tinh daàu : tinh daàu hoøa tan trong coàn ôû lôùp treân cuøng duøng ñeå gia höông cho nöôùc ngoït, röôïu muøi; tinh daàu ôû lôùp giöõa duøng cho baùnh keïo vaø lôùp daàu ôû döôùi cuøng duøng ñeå saûn xuaát xaø phoøng thôm.

IV. SAÛN XUAÁT DAÀU NGOÂ TÖØ PHEÁ LIEÄU PHOÂI NGOÂ : Veà haøm löôïng chaát beùo, ngoâ chieám vò trí haøng ñaàu trong caùc caây löông thöïc. ÔÛ moät soá loaïi ngoâ, haøm löôïng chaát beùo trung bình khoaûng 5%, nhöng löôïng chaát beùo trong phoâi chieám khoaûng 30 – 37% toång löôïng phoâi. Haøm löôïng phoâi chieám khoaûng 10 – 11% haït ngoâ.

Caùc chaát sinh naêng löôïng vaø coù taùc duïng sinh lyù chuû yeáu ñeàu naèm trong phoâi.

Tuy chæ chieám 1/10 troïng löôïng haït ngoâ, nhöng phoâi chieám 4/5 haøm löôïng chaát beùo cuûa haït ngoâ (khoaûng 82%), khoaûng 4/5 chaát khoaùng vaø 1/5 protein cuûa haït. Trong phoâi coù moät löôïng lôùn photphatit vaø caùc vitamin tan trong nöôùc vaø tan trong daàu. Trong haït ngoâ chöùa carotene, vitamin A, B1, B2, E, PP, acid pantotenic, acid folic.

Caùc pheá lieäu thu ñöôïc trong quaù trình saûn xuaát tinh boät ngoâ : baõ to vaø nhoû, phoâi, gluten vaø nöôùc chieát.

Ngöôøi ta duøng phoâi ngoâ ñeå ñieàu cheá daàu ngoâ. Chaát löôïng cao cuûa daàu ngoâ laø do haøm löôïng caùc vitamin noùi treân coù trong daàu. * Taùch phoâi ngoâ : Vieäc taùch phoâi khi cheá bieán ngoâ laø vieäc laøm khaù khoù khaên. Trong coâng nghieäp coù hai phöông phaùp taùch phoâi : phöông phaùp öôùt vaø phöông phaùp khoâ. Caû hai phöông phaùp hai ñeàu khoâng thu ñöôïc phoâi ôû daïng saïch. Phöông phaùp öôùt taùch phoâi ñöôïc duøng chuû yeáu ôû caùc xí nghieäp maät – tinh boät; phöông phaùp khoâ tieán haønh tieán haønh ôû treân thieát bò nghieàn khi saûn xuaát boät ngoâ vaø taám, vaø tieán haønh ôû treân caùc thieát bò lieân hôïp thöïc phaåm khi saûn xuaát boûng ngoâ.

30

Khi cheá bieán phoâi baèng phöông phaùp khoâ taùch ñöôïc khoaûng 70% phoâi.

Phoâi ngoâ taùch baèng phöông phaùp öôùt, coù chöùa 55% chaát beùo tính theo chaát khoâ; coøn taùch baèng phöông phaùp khoâ laø 20 – 25%. Tuy nhieân daàu vaø khoâ daàu cuûa phoâi ngoâ taùch baèng phöông phaùp khoâ coù chaát löôïng toát hôn, vì caùc chaát coù giaù trò sinh lyù quyù ñöôïc baûo quaûn ñaày ñuû hôn laø khi taùch phoâi baèng phöông phaùp öôùt. Ñieåm ñaëc bieät quan troïng laø khi taùch phoâi baèng phöông phaùp khoâ thì caùc taïp chaát cuûa noäi nhuõ laãn vaøo phoâi laø ít nhaát, do ñoù chæ caàn laøm giaøu phoâi baèng caùch taùch theâm noäi nhuõ.

Caàn chuù yù raèng söï coù maët cuûa chaát beùo trong boät ngoâ, trong taám ngoâ hoaëc trong maøy ngoâ laøm cho saûn phaåm naøy bò oâi nhanh (bò ñaéng), do ñoù vieäc taùch ñöôïc toái ña phoâi ngoâ seõ laøm taêng chaát löôïng caùc saûn phaåm, khieán cho chuùng khoûi bò hö hoûng.

Vieäc taùch hoaøn toaøn phoâi cho pheùp taêng tröõ löôïng nguyeân lieäu ñeå saûn xuaát daàu.

Do haøm löôïng noäi nhuõ lôùn vaø tyû leä chaát beùo coù trong phoâi khi taùch phoâi baèng phöông phaùp khoâ laø thaáp, neân vieäc saûn xuaát daàu töø phoâi ngoâ baèng caùch eùp raát khoù khaên.

Do ñoù muoán taùch ñöôïc daàu töø phoâi ngoâ moät caùch thuaän lôïi phaûi duøng phöông phaùp trích ly. Tuy vaäy neáu trong phoâi coù moät löôïng lôùn tinh boät thì coù theå daãn tôùi söï hoà hoùa, do ñoù seõ laøm phöùc taïp theâm quy trình kyõ thuaät saûn xuaát. Ñeå taùch daàu baèng phöông phaùp eùp phoâi ngoâ, khi muoán duøng phöông phaùp khoâ ñeå taùch phoâi thì phaûi coù nhöõng bieän phaùp ñeå thu ñöôïc phoâi coù laãn ít taïp chaát nhaát.

Trong phöông phaùp öôùt ñeå taùch phoâi ôû caùc nhaø maùy maät tinh boät, ngoâ haït ñöôïc ngaâm laâu trong dung dòch acid sulfuric loaõng roài tieáp ñoù ngaâm nöôùc.

Trong quaù trình ngaâm, phoâi trôû neân deûo vaø söï lieân keát giöõa phoâi vaø haït bò yeáu ñi. Ñeå taùch phoâi trong quaù trình saûn xuaát tinh boät ngöôøi ta duøng caùch nghieàn haït ngoâ hai laàn. Khi nghieàn laàn thöù nhaát taùch ñöôïc 85% toång löôïng phoâi, laàn hai 15%. Phoâi ñöôïc taùch treân maùy taùch phoâi. Nguyeân taéc laøm vieäc cuûa maùy döïa treân söï khaùc nhau veà troïng löôïng rieâng giöõa boät nhaõo vaø phoâi.

