Đề tài Quá trình chưng cất

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM HỌC PHẦN: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: QUÁ TRÌNH CHƯNG CẤT Giảng viên hướng dẫn: Th.s Phan Thị Hồng Liên Lớp 02DHTP1_ Thứ 4_Tiết 7,8 Sinh viên thực hiện nhóm 30 Lê Thị Hồng Hạnh 2022110240 Nguyễn Nguyễn Thùy Linh 2022110304 Lê Trần Phi Phụng 2022110248 Hứa Bảo Quế 2022110260 Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2013. MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Công nghệ thực phẩm là ngành khoa học bao gồm các hệ thống các phương pháp làm biến đổi nguyên liệu với quy mô lớn thành sản phẩm theo các chỉ tiêu chất lượng quy định. Chưng cất là một trong các phương pháp làm tách các cấu tử ra khỏi hỗn hợp ban đầu để thu được sản phẩm tinh khiết hơn. Với đề tài tìm hiểu về “Quá trình chưng cất”, nhóm chúng em sẽ thực hiện gồm có 6 phần: Cơ sở khoa học. Mục đích công nghệ và phạm vi thực hiện. Các biến đổi của nguyên liệu. Các yếu tố ảnh hưởng. Các thiết bị chưng cất. Quy trình công nghệ thực tế. Trong quá trình thực hiện đề tài, nhóm không thể tránh khỏi những sai sót nhất định, mong nhận được sự đóng góp ý kiến từ thầy cô và bạn bè. Xin chân thành cảm ơn!!! CƠ SỞ KHOA HỌC Khái niệm Chưng cất là phương pháp dùng để phân riêng hỗn hợp các chất lỏng cũng như hỗn hợp các khí lỏng thành các cấu tử riêng biệt dựa vào độ bay hơi khác nhau của các cấu tử trong hỗn hợp. Sự khác nhau về khả năng bay hơi thể hiện qua sự chênh lệch về nhiệt độ sôi, hoặc ở cùng một nhiệt độ nhưng áp suất khác nhau. Trong bài này, nhóm nghiên cứu về sự chênh lệch nhiệt độ sôi. Do sự chênh lệch về nhiệt độ, nên các cấu tử có nhiệt độ sôi thấp hơn sẽ bay hơi trước và các cấu tử có nhiệt độ sôi cao hơn sẽ bay hơi sau. Trong quá trình chưng cất, tất cả các cấu tử trong hỗn hợp đều có thể hóa hơi. Khi chưng cất ta thu được nhiều cấu tử và thường thì bao nhiêu cấu tử sẽ thu được bấy nhiêu sản phẩm. Nếu xét hệ đơn giản chỉ có 2 cấu tử thì ta thu được 2 sản phẩm. Sản phẩm đỉnh chủ yếu gồm cấu tử có độ bay hơi lớn và một phần rất ít các cấu tử có độ hơi bay bé. Sản phẩm đáy chủ yếu gồm cấu tử có độ bay hơi bé và một phần rất ít cấu tử có độ bay hơi lớn. Ví dụ: Đối với hệ Nước – Axit axetic thì: ♣ Sản phẩm đỉnh chủ yếu là nước. ♣ Sản phẩm đáy chủ yếu là axit axetic. Xét hỗn hợp hai cấu tử propane và butane. Trong đó, Trục x: biễn diễn phần mol của cấu tử nhẹ propan trong pha lỏng. Trục y: biểu diễn phần mol của cấu tử nhẹ propan trong pha hơi. Khi gia nhiệt cho hỗn hợp, thì hỗn hợp sẽ không sôi ở một nhiệt độ nhất định mà cấu tử propane sẽ sôi và hóa hơi trước. Nhiệt độ mà tại đó diễn ra quá trình này gọi là điểm sôi (bubble point). Nếu hỗn hợp hóa hơi hoàn toàn, cấu tử nào khó bay hơi sẽ ngưng tụ trước tức butan sẽ ngưng tụ trước. Nếu hỗn hợp ở trạng thái hơi hoàn toàn, khi hạ nhiệt độ và bắt đầu có sự ngưng tụ thì nhiệt độ mà tại đó xảy ra quá trình ngưng tụ được gọi là điểm sương (dew point). Phân loại Theo quá trình chưng cất Chưng cất phân đoạn: Dùng để có được một độ tinh khiết cao của phần cất hay để chưng cất nhiều