Đồ án tốt nghiệp: Tìm hiểu quy trình kiểm tra chất lượng nguyên liệu sản xuất bia của Công ty bia Vinaken

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÌM HIỂU QUY TRÌNH KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BIA CỦA CÔNG TY BIA VINAKEN

Ngành:

CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Giảng viên hướng dẫn chính:PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN

Sinh viên thực hiện

: LÊ TRỌNG HIỆN

MSSV: 107111057

LỚP: 07DSH04

TP. Hồ Chí Minh, 2011

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

LỜI MỞ ĐẦU

Khi mức sống được nâng cao, người ta chọn thức ăn, thức uống thường quan tâm

đến các yếu tố: ngon, bổ , an toàn và hợp vệ sinh.Trong bối cảnh đó bia trở thành loại thức

uống thiết yếu, thường có mặt trong các bữa ăn hàng ngày.

Bia có độ cồn nhe, có hương đặc trưng, đặc biệt là khí CO2 hòa tan trong bia có tác

dụng là giảm cơn khát cho người sử dụng, tăng ngon miệng khi ăn.

Trên thế giới có hơn 130 nước sản xuất bia, trong đó có Việt Nam. Sản phẩm bia

của Việt Nam, hiện nay hoàn toàn có thể cạnh tranh được với bia nước ngoài về chất

lượng và cả về mặt giá cả. Một trong những công ty bia của Việt Nam đáp ứng về mặt chất

lượng cũng như giá thành cho người tiêu dùng, được biết đến là công ty bia VINAKEN.

Qua bài tiểu luận tốt nghiệp này nhằm giúp mọi người, có thể hiểu rỏ hơn về công ty bia

VINAKEN, cũng như về quy trình sản xuất, thành phần, chất lượng nguyên liệu, chất

1

lượng sản phẩm của công ty.

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

VÀI NÉT VỀ NHÀ MÁY BIA VINAKEN [5]

 Địa chỉ

32/21 Ấp Tiền Lân – Bà Điểm – Hóc Môn, TP.HCM

ĐT : (08) 425 4519

Fax : (08) 425 4520

Email: vinaken@hcm.fpt.vn

Trụ sở chính : 554 Cộng Hoà – P.13 - Q.Tân Bình, TP.HCM

ĐT: (08) 8104192

Fax: 810 0456

 Lịch sử hình thành công ty [5]

Ngày nay, cùng với mức sống được nâng cao ngày càng nhiều khách hàng Việt

Nam có nhu cầu thưởng thức những loại bia có chất lượng cao. Trong đó, có một số

khách hàng không nhỏ, quan tâm đặc biệt đến một loại bia tươi Đức có chất lượng cao.

Xuất phát từ nhiều người Việt đang định cư ở Đức và từ những chuyến đi công

tác của các chuyên gia cùng các doanh nhân Việt Nam, họ đều có cảm nhận và suy

nghĩ và thấy rằng CHLB Đức có nhiều nhãn nhiệu bia nổi tiếng thế giới như: Yeast,

Barley.... và mong ước Việt Nam sớm có những thương hiệu nổi tiếng như vậy.

Từ niềm khát khao đó, năm 2003 ông Dương Vương Hải đã quyết định đưa

toàn bộ dây chuyền công nghệ, thiết bị và nhận sự chuyển giao công nghệ sản xuất bia

tươi nguyên chất BIG MAN BEER về Việt Nam tại số 4 – Phan Đình Giót- Q. Tân

Bình. TP.HCM, để phục vụ khách hàng Việt Nam trong cuộc sống thường ngày.

Sau một thời gian hoạt động BIG MAN BEER đã phát triển và mở rộng chiếm

lĩnh thị trường đến cả khu vực miền Trung. Từ Huế trở vào đã có hơn 30 nhà hang BIG

MAN và hơn 1000 đại lí VINAKEN. Riêng ở TP Hồ Chí Minh có các nhà hàng sau:

Nhà hàng Điện Ảnh phường II, đường Phan Đình Giót, Q. Tân Bình, TP.HCM.

Nhà hàng Điện Ảnh Tân Phú 254 Luỹ Bán Bích, P4, Q. Tân Phú, TP.HCM

2

Nhà hàng Mãi Mãi , 11 Tôn Đức Thắng, Q.1, TP.HCM

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

Nhà hang 350 Trường Chinh, Q. Tân Bình, TP.HCM

 Cơ cấu tổ chức và sơ đồ mặt bằng của nhà máy bia Vinaken [5]

Ban giám đốc

Phòng tài chính

Phòng kỹ thuật

Phòng nhập xuất nguyên liệu & sản phẩm

Kế toán

Thủ quỹ

Nhập nguyên liệu

Xuất bia sản phẩm

Tổ nấu

Lên men

Lọc

Đóng chai

 Cơ cấu tổ chức

3

Sơ đồ : Cơ cấu tổ chức nhà máy bia Vinaken

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

Sơ đồ mặt bằng của nhà máy bia vinaken.

Nhà xe

Bảo vệ

Văn phòng

Khu lên men và

Khu bảo trì máy móc Khu thanh trùng, chiết rót, đóng chai

Kho chứa nguyên liệu và bia sau khi chứa bia tươi vào chai, block Nhà nấu Khu làm lạnh cồn Phòng kiểm tra chất lượng sản phẩm

Phòng nhân men giống

Xử lý nước thải

Khu lên men và chứa bia hơi Khu làm lạnh CO2 Bồn nước Nghiền nguyên liệu Lưu trữ và chiết bia

Lò đốt Kho vật tư Phòng vệ sinh Ngâm malt

4

Sơ đồ: Sơ đồ mặt bằng chung của nhà máy bia vinaken

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

 Các sản phẩm của công ty bia vinaken [5]

Sản phẩm chính của công ty hiện nay được sản xuất để cung cấp cho các nhà hàng,

khách sạn và các thị trường tiêu thụ trên khắp cả nước, là:

+ Bia BIGKEN đóng chai thủy tinh và lon.

+ Bia BIGMAN đóng chai thủy tinh 330ml và block 5 lít.

+ Bia SMILE đóng chai thủy tinh.

+ Bia Vinaken đóng chai nhựa.

+ Bia vàng đóng block.

5

+ Bia đen đóng block.

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

CHƯƠNG 1. QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA

6

1.1 SƠ ĐỒ QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

Gạo

Malt đại mạch

Nghiền

Nghiền

Nước

Nước

Phối trộn

Phối trộn

Đạm hóa

Hồ hóa

Đường hóa

Lọc

Bã

Houblon hóa

Nấm men

Lọc

giống

Làm lạnh nhanh

Lên men chính

Nhân giống

Lọc

Lên men phụ

Lắng

Bả lọc

Thanh trùng

Đóng bock

Bảo hòa CO2

Đóng chai

Bia tươi

Bia đóng chai

7

Hình 1.1: Quy trình sản xuất bia

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

1.2 Nguyên liệu dùng để sản xuất bia [1], [2], [4], [5]

1.2.1 Malt đại mạch [1], [4]

Malt là hạt nẩy mầm được sản xuất từ các hạt ngũ cốc như đại mạch, tiểu mạch,

thóc, ngô, …Malt được xem là chế phẩm, giàu chất dinh dưỡng, có nhiều chất thấp

phân tử dễ hòa tan, ngoài ra có nhiều hệ enzyme phong phú chủ yếu là amylase và

protease. Đại mạch nói chung là giàu protein, trong quá trình nấu bia các sản phẩm

thủy phân của protein tạo cho bia những phức chất giữ bọt tốt hơn và có hương vị đậm

đà hơn.

 Cấu trúc hạt đại mạch: [2], [4]

Hình 1.2 : Bông đại mạch

Hạt đại mạch gồm 3 phần chính: vỏ hạt, phôi và nội nhủ.

_ Vỏ hạt: từ ngoài vào trong được chia làm 3 lớp: vỏ trấu, vỏ lủa, và vỏ oloron.

Phần này thường chiếm từ 8 – 15% trọng lượng hạt.

_ Phôi: là cơ quan sống, hô hấp của hạt. Phôi có từ 35- 50% chất khô là nito,

8

khoảng 7% là chất béo, 5 – 6% là saccharose, 7 – 7,5% là pentozan, 6 – 6,5% là chất

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

tro và một ít thành phần khác, tinh bột thì chiếm một thành phần rất ít. Phôi thường

chiếm từ 2,5 – 5% trọng lượng hạt.

_ Nội nhủ: chiếm từ 45 – 68% trọng lượng hạt, phần này của đại mạch giữ vai

trò quyết định chất lượng hạt đại mạch trong sản xuất bia.

+ Thành phần chính trong nội nhủ là những hạt tinh bột hình tròn có kích thước

rất lớn 20 - 30 µm, hoặc rất bé từ 2 - 10 µm, rất ít có những hạt tinh bột có kích thước

trung bình. Nếu hàm lượng protein trong hạt đại mạch càng cao thì hạt tinh bột có kích

thước càng nhỏ.

+ Trọng lượng riêng của hạt tinh bột khá cao (từ 1,5 – 1,6) vì vậy trong nước

chúng lắng xuống rất nhanh.Tinh bột không hòa tan trong nước, kể cả những dung môi

hữu cơ.

1.2.2 Houblon [5]

Houblon là nguyên liệu quan trọng, được sử dụng với mục đích làm cho bia có vị đắng

dịu và hương thơm đặc trưng

Hoa houblon có tác dụng kháng sinh, giúp cho hoạt động của men bia tốt hơn, vượt

qua hoạt tính của các loại vi sinh vật không mong muốn.

Việc sử dụng hoa houblon ngoài tạo vị đắng, còn giúp cho việc duy trì thời gian giữ

bọt cho bia lâu hơn (bọt được tạo ra bởi các chất cacbonat hóa bia); với nồng độ thầp

chất đắng có khả năng ức chế sự phát triển của vi sinh vật.

Hoa houblon là nguyên liệu chính thứ hai sau malt đại mạch. Nó đem lại hương vị

góp phần tạo ra đặc tính cảm quan cho bia. Các thành phần như axit đắng (anpha acid

6-9%, beta acid 3-4%) và nhựa mềm có trong houblon khi nấu ở nhiệt độ cao sẽ hòa

tan vào dịch đường làm tăng tính bền của dịch đường và của bia sau này. Các yếu tố

này giúp bia bảo quản được lâu hơn, làm cho thành phần của bia ổn định và giọt bia

9

được giữa lâu hơn.

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

Hoa houblon gồm hoa đực và hoa cái, nhưng trong sản xuất bia chỉ sử dụng hoa cái

chưa thụ phấn. Về chất lượng bia, hai thành phần quan trọng nhất của hoa houblon là

nhựa hoa và tinh dầu, trong đó nhựa hoa tạo ra vị đắng còn tinh dầu tạo ra hương thơm

đặc trưng cho bia.

Hình 1.3: Hoa houblon

Hoa houblon được nhập từ Đức dưới dạng chế phẩm hoa viên và cao hoa. Chế phẩm

của hoa houblon được đóng gói cẩn thận, bảo quản kho lạnh, nhiệt độ 2-5oC. Nếu bảo

quản ở nhiệt độ cao, không khí ẩm, ánh sáng mặt trời sẽ làm giảm chất lượng.

10

Hình 1.4: Houblon viên

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

Hình 1.5: Houblon cao

1.2.3 Nước [1]

Nước là nguyên liệu không thể thay thế được trong công nghệ sản xuất bia. Đầu tiên

nước được sử dụng để pha bột malt, pha bột gạo, đường hóa, đun sôi với houblon….

hàm lượng nước trong bia thành phẩm của công ty chiếm từ 80-90%. Đối với gạo,

nước là môi trường thực hiện hồ hóa,thuỷ phân và hòa tan các hợp chất cao phân tử.

Đối với malt, nước được sử dụng hòa tan các chất chiết và làm trong dịch malt. Ngòai

ra, nước còn đóng vai trò quan trọng trong việc vận chuyển và đảo trộn các loại nguyên

liệu dung sản xuất bia dễ dàng hơn. Tiếp theo nước được sử dụng để lọc bã malt. Ở đây

nước có nhiệm vụ chiết tất cả các chất chiết hòa tan còn bám lại trong vỏ malt trước

khi thải bỏ nhằm nâng cao lượng chất hòa tan trong dịch đường chuẩn bị đun với

houblon trước khi lên men. Ngòai ra, nước còn được sử dụng cho nhiều việc khác: vệ

sinh nhà xưởng, thiết bị….

1.2.4 Nấm men [1], [5]

Nấm men là loại vi sinh vật đơn bào, thuộc giống Saccaromyces:

Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces carlsergenis.

11

Đặc điểm và vai trò của nấm men:

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

- Có thể phát triển trong môi trường có O2.

- Đóng vai trò quyết định trong sản xuất bia.

Oxy hóa cơ chất, chuyển hóa nguyên liệu.

Ngoài ra, trong tế bào nấm men, ngoài thành phần protein, còn có vitamin B2,

B3, B5, B6, D.

Như vậy thành phần đáng chú ý trong tế bào nấm men là protein và nguồn vitamin

nhóm B.

Trong công nghệ sản xuất bia thường có hai loại mấm men được sử dụng.

- Giống mấm men nổi: Saccharomyces cerevisiae, loại này chỉ phát triển và lên men

ở nhiệt độ 15 – 250 C và kéo dài từ 3 – 7 ngày. Khi kết thúc lên men, nấm men nổi lên

trên, vì vậy khó tách mấm men để sử dụng làm men giống cho các đợt lên men tiếp

theo.

- Giống nấm men chìm: Saccharomyces carlsergenis. Loại nấm men này chỉ hoạt

động lên men ở nhiệt độ thấp, 6 – 70 C, kéo dài trong vòng từ 5 – 10 ngày. Khi kết thúc

quá trình lên men, các tế bào nấm men chìm xuống đáy thiết bị,thuận lợi cho việc tách

nấm men để làm giống sử dụng cho các đợt lên men sau.

12

Hình 1.6: Saccharomyces cerevisiae và Saccharomyces carlsergenis

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

Bảng 1.1: So sánh đặc điểm của hai chủng mấm men Saccharomyces cerevisiae

và saccharomyces carlsergenis

Chỉ tiêu 9 S. carlsbergensis S. cerevisiae

(1) (2) (3)

Điều kiện lên men Lên men chìm Lên men nổi

Nhiệt độ lên men ( ) 4 – 12 14 – 25

Thời gian lên men (ngày) 12 – 35 5 – 7

Khả năng kết lắng Dễ dàng Khó

Độ đường dịch nha để lên 10 – 13 12 – 14

men(%)

pH tối ưu 5 – 6 4 – 6

Độ cồn (% ABV) 3 – 5 10 – 12

Lên men đường rafinose (%) 100 34

Căn cứ vào các đặc điểm trên, nhà máy bia Vinaken chọn sử dụng nấm men chìm

Saccharomyces carlsergenis để sử dụng lên men bia.

1.2.5 Phụ gia [1], [5]

Trong sản xuất bia, ngoài dịch đường để lên men, người ta còn sử dụng các loại nấm

phụ gia sau:

 Cacl2 : cung cấp ion Ca2+ và ion Cl- giúp làm tăng độ chua (giảm pH) của dịch

đường, làm bền hoạt tính của enzyme amylase. Cacl2 được cho vào giai đoạn

nấu, làm tăng khả năng chịu nhiệt của enzyme , đồng thời kích thích

làm tăng hoạt tính của amylase và protease, tăng cường khả năng kết lắng của

13

protein ở trong nồi lên men. Ở giai đoạn sau, nó cũng cần thiết cho khả năng kết

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

lắng hoàn toàn của nấm men và Canxioxalat, đồng thời với lượng Ca2+ thích

 Nacl: để điều vị, tăng độ đậm đà cho bia sản phẩm.

 Caramel: tạo màu vàng cho bia, tăng nồng độ đường trong nước nha khi nguyên

hợp là yếu tố quan trọng để ổn định và tạo vị tốt cho bia.

 H2SO4: điều chỉnh pH hỗn hợp trong quá trình đường hoá, tạo dịch lên men bia.

 Bột trợ lọc (diatomit 700, 500): giúp quá trình lọc, loại bỏ các chất không hoà

liệu thay thế có chất lượng xấu.

tan trong bia, tạo ra lớp áo trên bề mặt màng lọc để cố định dòng bia khi đi qua

 Bột trợ lắng (bf3150): tăng khả năng kết lắng của cặn trong dịch đường.

 Maturex : nhằm làm giảm hàm lượng diacetyl hình thành trong quá trình lên

làm trong bia.

 Termamyl: làm tăng lượng enzyme –amylase

men phụ, vì diacetyl có mùi khó chịu, người uống bia bị nhức đầu.

 ZnCl2: Cho vào khi gần kết thúc quá trình đun sôi dịch nha, làm cho nấm men

khỏe và phát triển mạnh trong quá trình lên men chính, phụ

 Formol: Cho vào đầu quá trình nấu malt, formol có tác dụng chống nhiễm khuẩn

và chống đục bia

 Vical: Cho vào sau khi lọc bia, có tác dụng chống oxy hóa, tăng độ bền keo của

bia

 Colupulin: phân hủy các hợp chất cao phân tử trong bia, hạn chế hiện tượng đục

của bia khi bảo quản. Nhưng nếu sử dụng với liều lượng cao không hợp lí thì sẽ

14

làm giảm khả năng tạo bọt của bia.

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

Ngoài các phụ gia trên còn sử dụng một số phụ gia khác: dung xử lý nước (than

hoạt tính), vệ sinh công nghiệp (NaOH 10%), cồn 600….

1.2.6 Nguyên liệu thay thế Malt (gạo) [1], [5]

Để hạ giá thành sản phẩm, cải thiện thành phần dịch chiết, làm tăng lượng dịch lên

men bia người ta thay thế một phần malt bằng đại mạch chưa được nảy mầm, hoặc các

loại ngũ cốc khác để cung cấp tinh bột, tạo cơ chất cho quá trình đường hóa và lên men

etylic sau đó. Nhờ thế mà thu được bia thành phẩm với giá thành giảm đáng kể. Tuy

nhiên lượng nguyên liệu thay thế chỉ được sử dụng với một tỷ lệ nhất định, không được

quá nhiều, nếu không, sẽ ảnh hưởng không tốt đến chất lượng và tính chất đặc trưng

của bia.

Do nước ta là nước nông nghiệp, gạo là loại nông sản phổ biến và giá rẻ, thành

phần hóa học tương ứng với thành phần hóa học của malt trước khi lên mầm vì vậy gạo

15

được chọn là nguyên liệu thay thế một phần malt.

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

1.3 Thuyết minh quy trình sản xuất bia ở trang 6 [5]

1.3.1 Nghiền malt, gạo [5]

 Mục đích:

Làm giảm kích thước nguyên liệu, tăng diện tích tiếp xúc giữa chúng với nước,

làm cho sự xâm nhập của nước vào các thành phần trong nội nhủ của hạt nhanh hơn,

thúc đẩy quá trình đường hóa và các quá trình thủy phân khác xảy ra nhanh và triệt để

hơn.

Có 3 giải pháp nghiền: nghiền malt ở trạng thái khô, nghiền có phun hơi nước

vào hạt, và nghiền malt cùng với nước. Ở nhà máy bia Vinaken thì sử dụng phương

pháp nghiền khô.

 Nguyên tắc nghiền :

 Đối với malt :

Cấu tạo của hạt malt gồm vỏ và nội nhủ, hai hợp phần này khác nhau về thành

phần, tính chất vật lý, hóa học cũng như chức năng và vai trò trong công nghệ sản xuất

dịch đường.

Vỏ gồm: cellulose, lignin, các hợp chất polyphenol, các chất đắng. Cellulose và

lignin không tan trong nước, không bị biến đổi dưới tác dụng của enzyme trong malt.

Các hợp chất còn lại có thể hòa tan vào trong nước và đi vào thành phần dịch đường, sẻ

làm cho bia có vị đắng chát, khó chịu. Đây là những thành phần không mong muốn

trong bia, nên không cần phải nghiền mịn malt để trích ly tận thu các chất này. Ngoài

ra, khi vỏ trấu không bị nghiền nát nó sẻ tạo thành lớp lọc rất tốt, hổ trợ quá trình lọc

dịch đường sau đó. Vì vậy không nên nghiền mịn, ngược lại, bảo toàn nguyên vỏ hạt

malt bao nhiêu càng tốt bấy nhiêu.

Nội nhủ gồm: tinh bột, dextrin, đường, protein, và nhiều hợp chất khác. Các

thành phần này cung cấp chất hòa tan chủ yếu cho dịch đường nên phần nội nhủ cần

được nghiền mịn; nhưng nếu quá mịn thì dễ làm tắc lớp lọc, cản trở việc lọc sau này.

16

 Thực hiện:

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

Phương pháp nghiền malt là nghiền khô. Sau khi nghiền, malt được cho vào bồn

nước để làm ẩm malt, nước hòa trôn với malt khô tạo thành hổn hợp ( tỉ lệ malt : nước

là 1 ; 1,5). Sau đó sẻ được bơm lên nồi nấu malt.