Phoâi sau khi taùch ñöôïc chuyeån leân raây taùch söõa boät, sau ñoù phoâi ñöôïc röûa baèng ñoái löu 3 laàn treân maùy raây thuøng quay (raây coù ñöôøng kính loã 1.6mm), sau ñoù qua maùy eùp ñeå laøm kieät nöôùc baèng cô hoïc ñeán ñoä aåm 57 – 60%.

Phoâi ñaõ taùch bôùt nöôùc coù chöùa 10 – 15% taïp chaát ôû daïng caùc haït nheï cuûa ngoâ goïi laø maøy ngoâ.

Phoâi ngoâ ñöôïc saáy tôùi ñoä aåm coøn 1 – 2%. Sau ñoù ñöôïc ñem saûn xuaát daàu thoâ ngoâ.

CHÖÔNG VI 31

SÖÛ DUÏNG PHEÁ LIEÄU LAØM THÖÙC AÊN GIA SUÙC

I. TOÅNG QUAN: I.1. Tính chaát nguyeân lieäu : Caùc qui trình coâng ngheä saûn xuaát thöïc phaåm luoân luoân thaûi ra moät nguoàn saûn phaåm phuï vôùi khoái löôïng ñoâi khi coøn lôùn hôn gaáp nhieàu laàn khoái löôïng cuûa saûn phaåm chính. Chaát dinh döôõng trong chuùng cuõng raát ña daïng vôùi haøm löôïng töông ñoái ñaùng keå.

Neáu thaûi boû seõ gaây nguy haïi cho moâi tröôøng, ñoàng thôøi maát ñi moät nguoàn nguyeân lieäu höõu ích cho caùc ngaønh coâng ngheä cheá bieán khaùc nhö cheá bieán thöùc aên gia suùc, caùc saûn phaåm röôïu, cheá phaåm enzyme... Chính vì theá ngöôøi ta ñaõ taän duïng caùc pheá lieäu naøy ñaëc bieät trong ngaønh cheá bieán thöùc aên gia suùc ñeå ñaït ñöôïc hieäu quûa kinh teá cao.

Trong coâng ngheä cheá bieán thöùc aên gia suùc, nguoàn pheá lieäu ñoøi hoûi phaûi ñaùp öùng ñöôïc caùc yeâu caàu sau : - Phong phuù caùc loaïi chaát dinh döôõng vaø ít nhaát phaûi giaøu moät trong nhöõng loaïi chaát sau protein , lipid, caùc loaïi ñöôøng, cellulose, vitamin, khoùang …

- Khoâng chöùa caùc thaønh phaàn ñoäc haïi.

- Deã taùch nöôùc, laøm khoâ maø khoâng bò bieán ñoåi caùc thaønh phaàn dinh döôõng trong chuùng.

- Khoâng ñoøi hoûi quùa trình cheá bieán quùa phöùc taïp.

- Nguoàn cung caáp phaûi ñuû lôùn vaø oån ñònh .

I.2. Caùc nguoàn pheá lieäu ñeå saûn xuaát thöùc aên gia suùc : I.2.1. Ñi töø quùa trình saûn xuaát tinh boät : Trong coâng nghieäp thöïc phaåm, tinh boät ñoùng moät vai troø raát quan troïng, chính vì theá ngaønh coâng nghieäp cheá bieán tinh boät raát phaùt trieån, ñi töø caùc nguoàn nguyeân lieäu raát phong phuù nhö khoai taây, khoai mì, ngoâ … . Moãi moät nguyeân lieäu khaùc nhau seõ cho ra nhöõng loaïi pheá lieäu khaùc nhau tuy nhieân chuùng ñöôïc phaân laøm ba loaïi pheá lieäu chính sau ñaây : - Baõ : Ñöôïc chia laøm hai loaïi baõ thoâ vaø baõ mòn. Baõ thoâ laø pheá thaûi cuûa coâng ñoaïn taùch söõa boät sau khi nghieàn nguyeân lieäu. Loaïi baõ naøy coù kích thöôùc töông ñoái lôùn, haøm löôïng caùc chaát dinh döôõng hoøa tan trong chuùng thöôøng nhoû hôn trong baõ mòn nhöng haøm löôïng cellulose thì cao hôn haún do noù chöùa chuû yeáu thaønh phaàn voû cuûa haït, cuû. Loaïi baõ mòn laø pheá lieäu cuûa quùa trình laøm tinh cheá tinh boät, chuùng chöùa haøm löôïng chaát dinh döôõng hoøa tan cao hôn so vôùi baõ thoâ tuy nhieân haøm löôïng cellulose thì nhoû hôn raát nhieàu, ñoàng thôøi toång haøm löôïng chaát khoâ trong chuùng cuõng ít hôn nhieàu so vôùi baõ thoâ. Thoâng thöôøng haøm löôïng nöôùc trong baõ chieám moät tyû leä raát lôùn ( ñoâi khi lôùn hôn caû löôïng nöôùc trong 32

nguyeân lieäu ban ñaàu ), vaø haøm löôïng chaát dinh döôõng chuû yeáu laø glucid do nguyeân lieäu laø loaïi giaøu tinh boät.

- Nöôùc chieát ( ñoái vôùi nguyeân lieäu laø caùc loaïi haït nguõ coác ) hay nöôùc röûa ( ñoái vôùi caùc loaïi cuû ): Nöôùc chieát laø pheá phaåm cuûa quùa trình ngaâm caùc loaïi haït nguõ coác tröôùc khi ñem nghieàn, trong nöôùc chieát haøm löôïng chaát khoâ phuï thuoäc vaøo thaønh phaàn cuûa haït ñem cheá bieán vaø caùch thöùc ngaâm ( ví duï ñoái vôùi ngoâ , haøm löôïng chaát khoâ trong nöôùc chieát thöôøng vaøo khoaûng 7,5 – 8,8 % neáu quùa trình ngaâm laø kín vaø chæ vaøo khoaûng 4 – 4,3% neáu quùa trình laø ngaâm hôû ). Nöôùc röûa laø pheá phaåm cuûa quùa trình röûa, noù chöùa raát ít haøm löôïng caùc chaát khoâ hoøa tan, chaát dinh döôõng (thöôøng nhoû hôn 1% ) chuû yeáu laø caùc chaát voâ cô vaø höõu cô hoøa tan. Thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa nöôùc röûa cuõng raát khaùc nhau phuï thuoäc vaøo qui trình saûn xuaát , vaøo phaåm chaát nguyeân lieäu , vaøo ñieàu kieän baûo quaûn nguyeân lieäu vaø moät soá yeáu toá khaùc. Moät yeâu caàu cuûa nöôùc röûa laø haøm löôïng tinh boät khoâng ñöôïc vöôït quùa 1g/l. Trong nöôùc chieát, cuõng nhö nöôùc röûa haøm löôïng chaát khoâ thöôøng raát nhoû ( nhoû hôn 10% ) maø chuû yeáu laø nöôùc ( chieám ñeán hôn 90% ) do ñoù vaán ñeà khoù khaên laø phaûi coâ ñaëc chuùng tröôùc khi laøm thöùc aên gia suùc ñeå tieát kieäm chi phí vaän chuyeån vaø naâng cao chaát löôïng cuûa saûn phaåm thöùc aên gia suùc.

