Sản xuất cồn thực phẩm ở nồng độ chất khô cao từ gạo và sắn quy mô 2.000 lít/mẻ

Nghiên cứu công nghệ sản xuất cồn sinh học từ nguyên liệu sắn” do TS. Chu Kỳ Sơn làm chủ nhiệm, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội là cơ quan chủ trì. Trong đề tài này, nhóm tác giả đã tiến hành thử nghiệm quy trình sản xuất cồn ở nồng độ chất khô 315,4 g/L từ nguyên liệu sắn lát và bước đầu đã có được một số kết quả đáng khích lệ. Công đoạn dịch hóa được thực hiện chỉ ở 80 độ C thay vì ở nhiệt độ sôi như trong quy trình hiện hành với sự hỗ trợ của enzym alpha-amylase và beta-glucanase. Tiếp theo, nhóm nghiên cứu thực hiện quá trình đường hóa và lên men đồng thời thông qua sử dụng nấm men Saccharomyces cerevisiae và enzym glucoamylase.

Quy trình sản xuất cồn theo cong nghệ dịch hóa, đường hóa ở nồng độ chất khô cao này đã được thử nghiệm ở quy mô phòng thí nghiệm và quy mô pilot 100 L. Kết quả sau 72 giờ lên men, nồng độ cồn thu được lần lượt là 17,2% v/v và 16,5% v/v, tương ứng với hiệu suất thu hồi 85,6% và 83%. Kết quả nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Industrial Crops and Products (chỉ số ảnh hưởng impact factor là 2,8 năm 2015).

Một trong những kết quả nổi bật khác của nhiệm vụ nghị thư nói trên là đã thử nghiệm thành công quy trình Đường hóa và Lên men Đồng thời để sản xuất cồn tù nguyên liệu chứa tinh bột (sắn) ở quy mô 2000 kg sắn/mẻ tương đương 8400 L dịch lên men) tại Công ty cổ phần rượu bia Sài Gòn – Đồng Xuân, Thanh Ba, Phú Thọ và so sánh các ưu nhược điểm của quy trình mới với quy trình hiện đang sử dụng tại Công ty. Kết quả cho thấy, quy trình sản xuất cồn theo công nghệ đường hóa và lên men đồng thời tiết kiệm được năng lượng trong khâu gia nhiệt để dịch hóa và làm mát dịch, thời gian sản xuất cồn có thể rút ngắn 10-12 h và hiệu suất thu hồi cồn tương đương với hiệu suất của quy trình đâng được sử dụng tại Công ty cổ phần rượu bia Sài Gòn - Đồng Xuân.

Dự án đã thực hiện được các kết quả đề ra trong thuyết minh và trong hợp đồng, cụ thể:

Hoàn thiện qui trình sản xuất cồn thực phẩm theo công nghệ nấu, đường hóa và lên men đồng thời nguyên liệu gạo, sắn ở nồng độ chất khô cao:

- 01 quy trình sản xuất cồn thực phẩm theo công nghệ nấu, đường hóa và lên men đồng thời nguyên liệu gạo, sắn với nồng độ bột 360 g/l ở qui mô Phòng thí nghiệm với hiệu suất lên men 86,57%, thời gian lên men 96 giờ.

- 01 quy trình sản xuất cồn thực phẩm theo công nghệ nấu, đường hóa và lên men đồng thời nguyên liệu gạo với nồng độ bột 318 g/l ở qui mô Pilot 100 lít cồn/mẻ với hiệu suất lên men đạt 88,75% và thời gian lên men 96 giờ, sản phẩm đạt TCVN 7043:2013/BYT

- 01 quy trình sản xuất cồn thực phẩm theo công nghệ nấu, đường hóa và lên men đồng thời nguyên liệu sắn với nồng độ bột 300 g/l ở qui mô Pilot 100 lít cồn/mẻ với hiệu suất lên men đạt 88,75% và thời gian lên men 84 giờ, sản phẩm đạt TCVN 7043:2013/BYT

- 01 quy trình sản xuất cồn thực phẩm theo công nghệ nấu, đường hóa và lên men đồng thời nguyên liệu gạo với nồng độ bột 318 g/l ở qui mô 2.000 lít cồn/mẻ với hiệu suất tổng thu hồi đạt 88,6%, hiệu suất lên men đạt 89,5 % và thời gian lên men 96 giờ, sản phẩm đạt QCVN 06:3-2010/BYT

- 01 quy trình sản xuất cồn thực phẩm theo công nghệ nấu, đường hóa và lên men đồng thời nguyên liệu sắn với nồng độ bột 300 g/l ở qui mô 2.000 lít cồn/mẻ với hiệu suất tổng thu hồi đạt 88,6%, hiệu suất lên men đạt 89,5 % và thời gian lên men 84 giờ, sản phẩm đạt QCVN 06:3-2010/BYT.

Hoàn thiện dây chuyền thiết bị sản xuất cồn thực phẩm ở nồng độ chất khô cao:

- 01 dây chuyền thiết bị sản xuất cồn thực phẩm từ gạo và sắn ra qui mô 100 lít cồn 96,5% thể tích/mẻ.

- 01 dây chuyền thiết bị sản xuất cồn thực phẩm từ gạo và sắn ra qui mô 2.000 lít cồn 96,5% thể tích/mẻ

Hoàn thiện quy trình sản xuất nguyên liệu làm thức ăn chăn nuôi từ phụ phẩm của quy trình sản xuất cồn quy mô 1 tấn/mẻ:

- 01 quy trình công nghệ và thiết bị sản xuất bã rượu sấy khô DDG - nguyên liệu làm thức ăn chăn nuôi từ phụ phẩm của quy trình sản xuất cồn quy mô 1 tấn/mẻ.

- 01 quy trình công nghệ sản xuất thức ăn cho lợn và gà có sử dụng nguồn DDG gạo từ phụ phẩm của quy trình sản xuất cồn.

Sản phẩm của Dự án:

- Đã sản xuất 250.000 L cồn thực phẩm 96,5% thể tích đạt QCVN 06-3:2010/BYT từ nguồn vốn đối ứng của Halico phục vụ dự án.

- Đã sản xuất 50 tấn DDG gạo nguyên liệu sản xuất thức ăn chăn nuôi được sản xuất từ nguồn vốn của Công ty TNHH sản xuất và thương mại Hiển Nhung phục vụ nghiên cứu và SXTN.

- Đã sản xuất 50 tấn thức ăn chăn nuôi có sử dụng 5% bã rượu sấy khô DDG gạo (cho lợn từ 30 kg – xuất chuồng) phù hợp quy chuẩn và tiêu chuẩn ATTP theo TCCS đã công bố được sản xuất từ nguồn vốn của Công ty cổ phẩn dinh dưỡng Bluestar Việt Nam

- 02 bài báo được đăng trong tạp chí chuyên ngành

- Hướng dẫn 01 thạc sĩ khoa học đã bảo vệ luận văn tháng 10/2017

- Hoàn thiện thủ tục công bố chất lượng sản phẩm cồn gạo và sắn – sản phẩm của Dự án theo quy định hiện hành.

Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 15378/2019) tại Cục Thông tin KHCNQG.

Đ.T.V (NASATI)