 Đối với gạo:

Do hạt gạo không qua quá trình ươm mầm nên cấu trúc của tinh bột trong gạo chưa bị

phân hủy, hạt tinh bột còn rất cứng nên muốn tăng hiệu suất trích ly thì gạo cần được

nghiền mịn. Sau đó phải tiến hành hồ hóa tinh bột ở nhiệt độ cao. Tương tự malt, sau

khi hòa trộn nước với hỗn hợp nước bột gạo cũng được bơm lên nồi hồ hóa (tỉ lệ gạo :

nước là 1: 3).

1.3.2 Quá trình đường hóa [1],[5]

 Mục đích :

+ Trích ly các chất chiết từ malt và bột gạo vào nước .

+ Góp phần tạo màu cho bia.

+ Thủy phân các chất có phân tử lượng lớn như tinh bột, protein thành các chất có

phân tử lượng nhỏ như dextrin, đường để hòa tan vào nước, cung cấp chất dinh dưỡng

và cơ chất cho nấm men hoạt động chuyển đường thành rượu etylic. Quá trình thủy

phân tinh bột, protein chủ yếu nhờ vào hệ enzyme có sẳn trong malt, ngoài ra, có thể

bổ sung thêm một lượng nhỏ chế phẩm enzyme nếu cần thiết.

 Các quá trình đường hóa nguyên liệu:

 Thủy phân bởi enzyme:

Phân cắt amylose, amylopectin, dextrin bậc cao và tinh bột thành đường đơn

giản, dextrin bậc thấp dể hòa tan vào nước, trở thành chất hòa tan của dịch đường.

Trong phản ứng này tinh bột, dextrin đóng vai trò cơ chất, còn chất xúc tác là nhóm

enzyme amylase có sẵn trong malt.

Sản phẩm chính của quá trình này là: dextrin, maltose và một lượng đáng kể

glucose.

17

 Thủy phân hemicellulose và một số chất khác:

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

Dưới tác dụng của của hệ enzyme fitase của malt dẩn tới sự thủy phân

hemicellulose và một số chất khác của nguyên liệu tạo thành glucose.

 Thủy phân protein:

Song song với quá trình đường hóa, dưới tác dụng của enzyme protease, protein bị

thủy phân thành peptide và các acid amin.

 Kết lắng và biến tính protein:

Ở điều kiện nhiệt độ cao các protein bị biến tính và một phần protein bi đông tụ,

đây là quá trình có lợi cho công nghệ sản xuất bia, vì protein bị biến tính và kết lắng thì

chúng dễ bi loại khỏi dịch đường, sẽ làm tăng độ bền keo của bia, tức giảm khả năng

gây đục.

 Tạo thành melanoidin:

Quá trình xảy ra mạnh mẻ ở giai đoạn nấu malt và xảy ra ít ở giai đoạn đường

hóa,

( do điều kiện nhiệt độ và các yếu tố khác chưa tối ưu) nhưng cũng có một lượng

đáng kể melanoidin được tạo thành.

1.3.3 Quá trình nấu [1], [5]

Trong trường hợp sử dụng thế liệu (điển hình là bột gạo) với tỉ lệ thấp (5% -

10%) thì thế liệu và malt sẽ nấu chung nồi. Nếu tỉ lệ thế liệu cao thì phải nấu 2

nồi : nồi nấu bột gạo và nồi nấu malt.

 Hồ hóa:

Gạo sau khi được xay mịn và vận chuyển đến thiết bị phân phối để tiến hành trộn

với nước ấm 320C theo tỉ lệ 1;3. Sau đó hỗn hợp bột gạo – nước sẽ được bơm

sang nồi nấu, bật cánh khuấy của nồi để bột gạo không lắng xuống đáy, tránh hiện

tượng cháy khét và vón cục, đồng thời bổ sung thêm malt lót lần 1 vào, tỷ lệ malt

lót là 10% so với trọng lượng gạo. Thêm malt lót vào giúp cho sự hồ hóa tinh bột

dễ dàng hơn, vì trong malt có hệ enzyme amylase, đặc biệt là ở giai đoạn đầu có

18

enzyme α – amylase, enzyme này cắt phân tử tinh bột thành những mạch ngắn

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

hơn, làm cho nồi gạo không bị vón cục, tránh khê, khét. Ngoài ra, còn bổ sung

thêm acid lactic, việc thêm acid lactic vào giai đoạn này là điều chỉnh pH của nồi

cháo và pH của dịch đường sau này, lượng acid lactic cho vào để đảm bảo cho pH

của hồ cháo sau khi nấu xong khoảng 5,2- 5,6. Tiếp tục nâng nhiệt độ nồi bột gạo

lên 720C và giữ nhiệt độ này trong vòng 20 phút, lúc này các enzyme trong malt

lót hoạt động xúc tác cho sự thủy phân liên kết 1 – 4 glucoside, sản phẩm chủ yếu

là dextrin ở bất kì đầu không khử của tinh bột và dừng lại khi gặp liên kết 1 -6

glucoside, sản phẩm chủ yếu là dextrin, một ít maltose và glucose. Tiếp tục nâng

nhiệt độ lên 850C và duy trì nhiệt độ này trong vòng 15 phút để tiếp tục hồ hóa

tinh bột. Kết thúc giai đoạn này phần lớn tinh bột đã được hồ hóa , tuy nhiên ở

nhiệt độ này phần lớn enzyme α – amylase đã vô hoạt. Sau đó mở van hơi để hạ

nhiệt độ xuống 720 C và giữ nhiệt độ này trong vòng 20 phút, đồng thời cho malt

lót lần 2 vào để cung cấp thêm enzyme α – amylase giúp cho quá trình hồ hóa

triệt để hơn. Nhiệt độ tối ưu của enzyme này là từ 72-750 C, làm giảm độ nhớt của

nồi cháo, giúp cho quá trình đun sôi dễ dàng hơn. Tiếp theo nâng nhiệt độ lên

1000C trong thời gian 20 phút để hồ hóa hoàn toàn tinh bột tạo điều kiện thuận lợi

cho quá trình đường hóa sau này.

 Đạm hóa:

Sau khi malt được hòa vào với nước thì hỗn hợp được nâng nhiệt độ lên 520C,

giữ ở nhiệt độ này khoảng 20 phút. Cùng với việc bổ sung axit lactic để điều chỉnh pH,

thường thì pH lý tưởng cho enzyme protease hoạt động là 5,2-5,6.

Quá trình đạm hoá làm cho protein bị thủy phân thành albumose, peptone, peptide, và

các acid amin.

Mặc dù sản phẩm thủy phân protein chiếm tỷ lệ không cao ( khoảng 5-6%),

trong các chất hòa tan trong dung dịch đường, nhưng nó lại đóng vai trò quan trọng

quyết định đến chất lượng của bia vì các sản phẩm thủy phân của protein có phân tử

19

lượng thấp như peptid và các acid amin sẽ là nguồn cung cấp nitơ chủ yếu cho nấm

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

men trong giai đoạn lên men etylic. Còn các sản phẩm thủy phân có khối lượng phân tử

trung bình như albumose, peptone, peptide sẻ tham gia vào việc tạo vị, tạo bọt và làm

bền bọt cho bia. Tuy nhiên, các phân tử protein nếu chưa được thủy phân trong quá

trình nấu, sẽ là nguyên nhân làm đục bia sau này.

Sau giai đoạn đường hóa kết thúc ở nồi gạo cũng là thời điểm bước sang giai

đoạn đường hóa ở nồi malt. Toàn bộ dịch ở nồi gạo được bơm sang nồi malt tạo thành

hỗn hợp có nhiệt độ 650C, giữ ở nhiệt độ này trong khoảng 45 phút. Cùng với pH được

điều chỉnh bằng acid lactic ( pH = 5,4_5,6) là pH tối ưu cho enzyme β_ amylase hoạt

động. enzyme này bắt đầu cắt liên kết α_1.4glycoside của tinh bột trong quá trình dịch

hóa từ đầu không khử và mổi đoạn cắt gồm hai gốc glucose, tức là phân tử maltose.

Thời gian đường hóa kéo dài khoảng 30 phút nhằm thu được nhiều đường maltose.

Kết quả của quá trình đưởng hóa là 50% maltose được tạo thành và là nguyên liệu cho

quá trình lên men etylic sau đó. Ngoài đường maltose còn có các đường glucose,

fructose.

Sau đó hỗn hợp malt được tăng nhiệt độ lên 720 C, giữ trong 30 phút, đây là

điều kiện tối ưu cho quá trình thủy phân tinh bột thành dextrin, maltodextrin, một ít

glucose. Dưới sự xúc tác của enzyme α- amylase thì tinh bột còn sót sẻ bị thủy phân để

tạo thành các đường đơn, các dextrin có khối lượng phân tử thấp. Cuối cùng hổn hợp

được tăng nhiệt độ lên 760C để thuận lợi cho quá trình lọc, giữ nhiệt độ này trong vòng

5 phút rồi bơm sang nồi lọc.

1.3.3.1 Sản xuất bia BIGMAN đóng chai thủy tinh [5]

20

 Thành phần nguyên liệu cho một mẻ nấu:

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

Bảng 1.2: Thành phần nguyên liệu cho một mẻ nấu bia BIGMAN đóng chai

thủy tinh

Nguyên liệu Số lượng

Malt đại mạch 650-700 kg

Bột gạo 230 kg

Houblon (10%) lần 1 600-800g

Houblon (50%) lần 2 500-700g

Aroma viên (đặc) 150-200g

Canxi 200g

Chế phẩm enzyme 150ml

100ml H2SO4 (20%)

 Giai đoạn hồ hóa:

Bột gạo nhận được sau khi nghiền, được trộn chung với nước theo tỷ lệ (2,5 – 3

lít nước/ 1kg gạo) và bơm lên nồi đường hóa. Đồng thời cánh khuấy được bật để tránh

hiện tương cháy khét và vón cục.

Khi nhiệt độ nồi hồ hóa đạt khoảng 350 C, tiến hành bổ sung thêm CaCl2 nhằm

điều chỉnh pH, tăng nhanh khả năng kết lắng của nấm men sau này tránh thoái hóa. Sau

đó bổ sung thêm dung dịch H2SO4 20% (100ml). Và vì dung thế liệu gạo nên lượng

enzyme cũng được để bổ sung nâng cao hiệu quả thủy phân tinh bột.

Nâng nhiệt độ từ từ lên tới 720 C, duy trì nhiệt độ này 10 – 20 phút. Trong khoảng

thời gian này hạt tinh bột sẽ bắt đầu hút nước và trương nở lên, làm tăng độ nhớt của

dịch tinh bột. Ở nhiệt độ này enzyme α-amylase phân cắt liên kết 1,4 – glucoside bất kì

của tinh bột và dừng lại khi gặp liên kết 1,6 – glucoside. Sản phẩm thủy phân chủ yếu

là dextrin, maltose và glucose. Lúc này tinh bột đã được dịch hóa một phần.