Thoâng thöôøng, dòch nöôùc ñöôïc söû duïng chung vôùi caùc loaïi nguyeân lieäu khaùc ñeå taïo ra caùc loaïi saûn phaåm thöùc aên gia suùc khaùc nhau.

- Nöôùc dòch : Chæ coù ôû caùc qui trình cheá bieán tinh boät ñi töø caùc loaïi cuû ( khoai taây, khoai mì …), ôû caùc qui trình söû duïng nguyeân lieäu laø nguõ coác haøm löôïng nöôùc trong nguyeân lieäu nhoû do ñoù löôïng dòch baøo thu ñöôïc khoâng ñaùng keå neân khoâng ñöôïc ñeà caäp ñeán. Nöôùc dòch cuõng thöôøng ñöôïc chia laøm hai loaïi: nöôùc dòch thu ngay sau khi taùch söõa tinh boät vaø nöôùc dòch trong quùa trình ly taâm. Nöôùc dòch thu sau khi taùch söõa tinh boät thöôøng chöùa haøm löôïng chaát khoâ lôùn hôn dòch thu trong quùa trình ly taâm nhöng do pha loaõng vaø ñöôïc hôïp chung laïi trong quùa trình xöû lyù phía sau neân chuùng chæ chöùa khoaûng 0,6% - 1% haøm löôïng chaát khoâ trong ñoù thaønh phaàn chuû yeáu laø protein, moät phaàn glucid. Chính vì theá loaïi pheá lieäu naøy thöôøng khoâng ñöôïc söû duïng laøm thöùc aên gia suùc maø söû duïng vaøo caùc muïc ñích khaùc coù hieäu quûa kinh teá cao hôn nhö taùch protein töø nöôùc dòch , hay söû duïng laøm phaân boùn …

I.2.2. Ñi töø quùa trình saûn xuaát daàu aên : Taát caû caùc loaïi haït chöùa daàu ñeàu coù voû. Khi cheá bieán haït thaønh daàu, ña soá caùc loaïi haït ñeàu ñöôïc taùch voû do vaäy voû laø daïng pheá lieäu chính cuûa coâng ngheä khai thaùc daàu. Caùc haït coù voû goàm : höôùng döông, boâng, ñaäu naønh, thaàu daàu, traàu vaø laïc.

Khi cheá bieán caùc haït chöùa daàu, beân caïnh saûn phaåm chính laø daàu coøn thu ñöôïc caùc saûn phaåm phuï laø khoâ daàu vaø baõ. Taát caû caùc thaønh phaåm phuï phaåm treân ñeàu coù theå cheá bieán thaønh thöùc aên gia suùc.

33

Voû caùc loaïi haït daàu : Voû haït daàu seõ gaây nhöõng taùc ñoäng khoâng toát neân saûn phaåm sau naøy neân trong quùa trình cheá bieán chuùng ñöôïc taùch ra thoâng qua caùc maùy caùn tay quay vaø maùy caùn raõnh khía, ñoâi khi ngöôøi ta cuõng taùch voû treân maùy xay coù oáng huùt roài sau ñoù ñöôïc vaän chuyeån veà kho qua caùc oáng huùt. Thoâng thöôøng khoái löôïng cuûa voû chieám khoaûng 25 – 30% khoái löôïng cuûa toaøn haït trong ñoù haøm löôïng nöôùc khoaûng 10 – 15%, coøn laïi laø caùc thaønh phaàn dinh döôõng khaùc nhö protein, khoùang, glucid, vitamin vaø lipid. Moät soá loaïi voû sinh ra ñoäc toá trong quùa trình cheá bieán neân khoâng ñöôïc laøm thöùc aên gia suùc ( nhö voû haït traåu ) maø ñöôïc ñem laøm nguyeân lieäu ñoát loø, soá coøn laïi khoâng gaây ñoäc toá môùi ñöôïc duøng cheá bieán laøm thöùc aên gia suùc.

- Khoâ haït daàu: Laø phaàn coøn laïi sau khi eùp haït laáy daàu. Chuùng raát giaøu haøm löôïng caùc chaát dinh döôõng do ñoù ñöôïc phoái cheá vôùi caùc thaønh phaàn pheá lieäu khaùc nhö voû ñeå laøm thöùc aên gia suùc.

- Baõ : Laø phaàn coøn laïi sau khi trích ly daàu, löôïng baõ thu ñöôïc thöôøng nhoû hôn raát nhieàu so vôùi löôïng khoâ daàu tuy nhieân thaønh phaàn dinh döôõng cuûa baõ cuõng töông ñöông vôùi thaønh phaàn dinh döôõng trong daàu ngoaïi tröø haøm löôïng daàu coù cao hôn ñoâi chuùt.

-

I.2.3. Ñi töø caùc quùa trình saûn xuaát nöôùc quûa trong : Caùc quùa trình saûn xuaát nöôùc quûa trong thöôøng thaûi ra moät löôïng lôùn baõ coù giaù trò dinh döôõng khaù cao. Löôïng baõ naøy chöùa chuû yeáu laø thaønh phaàn cellulose cuûa thaønh teá baøo vaø moät ít chaát dinh döôõng coøn soùt laïi cuûa quûa. Loaïi baõ naøy raát thích hôïp laøm thöùc aên cho caùc loaïi ñaïi gia suùc.

Moät soá loaïi baõ khaù phoå bieán coù theå keå ra ñaây laø baõ caø chua, baõ döùa…

I.2.4. Ñi töø caùc quùa trình saûn xuaát bia : Quùa trình saûn xuaát bia thaûi ra moät löôïng baõ malt, maàm malt vaø naám men raát lôùn.