cấu tử khác nhau từ hỗn hợp. Có thể thực hiện dưới áp suất thấp hơn để cải thiện bước tách nếu nhiệt độ sôi gần nhau. Chưng cất lôi cuốn: Dùng khi các chất lỏng cần tách hòa tan với nhau: nước và cồn. Nếu hỗn hợp là những chất không tan vào nhau như nước dầu, có lắng cặn và gạt đi. Theo nguyên lý làm việc: Chưng cất đơn giản: Tách hỗn hợp các cấu tử có độ bay hơi khác nhau. Thường để làm sạch sơ bộ và làm sạch các cấu tử khỏi tạp chất. Chưng cất bay hơi dần dần: Chủ yếu dùng trong phòng thí nghiệm để xác định đường cong chưng cất Enghen. Chưng cất bay hơi một lần: Cho phép nhận được phần chưng cất lớn hơn so với bay hơi một lần. Chưng cất bay hơi nhiều lần: Cho phép quá trình tách các phân đoạn theo mong muốn Chưng cất phức tạp Chưng  cất  có  hồi  lưu:  Để  nâng  cao  khả  năng  phân  chia hỗn  hợp  lỏng, người ta tiến hành cho hồi lưu một phần sản phẩm đỉnh. Nhờ sự tiếp xúc thêm mộy lần giữa pha lỏng (hồi lưu) và pha hơi trong tháp được làm giàu thêm cấu tử nhẹ nhờ đó mà độ phân chia cao hơn. Chưng cất có tinh luyện: Dựa vào quá trình trao đổi chất nhiều lần giữa pha lỏng và hơi nhờ vào các đĩa hay đệm. Chưng cất sẽ có độ phân chia cao hơn nếu kết hợp với hồi lưu Chưng cất chân không & chưng cất với hơi nước: Độ bền nhiệt các cấu tử trong dầu phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ và thời gian lưu. Đối với các phân đoạn có nhiệt độ sôi cao, người ta cần  tránh sự phân huỷ chúng (giảm độ nhớt, độ bền oxy hoá) bằng cách hạn chế nhiệt độ (320o- 420oC) chưng cất. Nếu nhiệt độ sôi cao hơn nhiệt độ phân huỷ chúng ta dùng chưng cất chân không hay chưng cất hơi nước. Hơi nước làm giảm áp suất hơi riêng phần làm chúng sôi ở nhiệt độ thấp hơn. Phương pháp thực hiện Phương pháp chưng cất đơn giản Thường được ứng dụng để chưng cất các sản phẩm không đòi hỏi có độ tinh khiết cao. Trong công nghệ thực phẩm, phương pháp này thường được ứng dụng để sản xuất các loại tinh dầu thô từ thực vật hoặc các loại rượu thủ công. Quá trình chưng cất thường được thực hiện ở điều kiện thường. Nguyên liệu được đưa vào nồi, sau đó gia nhiệt đến nhiệt độ sôi bằng các tác nhân như củi, than đốt trực tiếp hoặc hơi nước. Hơi bay lên được đưa vào thiết bị ngưng tụ, sản phẩm ngưng tụ được đưa về thùng chứa. Sau khi kết thúc mẻ chưng cất, bã hoặc phần chất lỏng khó bay hơi được tháo ra ngoài ở đáy. Ưu điểm: Thiết bị đơn giản Thực hiện dễ dàng Quá trình này thường được thực hiện gián đoạn. Phương pháp chưng cất đơn giản hồi lưu Phương pháp này, sản phẩm đỉnh sẽ được hồi lưu một phần về thùng nguyên liệu nhằm nâng cao hiệu suất thu hồi cũng như tăng độ tinh sạch cho sản phẩm. Phương pháp chưng cất lôi cuốn bằng hơi nước Phương pháp này thường được ứng dụng để chưng cất lôi cuốn tinh dầu hoặc các hợp chất tạo hương từ nguyên liệu là rau quả, trái cây hoặc dùng dùng để chưng cất hai chất lỏng không hòa tan vào nhau. Thường được dùng khi các chất lỏng cần phải tách hòa tan với nhau ví dụ như dung dịch cồn và nước. Ví dụ như nước và dầu thì lệ thường là có thể tách các chất lỏng bằng cách lắng và gạn đi. Khi khai thác tinh dầu chỉ có trong cây cỏ ở nồng độ thấp như cây oải hương, người ta cho thêm một ít nước vào cây cỏ đã được cắt nhỏ và đun nóng. Nhờ có một phần nước nên nhiệt độ được giữ cố định ở nhiệt độ sôi một thời gian, cũng có thể dùng áp suất cao để nâng nhiệt độ lên quá 100°C. Hơi dầu đi cùng với hơi nước vào bộ ngưng tụ và ngưng tụ lại. Hỗn hợp dầu-nước sau đó có thể tách bằng cách lắng gạn đi. Hơi nước cuốn theo một thành phần khác thật ra là không tan đi theo. Nếu không có nước thì nhiệt độ sẽ tăng cao đến mức dầu có thể bị phân hủy. Phương pháp chưng cất phân đoạn bằng hệ thống chưng cất liên tục Là quá trình thực hiện liên tục quá trình bốc hơi và ngưng tụ một phần, nồng độ các cấu tử dễ bay hơi trong pha khí sẽ càng lúc càng tăng cao. Quá trình chưng cất phân đoạn sẽ gồm nhiều giai đoạn như vậy. Trong mỗi giai đoạn sẽ diễn ra quá trình bốc hơi và ngưng tụ một phần. MỤC ĐÍCH CÔNG NGHỆ VÀ PHẠM VI THỰC HIỆN Quá trình chưng cất có mục đích công nghệ chủ yếu là khai thác để tách và nâng cao nồng độ một cấu tử nào đó trong hỗn hợp. Ví dụ, trong sản xuất ethanol, dịch sau khi lên men có nồng độ ethanol tương đối thấp (tùy thuộc vào chủng nấm men và thông số kỹ thuật cũng như phương pháp lên men, nồng độ ethanol có thể đạt giá trị khác nhau, nhưng thường không vượt quá 20%v/v). Do đó, để thu hồi ethanol có nồng độ cao, người ta thực hiện quá trình chưng cất. Tương tự, trong sản xuất các loại rượu cao độ như whisky hay cognac, để nâng cao nồng độ ethanol đạt giá trị như mong muốn, quá trình chưng cất cũng được áp dụng. Quá trình chưng cất còn được sử dụng để thu hồi các tinh dầu từ các nguồn thực vật khác nhau. Quá trình chưng cất còn có mục đích hoàn thiện. Ví dụ như trong sản xuất ethanol, dịch lên men chứa khá nhiều các tạp chất dễ bay hơi như aldehyde, ketone, rượu bậc cao, acid hữu cơ Chúng là các sản phẩm phụ của quá trình lên men. Trong quá trình chưng cất, người ta sẽ tách các tạp chất này để làm tăng độ tinh sạch của ethanol thành phẩm CÁC BIẾN ĐỔI CỦA NGUYÊN LIỆU Các biến đổi chính trong quá trình chưng cất chủ yếu là sự thay đổi về pha diễn ra trong suốt quá trình chưng cất. Kèm theo sự thay đổi về pha, sự thay đổi về thành phần hóa học trong hai pha lỏng và khí diễn ra liên tục theo khuynh hướng sau: trong pha lỏng, càng lúc càng giàu các cấu tử bay hơi; trong pha khí càng lúc càng giàu các cấu tử dễ bay hơi. Sự thay đổi về thành phần hóa học thường dẫn đến sự thay đổi các tính chất hóa lý khác như tỷ trọng, độ nhớt, khả năng truyền nhiệt và các tính chất về nhiệt động lực học. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH Quá trình chưng cất chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố sau: Nguyên liệu: Trong quá trình chưng cất, nồng độ các cấu tử trong hỗn hợp ban đầu là yếu tố cần quan tâm. Nồng độ các cấu tử cần tinh sạch càng thấp, quá trình chưng cất sẽ diễn ra càng phức tạp, năng lượng càng lớn. Sự chênh lệch nhiệt độ sôi giữa các cấu tử: Sự chênh lệch nhiệt độ sôi của các cấu tử trong hỗn hợp càng lớn, quá trình chưng cất thực hiện càng dễ dàng. Các tính chất về nhiệt động giữa nguyên