Trong th i bu i công nghi p hóa - hi n đ i hóa nh hi n nay, cùng v i sờ ổ ệ ệ ạ ư ệ ớ ự
phát tri n c a Công ngh thông tin, Công ngh v t li u m i, …Công ngh sinhể ủ ệ ệ ậ ệ ớ ệ
h c đang góp ph n không nh trong s phát tri n m i m t c a xã h i. V i vai tròọ ầ ỏ ự ể ọ ặ ủ ộ ớ
là m t khoa h c mũi nh n trong các khoa h c s s ng, Công ngh sinh h c baoộ ọ ọ ọ ự ố ệ ọ
g m ( Sinh h c phân t , Hóa sinh h c, Vi sinh v t h c, Di truy n h c) nh m t oồ ọ ử ọ ậ ọ ề ọ ằ ạ
ra các công ngh khai thác quy mô công nghi p, các ho t đ ng s ng c a vi sinhệ ở ệ ạ ộ ố ủ
v t, th c v t và đ ng v t. Tuy v y, n c ta hi n nay vi c ti p c n nó ch y uậ ự ậ ộ ậ ậ ở ướ ệ ệ ế ậ ủ ế
m i d ng m c đ lý thuy t và quy mô phòng thí nghi m . Vi c ng d ngớ ừ ở ứ ộ ế ở ệ ệ ứ ụ
Công ngh sinh h c vào các quá trình s n xu t quy mô công nghi p còn nhi uệ ọ ả ấ ở ệ ề
h n ch và ch a đ c ph bi n. Do đó vi c trang b cho sinh viên đang h c t pạ ế ư ượ ổ ế ệ ị ọ ậ
nghiên c u nghành Công ngh sinh h c nh ng ki n th c và k năng c n thi tứ ệ ọ ữ ế ứ ỹ ầ ế
trong v n đ th c nghi m s n xu t là h t s c c n thi t.ấ ề ự ệ ả ấ ế ứ ầ ế
Bia - m t lo i n c u ng ph bi n trên th gi i. Đó là lo i n c u ng v iộ ạ ướ ố ổ ế ế ớ ạ ướ ố ớ
n ng đ c n nh , kho ng 5ồ ộ ồ ẹ ả 0 nh ng r t giàu dinh d ng vì ch a nhi u acid aminư ấ ưỡ ứ ề
và các thành ph n dinh d ng khác. Hi n nay ngành công ngh th c ph m s nầ ưỡ ệ ệ ự ẩ ả
xu t đ u ng đang phát tri n m nh, đ c bi t là s n xu t bia. V i s đa d ng vấ ồ ố ể ạ ặ ệ ả ấ ớ ự ạ ề
s n xu t đã t o ra nhi u s n ph m bia khác nhau nh : bia h i, bia chai, bia đen,ả ấ ạ ề ả ẩ ư ơ
bia vàng….V i nh ng lo i th ng hi u nh : Heineken, Carlsberg, Halida, Huda,ớ ữ ạ ươ ệ ư
Bia Sài Gòn, Bia Hà N i,….Hàng năm theo th ng kê th tr ng tiêu th , bia c aộ ố ị ườ ụ ủ
n c ta chi m m t ph n l n trong ngành kinh t hàng hóa và d ch v .ướ ế ộ ầ ớ ế ị ụ
Ngày nay h u nh t t c các n c trên th gi i đ u s n xu t và tiêu thầ ư ấ ả ướ ế ớ ề ả ấ ụ
bia v i s l ng r t l n (h n 1,5 t lít bia/ năm), bên c nh vi c thay đ i m u mãớ ố ượ ấ ớ ơ ỷ ạ ệ ổ ẫ
hình dáng s n ph m nh m thu hút ng i tiêu dùng thì vi c nâng cao ch t l ngả ẩ ằ ườ ệ ấ ượ
đ c bi t ph i đ m b o v sinh an toàn th c ph m là r t quan tr ng.ặ ệ ả ả ả ệ ự ẩ ấ ọ
V i nh ng ki n th c đã h c cùng v i quá trình h c t p t i tr ng, trongớ ữ ế ứ ọ ớ ọ ậ ạ ườ
th i gian th c t p s n xu t cu i khóa h c giành cho sinh viên, v b n thân tôiờ ự ậ ả ấ ố ọ ề ả
chuy n đi th c t p này đã giúp tôi m mang thêm s hi u bi t c a mình qua đó cóế ự ậ ở ự ể ế ủ
đi u ki n v n d ng ki n th c đã h c, t đó tìm ra nh ng thi u sót và b sung choề ệ ậ ụ ế ứ ọ ừ ữ ế ổ
hoàn thi n h n. Đ hi u rõ h n v công ngh s n xu t bia, nh m ng vào th cệ ơ ể ể ơ ề ệ ả ấ ằ ứ ự
ti n s n xu t t i TN, đ đem l i năng su t và hi u qu kinh t cao, góp ph n thúcễ ả ấ ạ ể ạ ấ ệ ả ế ầ
đ y n n kinh t t nh nhà phát tri n, đó là lý do chúng tôi th c hi n bài báo cáoẩ ề ế ỉ ể ự ệ xê-
mi-na: “ ng d ng công ngh vi sinh rong s n xu tứ ụ ệ ả ấ r u vang, biaượ ”.