Tiếp tục tăng nhiệt độ lên 830 C, giữ ở nhiệt độ này khoảng từ 5-7 phút để tiếp tục

hồ hóa tinh bột và sau giai đoạn này phần lớn tinh bột được hồ hóa, tuy nhiên ở nhiệt

21

độ này phần lớn enzyme α- amylase đã vô hoạt.

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

Tiếp tục dung nước để hạ nhiệt độ xuống 720C và tiến hành cho malt lót (khoảng

5-7%) để cung cấp thêm enzyme α- amylase giúp cho quá trình đường hóa tinh bột

triệt để hơn, vì nhiệt độ tối ưu của enzyme này là 72-750C, làm giảm độ nhớt của nồi

cháo giúp cho quá trình đun sôi dễ dàng hơn.

Cuối cùng, nâng nhiệt độ lên 1000 C và giữ ở nhiệt độ này trong khoảng 15-30

phút nhằm thanh trùng và vô hoạt enzyme. Đây là giai đoạn tạo tiền đề thuận lợi cho

quá trình đường hóa và lọc sau này.

 Giai đoạn đạm hóa:

Malt đã nghiền, trộn chung với nước và bơm vào nồi đường hóa theo một đường

ống với áp lực cao để tiến hành đạm hóa. Nhiệt độ malt được nâng từ từ lên tới 520C,

duy trì trong khoảng 10 phút. Ở nhiệt độ này phát huy tác dụng của enzyme protease

phân cắt liên kết peptide, thủy phân protein thành hợp chất peptid thấp phân tử và các

acid amin. Lúc này kết thúc quá trình đạm hóa, chuẩn bị hội cháo.

 Giai đoạn đường hóa:

Đường hóa là quá trình chuyển tối đa những glucid không hòa tan dự trữ trong

malt, thông qua các hệ thống enzyme amylase có sẵn trong hạt malt bằng con đường

thủy phân.

Mục đích quá trinh đường hóa là chiết tối đa các chất có thể hòa tan trong nguyên

liệu và thủy phân các chất có phân tử lượng cao, tạo thành những chất đơn giản, hòa

tan được với nước tạo thành dịch đường hóa.

Sau khi hồ hóa và đạm hóa, tiến hành đường hóa hay hội cháo.

Tiến hành bơm dịch từ nồi hồ hóa sang nồi đạm hóa (tránh bơm ngược lại sẽ gây

vô hoạt enzyme do nhiệt độ tăng đột ngột). Lúc này nhiệt độ sau hội cháo là 650C, duy

trì nhiệt độ này khoảng 20-40 phút, tạo điều kiện tối thích cho β – amylase hoạt động.

Tiếp tục nâng nhiệt độ lên 750 C, duy trì trong vòng 10 – 30 phút. Ở nhiệt độ này

22

enzyme α- amylase phân cắt liên kết 1,4 –glucoside và sản phẩm tạo thành chủ yếu là

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

glucose, maltose, dextrin. Giai đoạn này dung iod để tinh bột còn sót lại trong dịch

đường.

Tiếp tục nâng nhiệt độ lên 760C, lúc này độ nhớt của dịch đường giảm và thuận

tiện cho quá trình lọc và tách bã được dễ dàng hơn.

1.3.3.2 Đối với bia tươi [5]

Bảng 1.3: Thành phần nguyên liệu cho một mẻ nấu bia tươi

Nguyên liệu Số lượng

Malt 300kg

Gạo 500kg

Houblon 1,2 -1,5 kg

Aroma viên

CaCl2 250g

H2SO4 20% 600ml

Chế phẩm Enzyme 500ml

 Hồ hóa:

Cũng giống khi nấu bia đóng chai, nấu bia tươi, gạo sau khi được nghiền được

trộn chung với nước theo tỷ lệ nhất định (2,5 -3 lít nước/1kg bột gạo) và bơm lên nồi

hồ hóa. Đồng thời cánh khuấy được bật để tránh hiện tương cháy khét và vón cục.

Khi nhiệt độ nồi hồ hóa đạt khoảng 350C, tiến hành bổ sung thêm CaCl2 nhằm

điều chỉnh PH, tăng nhanh khả năng kết lắng của nấm men sau này và tránh thoái hóa.

Sau đó bổ sung thêm dung dịch H2SO4 20%. Và bổ sung thêm một lượng enzyme cần

thiết để tăng khả năng thủy phân tinh bột

Nâng nhiệt độ từ từ lên tới 720 C, duy trì nhiệt độ này 10 – 20 phút. Trong khoảng

thời gian này hạt tinh bột sẽ bắt đầu hút nước và trương nở lên, làm tăng độ nhớt của

dịch tinh bột. Ở nhiệt độ này enzyme α-amylase hoạt động. Và sản phẩm thủy phân chủ

23

yếu là dextrin, maltose và glucose. Lúc này tinh bột đã được dịch hóa một phần.

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

Tiếp tục tăng nhiệt độ lên 830 C, giữ ở nhiệt độ này khoảng từ 5-7 phút để tiếp tục

hồ hóa tinh bột và sau giai đoạn này phần lớn tinh bột được hồ hóa, tuy nhiên ở nhiệt

độ này phần lớn enzyme α- amylase đã vô hoạt.

Tiếp tục dùng nước để hạ nhiệt độ xuống 720C và tiến hành cho malt lót (khoảng

5-7%) để cung cấp thêm enzyme α- amylase, giúp cho quá trình hồ hóa triệt để hơn và

thủy phân tinh bột sâu hơn vì nhiệt độ tối ưu của enzyme này là 72-750C, làm giảm độ

nhớt của nồi cháo giúp cho quá trình đun sôi dễ dàng hơn.

Cuối cùng nâng nhiệt độ lên 1000C và giữ nhiệt độ này trong khoảng 15-30 phút

nhằm thanh trùng và vô hoạt enzyme, đồng thời giúp tinh bột được hồ hóa hoàn toàn

hơn. Đây là giai đoạn tạo tiền đề thuận lợi cho quá trình đường hóa và lọc sau này. Khi

nồi cháo đạt khoảng 900C thì nồi malt bắt đầu hoạt động.

 Giai đoạn đạm hóa:

Malt đã nghiền, trộn chung với nước và bơm vào nồi đường hóa (theo đường ống

với áp lực cao) để tiến hành đạm hóa. Nhiệt độ môi trường được nâng lên từ từ lên tới

520C, duy trì trong khoảng 10 phút. Ở nhiệt độ này enzyme protease hoạt động phân

cắt liên kết peptide, thực hiện thủy phân protein thành hợp chất peptin thấp phân tử và

các acid amin. Lúc này kết thúc quá trình đạm hóa, chuẩn bị hội cháo.

 Giai đoạn đường hóa:

Sau khi hội cháo, quá trình đường hóa xảy ra. Lúc này nhiệt độ nồi malt tăng lên

640C, nhiệt độ được duy trì trong vòng 40 phút tạo điều kiện cho enzyme β- amylase

hoạt động.

Tiếp tục nâng nhiệt độ lên 720C, duy trì trong vòng 30 phút. Lúc này tinh bột

được thủy phân hoàn toàn thành đường đơn, dextrin.

Cuối cùng tăng nhiệt độ lên 760C tạo điều kiện cho quá trình lọc, tách bã malt.

1.3.4 Lọc dịch đường và rửa bả [1], [5], [6]

24

 Mục đích :

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

+ Tách pha lỏng ( dịch đường) ra khỏi hổn hợp để chuẩn bị cho các quá trình tiếp

theo, pha rắn ( bả malt) bị loại bỏ ra ngoài.

+ Rửa bả để tận thu chất chiết còn sót trong bả.

 Cách thực hiện:

Thiết bị lọc và nồi lọc, đáy bằng với màng lọc là lớp bã. Trước khi tiến hành

lọc, thiết bị lọc được rửa thật kĩ bằng nước.

Sau đó bơm cháo sang thiết bị lọc bằng bơm li tâm. Trong thời gian bơm cháo

hệ thống dao cào được hạ thấp và cho quay để giàn đều bã trên mặt đáy, Sau khi cháo

được bơm hết bơm hết qua màng lọc thì hệ thống này được nâng lên cao để yên khối

cháo trong 30 phút; tạo điều kiện để bã kết lắng tạo thành lớp lọc phụ. Kết lắng đầu

tiên là những phần tử nặng nhất. Lớp kết lắng cuối cùng là những phần tử nhẹ nhất, có

kích thước nhỏ nhất và lớp này được gọi là bùn trên.

Dịch đường xả ra lúc đầu còn rất đục, nên phải bơm hồi lưu trở lại nồi lọc. Quá

trình bơm hồi lưu thực hiện khoảng15 phút, sau đó thì dịch đường sau lọc bắt đầu

trong.

Sau khi lọc xong , bã malt được rửa bằng nước nóng 75-780C. Ở nhiệt độ này

thích hợp cho việc tiếp tục đường hóa lượng tinh bột đã đươc hồ hóa còn sót lại .

Nếu nhiệt độ của nước rửa thấp hơn thì tốc độ chảy của dịch rửa bã chậm, kéo

dài thời gian lọc và hiệu quả trích ly thấp. Nếu nhiệt độ của nước rửa cao thì sẻ hồ hóa

tinh bột còn sót lại trong bã, làm tăng độ nhớt của dịch rửa bã, kéo dài thời gian rửa bã

và đây cũng là nguyên nhân chính làm đục dịch đường. Dịch đường trong được bơm

25

ngay sang thiết bị đun houblon.

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

1.3.5 Đun sôi dịch đường với houblon [1], [5]

 Mục đích:

+ Trích ly chất đắng, tinh dầu thơm, polyphenol, các hợp chất chứa nito và các thành

phần khác của houblon vào dịch đường ngọt để biến đổi nó thành dịch đường có vị

đắng và hương thơm diệu của hoa - đặc trưng cơ bản về tính chất cảm quan của bia sau

này.

+ Vô hoạt enzyme còn sót lại.

+ Kết tủa protein kém bền nhiệt, làm tăng độ bền keo và ổn định thành phẩn của dịch

đường.

+ Điều chỉnh nồng độ chất khô của dịch đường.

+ Thanh trùng dịch đường, góp phần tiêu diệt vi sinh vật cho dịch đường trước khi

lên men bia.

+ Tách một số hợp chất dể bay hơi ảnh hưởng xấu đến chất lượng bia.

 Các quá trình xảy ra trong quá trình houblon hóa:

 Trích ly và hòa tan chất đắng vào dịch đường:

Chất đắng của houblon có độ hòa tan ở trong nước rất thấp, trong dịch đường thì

càng lại kém hơn. Trong hai cấu tử acid đắng thì α_ acid có độ hòa tan khá hơn và là

nguồn đắng tạo ra vị đắng cho bia. Khi tăng nhiệt độ của dung môi thì khả năng hòa

tan acid đắng và khả năng hòa tan của chúng rất nhạy cảm đối với pH môi trường.