liệu: Độ nhớt, nhiệt dung riêng, khả năng dẫn nhiệt, nhiệt hóa hơi, đều có ảnh hưởng đến quá trình chưng cất. Các thông số công nghệ như nhiệt độ, áp suất, Tùy theo phương pháp thực hiện quá trình chưng cất mà các thông số công nghệ có ảnh hưởng khác nhau. Sự ảnh hưởng của các thông số công nghệ được trình bày trong phần thiết bị và phương pháp thực hiện. THIẾT BỊ Trong công nghiệp thường sử dụng nhiều loại thiết bị khác nhau để tiến hành chưng cất. Tuy nhiên, yêu cầu cơ bản chung của các thiết bị vẫn giống nhau: diện tích bề mặt tiếp xúc pha phải lớn, điều này phụ thuộc vào mức độ phân tán của một lưu chất này vào lưu chất kia. Nếu pha khí phân tán vào pha lỏng dùng tháp mâm, nếu pha lỏng phân tán vào pha khí ta có tháp chêm, tháp phun,.. trong bài tiểu luận này, nhóm khảo sát 2 loại thường dùng là tháp mâm và tháo chêm. Tháp mâm: tùy theo cấu tạo của đĩa ta có hai loại: Tháp chưng cất dùng mâm xuyên lỗ hoặc mâm đĩa lưới: Tháp chưng cất dùng mâm chóp. Tháp đệm (tháp chưng cất dùng vật đệm). Thiết bị chưng cất trong phòng thí nghiệm Mô hình tháp chưng cất Tháp chưng cất mâm xuyên lỗ Cấu tạo: tháp mâm xuyên lỗ gồm nhiều mâm, trên mỗi mâm bố trí dòng chảy chuyền, gờ chảy tràn và khoan rất nhiều lỗ trên mâm có đường kính 3-12mm. Ưu điểm: chế tạo đơn giản, dễ vệ sinh, trở lực thấp, ít tốn kim loại Nhược điểm: yêu cầu lắp đặt cao, mâm lắp phải rất phẳng, đối với những tháp có đường kính quá lớn (> 2,4m) ít dùng mâm xuyên lỗ vì khi đó chất lỏng phân phối không đều trên mâm. Mâm lỗ tháp chưng Tháp chưng cất mâm chóp Cấu tạo: gồm có nhiều mâm, trên mỗi mâm bố trí chảy chuyền, gờ chảy tràn, ống hơi và trên các ống hơi có gắn các chóp có tác dụng tăng khả năng tiếp xúc pha giữa pha lỏng và pha hơi trên mâm. Ưu điểm: hiệu suất truyền khối cao, ổn định, ít tiêu hao năng lượng nên có số mâm ít hơn. Nhược điểm: chế tạo phức tạp, trở lực lớn. Mô hình tháp mâm chóp Bubble cap trays Bubble CapTrays Tháp chưng cất đệm Cấu tạo: tháp có cấu tạo hình trụ, gồm nhiều bậc nối tiếp với nhau bằng mặt bích hay hàn. Vật chêm được cho vào tháp theo một trong hai phương pháp: xếp ngẫu nhiên hay xếp thứ tự. Ưu điểm: chế tạo đơn giản , trở lực thấp Nhược điểm: hiệu suất thấp, kém ổn định do sự phân bố các pha theo tiết diện tháp không đều, sử dụng tháp chêm không cho phép ta kiểm soát quá trình chưng cấy theo không gian tháp trong khi đó ở tháp mâm thì quá trình thể hiện qua từng mâm một cách rõ ràng, tháp chêm khó chế tạo được kích thước lớn ở quy mô công nghiệp. Tháp chưng cất đệm Vật đệm làm tăng hiệu quả quá trình truyền khối Nguyên lý hoạt động của thiết bị 4 5 7 8 3 2 1 14 10 11 12 9 Chưng cất Acid Acetic – Nước 6 133 Chú giải: Bồn chứa nguyên liệu Bơm Bồn cao vị Lưu lượng kế Thiết bị đun sôi dòng nhâp liệu Bẩy bơm Nhiệt kế Áp kế Tháp chưng cất Thiết bị ngưng tụ sản phẩm đỉnh Bồn chứa sản phẩm đỉnh Thiết bị đun sôi đáy tháp Thiết bị làm nguội sản phẩm đáy Bồn chứa sản phẩm đáy Hỗn hợp Nước _ Acid Acetic có nồng độ 92% (theo phần khối lượng), nhiệt độ khoảng 270C tại bình chứa nguyên liệu (1) được bơm (2) bơm lên bồn cao vị (3). Sau đó, hỗn