2. GI I THI U V CÔNG NGH S N XU T BIA H IỚ Ệ Ề Ệ Ả Ấ Ơ
2.1. Quy trình s n xu t biaả ấ
Bia đ c s n xu t t các nguyên li u chính là Malt đ i m ch, n c, hoaượ ả ấ ừ ệ ạ ạ ướ
houblon và n m men. Nhi u lo i nguyên li u thay th Malt trong quá trình s nấ ề ạ ệ ế ả
xu t là g o, đ ng và các lo i d n xu t t ngũ c c. ấ ạ ườ ạ ẫ ấ ừ ố
Các nguyên li u ph khác đ c s d ng trong quá trình l c và hoàn thi nệ ụ ượ ử ụ ọ ệ
s n ph m nh b t tr l c, các ch t n đ nh. Nhi u lo i hóa ch t đ c s d ngả ẩ ư ộ ợ ọ ấ ổ ị ề ạ ấ ượ ử ụ
trong các quá trình s n xu t nh các ch t t y r a, các lo i d u nh n, ch t ho tả ấ ư ấ ẩ ử ạ ầ ờ ấ ạ
đ ng b m t. t l các thành ph n nguyên li u ph thu c vào ch ng lo i bia sộ ề ặ ỷ ệ ầ ệ ụ ộ ủ ạ ẽ
đ c s n xu t. ượ ả ấ
G o và Malt tr c khi đ a vào n u c n đ c nghi n nh ng đ i v i Maltạ ướ ư ấ ầ ượ ề ư ố ớ
không nghi n nh mà ch làm gi p v còn v i g o c n nghi n càng nh càng t t. Sauề ỏ ỉ ậ ỏ ớ ạ ầ ề ỏ ố
đó chuy n g o và malt đã nghi n vào n i n u cháo( thi t b h hóa), n i n uể ạ ề ồ ấ ế ị ồ ồ ấ
malt( đ ng hóa). Sau khi k t thúc quá trình đ ng hóa b t đ u chuy n sang côngườ ế ườ ắ ầ ể
đo n l c d ch đ ng r i đun sôi cùng v i hoa houplon, l ng trong, làm l nh và ti nạ ọ ị ườ ồ ớ ắ ạ ế
hành quá trình lên men. Sau khi lên men xong dùng bia đ y h t n c trong ng vàoẩ ế ướ ố
máy l c, khi h t n c thì khóa van, l y bia vào thùng ph b t r i b t cánh khu y vàọ ế ướ ấ ủ ộ ồ ậ ấ
cho 4 kg b t, ki m tra các van sau đó m van đ c p bia vào thùng l c và b t b mộ ể ở ể ấ ọ ậ ơ
c p b t. L y m u ki m tra đ trong ta có th ti n hành m vào tank bão hòa, đ yấ ộ ấ ẫ ể ộ ể ế ở ầ
thùng thì t t b m l c và đu i bia vào thùng bia h i. Ti n hành n p COắ ơ ọ ổ ồ ế ạ 2 tr c tiên xướ ả
van nóc thùng bão hòa đ áp su t thùng b ng 0 và đóng van nóc l i, bu c đ ng ngể ấ ằ ạ ộ ườ ố
n p COạ2 t bình COừ2 vào van n p COạ2 c a tank bão hòa. M COủ ở 2 t t vào tank bãoừ ừ
hòa đ áp su t c a tank lên 2,5 atm, sau đó x nh van nóc đ áp su t v 0, k t thúcể ấ ủ ả ẹ ể ấ ề ế
n p đ bia n đ nh 2h sau đó ki m tra l ng COạ ể ổ ị ể ượ 2 hòa tan trong bia. Cu i cùng đ nố ế
công đo n chi t rót, đóng chai, thanh trùng, dán nhãn và nh p kho.ạ ế ậ
2.2. M c đích công ngh c a t ng quá trìnhụ ệ ủ ừ
Nghi nềN cướ
H hóaồ
Malt
Nghi nề
Đ ng hóaườ
N u hoaấ
L ng trongắ
Làm l nhạ
Lên men chính
Lên men phụ
L c trongọ
Bão hòa CO2
Chi t chaiếChi t kegế
Thanh trùng
Dán nhãn
Nh p khoậ