- Baõ malt: Laø pheá lieäu ñöôïc taïo ra trong quùa trình dòch hoùa vaø trong quùa trình loïc dòch ñöôøng. Trong quùa trình dòch hoùa, döôùi taùc duïng cuûa caùc enzyme 65 – 70 % chaát khoâ cuûa malt ñöôïc chuyeån thaønh caùc chaát hoøa tan coøn laïi 30 – 35% khoâng ñöôïc thuûy phaân vaø ñöôïc thaûi ra ngoaøi theo baõ malt. Baõ malt coù ñoä aåm dao ñoäng töø 75 – 85 %. Löôïng baõ malt naøy thöôøng chæ chieám 115 – 130% troïng löôïng haït ñöa vaøo dòch hoùa. Baù malt töôi vaø malt khoâ laøm thöùc aên cho gia suùc raát toát. Cöù 100 kg baõ töôi öùng vôùi 23 ñôn vò thöùc aên gia suùc vaø cöù 100 kg baõ khoâ töông ñöông vôùi 80 ñôn vò thöùc aên gia suùc.

- Naám men bia : Naám men bia laø sinh khoái naám men coù trong thuøng leân men vaø haàm chöùa khi leân men chính vaø leân men phuï. Naám men bia coù giaù trò dinh döôõng cao vaø coù khoái löôïng vaøo khoaûng 0.05 – 0.1 kg/ 1 decalit bia. Naám men bia raát giaøu vitamin nhoùm B, ngoaøi ra coøn phaûi keå ñeán vitamin H, vitamin E, caùc hoocmon, caùc chaát sinh tröôûng biot 1, biot 2. Do raát giaøu dinh döôõng vaø coù khaû 34

naêng chöõa beänh neân naám men thöôøng ñöôïc söû duïng laøm thuoác chöõa beänh, thöùc aên kieâng cho ngöôøi vaø chæ ñöôïc söû duïng raát ít ñeå laøm thöùc aên cho gia suùc.

- Maàm malt bia laø pheá lieäu ñöôïc thu nhaän töø khaâu xöû lyù malt treân maùy taùch maàm. Löôïng maàm malt chieám khoaûng 3 –5% troïng löôïng malt thu ñöôïc. Chuùng coù tính huùt nöôùc cao vaø taêng theå tích raát lôùn do ñoù phaûi baûo quaûn ôû nhöõng nôi khoâ raùo. Maàm malt bia coù thaønh phaàn dinh döôøng raát cao neân chuùng ñöôïc söû duïng nhö moät thaønh phaàn cuûa thöïc phaåm gia suùc. Ngoaøi ra chuùng coøn ñöôïc söû duïng ñeå saûn xuaát acid latic, saûn xuaát caùc cheá phaåm enzyme…

II. QUI TRÌNH COÂNG NGHEÄ : Maëc duø coù raát nhieàu nguoàn nguyeân lieäu ñeå saûn xuaát thöùc aên gia suùc nhöng trong phaïm vi baøi naøy, chuùng em chæ giôùi thieäu ba qui trình coâng ngheä öùng vôùi ba daïng thöùc aên gia suùc phoå bieán hieän nay vôùi nguoàn nguyeân lieäu cho quùa trình saûn xuaát ñi töø pheá lieäu cuûa qui trình saûn xuaát tinh boät töø khoai taây.

II.1. Qui trình coâng ngheä saûn xuaát thöùc aên gia suùc daïng töôi: 35

Qui trình saûn xuaát tinh boät khoai taây

baõ thoâ vaø tinh

Thu nhaän

Caùc pheá lieäu khaùc

Voâi

Phoái troän theo tæ leä

Boå sung voâi

Taùch nöôùc

nöôùc

Voâ kho

Saûn phaåm daïng töôi

Saûn phaåm thöùc aên gia suùc daïng töôi raát deã saûn xuaát , khoâng ñoøi hoûi quùa trình cheá bieán quùa phöùc taïp tuy nhieân thôøi gian baûo quaûn chuùng laïi raát ngaén . Theo nghieân cöùu , ôû daïng töôi thöùc aên gia suùc caàn phaûi ñöôïc tieâu thuï ngay vì chæ moät löôïng nhoû thöùc aên baûo quaûn khoâng kín trong thôøi tieát noùng sau 24 giôø laø ñaõ khoâng coù lôïi cho laøm thöùc aên.

Trong qui trình coâng ngheä , ta caàn chuù yù ñeán moät vaøi coâng ñoaïn sau: Phoái troän vôùi caùc loaïi pheá lieäu khaùc : Ñoái vôùi baõ khoai taây thaûi ra trong quùa trình saûn xuaát tinh boät, do chuû yeáu chöùa thaønh phaàn dinh döôõng laø glucid neân caàn coù theâm khaâu boå sung caùc loaïi pheá phaåm khaùc giaøu protein vaø lipid ñeå caân ñoái thaønh phaàn dinh 36

döôõng trong thöùc aên thaønh phaåm. Thoâng thöôøng ngöôøi ta boå sung theâm nguoàn pheá lieäu giaøu protein laø nöôùc dòch laáy ñöôïc trong quùa trình thu söõa tinh boät vaø nguoàn pheá lieäu giaøu lipid laø baõ thu ñöôïc trong moät soá quùa trình saûn xuaát daàu aên .

Tuy nhieân, ñoái vôùi moät soá loaïi baõ (nhö baõ cuûa quùa trình saûn xuaát daàu aên töø haït ñaäu phoäng) do chuùng ñaõ coù ñuû caùc thaønh phaàn dinh döôõng chuû yeáu neân khoâng caàn khaâu phoái troän.

Boå sung voâi: Sau khi phoái troän caùc loaïi nguyeân lieäu xong ta tieáp tuïc tieán haønh khaâu boå sung voâi vôùi khoái löôïng 0,5 – 2 kg voâi boät cho moãi 1000 kg baõ thoâ trong qui trình coâng ngheä. Muïc ñích chính cuûa quùa trình naøy laø ñeå taïo ñieàu kieän thuaän lôïi cho quùa trình eùp vaø laøm taêng chaát löôïng cho baõ eùp. Nhôø coù voâi maø baõ eùp seõ keùo daøi khaû naêng choáng laïi nhöõng hö hoûng do vi sinh vaät gaây ra.