hợp được gia nhiệt đến nhiệt độ sôi trong thiết bị đun sôi dòng nhập liệu (5) rồi được đưa vào tháp chưng cất (9) ở đĩa nhập liệu. Trên đĩa nhập liệu, chất lỏng được trộn với phần lỏng từ đoạn luyện của tháp chảy xuống. Trong tháp, hơi đi từ dưới lên gặp chất lỏng từ trên xuống. Ở đây, có sự tiếp xúc và trao đổi giữa hai pha với nhau. Pha lỏng chuyển động trong phần chưng càng xuống dưới càng giảm nồng độ các cấu tử dễ bay hơi vì đã bị pha hơi tạo nên từ nồi đun (12) lôi cuốn cấu tử dễ bay hơi. Nhiệt độ càng lên trên càng thấp, nên khi hơi đi qua các đĩa từ dưới lên thì cấu tử có nhiệt độ sôi cao hơn là acid acetic sẽ ngưng tụ, trên đỉnh tháp ta thu được hỗn hợp các cấu tử nước chiếm nhiều nhất. Hơi này đi vào thiết bị ngưng tụ (10) và được ngưng tụ hoàn toàn. Một phần của chất lỏng ngưng tụ được hoàn lưu về tháp ở đĩa trên cùng. Một phần cấu tử có nhiệt độ sôi thấp hơi bốc hơi, còn lại cấu tử có nhiệt độ sôi cao trong chất lỏng ngày càng tăng. Cuối cùng, ở đáy tháp ta thu được hỗn hợp lỏng các cấu tử khó bay hơi. Hỗn hợp ở đáy có nồng độ nước là 70% phần khối lượng, còn lại là acid acetic. Dung dịch lỏng ở đáy đi ra khỏi tháp vào nồi đun (12). Trong nồi đun dung dịch lỏng một phần sẽ bốc hơi cung cấp lại cho tháp để tiếp tục làm việc, phần còn lại ra khỏi nồi đun đi qua thiết bị làm nguội sản phẩm đáy (13) được làm nguội ở 400C rồi được đưa qua bồn chứa sản phẩm đáy (14). Hệ thống làm việc liên tục cho ra sản phẩm đỉnh là nước được thải bỏ, sản phẩm đáy là acid acetic được giữ lại. QUY TRÌNH THỰC HIỆN Quy trình sản xuất rượu gạo Thưởng thức rượu là một phẩn không thể tách rời trong sinh học văn hóa, lễ hội và giao tiếp của người Việt Nam. Rượu cũng là một nét văn hóa mang đậm bản sắc riêng của từng dân tộc và từng vùng. Ở nông thôn, nhất là Nam Bộ, rượu còn là phương thức bày tỏ lòng hiếu khách của người dân. Rượu được làm từ các nguyên liệu: gạo, nếp, sắn (khoai mì). Mỗi nguyên liệu tạo thành hương vị đặc trưng của rượu. Rượu gạo là phổ biến nhất ở Việt Nam. Nấu chín  Gạo nguyên liệu được ngâm nhằm rửa sạch chất bẩn bám bên ngoài hạt, đồng thời làm cho hạt gạo mềm, trương nở giúp dễ dàng cho quá trình nấu. Sau đó gạo được để ráo và được cho vào nồi, thêm nước và nấu chín. Lượng nước cho vào được tính toán sao cho cơm sau khi nấu không quá nhão cũng không quá khô. Tỉ lệ gạo nước khoảng 1:1 theo thể tích. Mục đích của việc làm chín hạt gạo nhằm hồ hóa tinh bột gạo, giúp cho vi sinh vật dễ sử dụng tinh bột này để lên men rượu. Làm nguội  Cơm sau khi nấu chín được trải đều trên một bề mặt phẳng để làm nguội đến nhiệt độ thích hợp (khoảng 35 - 40oC) cho việc trộn bánh men rượu. Nếu cho men vào lúc nhiệt độ cơm cao sẽ làm bánh men rất khó hoạt động hoặc có thể gây chết men. Bánh men rượu được trộn vào bằng cách bóp nhỏ, rắc đều lên bề mặt lớp cơm với tỷ lệ thích hợp tùy theo hướng dẫn trên từng loại men. Sau đó cho tất cả vào khạp lớn, đậy nắp để bắt đầu quá trình lên men rượu. Lên men  Lên men rượu là một quá trình lên men yếm khí (không có mặt của oxy) diễn ra rất phức tạp, bao gồm các quá trình sinh hóa học