 Trích ly và hòa tan các thành phần khác:

Tinh dầu thơm của hoa houblon là cấu tử có tầm quan trọng trong việc tạo ra

hương vị thơm đặc trưng cho bia.

Polyphenol của hoa houblon là những hợp chất thuộc nhóm flavonoid. Có ý

nghĩa nhất trong nhóm này trong công nghệ sản xuất bia là hợp chất antoxianogen.

 Sự keo tụ protein:

Sự có mặt protein hòa tantrong dịch lên men có thể là nguyên nhân làm đục bia

26

ở nhiều dạng khác nhau và giảm độ bền sinh học của bia. Do đó, đun sôi dịch đường

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

với huoblon để protein kết tủa và lọc tách protein khỏi dung dịch trước khi lên men là

cần thiết.

 Sự tăng độ màu của dịch lên men:

Màu sắc của dịch đưởng trước và sau khi houblon hóa chủ yếu là do nguyên liệu

malt quyết định. Tuy nhiên trong quá trình nấu và houblon hóa đả làm tăng thêm độ

màu của dịch đường do các phản ứng melanoidin, chất màu của hoa tạo nên. Dịch

đường càng đặc khi đun sôi màu của nó càng đậm, pH càng cao và thời gian đun càng

lâu thì cường độ màu của dịch đường càng tăng.

1.3.6 Lắng trong [1], [5]

 Mục đích :

Nhằm tách cặn lắng sau quá trình đun sôi dịch đường với houblon.

 Phương pháp thực hiện:

Thực hiện quá trình lắng trong thiết bị whirlpoor, là một thùng được làm từ thép

không rỉ, có dung tích rất khác nhau và thích hợp đối với công suất từng nhà máy, đáy

thùng có độ nghiêng 8-10% so với phương ngang.

Nguyên tắc tách cặn dựa vào lực hướng tâm. Dịch đường được đưa vào theo

phương tiếp tuyến với tốc độ lớn, nhờ đó tạo ra lực hướng tâm làm cặn lắng bị hút vào

tâm thùng và lắng xuống đáy. Khi nhiệt độ hạ xuống 900C, thì dịch đường được bơm

sang thiết bị làm lạnh nhanh, còn cặn lắng bị nén chặt ở đáy thùng, được dội nước để

thải ra ngoài.

27

Thời gian lắng khoảng 20 phút.

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

1.3.7 Làm lạnh trước khi lên men bia [1], [5]

 Mục đích:

+ Hạ nhiệt độ dịch đường từ 900 C về 80 C để chuẩn bị cho quá trình lên men bia

+ Hạn chế sự xâm nhập của vi sinh vật.

 Phương pháp thực hiện:

Thực hiện làm lạnh trong thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng. Thiết bị làm lạnh

bản mỏng có cấu tạo là những tấm bản ghép song song hình chử nhật, chế tạo từ thép

không rỉ. Thông thường tác nhân gây lạnh cấp 1 là nước còn cấp 2 là cồn.

Các quá trình hóa lý xảy ra trong khi làm lạnh:

 Sự hòa tan oxy vào dịch lên men:

Dịch đường hấp thụ oxy suốt cả quá trình làm lạnh, tuy nhiên trong dịch đường

nóng oxy liên kết hóa học với các chất trong dịch đường. Còn ở nhiệt độ thấp, khi nhiệt

độ dịch đường < 400C, oxy không khí sẽ hòa tan vào dịch đường và không có liên kết

hóa học. Sự hòa tan của oxy vào dịch đường ngoài phụ thuộc vào nhiệt độ, còn phụ

thuộc bề dày lớp dịch đường, sự chuyển động nồng độ dịch đường.

 Sự tạo thành và tách kết tủa:

Sự tách các huyền phù ra khỏi dịch lên men là một quá trình quan trọng khi làm

lạnh dịch lên men. Có hai loại huyền phù: huyền phù mảnh và huyền phù thô.

Huyền phù thô xuất hiện trong quá trình đun sôi dịch đường với houblon và

phần lớn giử lại trong thiết bị tách bả hoa, phần còn lại được kết tủa khi làm lạnh.

Huyền phù mảnh sinh ra trong quá trình làm lạnh dịch đường. khi có một số

chất hòa tan trở thành chất không hòa tan và tạo chất kết tủa. Các huyền phù mảnh cản

trở quá trình sinh lý và sinh hóa của nấm men về sau. Mặc khác, nó làm cho bia có vi

28

đắng, làm giảm độ bền hoa lý của bia.

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

 Sự bay hơi nước:

Khi làm lạnh dịch đường có một lượng nước nhất định bay hơi. Do đó thể tích

của dịch lên men sẻ giảm và nồng độ chất khô tăng. Nếu thiết bị kín thì nồng độ chất

khô tăng khoảng 0,1%, nếu thiết bị hở thì nồng độ chất khô có thể tăng 0,4-1m2%.

1.3.8 Lên men [1], [5]

 Mục đích:

Chuyển hóa dịch đường thành bia dưới tác dụng của nấm men thông qua hoạt động

sống của chúng.

 Qúa trình lên men được thực hiện qua hai giai đoạn:

1.3.8.1 Lên men chính [1], [5]

Quá trình lên men chính là quá trình chuyên hóa các chất đường và destrin có

phân tử lượng thấp thành C2H5OH, CO2 và một số chất hữu cơ khác nhờ tác dụng của

nấm men.

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + Q

Các sản phẩm phụ (các ester, acid hữu cơ, rượu bậc cao, aldehyde, glycerin, …) đi

vào thành phần của dịch lên men. Một số thành phần hòa tan đã bị lắng xuống và hòa

tan cùng với sinh khối của nấm men. Sau khi cấy giống nấm men vào nước nha, bắt

đầu tính thời gian lên men. Có thể chia quá trình lên men chính làm 4 giai đoạn. Giai

đoạn 1 (khoảng 2 ngày đầu): nấm men bắt đầu nảy chồi và, phát triển mạnh dần và sinh

khối tăng cực đại. Giai đoạn 2 (2 ngày kế tiếp): sự lên men chuyển từ hiếu khí (để tăng

sinh khối nấm men) sang lên men kỵ khí (tạo CO2 và ethanol). Giai đoạn 3 (2-3 ngày

tiếp theo), là thời kì lên men mạnh nhất. Giai đoạn 4 ( 1-2 ngày cuối cùng của giai đoạn

lên men chính): sinh khối nấm men, cùng thành phần keo tụ của protein, tanin, nhựa

29

đắng houblon, …lắng xuống đáy thùng lên men.

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

1.3.8.2 Lên men phụ [1], [5]

Là giai đoạn lên men lượng đường còn lại ( chủ yếu là maltose), bảo hòa CO2, cho

bia, ổn định hương vị, độ trong sản phẩm. đồng thời thực hiện quá trình chín của bia,

đồng thời đưa môi trường về nhiệt độ thấp để hạn chế sự xâm nhập của vi sinh vật lạ.

Thời gian lên men phụ khoảng 15-35 ngày

Cả hai quá trình lên men chính và phụ được thực hiện trong cùng một thiết bị tank

outdoor (TOD).

 Phương pháp thực hiện:

 Tiến hành lên men chính :

Lên men trong thiết bị hình trụ bằng inox, đáy và nắp hình chỏm cầu. Dịch đường

sau khi làm lạnh được chuyển vào thùng lên men. Dịch nấm men giống được chuyển

vào thùng lên men theo luồng dịch đường tạo điều kiện cho nấm men tiếp xúc với môi

trường và nhanh bước vào giai đoạn lên men đầu.

Trong quá trình lên men chính, nhiệt độ được thực hiện ở 8-100C nhờ vào sự làm

lạnh của các tác nhân cồn. Bồn lên men được phân làm 3 vùng, giúp tạo sự đối lưu

nhiệt khi cần thiết mà không cần hệ thống khuấy trộn.

CO2 sinh ra trong quá trình lên men sẻ hòa tan vào bia non một phần. Độ hòa

tan của CO2 vào bia non sẻ tăng khi nhiệt độ giảm. Do đó để bảo đảm lượng CO2 hòa

tan trong bia nhiều thì nhiệt độ thời kì cuối của quá trình lên men hạ xuống còn khoảng

50C, hàm lượng CO2 trong bia non sẻ đạt 0.1%.

Thời gian lên men chính phụ thuộc vào nồng độ dịch lên men ban đầu và nhiệt

độ lên men, thường khoảng 6-8 ngày. Lên men chính được xem là kết thúc khi chất

chiết trong dịch lên men giảm đi từ khoảng 0.2%/ ngày đêm.

 Tiến hành lên men phụ:

Các quá trình sinh lý, hóa sinh, hóa lý xảy ra hoàn toàn giống như ở giai đoạn lên

30

men chính nhưng với tốc độ chậm hơn, do nhiệt độ môi trường hạ thấp.

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

Nhiệt độ lên men phụ khoảng 0,5-20C, áp suất dư khoảng 0,5-1,8at. Sau khi lên

men được 24-48 h bắt đầu xả men ( cho đến hết len men).

Trong quá trình lên men phụ xảy ra quá trình oxy hóa khử một số thành phần

của bia như andehyte, acid, các loại rượu, các chất màu, diaxetyl… đồng thời giữa

chúng có các phản ứng về mặt hóa học, góp phần tạo nên hương vị của bia.

Trong quá trình này một số nấm men bị chết và tự phân hủy bởi các enzyme

protease có sẳn trong tế bào nấm men. Sản phẩn tự phân là các peptid, các acid amin,

và một vài thành phần của acid nucleic. Chính các sản phẩm tự phân này có ảnh hưởng

rất nhiều đến chất lượng của bia.

Quá trình lên men phụ thực hiện từ 18-20 ngày.

1.3.9 Lọc [1]

Quá trình này nhằm tách cặn lơ lửng, tách các tế bào nấm men sống và đã chết

trong bia để tăng giá trị cơ học, ổn định thành phần cơ học, làm tăng độ bền sinh học

của bia. Dịch sau khi lọc có màu vàng trong suốt. Nhiệt độ tiến hành lọc bia khoảng 0 –

20 C. Ở nhiệt độ này các cặn rắn kết khối làm tăng hiệu quả lọc.

 Mục đích:

Để loại các hạt nhỏ bé như tế bào nấm men, protein, các chất kết tủa từ

houblon…làm bia đạt được độ trong cần thiết, tăng độ bền keo, độ bền sinh học cho

sản phẩm.

 Cách tiến hành:

+ Bia được lọc bằng thiết bị lọc với chất trợ lọc là bột diatomit.