Taùch nöôùc : Ñaây laø moät coâng ñoaïn hieän dieän trong taát caû ba qui trình saûn xuaát thöùc aên gia suùc bôûi noù ñoùng vai troø raát quan troïng.

- Ñaàu tieân taùch nöôùc giuùp quùa trình vaän chuyeån thöùc aên gia suùc ñöôïc hieäu quûa hôn, tieát kieäm chi phí hôn.

- Tieáp theo taùch nöôùc seõ laøm taêng giaù trò dinh döôõng cuûa thöùc aên do haøm löôïng chaát dinh döôõng treân moät ñôn vò khoái löôïng saûn phaåm taêng leân.

- Cuoái cuøng, khi taùch nöôùc ta cuõng ñaõ haïn cheá moät phaàn naøo söï phaùt trieån cuûa vi sinh vaät treân thöùc aên. Ña soá loaïi thöùc aên töôi ñöôïc cho gia suùc, gia caàm … söû duïng ngay maø khoâng caàn theâm moät khaâu cheá bieán naøo khaùc. Tuy nhieân ñoái vôùi moät soá loaïi thöùc aên, ñeå ñeà phoøng khaû naêng gaây ñoäc cho ñoäng vaät, tröôùc khi cho chuùng aên ta phaûi naáu chín.

Lôïn laø loaøi chæ aên thöùc aên ñaõ ñöôïc naáu chín do ñoù duø khoâng coù ñoäc moïi loaïi thöùc aên töôi duøng cho lôïn ñeàu phaûi ñöôïc naáu chín.

II.2. Qui trình coâng ngheä saûn xuaát thöùc aên gia suùc daïng leân men :

37

baõ thoâ vaø tinh

Thu nhaän

Caùc pheá lieäu khaùc

Voâi boät

Phoái troän theo tæ leä

Boå sung voâi boät

EÙp sô boä

nöôùc

UÛ baõ

Voâ kho

S.p daïng leân men

Quy trình saûn xuaát naøy laø söï keát hôïp cuûa hai phöông phaùp laø phöông phaùp cô hoïc vaø phöông phaùp vi sinh vaät.

38

Saûn phaåm thöùc aên gia suùc daïng leân men coù qui trình saûn xuaát khoâng khaùc maáy so vôùi qui trình saûn xuaát thöùc aên daïng töôi tuy nhieân coù boå sung theâm khaâu leân men. Ñieàu naøy giuùp cho : - Keùo daøi thôøi gian söû duïng cuûa thöùc aên. Maëc duø thôøi gian söû duïng ñöôïc keùo daøi hôn so vôùi thöùc aên daïng töôi nhöng noùi chung vaãn raát ngaén.

- Naâng cao khaû naêng haáp thu cuûa gia suùc. Do quùa trình leân men goùp phaàn phaân giaûi moät löôïng chaát dinh döôõng coù trong thöùc aên thaønh caùc saûn phaåm deã tieâu hoùa hôn vì theá ñoäng vaät seõ haáp thu nhieàu hôn. Ñaây coù theå coi laø phöông phaùp baûo quaûn thöùc aên ñôn giaûn vaø reû tieàn nhaát hieän nay.

Thoâng thöôøng ngöôøi ta uû baõ ñaõ ñöôïc eùp sô boä trong caùc hoá hoaëc haàm uû coù thaønh khoâng thaám nöôùc vaø khoâng khí ( thaønh haàm thöôøng ñöôïc xaây baèng gaïch hoaëc duøng caùc loaïi bao nhöïa plastic. Baõ tröôùc khi uû phaûi eùp sô boä vöøa goùp phaàn taêng khoái löôïng baõ eùp höõu ích, giaûm chi phí vöøa haïn cheá caùc quùa trình gaây hö hoûng do caùc loaïi vi sinh vaät khaùc.

Nguyeân lieäu baõ uû phaûi coù thaønh phaàn hoùa hoïc thích hôïp cho quùa trình leân men vaø baõ khoai taây laø loaïi pheá lieäu ñaùp öùng ñöôïc yeâu caàu naøy. Trong baõ khoai taây, ngoaøi thaønh phaàn chính laø caùc loaïi hydro cacbon coøn coù raát nhieàu thaønh phaàn dinh döôõng khaùc caàn thieát cho quùa trình sinh tröôûng vaø phaùt trieån cuûa naám men nhö protein, caùc loaïi khoùang vaø moät soá vitamin… vôùi moät tyû leä khaù caân ñoái.

Kyõ thuaät uû khoâng khaùc caùc phöông phaùp uû thoâng thöôøng khaùc veà ñoä chaët, söï ñoàng ñeàu cuûa khoái nguyeân lieäu, veà söï choáng thaám nöôùc vaø khoâng khí…

Toån thaát chaát dinh döôõng trong ñieàu kieän uû thoâng thöôøng khoâng vöôït quùa 10 – 15% toång löôïng chaát khoâ. Maëc duø coù xaûy ra toån thaát haøm löôïng chaát khoâ nhöng quùa trình uû laïi laøm taêng khaû naêng söû duïng chaát dinh döôõng trong thöùc aên daãn ñeán taêng khaû naêng haáp thu chaát dinh döôõng cuûa gia suùc.

II.3. Qui trình coâng ngheä saûn xuaát thöùc aên gia suùc daïng khoâ: 39

baõ thoâ vaø tinh

Thu nhaän

Caùc pheá lieäu khaùc

Voâi

Phoái troän theo tæ leä

Boå sung voâi

Taùch nöôùc sô boä

nöôùc

Saáy khoâ

Voâ kho

Saûn phaåm daïng khoâ

40

Saáy khoâ ñöôïc coi laø phöông phaùp baûo quaûn toát nhaát hieän nay. Thöùc aên gia suùc daïng khoâ laø loaïi thöùc aên toát, trong moät ñôn vò thöùc aên chöùa khoaûng 1 ñôn vò thöùc aên gia suùc. ÔÛ daïng khoâ, baõ laø saûn phaåm daïng beàn, deã vaän chuyeån vaø sau khi saáy khoâ thì baõ haàu nhö khoâng bò toån thaát nöõa.

Ngöôøi ta saáy khoâ baõ töôi ñaõ eùp nöôùc sô boä treân caùc maùy saáy thuøng quay cuõng nhö khi saáy eùp. Tuy nhieân caùc maùy saáy thuøng quay hieän nay ñöôïc söû duïng ñeàu coàng keành vaø ít hieäu quûa. Do ñoù ôû caùc nhaø maùy tinh boät lôùn, ngöôøi ta toå chöùc saáy baõ ñaõ eùp trong nhöõng maùy saáy khí ñoäng coù kích thöôùc nhoû nhöng hieäu quûa cao.