và các quá trình vi sinh vật. Quá trình lên men diễn ra ở nhiệt độ thường, trong thời gian này có 3 quá trình diễn ra song song với những mức độ khác nhau. Trước tiên là quá trình tăng sinh khối nấm men. Quá trình đường hóa có sự phân cắt tinh bột thành đường nhờ men amylase và glucoamylase của nấm mốc có sẵn trong bánh men rượu. Đường vừa tạo ra trở thành thức ăn để nấm men thực hiện quá trình lên men rượu. Quá trình lên men rượu diễn ra do nấm men sử dụng đường để tạo thành rượu etylic và CO2. CO2 sinh ra trong quá trình lên men sẽ tạo thành bọt khí bám vào bề mặt nấm men và làm các tế bào nấm men nổi lên trên, khi lên đến bề mặt, bọt khí vỡ ra và tế bào nấm men lại chìm xuống tạo ra sự đảo trộn giúp quá trình lên men được tốt hơn. Sau 2 ngày đầu lên men, có thể bổ sung nước vào khối lên men với tỷ lệ nước:cơm khoảng 3:1, sau đó đậy nắp và tiếp tục lên men thêm khoảng 3 ngày nữa.  Chưng cất  Khi quá trình lên men kết thúc, ta tiến hành chưng cất để thu được rượu thành phẩm. Quá trình chưng cất rượu nhằm tách hỗn hợp rượu và nước có nhiệt độ sôi khác nhau. Ở áp suất thường, rượu sôi và bốc hơi ở 78oC, còn nước là 100oC. Khi chưng cất, rượu được tách ra khỏi nước nhờ nhiệt độ bốc hơi thấp hơn nước. Quá trình chưng cất được tiến hành bằng cách đun sôi hỗn hợp lên men, hơi bay lên được dẫn qua ống dẫn và được làm lạnh bằng cách cho ống dẫn đi qua bồn nước để ngưng tụ rượu bên trong lòng ống. Dung dịch rượu thu được trong suốt, có mùi thơm đặc trưng và nồng độ rượu sẽ giảm dần theo thời gian chưng cất. Thông thường từ 15 kg gạo sẽ thu được khoảng 10 – 15 lít rượu. Tùy theo yêu cầu của khách hàng mà ta có thể tiến hành pha trộn các loại rượu thu được ở các khoảng thời gian chưng cất khác nhau để tạo ra rượu có nồng độ khác nhau. Nấu chín Gạo Để nguội Bánh men Trộn Lên men Rượu gạo Chưng cất Quy trình sản xuất Whisky Whisky là một loại đồ uống có chứa cồn được sản xuất từ ngũ cốc bằng cách lên men và chưng cất. Whisky đơn cất được tạo ra từ ba thành phần: nước, mạch nha, và nấm men. Quá trình sản xuất whisky, quá trình chưng cất cũng có ảnh hưởng đến hương vị của rượu. Mạch nha hóa  Bước đầu tiên, người ta ngâm lúa mạch trong nước ấm và sấy khô bằng cách nung nóng trong lò cổ truyền của Scotland (kiln). Quá trình này được gọi là mạch nha hóa, nó giúp giải phóng phần tinh bột chứa trong lúa mạch , nhưng không làm lúa mạch nảy mầm. Người ta ví quá trình này giống như lấy ra vị ngọt được ẩn dấu bao bọc.  Đây là bước quan trọng góp phần tạo ra hương vị cho whisky. Trong nhiều trường hợp, người ta đốt than bùn để hong khô lúa mạch, chính vì vậy tạo nên hương vị khói độc đáo cho whisky.  Tại nhà máy chưng cất Talisker, họ thường rút ra một mẫu mỗi ngày từ quá trình mạch nha hóa, và kiểm tra lượng đường dự kiến để chắc chắn rằng lượng rượu từ mạch nha phải thật chính xác. Họ cũng kiểm tra độ khói của than bùn ảnh hưởng đến hạt . Điều quan trọng giúp họ nhận được loại hạt chính xác về độ khói, để tạo nên đặc tính khác biệt không thể nhầm lẫn của Talisker.  