+ Đầu tiên, bột diatomit được trộn với nước vô trùng theo ti lệ nhất định và tạo thành

một dung dịch huyền phù. Sau đó, dung dịch huyền phù được bơm vào máy lọc ép để

tạo một lớp diatomit trên vải lọc. tiếp theo, bia được lọc qua lớp diatomit này. Nếu bia

đi ra còn đục thì phải bơm ngược trở lại thùng phối liệu, bia trong được đưa vào thùng

31

chứa. Áp suất lọc của thiết bị là 1,2-1,3at.

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

1.3.10 Bia sản phẩm [5]

1.3.10.1 Bia BIGMAN đóng chai thủy tinh [5]

Bão hòa CO2 [5]

 Mục đích:

Bảo hòa CO2 để bia hàm lượng CO2 cần thiết nhằm tăng chất lượng cảm quan,

của sản phẩm, đồng thời chống oxi hóa, chống kết lắng và tạo môi trường tốt để

bảo quản bia.

 Phương pháp thực hiện

Sau khi lọc bia xong nhiệt độ của bia tăng lên 7 – 80C, cho nên thùng chứa bia để

nạp CO2 phải có hệ thống nước muối bao quanh nhằm hạ nhiệt độ của bia non xuống 0

– 10C để CO2 được bia hấp thu tốt. Bia được bơm vào thùng thép không rỉ dầy, chụi lực

theo đường ống từ dưới để tránh sủi bọt, đến khi bia chiếm 80% thể tích thùng. Khi đã

bơm xong, đóng các van lại, mở van nạp CO2 vào thùng, CO2 trước khi đưa vào thùng

đã được xử lí qua bình chứa KMnO4 0,1%, bình chứa bong và than hoạt tính, áp suất

nạp CO2 là 4 – 5kg/cm3. Thời gian tăng áp lực khoảng 15 – 30 phút giữ áp suất này

trong vòng 12 giờ. Để lượng CO2 nạp được tối đa người ta tiến hành nạp 2 – 3 lần. Bia

sau khi bảo hòa, CO2 cần phải đạt hàm lượng CO2 khoảng 3.5g/l.

Thanh trùng bia [5]

Trong bia thành phẩm, sản xuất theo phương pháp thông thường, luôn luôn chứa ít,

nhiều các tế bào còn sống, bao gồm các nấm men thuần chủng và các vi sinh vật lạ

khác. Một số loại vi sinh vật ngoại lai như vi khuẩn axetic, một số mấm sợi, vi khuẩn

thuộc nhóm coli và nhiều loại khác không thể phát triển được trong bia. Nguyên nhân

là vì trong đó không có oxy, lại có hàm lượng etylic đáng kể, có mặt các chất đắng và

pH cũng tương đối thấp. Nấm men , kể cả mấm men giống và một số loài men dại, vi

khuẩn lactic thuộc nhóm sarcina và một số khác dễ dàng phát triển trong bia. Khi có

32

điều kiện , như có mặt O2 .

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

Thanh trùng là phương pháp làm ức chế, tiêu diệt các vi sinh vật, nấm sợi, nấm men

còn sót lại. Nhiệt độ thanh trùng là 70-720 C. Nhưng thanh trùng bia có thể dẫn đến sự

thay đổi bất lợi cho hương, vị và màu sắc của sản phẩm. Ngay sau khi thanh trùng,

những sự thay đổi đó rất khó khăn nhận ra, nhưng sau thời gian bảo quản dài thì chúng

lộ rõ. Ngoài ra thanh trùng bia cũng dẫn đến tạo đục dạng keo cho sản phâm. Vấn đề

này phụ thuộc vào thành phần protein còn sót của bia, nhiệt độ thời gian đun nóng.

Protein là chất cao phân tử là những thủ phạm chính gây đục dạng keo trong giai đoạn

thanh trùng bia. Ở một mức độ nào đó, các hợp chất polyphenol ngưng tụ cũng góp

phần vào việc làm hỏng bia. Khi trong bia có mặt đồng thời 2 thành phần này, chúng

dễ dàng tạo nên kết tủa.

Để loại trừ hoặc làm giảm bớt các hậu quả ảnh hưởng đến chất lượng bia thành

phẩm do quá trình thanh trùng gây ra, thì bia phải được sản xuất theo chế độ công nghệ

nghiêm ngặt. Điều cần thiết trước nhất là ở giai đoạn sản xuất dịch đường; quá trình

đường hóa và thủy phân cần đạt mức sâu và hoàn toàn. Lên men chính, lên men phụ và

tàng trữ bia phải tiến hành ở nhiêt độ thấp và phải kéo dài thời gian đủ mức cần thiết.

Tiến hành lọc bia hai lần và làm lạnh sâu (đến 0 độ C) trước khi lọc, thực hiện quá

trình này trong hệ thống kín tránh tiếp xúc với oxy là những giải pháp bắt buộc thực

hiện. Ngoài những vấn đề nêu trên, bia cần phải được làm ổn định thành phần bằng

cách xử lý với các chất hấp phụ, các chất kết lắng, các chế phẩm enzyme protease và

các chất chống oxy hóa.

 Mục đích thanh trùng:

+ Tiêu diệt hoặc làm ức chế các vi sinh vật, nấm men còn sót lại và các vi sinh vật

chiụ nhiệt.

+ Tăng độ bền cho bia

 Cách thực hiện:

+ Thiết bị thanh trùng được sử dụng là thiết bị turnel phun tự động.

33

+ Chế độ thanh trùng: 70-720 C thời gian khoảng 30 giây.

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

Chiết bia vào chai [5]

Có vai trò quan trọng, cần bảo đảm không làm tổn thất bia, toàn bộ các chai đều

phải được rót đủ số lượng, tránh tạp nhiễm vi sinh vật, sự xâm nhập của oxy, sự tổn

thất CO2 .

Chai chiết bia được dùng là các chai thủy tinh màu xanh nhạt, hoặc màu cà phê

Thành của chai phải nhẵn, độ dầy của vỏ phải đồng đều, không được phép có các bong

bóng khí. Đáy của chai phải bằng hoặc lõm. Yêu cầu quan trọng đối chai là chụi được

áp suất cao, cực đại là 10 kg/cm2 ở nhiệt độ 100 độ C.

Chai dùng để chiết bia có thể tích rất khác nhau, thông thường là 0.33, 0,5 , 0,7

lít.

Hình 1.7: Màu sắc các loại bia chai thủy tinh

Bia được chiết vào chai bởi máy chiết bia.

34

Hình 1.8: : Máy chiết, đóng nắp bia chai.

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

1.3.10.2 Bia tươi [5]

Sau khi lọc thì bia tươi được chiết tại tank vào những bock 30 hoặc 50 lít.

1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bia [1], [2], [4], [5], [6]

1.4.1 Chất lượng và vai trò của nguyên liệu [1], [2], [4], [5], [6]

1.4.1.1 Malt đai mạch [2], [4], [5], [6]

- Malt là nguyên liệu chính không thể thiếu được trong công nghệ sản xuất bia,

là một trong những nguyên liệu quan trọng có vai trò quyết định đến chất lượng

của bia thành phẩm. Malt cung cấp vừa enzyme, vừa cơ chất cho quá trình

đường hóa, tạo đường là cơ chất cho quá trình lên men etylic tiếp theo. Ngoài ra,

malt có nguồn protein quan trọng trong việc hình thành vị, ổn định bọt, cho sản

phẩm bia sau này.

- Malt chứa lượng enzyme khá lớn đặc biệt là amylase. Do đó trong quá trình

nấu bia các enzyme này sẽ thủy phân tinh bột thành đường cho quá trình lên

men etylic sau này. Ngoài ra Malt còn chứa một lượng lớn vitamin nhóm B cần

thiết cho quá trình sản sinh nấm men.

Malt là một loại bán thành phẩm nhưng rất giàu chất dinh dưỡng: chứa 16 –

18% các chất có trọng lượng phân tử thấp dễ hòa tan, chủ yếu là đường đơn,

dextrin bậc thấp, các acid amin, các chất khoáng, các nhóm vitamin và đặc biệt

có hệ enzyme phong phú,chủ yếu là protease và amylase.

- Loại malt công ty Vinaken đang sử dụng để sản xuất bia nhập từ các nước

như: pháp , Đức, …

 Quy trình sản xuất malt:

Bằng cách ngâm hạt lúa mạch vào trong nước, cho phép chúng nảy mầm đến

một giai đoạn nhất định và sau đó làm khô hạt đã nảy mầm trong các lò sấy để thu

được hạt ngũ cốc đã mạch nha hóa (malt). Mục tiêu chủ yếu của quy trình này giúp

hoạt hoá, tích luỹ về khối lượng và hoạt lực của hệ enzyme trong đại mạch. Hệ enzym

35

này giúp chuyển hóa tinh bột trong hạt thành đường hoà tan bền vững vào nước tham

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

gia vào quá trình lên men. Thời gian và nhiệt độ sấy khác nhau được áp dụng để tạo ra

các màu malt khác nhau từ cùng một loại ngũ cốc. Các loại mạch nha sẫm màu hơn sẽ

sản xuất ra bia sẫm màu hơn.

Đại mạch

Nước

Ngâm/ làm uớt

Ươm mầm

Sấy

Tách mầm, rễ malt

Rễ, mầm

Malt

Quy trình sản xuất malt:

Hình 1.9: Quy trình sản xuất malt.

- Ngâm đại mạch:

Hàm lượng ẩm trong hạt có được là tối thiểu, chỉ đủ để duy trì sự sống “tỉnh” của

phôi mầm, chứ không đủ để phôi mần phát triển, hạt nẩy mầm tốt , hạt cần hút thêm

một lượng nước từ môi trường. sự chuyển biến từ hạt đại mạch thành malt là kết

quả của những quá trình sinh hóa và các quá trình khác xảy ra trong hạt. Do vậy

ngâm đại mạch là quá trình đầu tiên và rất quan trọng, nó ảnh hưởng đến thời gian

ươn mầm và hao phí chất khô trong quá trình sản xuất malt, do đó ảnh hưởng đến

36

quá trình thành phẩm của malt.

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

+ Mục đích của quá trình ngâm:

Ngâm hạt đại mạch nhằm cung cấp nhằm cung cấp một lượng nước tự do từ môi

trường ngoài, tạo điều liện cho phôi mầm phát triển ở điều kiện nhiệt độ, độ ẫm

thuận lợi, các hệ enzyme có sẵn trong hạt từ trảng thái “tĩnh” sẻ trở về trạng thái

“động” và tham gia vào quá trình phá vở các hợp chất hữu cơ ở dạng đại phân tử

(polyme) như: tinh bột, pentoza, protein …tạo ra hợp chất dinh dưỡng hòa tan đễ

nuôi phôi phát triển.