Baõ thöôøng ñöôïc saáy ñeán ñoä aåm 14 – 15%. Tröôùc khi saáy phaûi eùp nöôùc sô boä ñeå tieát kieäm naêng löôïng ,chi phí vaän haønh thieát bò ñoàng thôøi giaûm thôøi gian quùa trình saáy.

CHÖÔNG VII 41

SÖÛ DUÏNG PHEÁ LIEÄU LAØM PHAÂN BOÙN Höôùng ñôn giaûn nhaát trong caùc höôùng taän duïng nguoàn pheá lieäu trong cheá bieán thöïc phaåm laø höôùng söû duïng pheá lieäu laøm phaân boùn. Maëc duø khoâng phaûi loaïi pheá lieäu naøo cuõng coù theå söû duïng laøm phaân boùn ( moät phaàn do haøm löôïng caùc chaát dinh döôõng quùa cao hoaëc do neáu duøng chuùng trong caùc qui trình khaùc thì coù lôïi veà maët kinh teá hôn ) tuy nhieân haàu heát caùc loaïi pheá lieäu hieän nay ñeàu ñöôïc söû duïng laøm phaân boùn. Ñieàu naøy ñöôïc lyù giaûi bôûi neáu laøm phaân boùn chi phí cho xöû lyù pheá thaûi seõ giaûm ñeán möùc toái thieåu nhaø maùy khoâng phaûi toán tieàn ñeå ñaàu tö moät daây truyeàn saûn xuaát, khoâng maát dieän tích ñeå ñaët theâm phaân xöôûng cheá bieán pheá thaûi thaønh caùc saûn phaåm khaùc coù chi phí lôùn hôn, tieàn thueâ nhaân coâng, vaän haønh...

Ngaøy nay höôùng chuû yeáu ñeå xöû lyù pheá thaûi höõu cô thaønh phaân boùn laø höôùng xöû lyù pheá thaûi höõu cô baèng caùc phöông phaùp sinh hoïc. Bôûi vì ñaây laø caùch thöùc reû tieàn nhaát, hieäu quûa nhaát, ñôn giaûn vaø deã thöïc hieän nhaát.

Theo phöông phaùp sinh hoïc, thoâng thöôøng ñeå trôû thaønh phaân boùn, pheá lieäu phaûi traûi qua moät quùa trình uû .Quùa trình uû pheá lieäu thaønh phaân boùn laø moät quùa trình phaân huûy sinh hoïc caùc thaønh phaàn höõu cô trong pheá lieäu vaø oån ñònh cô chaát döôùi ñieàu kieän nhieät ñoä cao do caùc vi sinh vaät öa aám vaø öa nhieät gaây ra, ñeå taïo ra saûn phaåm cuoái cuøng beàn vöõng. * Quùa trình uû goàm ba muïc ñích sau: - Laøm oån ñònh chaát thaûi : Caùc quùa trình sinh hoïc xaûy ra khi uû chaát thaûi höõu cô seõ chuyeån hoùa chaát thaûi höõu cô deã phaân huûy thaønh chaát höõu cô oån ñònh. Phaàn lôùn caùc chaát voâ cô ñöôïc giaûi phoùng khoûi caùc hôïp chaát höõu cô vaø chuùng ñöôïc chuyeån vaøo ñaát hoaëc nöôùc.

- Tieâu dieät caùc vi sinh vaät gaây beänh : Do nhieät ñoä leân cao trong quùa trình uû ( coù theå leân ñeán 750C , trung bình khoaûng 55 –600C ) neân caùc vi sinh vaät gaây beänh ñeàu bò tieâu dieät sau khoaûng 4 – 5 ngaøy uû .

- Laøm cho chaát höõu cô trôû thaønh phaân boùn chaát löôïng cao. Phaàn lôùn caùc chaát dinh döôõng nhö N, P, K coù trong thaønh phaàn caùc hôïp chaát höõu cô khoâng theå haáp thuï ñöôïc baèng caây xanh. Sau khi uû, caùc chaát naøy chuyeån thaønh daïng voâ cô nhö NO3PO4-3 raát thuaän lôïi cho caây haáp thuï. Maët khaùc sau khi uû, caùc chaát naøy trôû neân khoâng bò hoøa tan hoaëc khoù hoøa tan do vaäy seõ haïn cheá quùa trình röûa troâi . * Quaù trình uû bao goàm hai loaïi : UÛ hieáu khí vaø uû kî khí. Tuy nhieân, duø laø uû hieáu khí hay uû kî khí thì chuùng ñeàu coù chung nhöõng ñieåm sau ñaây : - Quùa trình uû ñöôïc thöïc hieän bôûi moät hoãn hôïp VSV coù maët trong chaát thaûi.

Chuùng bao goàm vi khuaån, naám moác, Actinomyces. Söï oån ñònh chaát thaûi phaàn lôùn ñöôïc keát thuùc baèng hoaït ñoäng cuûa vi khuaån. Caùc vi khuaån öa aám xuaát hieän ñaàu tieân. Sau ñoù nhieät ñoä ñöôïc taêng leân, caùc vi khuaån öa noùng phaùt trieån maïnh cuøng vôùi caùc loaïi naám moác öa noùng. Caùc naám moác öa noùng thöôøng phaùt trieån sau 5 – 10 ngaøy uû. Neáu nhieät ñoä quùa cao ( 65 – 700C ) phaàn lôùn moác, xaï khuaån vaø vi khuaån seõ bò tieâu dieät. Luùc ñoù chæ 42

toàn taïi caùc baøo töû cuûa vi khuaån. Cuoái giai ñoaïn uû caùc loaøi xaï khuaån seõ taïo thaønh töøng ñaùm maøu traéng hoaëc maøu xaùm traéng treân beà maët khoái uû.