Quá trình nghiền Hạt mạch nha được xay thành bột hoặc hạt tấm, và được trộn với nước ấm trong thùng kín (mash tun), đây là quá trình làm cho tinh bột trong hạt chuyển hóa thành đường. Chất lỏng sệt có đường, còn được gọi là dịch nha (wort) gần giống với nước lúa mạch, được đưa qua sàng – giống như đáy của “mash tun”.  Quá trình lên men  Dịch nha sẽ được làm lạnh và chuyển vào thùng lên men (wash back). Người ta cho thêm nấm men vào và quá trình lên men bắt đầu. Nấm men giúp chuyển hóa đường trong dịch nha thành rượu.  Sau 2 đến 4 ngày, quá trình lên men được hoàn tất, tạo ra một loại chất lỏng gọi là wash gần giống với bia, với nồng độ từ khoảng 8 đến 9%.  Thời gian kéo dài quá trình lên men ảnh hưởng quan trọng đến hương vị tổng thể của rượu.  Ví dụ, thời gian lên men ngắn (khoảng 2 ngày) sẽ tạo ra hương vị hấp dẫn & đa vị. Tuy nhiên, người ta thường dùng quá trình lên men kéo dài (4 ngày) trong khi sản xuất Singleton of Dufftown, giúp tạo ra loại rượu êm, và đây cũng là một trong những nhà máy sản xuất ra loại whisky có hương vị êm mượt hương trái cây.  Quá trình chưng cất  Sau khi lên men, dịch wash được đưa đến “still room” , sẵn sàng cho quá trình chưng cất. Scotch whisky thường được chưng cất 2 lần trong các tĩnh đồng (copper still ), loại bình đồng này khiến người ta liên tưởng đến chiếc ấm đun nước lớn được đun trên lửa.  Hình dạng, kích thước, và số lượng tĩnh đồng có ảnh hưởng lớn đến hương vị của whisky, do sự tương tác của rượu với đồng. Nói chung, rượu càng tiếp xúc nhiều với thành đồng của bình , rượu càng êm & nhẹ.  Các bình đồng ở nhà máy chưng cất Glenkinchie là một ví dụ điển hình. Ở đây người ta dùng loại bình lớn, thân to, đây được coi là những bình chưng cất lớn nhất trong các nhà máy, dẫn đến sự tiếp xúc đáng kể giữa rượu và thành bình. Và chính kích thước & hình dạng của bình đồng đã giúp tạo nên sự êm nhẹ của Glenkinchie Single Malt Scotch Whisky.  Quá trình chưng cất đầu tiên diễn ra trong bình lớn chứa dịch wash, và dịch được đun nóng đến khi rượu chuyển thành hơi. Bình ngưng làm chuyển đổi hơi thành chất lỏng - rượu với với nồng độ cồn thấp khoảng 20%.  Rượu nồng độ thấp được đun nóng một lần nữa trong bình chứa ( spirit still ), loại bình nhỏ hơn wash still . Rượu bốc hơi và lại ngưng tự thành chất lỏng, với nồng độ cồn khoảng 68% , chảy vào bình chứa rượu .Ở các nhà máy chưng cất , họ sử dụng kỹ thuật và kinh nghiệm chỉ lựa chọn loại rượu tinh khiết, “middle cut” (*) để sản xuất, khi làm vậy, họ đảm bảo chất lương cao của whisky luôn được duy trì.  Rượu nồng độ thấp được chưng cất lại lần thứ 2 trong spirit still, quá trình chưng cất chia ra làm 3 loại “cuts . Dung dịch đầu tiên thu được hay còn gọi là “cut” đến từ quá trình chưng cất được gọi là “foreshots” khá độc hại vì chưa nhiều rượu methanol sôi ở nhiệt độ thấp. Thường được lưu lại để chưng cất thêm. Dung dịch thứ hai là “middle cut” , dung dịch được sử dụng để đưa vào ủ trong các thùng gỗ sồi, hay còn gọi là “new make”. Nồng độ cồn vào khoảng 60-75% . “Cut” thứ ba được gọi là “feints”, nói chung là khá yếu, nên dung dịch này được giữ lại để chưng cất thêm.  