+ Các biến đổi quá trình ngâm

Lượng nước tự do thẩm tích vào bên trong hạt lam cho thể tích , khối lượng hạt

tăng lên , hạt mềm hơn và dễ thủy phân hơn. Nhũng chất trong hạt sẽ dễ dàng hòa

tan và được vận chuyển đến cung cấp cho cơ quan phôi mầm, từ đó phôi mầm sẽ từ

từ phát triển. Đồng thời, ở điều kiện nhiệt độ, dộ ẩm, pH thuận lợi thì các hệ en zym

có trong hạt o trạng thái “tĩnh” sẽ chuyển dần sang trạng thái “động” và bắt đầu

tham gia vào quá trình phá vỡ các hợp chất hữu cơ. Trừ ở dạng đại phân tử

(polymer) như tinh bột, protein, pentozan,… tạo ra những chất hòa tan để nuôi mầm

phát triển.

+ Các yếu tố ảnh hưởng:

Ảnh hưởng nhiệt cùa nước ngâm: trong một giới hạn nhất định nếu nhiệt độ nước

ngâm càng tăng thì tốc độ hút nước càng nhanh và ngược lại. Nhiệt độ tối ưu của

nước ngâm đại mạch là 10- 120C, nếu nhiệt độ thấp hơn 100C thi mầm sẽ phát triển

rất yếu, còn nếu nhiệt độ lớn hơn 150C thì lại làm cho các vsv gay thối (chủ yếu)

phát triển mạnh, dồng thời sự hô hấp của hạt cùng các quá trình sinh–hóa trong hạt

tăng nhanh thất thường, do đó làm giảm khả năng nảy mầm của hạt.

Ảnh hưởng của OXI trong nước ngâm: tùy thuộc vào kích thước hạt và thông

thoáng nhân tạo đối với nước ngâm và mà có ảnh hưởng khác nhau tới thời gian

ngâm. Ở giai đoạn đầu của quá trình ngâm trong nước, thì OXI là cường độ ảnh

37

hưởng đến quá trình hô hấp, giúp giải phóng năng lượng cần thiết cho quá trình

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

phát triển của mầm. Do đó việc cung cấp OXI cho nước ngâm càng đầy đủ và đều

đặn thì sự hút nước của hạt càng thuận lợi, đồng thời sự phát triển của mầm cũng

đều hơn.

Ảnh hưởng của thành phần hóa học và cấu trúc của các thành phần khác trong

hạt: bản thân của thành phần hóa học của nước ngâm cũng ảnh hưởng trực tiếp đến

vận tốc hút nước của hạt . Thực tế, cho thấy sự thay đổi của thành phần hóa học

trong hạt đại mạch trong khi ngâm là không đáng kê, một phần glucid bi tôn thất

cho quá trình hô hấp của hạt, một lượng nhỏ của các chất khuếch tán vào nước

ngâm như đường, chất khoáng, pentozan, … tổng trọng lượng tổn thất này khoảng

1% chất khô. Thông thường nước ngâm có PH nghiên về acid thì dễ hòa tan các

thành phần tannin hoặc chất đắng trong vỏ malt, gây ảnh hưởng xấu đến mùi vị,

màu sắc của bia sau này. Để hạn chế điều này đôi khi người ta dung nước hơi kiềm,

trong hạt đại mạch cũng có một số chất kiềm hãm hệ enzyme hô hấp, nó sẻ làm

giảm khả năng hô hấp của hạt và làm yếu quá trình nẩy mầm, đó là sắc tố vàng

acid-flavonic. Tùy theo từng loại malt mà có mức độ ngâm khác nhau: đối với malt

vàng thường có Wcb = 42-44%, đối với malt đen thì Wcb = 45-47%.

- Phương pháp ngâm:

Phương pháp ngâm tưới phun: đây là phương pháp ngâm tốt nhất hiện nay.

Bằng phương pháp này ta có thể cung cấp liên tục, đầy đủ và đều lượng OXI cần

thiết cgo hạt. Thật chất của phương pháp này là: hạt trước khi ngâm được rửa sơ bộ

ở những thùng riêng, sau đó được đổ xuống màng lưới chuyển động thành từng lớp

màng dày, màng lưới liên tục đi qua những vòi phun nước kiêu hoa sen, hạt được

tưới liên tục và bảo hòa OXI giống như sương, cứ như vậy liên tục cho đến khi đạt

độ ẩm cần thiết. Bằng phương pháp này, nếu ngâm ở 10-120C thì chỉ mất 48h, đồng

thời mầm phát trine nhanh và mạnh, sau khi ngâm có khoảng 70% hạt đã nứt mầm,

malt thu được chứa nhiều chất N hòa tan, đồng thời độ hoạt động của amylase và

38

protease rất mạnh.

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

o Ươm mầm:

Khi hạt đại mạch qua quá trình ngâm đã đạt đến độ ẩm cân bằng cần thiết cho sự

lên mầm sẻ có những chuyển biến hóa – lý, sinh – hóa. Khi đó nếu các điều kiện về

nhiệt độ, độ ẩm và OXI đầy đủ thì phôi sẻ nẩy mầm và phát triển nhanh. Có thể nói

giai đoạn ươm mầm là giai đoạn quan trong nhất đê biến đôi hạt đai mạch thành malt.

- Ươm mầm đại mạch trong công nghệ sản xuất bia nhằm mục đích:

+ Tạo và duy trì điều kiện thuận lợi để hệ enzyme thủy phân tăng trưởng về khối

lượng và cường lực xúc tác. Giải phóng chúng khỏi trạng thái liên kết tạo điều kiện cho

chúng phân cắt một lượng các chất cao phân tử thành các sản phẩm phân tử thấp. Đồng

thời phá vở thành tế bào là m cho hạt “mềm” ra tạo nên nhiều sự biến đổi cơ lý, hóa lý,

hóa học trong thành phần hạt đại mạch.

- Trong thời gian ươm mầm hạt đại mạch sẻ xảy ra những biến đổi sau:

+ Biến đôi sinh lý: sự phát triễn của phôi mầm liên quan đến sự hô hấp và quá trình

tông hợp nên những chất mới.

+ Biến đôi sinh hóa: những phản ứng thủy phân các chất dự trử trong nội nhủ liên

quan tới các enzyme.

+ Biến đổi hóa học: là tác dụng tương hổ của những sản phẩm sau thủy phân chất

dự trử cùng những hơp chất hòa tan của hạt, từ đó hình thành nên hương vị cảu malt.

+ Biến đổi vật lý: là sự vận chuyển qua lại của các chất hòa tan (dinh dưỡng) giữa

nội nhủ và phôi mầm

- Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ươm mầm:

+ Trong thời gian ươm mầm cần có sự kiểm soát chặt chẻ các yếu tố môi trường,

đặc biệt là oxi, độ ẩm và nhiệt độ nhằm khống chế tổi thiêu của mầm và lá, đồng thời

phải lại hoạt hóa tối đa các hệ enzyme và tổng hợp các hệ enzyme mới. Chúng tác động

mạnh đến các biến đôi sinh hóa trong nội nhủ, như vậy sẻ thu được malt có độ phân

39

giải cao, rất có lợi cho các công nghệ tiếp theo.

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

+ Nhiệt độ và thời gian ươm mầm: nhiệt độ đóng vai trò quan trọng, ảnh hưởng

trực tiếp đến biến động enzyme trong quá trình ươm mầm, trong quá trình nảy mầm.

Nhiệt độ cực đại cho sản xuất malt vàng là 18-20 độ C, còn malt đen là 22-25 độ C.

Thời gian ươm mầm phụ thuộc vào nhiệt độ ươm mầm. Bình thường thời gian ươm

mầm của malt vàng là 6-8 ngày. còn malt đen là 7-9 ngày. Sauk hi ươm mầm xong

phải đạt được 75% số lượng hạt.

- Các hệ enzyme trong hạt trong giai đoạn ươm mầm:

+ Hệ enzyme oxi hóa – khử: gồm các enzyme như oxydase, perosidase, catalase,

sacarase, và maltase.

+ Hệ thống enzyme sitase: sự hoạt động của enzyme này có ý nghĩa nhất định trong

quá trình ươm mầm, chúng là tập hợp cùa cenllulase, hemicenllulase và β glucosidase.

với sự hoạt động của enzyme cenllulase chúng sẽ tấn công vào những tế tào cenllulose

nằm trong màng ngăn giữa nội nhủ và vỏ trấu đê tạo ra những sản phẩm đồng dạng với

dextrin. Độ hoạt động của enzyme này tăng từ từ cho đến ngày thứ 7 với PH tối ưu là 5

và nhiệt độ tối ưu là 40 độ C . Với sự hoạt động của enzyme hemicenllulase nằm trong

vỏ quả, từ đó tạo nên những sản phẩm monosaccharide như glucose hoạt pentose trong

hạt malt, thường thì hoạt tính của enzyme này tăng mạnh từ ngày thứ 5-7, với điều kiện

PH tối ưu là 4.1 và nhiệt độ tối ưu là 40-50 độ C. Enzyme β glucosidase thường có

trong lớp alorong của hạt đại mạch. Khi nó được hoạt hóa thì nó sẻ tấn công vào các

hợp chất dạng gôm của màng alorong, tạo ra sản phẩm hecxose và pentose với điều

kiện PH tối ưu là 4.4 và nhiệt độ là 37-40 độ C. tổng hoạt động của hệ thống enzyme

sitase trong quá trình ươm mầm làm thay đổi lớp vỏ ngăn cách giửa vỏ trấu và nội nhủ.

+ Hệ enzyme amylase: hệ enzyme này gồm có α amylase và β amylase và

amilophostase, phần lớn chúng tập trung ở phôi mầm và một ít phân bố ở nội nhủ. Hoạt

tính của α amylase bắt đầu tăng mạnh ở giai đoạn đầu của quá trình ươm mầm, đặc biệt

mạnh sau ngày thứ 3-4. Cơ chất mà nó tác động lên đó là tinh bột và destrin tận cùng

40

trong hạt malt, enzyme nay hoạt động tốt ở PH tối ưu 5.8 và nhiệt độ tối ưu là 72-76 độ

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

C. Enzyme β amylase thường tồn tại trong hạt đại mạch chin ở dạng liên kết cũng như

ở dạng tự do. Trong quá trình ươm mầm hoạt tính sẻ tăng dần và đều trong 7-8 ngày.

với sự tham gia của enzyme này tinh bột hạt đại mạch sẻ bị cắt thành maltose và

destrin với PH tối ưu là 5.5-5.8 và nhiệt độ tối ưu là 55-60 độ C. Enzyme

amilophostase không có trong hạt đại mạch chín. Nhưng enzyme này được hình thành

ở ngày thứ 2 của quá trình ươm mầm, sau 8 ngày sẻ đạt cực đại. cơ chất tác dụng của

nó là tinh bột đại mạch giải phóng ra đường maltose và phosphoric trong hạt malt.