Nhân gi ngố
Men gi ngố
G oạ
Hình 2.1: Quy trình công ngh s n xu t bia H Iệ ả ấ Ơ
R a chaiử
Chai, n c, xút, đi nướ ệ
2.2.1. Nghi n nguyên li uề ệ
* Nghi n Maltề: t o đi u ki n thu n l i cho s bi n đ i lý, sinh hóa trongạ ề ệ ậ ợ ự ế ổ
quá trình đ ng hóa, nh m thu đ c ch t hòa tan cao nh t. Malt đ c nghi nườ ằ ượ ấ ấ ượ ề
nh theo t l v ch u: 20 – 25%, t m: 45 – 55%, b t: 20 – 30%.ỏ ỷ ệ ỏ ấ ấ ộ
* Nghi n g oề ạ : nh m đ a nguyên li u d ng h t v d ng b t đ dằ ư ệ ở ạ ạ ề ạ ộ ể ễ
dàng th m n c, t o đi u ki n thu n l i cho các công đo n ch bi n sau này.ấ ướ ạ ề ệ ậ ợ ạ ế ế
G o là nguyên li u mà tinh b t c a chúng khi đ c h hóa, ch a đ c tác đ ngạ ệ ộ ủ ượ ồ ư ượ ộ
b i các enzyme. C u trúc tinh b t c a chúng r t c ng, tr ng thái nh v y chúngở ấ ộ ủ ấ ứ ở ạ ư ậ
r t khó b th y phân, do đó g o ph i đ c nghi n càng nh càng t t, nh m táchấ ị ủ ạ ả ượ ề ỏ ố ằ
tri t đ đ c các ch t tan trong tinh b t.ệ ể ượ ấ ộ
Malt và g o đ c đ a đ n b ph n nghi n nguyên li u thành m nh nh ,ạ ượ ư ế ộ ậ ề ệ ả ỏ
sau đó đ c chuy n đ n n i n u đ t o đi u ki n cho quá trình chuy n hóaượ ể ế ồ ấ ể ạ ề ệ ể
nguyên li u và trích ly t i đa các ch t hòa tan trong nguyên li u. S d ng các thi tệ ố ấ ệ ử ụ ế
b nghi n khô, máy nghi n búa (nghi n g o), máy nghi n tr c (nghi n malt).ị ề ề ề ạ ề ụ ề
2.2.2. N uấ
2.2.2.1. H hóa và đ ng hóaồ ườ
Nguyên li u sau khi say nghi n đ c chuy n vào thi t b h hóa (n i n uệ ề ượ ể ế ị ồ ồ ấ
cháo) và đ ng hóa (n i n u malt) b ng cách đi u ch nh h n h p các nhi t đườ ồ ấ ằ ề ỉ ỗ ợ ở ệ ộ
khác nhau nh h enzyme thích h p chuy n hóa các ch t không hòa tan (tinh b t)ờ ệ ợ ể ấ ộ
thành các ch t hòa tan trong dung d ch (đ ng glucose, maltose, các acid amin). Sauấ ị ườ
đó đ c đ a qua n i l c đ tách d ch đ ng và các ch t hòa tan ra kh i bã bia.ượ ư ồ ọ ể ị ườ ấ ỏ
H hóa: m c đích làm tr ng n hoàn toàn nguyên li u lên m i t i đa. ồ ụ ươ ở ệ ớ ố Ở
860C sau th i gian 30 phút tinh b t xem nh tr ng n hoàn toàn, đ nh t cao,ờ ộ ư ươ ở ộ ớ
khu y đ o ch m, d bén n i n u không có m t l ng malt nh cùng n u. Tinhấ ả ậ ễ ồ ế ộ ượ ỏ ấ
b t đã h hóa th y phân d dàng h n tinh b t ch a h hóa.ộ ồ ủ ễ ơ ộ ư ồ
Đ ng hóa: là giai đo n quan tr ng nh t quy t đ nh hi u su t n u.ườ ạ ọ ấ ế ị ệ ấ ấ
Nguyên li u qua qua giai đo n h hóa – đ ng hóa v i m c đích chuy n tinh b tệ ạ ồ ườ ớ ụ ể ộ
t d ng không hòa tan sang d ng hòa tan, sau đó đ c đ a vào quá trình đ ngừ ạ ạ ượ ư ườ