Quá trình trưởng thành  Khâu cuối cùng của quá trình là chuyển “new-make” vào thùng gỗ sồi. Quá trình trưởng thành (ủ) có ảnh hưởng cực kỳ quan trọng tới đặc tính sau cùng của Single Malt Scotch Whisky. Thùng gỗ sồi giúp loại bỏ một số vị khó chịu của new-make, đồng thời, làm bùng nổ nhiều hương vị khác nhau của rượu do ảnh hưởng của gỗ sồi trong quá trình ủ. Thùng gỗ sồi có thể là “American oak” – loại thùng gỗ sồi Mỹ chứa bourbon trước đây, hoặc “European oak” – loại thùng gỗ sồi Châu Âu chứa rượu sherry trước đó. Lựa chọn loại thùng chứa cũng đứa đến màu sắc và hương vị khác nhau.  Thùng gỗ sồi Châu Âu có xu hướng tạo ra loại rượu ngọt với hương vị trái cây và màu sắc thường sẫm hơn.  Thùng gỗ sồi Mỹ thì có xu hướng tạo ra hương vani ngọt, hương vị thơm của dừa với màu nước sáng cho rượu. Sau 3 năm ủ trong các thùng gỗ sồi, rượu chính thức được gọi là Scotch whisky . Tuy nhiên, đối với dòng Classic Malts, người ta đòi hỏi thời gian lâu hơn, để sản xuất ra loại Single Malt whisky thực sự phản ánh được hình ảnh về nơi nó được sinh ra. Mạch nha Mạch nha hóa Nghiền Lên men Chưng cất Ủ Sản phẩm TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Văn Việt Mẫn, Công nghệ chế biến thực phẩm, Nhà xuất bản Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, 2011. [2] [3] [4] [5] [6] [7] PHỤ LỤC Chưng cất là phương pháp dùng để: A Phân riêng hai chất lỏng có sự khác nhau về độ bay hơi B Phân riêng hai chất khí có sự khác nhau về độ bay hơi C Phân riêng hai chất rắn có sự khác nhau về độ bay hơi D Phân riêng hỗn hợp chất lỏng hoặc chất khí có sự khác nhau về độ bay hơi [] Mục đích công nghệ của quá trình chưng cất là: A Khai thác, chuẩn bị, hoàn thiện B Khai thác, hoàn thiện C Khai thác, chuẩn bị, bảo quản, hoàn thiện D Khai thác, bảo quản, hoàn thiện [] Các bao nhiêu yếu tố ảnh hưởng đến chưng cất: A 2 B 3 C 4 D 5 [] Biến đổi chủ yếu của quá trình chưng cất là A Hóa sinh B Hóa học C Hóa lý D Tất cả đều đúng [] Phương pháp chưng cất nào được sử dụng để nhằm nâng cao hiệu suất thu hồi cũng như độ tinh sạch của sản phẩm: A Chưng cất đơn giản B Chưng cất liên tục C Chưng cất lôi cuốn hơn nước D Chưng cất đơn giản có hồi lưu [br] Phương pháp chưng cất đơn giản được thực hiện ở điều kiện A Nhiệt độ thường B Nhiệt độ cao C Áp suất thường D Áp suất cao [] Trong quá trình chưng cất, chất nào sẽ được thu hồi ở đỉnh tháp A Chất có chứa cấu tử dễ bay hơi B Chất có chứa cấu tử khó bay hơi C Chất có chứa cấu tử có phân tử lượng nặng D Chất có chứa cấu tử có nhiệt độ sôi cao hơn [] Phương pháp nào ứng dụng để chưng cất tinh dầu A Chưng cất chân không B Chưng cất lôi cuốn bằng hơi nước C Chưng cất đơn giản D Tất cả đều đúng [br] Nồng độ các cấu tử cần tinh sạch càng thấp thì: A Quá trình chưng cất diễn ra nhanh B Quá trình chưng cất diễn ra lâu hơn C Quá trình chưng cất diễn ra phức tạp và tốn năng lượng hơn D Quá trình chưng cất diễn ra đơn giản và ít tốn năng lương [] Muốn thu hồi các cấu tử có nhiệt độ hóa hơi cao hoặc nhạy cảm với nhiệt thì thực hiện ở điều kiện: A Áp suất thường B Nhiệt độ cao C Nhiệt độ cao và áp suất thường D Điều kiện chân không []