- Söï chuyeån hoùa protein vaø caùc chaát hydrat cacbon phuï thuoäc chuû yeáu vaøo caùc vi khuaån öa noùng thuoäc Bacillus Sp. - Söï phaùt trieån cuûa VSV trong khoái uû ñeàu traûi qua caùc giai ñoaïn sau: + Giai ñoaïn baét ñaàu laøm quen vôùi ñieàu kieän moâi tröôøng. + Giai ñoaïn phaùt trieån caùc vi khuaån öa aám. + Giai ñoaïn phaùt trieån caùc VSV öa noùng : Giai ñoaïn naøy caùc VSV gaây beänh ñeàu bò tieâu dieät. Caùc phaûn öùng sinh hoïc ñöôïc xaûy ra nhö sau : + Hieáu khí : (COHNS) +O2 +VSVhieáu khí CO2 + NH3 + caùc saûn phaåm khaùc + Q + Kî khí : CO2 + H2S + NH3 + CH4 . ( COHNS) + VSVkî khí Caû hai quùa trình ñeàu taïo ra nhöõng teá baøo VSV môùi. Trong ñoù ôû ñieàu kieän hieáu khí sinh khoái ñöôïc taïo ra nhieàu hôn. + Giai ñoaïn giaûm daàn nhieät ñoä : Giai ñoaïn naøy baét ñaàu moät quùa trình leân men laàn 2 raát chaäm vaø xaûy ra quùa trình muøn hoùa chaát thaûi. Trong giai ñoaïn naøy xaûy ra caùc phaûn öùng : NH4+ + 1,5 O2 Nitrosomonas NO2- + 2H+ +H2O. NO2- + 0,5 O2 Nitrobacter NO3-.

Keát hôïp hai phaûn öùng : NH4+ + 2O2 NO3- + 2H+ + H2O. * Kieåm soaùt vaø ñaùnh giaù quùa trình uû : Hieäu quûa cuûa quùa trình uû döïa chuû yeáu vaøo hai yeáu toá : - Nhoùm vi sinh vaät phaùt trieån trong khoái uû.

- Khaû naêng laøm oån ñònh chaát höõu cô.

Hai yeáu toá treân ñöôïc kieåm soaùt baèng nhöõng caùch sau : + Caân baèng dinh döôõng : Caùc chæ soá quan troïng caàn xaùc ñònh trong quùa trình uû laø : o Tyû leä C/N : Saûn phaåm cuoái cuøng neân coù tyû leä naøy naèm trong möùc 10/1. o Photpho o Khí H2S o Ca o Caùc nguyeân toá vi löôïng. + Kieåm soaùt ñoä aåm : Ñoä aåm ñoùng vai troø raát quan troïng trong quùa trình uû chaát thaûi höõu cô. Neáu ñoä aåm xuoáng döôùi 20% , caùc loaøi VSV seõ khoâng coù khaû naêng phaùt trieån. Neáu ñoä aåm quùa cao seõ xaûy ra caùc quùa trình sau : - Thaåm thaáu qua ñaát vaø cuoán theo caùc chaát dinh döôõng.

- Laøm nhieät ñoä khoái uû khoâng taêng leân ñöôïc.

43

- Phaùt trieån maïnh nhöõng VSV gaây beänh. + Kieâåm soaùt söï cung caáp khoâng khí : Quùa trình uû hieáu khí caàn cung caáp oxy ñeå cho VSV phaùt trieån vaø ñeå oån ñònh chaát thaûi höõu cô. Tuy nhieân quùa trình uû kî khí thì khoâng caàn quan taâm ñeán yeáu toá naøy. + Kieåm soaùt nhieät ñoä vaø pH : Nhieät ñöôïc taïo ra do quùa trình chuyeån hoùa sinh hoïc trong khoái uû ñoùng vai troø raát quan troïng : - Taïo ñieàu kieän toái öu cho quùa trình phaân giaûi.

- Taïo ra nhöõng chaát an toaøn cho VSV söû duïng.

PH toái öu cho quùa trình uû naèm trong khoaûng trung tính. Khi acid höõu cô bay hôi ñoä pH cuûa khoái uû seõ giaûm. Sau moät thôøi gian nhaát ñònh pH seõ trôû veà vuøng trung tính. * Quùa trình uû keát thuùc khi : - Nhieät ñoä giaûm xuoáng vaø trôû laïi möùc bình thöôøng.

Möùc ñoä giaûm caùc thaønh phaàn höõu cô trong khoái uû baèng caùch xaùc ñònh VS , COD, % cacbon, tro vaø tyû leä C/N. Phaàn traêm löôïng nitrat vaø söï khoâng coù maët cuûa NH3.

Khoâng coù caùc loaïi coân truøng ôû giai ñoaïn cuoái cuøng nhö trong saûn phaåm.

Khoâng coù muøi khoù chòu.

Xuaát hieän maøu traéng hay maøu xaùm traéng cuûa caùc sôïi Actinomyces.

44

I. NHOÙM CAÙC PHÖÔNG PHAÙP HIEÁU KHÍ: I.1. Phöông phaùp uû hieáu khí coù ñaûo troän: Pheá thaûi uû theo phöông phaùp naøy seõ ñöôïc ñaûo troän theo ñònh kyø. Coù theå ñaûo troän thuû coâng 1 laàn trong moät tuaàn hoaëc ñaûo troän baèng cô giôùi 1 laàn trong moät ngaøy, tuøy theo ñieàu kieän cho pheùp. Muïc ñích chính cuûa ñaûo troän laø cung caáp khoâng khí vaø xaùo troän pheá thaûi ñeå taïo ñoä ñoàng ñeàu.

Kích thöôùc cuûa khoái uû : Daøi : 13m Roäng : 3m Cao : 1,5m.

Kích thöôùc naøy coù theå thay ñoåi tuøy theo ñieàu kieän cuï theå. Quùa trình uû coù theå keùo daøi 20 – 40 ngaøy, coù theå keùo daøi hôn ñeán vaøi thaùng tuøy vaøo thaønh phaàn chaát thaûi vaø khí haäu nôi uû. ÔÛ giöõa ñoáng uû nhieät ñoä coù theå leân tôùi 650C. I.2. Phöông phaùp uû thoåi khí : Theo phöông phaùp naøy, caùc chaát thaûi ñöôïc ñöa vaøo beå uû coù kích thöôùc nhö sau : Daøi :12m Roäng : 6m Cao : 2.5m.