hóa cùng v i malt, đây d i tác d ng c a h enzyme trong malt trong đi u ki nớ ở ướ ụ ủ ệ ề ệ
nhi t đ nh t đ nh và môi tr ng thích h p, các enzyme ho t đ ng c t các ch tệ ộ ấ ị ườ ợ ạ ộ ắ ấ
cao phân t thành các ch t th p phân t .ử ấ ấ ử
2.2.2.2. L c d ch đ ngọ ị ườ
Sau khi k t thúc quá trình đ ng hóa, toàn b kh i d ch đ c chuy nế ườ ộ ố ị ượ ể
sang n i l c nh m m c đích tách d ch đ ng ra kh i bã.ồ ọ ằ ụ ị ườ ỏ
2.2.2.3. Đun sôi v i hoa houblonớ
D ch đ ng sau khi n u v i hoa houblon và đun sôi trong 60 – 90 phút. ị ườ ấ ớ Ở
đây d ch đ c đun sôi v i hoa houblon nhi t đ h n 100ị ượ ớ ệ ộ ơ 0 C, các ch t đ ng, tinhấ ắ
d u th m, polyphenol và các thành ph n c a hoa houblon đ c hòa tan vào d chầ ơ ầ ủ ượ ị
đ ng t o cho bia có v đ ng, mùi th m đ c tr ng c a hoa houblon và kh năngườ ạ ị ắ ơ ặ ư ủ ả
gi b t cho bia. Polyphenol c a hoa khi hòa tan vào d ch đ ng nhi t đ cao sữ ọ ủ ị ườ ở ệ ộ ẽ
tác d ng v i các protein cao phân t t o các ph c ch t d k t l ng làm tăng đụ ớ ử ạ ứ ấ ễ ế ắ ộ
trong c a d ch đ ng và n đ nh thành ph n sinh h c c a bia thành ph m.ủ ị ườ ổ ị ầ ọ ủ ẩ
M c đích c a quá trình nh m n đ nh thành ph n c a d ch đ ng,ụ ủ ằ ổ ị ầ ủ ị ườ
t o cho s n ph m có mùi th m đ c tr ng c a hoa houblon, v đ ng, gia tăngạ ả ẩ ơ ặ ư ủ ị ắ
n ng đ đ ng, đ axit, c ng đ màu đ ng th i quá trình đun hoa còn cóồ ộ ườ ộ ườ ộ ồ ờ
tác d ng thanh trùng, tiêu di t các vi sinh v t và các h enzyme còn l i trongụ ệ ậ ệ ạ
d ch đ ng.ị ườ
2.2.2.4. L ng xoáyắ
D ch sau khi n u đ c đ a qua n i l ng xoáy đ tách c n hoa tr c khiị ấ ượ ư ồ ắ ể ặ ướ
đ a vào lên men. D ch đ ng trong đ c đ a qua thi t b làm l nh nhanh, m cư ị ườ ượ ư ế ị ạ ụ
đích đ a d ch đ ng xu ng nhi t đ lên men thích h p (8 – 9ư ị ườ ố ệ ộ ợ 0 C) đ ng th i tránhồ ờ
s xâm nh p c a vi sinh v t vào d ch đ ng d n đ n b t l i cho quá trình lênự ậ ủ ậ ị ườ ẫ ế ấ ợ
men. D ch đ ng đ c b sung oxy đ n m c đ c n thi t và v i l ng menị ườ ượ ổ ế ứ ộ ầ ế ớ ượ
gi ng thích h p đ c đ a vào tank lên men, đây quá trình lên men chính x y ra,ố ợ ượ ư ở ả
d i tác d ng c a t bào n m men bia, d ch đ ng đ c chuy n hóa thành r u,ướ ụ ủ ế ấ ị ườ ượ ể ượ
CO2 và các s n ph m ph khác.ả ẩ ụ
Quá trình n u s d ng nhi u năng l ng d i d ng nhi t năng và đi nấ ử ụ ề ượ ướ ạ ệ ệ
năng cho vi c v n hành các thi t b , h i n c ph c v m c đích gia nhi t và đunệ ậ ế ị ơ ướ ụ ụ ụ ệ
sôi.