Döôùi ñaùy beå uû coù laép ñaët heä thoáng phaân phoái khí. Khí ñöôïc ñöa vaøo qua caùc maùy neùn khí. Löôïng khí ñöôïc ñöa vaøo treân cô sôû ñaõ ñöôïc tính toaùn theo nhu caàu caàn thieát ñeå traùnh caùc phaûn öùng oxy hoùa sinh hoïc. Thöôøng heä thoáng phaân phoái khí naøy coù moät raõnh saâu khoaûng 15 – 20 cm. Tröôùc khi cho chaát thaûi höõu cô vaøo, ngöôøi ta phaûi loùt moät lôùp voû baøo goã coù kích thöôùc lôùn hoaëc lôùp voû xô döøa ñeå traùnh taéc ngheõn luoàng khí. Phía treân coù laép ñaët caùc nhieät keá ñeå theo doõi nhieät ñoä khoái uû trong suoát quùa trình leân men. Nhieät ñoä cuûa khoái uû seõ khoâng ñeàu do taùc ñoäng cuûa doøng khí thoåi vaøo.

- Neáu nhieät ñoä cuûa doøng khí thoåi vaøo vôùi löu löôïng ít thì nhieät ñoä phía döôùi vaø vuøng giöõa ñoáng uû coù theå leân tôùi treân 650C. Xung quanh vuøng naøy nhieät ñoä vaøo khoaûng 55 – 650C , gaàn phía treân beà maët nhieät ñoä chæ coøn 45 – 550C. - Neáu doøng khí thoåi vaøo vôùi löu löôïng maïnh thì nhieät ñoä döôùi ñaùy raát thaáp, chæ döôùi 450C. Phaàn giöõa ñoáng uû nhieät ñoä coù theå dao ñoäng trong khoaûng 50 – 550C. tieáp ñoù laø vuøng coù nhieät ñoä leân tôùi 650C. Vuøng treân beà maët nhieät ñoä vaøo khoaûng 450C. Thôøi gian leân men theo phöông phaùp naøy khoaûng 30 ngaøy.

Vieäc xaùc ñònh löôïng khí ñöa vaøo ñöôïc döïa treân löôïng oxy caàn thieát cho quùa trình oxy hoùa caùc chaát höõu cô ñöa vaøo. Ñieàu naøy töông ñoái khoù khaên vì vaäy ñeå ñôn giaûn hoùa ngöôøi ta ñöa ra moät soá coâng thöùc hoùa hoïc tieâu bieåu cho töøng loaïi chaát thaûi nhö sau :

45

Thaønh phaàn chaát thaûi

Coâng thöùc hoùa hoïc tieâu bieåu

Hydrat cacbon

( C6H10O5)X

Protein

C16H24O5N4

Môõ vaø chaát beùo

C50H90O6

Vi khuaån

C5H7O2N

Naám moác

C10H17O6N

Neáu quùa trình leân men xaûy ra trong ñieàu kieän pH > 7 thì moät phaàn NH3 seõ bò taùch ra, moät phaàn NH3 seõ ñöôïc voâ cô hoùa vaø chuyeån vaøo saûn phaåm cuoái.

II. CAÙC PHÖÔNG PHAÙP KÎ KHÍ: II.1. Choân chaát thaûi : Choân pheá thaûi laø phöông phaùp ñöôïc aùp duïng trong khoaûng 50 naêm gaàn ñaây.

Phöông phaùp naøy döïa treân cô sôû söï phaân huûy caùc chaát höõu cô cuûa caùc vi sinh vaät kî khí trong moät thôøi gian raát daøi ( thöôøng laø treân 2 naêm ).

Phöông phaùp choân pheá thaûi coù nhöõng öu ñieåm sau : - Deã thöïc hieän.

- Chi phí cho choân pheá thaûi raát thaáp.

Tuy nhieân phöông phaùp naøy coù moät soá nhöôïc ñieåm sau: - Toán dieän tích maët baèng raát lôùn, ñoàng thôøi phaûi xa khu daân cö vaø nguoàn nöôùc.

- Vieäc choân pheá thaûi seõ gaëp nhieàu khoù khaên trong kieåm soaùt söï oâ nhieãm khoâng khí, oâ nhieãm nguoàn nöôùc vaø kieåm soaùt quùa trình phaân huûy chaát thaûi.

II.2. Phöông phaùp saûn xuaát biogas: Phöông phaùp saûn xuaát biogas laø moät phöông phaùp töông ñoái môùi hieän nay. Noù coù öu ñieåm laø vöøa taïo ra ñöôïc nguoàn nhieân lieäu vöøa taïo ra moät nguoàn phaân boùn. Tuy nhieân nguoàn chaát thaûi höõu cô ñi töø thöïc vaät coù chöùa ligno-cellulose raát khoù bò phaân huûy sinh hoïc vì vaäy löôïng khí taïo ra ñöôïc raát ít. Do ñoù phöông phaùp naøy chæ ñöôïc söû duïng phoå bieán cho caùc loaïi pheá thaûi höõu cô coù nguoàn goác ñoäng vaät chöù khoâng duøng nhieàu cho pheá thaûi höõu cô coù nguoàn goác thöïc vaät.

46

CAÙC PHÖÔNG PHAÙP XÖÛ LYÙ CHAÁT THAÛI HÖÕU CÔ 47

Caùc phöông phaùp sinh hoïc xöû lyù chaát thaûi höõu cô

Phöông phaùp hieáu khí

UÛ coù ñaûo troän ( Window composting)

Phöông phaùp

P2 thoåi khí ( forced acration composting)

Choân chaát thaûi höõu cô (Landfill)

Phaân höõu cô

( Organic fertilizer )

TAØI LIEÄU THAM KHAÛO 48

1. Quaùch Ñónh vaø caùc taùc giaû Coâng ngheä sau thu hoaïch vaø cheá bieán rau quaû Nhaø xuaát baûn Khoa Hoïc Vaø Kyõ Thuaät Haø Noäi, 1996 2. Leâ Thò Thanh Mai Nghieân cöùu veà Enzyme Bromelin vaø con ñöôøng öùng duïng cuûa chuùng Luaän aùn phoù tieán só khoa hoïc sinh hoïc 1996 3. Nguyeãn Vaên Tieáp vaø caùc taùc giaû Kyõ thuaät saûn xuaát ñoà hoäp, rau quaû Nhaø xuaát baûn Thanh Nieân TP HCM, 2000 4. M.T.Densikov Taän duïng pheá lieäu cuûa coâng nghieäp thöïc phaåm Nhaø xuaát baûn Khoa Hoïc Vaø Kyõ Thuaät TP HCM, 1977

5. J.A.Samson Tropical fruit Longman Scientific & Technical 1986 6. Internet : www.hort.purdue.edu/newcrop/default.html www.fao.org/ag/ags/agsi/pub/PUB204.htm

49

50