+ Hệ enzyme protease: trong hạt đại mạch, toàn bộ hệ thống enzyme này ở trạng

thái liên kết, hầu như không hoạt động. Song, khi chuyển sang giai đoạn ươm mầm

thì hoạt tính của hệ enzyme protease tăng nhanh, và thường đạt cực đại sau ngày

thứ năm của quá trình ươm mầm. Điều kiện nhiệt độ tối ưu của quá trình này là 45-

50 độ C, và PH tối ưu là 7.3-8.0. Như vậy, các điều kiện nhiệt độ và PH ở quá trình

ươm mầm nói chung không thuận lợi cho hệ enzyme này hoạt động.

- Phương pháp ươm mầm:

+ Hiện nay, trên thế giới có nhiều phương pháp ươm mầm theo phương pháp

ươm mầm thông gió, tùy thuộc vào mỗi nơi mà lựa chọn phương pháp khác nhau.

+ Về nguyên tắc: ươm mầm theo phương pháp thông gió tiến hành bằng cách

thổi luồng khí đã được điều hòa (nhiệt độ, độ ẩm) trực tiếp vào lớp hạt. không khí

sau khi qua bộ phận điều hòa sẽ được làm sạch bụi, vi sinh vật, nhiệt độ được làm

thấp hơn so với nhiệt độ trong lớp malt từ 2-3 độ và độ ẩm bão hòa hơi nước đạt

98-100%. Nhờ không khí được thổi qua lớp malt từ dưới lên trên tuần hoàn, liên tục

mà malt được ươm trong điều kiện oxy, nhiệt độ, và độ ẩm thích hợp, kết quả là

malt luôn có kết quả ổn định và ta có thể kiểm soát được các yêu cầu chất lượng

41

của malt.

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

Sấy malt:

Sấy malt tươi là giai đoạn cuối cùng của malt hóa đại mạch, đây là quá trình

công nghệ cần thiết nhằm thu nhận được malt thành phẩm có đầy đủ về tính chất và

chất lượng.

Sấy malt tươi nhằm mục đích: malt tươi luôn có một lượng ẩm khá lớn (W=40%),

trong khi chấm dứt sớm sự phát triển của hạt malt ( sự phát triển của chồi và rễ) để

hạn chế tối đa sự tổn thất chất khô của hạt, giúp cho sự vận chuyển và đi xa không

làm ảnh hưởng đến chất lượng của malt, do đó tiến hành sấy malt tươi. Tuy nhiên để

việc sấy malt tươi đạt hiệu quả cần phải nhận thức rõ mục đích cần đạt đến là:

+ Tách triệt để độ ẩm tự do trong malt.

+ Bảo quản được hoạt tính trong malt.

+ Thông qua chế độ sấy khác nhau, ta thu được những loại malt có nhu cầu chất

lượng khác nhau đê đáp ứng cho việc sản xuất ra các loại bia chất lượng khác nhau.

+ Diển ra một loạt các quá trình tạo hương, vị và tăng cường tạo màu của sản phẩm.

Quan trọng nhất là trong sấy malt là tạo melanoidin – một hỗn hợp bao gồm nhiều

hợp chất, là yếu tố chi phối chất lượng bia vàng và là nhân tố quyết định màu sắc,

hương vị và khả năng tạo bọt của bia đen.

_ Các giai đoạn trong quá trình sấy malt tươi

+ Giai đoạn sinh lý: ở giai đoạn này nhiệt độ sấy sẽ tăng dần lên 45 độ C, hàm lượng

nước trong hạt sẽ hạ dần về khoảng 30%. Điều kiện độ ẩm và nhiệt độ như vậy sẽ rất

phù hợp cho điều kiện sinh lý cảu hạt mầm, đồng thời một số enzyme thủy phân cũng

bắt đầu hoạt hóa trở lại, tác động đến nội nhủ làm cho mầm tăng thêm một ít đường

và acid amin.

+ Giai đoạn sinh hóa: giai đoạn này nhiệt sấy malt tăng dần từ 45-70 độ C. Các biến

đổi sinh lý bắt đầu dừng lại, các enzyme thủy phân vẫn hoạt đông song yếu dần, đặc

42

biệt là đối với malt vàng vì lúc này độ ẩm trong malt đã hạ về 10%. Tuy nhiên đối

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

với malt đen thì độ ẩm ở giai đoạn này mới hạ về 20-30%, cùng với nhiệt độ 45-70

độ C rất thích hợp cho enzyme hoạt động tốt. Do vậy, sự phân hủy nội chất của malt

đen thường sâu xa và dẫn đến hàm lượng đường và acid amin cao hơn malt vàng.

+ Giai đoạn hóa học: giai đoạn này nhiệt độ tăng khoảng 78-105 độ C. Khi nhiệt độ

>70 độ C, các quá trình tác động của enzyme bị hấp thụ bởi các các chất keo của hạt

malt, trở về trạng thái “ nghĩ tĩnh”. Một số enzyme kém chiệu nhiệt sẽ biến tính như:

pectindase, sitase, phytase, …Do tăng dần nhiệt lên cao, hàm lượng nước trong malt

sẽ giảm tối thiểu, khi đó trong hạt malt sẽ xảy ra các biến đổi hóa học chủ yếu là tạo

nên các hợp chất mùa, mùi thơm và vị đặc trưng của malt. Phản ứng hóa học đặc

trưng là phản ứng là phản ưng tạo thành các sản phẩm melanoidin. Vai trò của các

hợp các hợp chất melanoidin là rất lớn trong công nghệ sản xuất bia. Chúng tạo cho

bia có màu và mùi thơm đặc biệt, do có khả năng hoạt động về mặt mạnh nên chúng

có khả năng tạo bọt tốt. Chúng còn đóng vai trò bảo vệ các chất keo, ngăn cản sự kết

tủa của các chất keo không bền vững (như protein). Ngoai ra chúng còn có khả năng

khử mạnh làm tăng tính bền vững của bia, chống lại hiện tượng đục bia do oxy hóa.

Vì lượng melanoidin trong bia đen nhiều hơn do vậy tính chất này được thể hiện

trong bai đen được thê hiện nhiều hơn trong bia vàng.

Trong thành phần hóa học của rễ malt chứa nhiều hợp chất thuộc nhóm acid

alkaloid. Nếu hợp chất này tồn tại trong bia thì nó sẽ gây ra những vị đắng khó chịu.

Mặt khác một số thành phần trong rễ malt là nguyên nhân gây nên nhiều rượu bậc

cao trong quá trình lên men bia, đồng thời loại bỏ sự hút ẩm, ngăn ngừa sự hút ẩm trở

lại sau khi sấy.

Quá trình tách mầm được tiến hành ngay sau khi malt vùa ra khỏi lò sấy. Lúc

này mầm và rễ ở trạng thái khô, dòn, rất dễ gãy nếu đê nguội mầm sẽ hút âm trở lại,

43

trở nên dai và khó tách hạt malt …

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

 Bảo quản malt:

Malt khô sau khi tách mầm, rễ cần được bảo quản ở nhiệt độ thấp (<20 độ C),

thoáng và thông khí khô. Thời gian bảo quản tối thiểu là 4 tuần và tối đa là 2 năm.

Phải theo dõi thường xuyên và nhiệt độ và không khí trong kho đê theo dõi biến đổi

chất lượng malt trong thời gian bảo quản.

 Thành phần hóa học của malt (tính theo phần % chất khô):

Thành phần hóa học của chúng rất phức tạp, phụ thuộc vào giống đại mạch, đất

đai, khí hậu, kỹ thuật canh tác, kể cả từ hạt đại mạch chuyển thành malt.

Thành phần hóa học của malt (theo chất khô) như sau:

Bảng 1.4: Thành phần hóa học của malt [2]

Thành phần % chất khô Thành phần % chất khô

Các chất chứa Tinh bột 58 10 nitơ

Chất béo 2,5 4 Đường khử

Đường Chất khoáng 2,5 5 saccharose

Nitơ formol 0,7 – 1 1 Protein hòa tan

Chất chứa nitơ Pentose không tan 2.5 9 không đông tụ và hexose

6 Cellulose

Ngoài ra malt còn chứa một ít chất inzoit, chất màu, chất đắng, tannin...Ngoài hệ

enzyme amylase, potease, malt, còn chứa enzyme pectinase, xitase...

Sau đây là một số thành phần quan trọng nhất của malt trong công nghệ sản xuất

bia

44

Nước (thủy phần)

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

Nước có ảnh hưởng lớn đến quá trình vận chuyển và bảo quản hạt,khi hạt có

hàm ẩm cao làm cho quá trình hô hấp và tự bốc nóng của hạt sẽ tăng là nhân tố làm tổn

hao chất khô, hạt bị nẩy nầm, hoặc hư thối trong quá trình bảo quản. Hạt được bảo

quàn an toàn khi độ ẩm ≤ 10%.

 Glucid

Gồm 4 nhóm

Monosaccharid: bao gồm glucose, fructose với công thức tổng quát C6H12O6 và

xitose C5H10O5 .

Disacharid: chủ yếu là sacharose và mantose với công thức tổng quát C12H22O11 .

Trisacharid: đường rafinose

Poly sacharid: chiếm nhiều nhất trong thành phần glucid của hạt đại mạch, chủ

yếu là tinh bột, xenllulose, hemixellulose, pentose, amilase và các hợp chất dạng keo.

Trong đó tinh bột và hemixelluloza có vai trò quan trọng trong sản xuất bia.

 Tinh bột

Là cấu tử chiếm vị trí số một về khối lượng cũng như y nghĩa trong công nghệ

sản xuất bia., chiếm hơn một nửa khối lượng chất khô của hạt đại mạch, có chủng

giống chứa lên đến 70% tinh bột.

Trong công nghệ sản xuất bia tinh bột có 2 chức năng

Là nguốn thức ăn dự trữ cho phôi hạt.

Nguồn cung cấp chất hòa tan cho dịch đường trước lúc lên men

Tinh bột được phân bố chủ yếu ở nội nhủ và một phần ít ở phôi, tồn tại dưới

dạng những khối lập thể, kích thước khá bé ( hạt tinh bôt)

 Xellulose

Được phân bố chủ yếu ở lớp vỏ trấu, chiếm khoảng 20% chất khô của vỏ.

Xelluloza không tan trong nước, không thay đổi thành phần cấu trúc và đóng một vai

trò đặc biệt quan trọng trong quá trình lọc dịch đường

45

 Hemixellulose

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

Là thành phần chủ yếu tạo nên thành tế bào và là một phức hệ gồm pentozan,

hexozan và acid uronic. Hemixellulose bị thủy phân tạo thành hexose và pentose dười

tác dụng của enzyme sitaza. Các đường đơn trên dễ hòa tan vào dịch đường tạo thành

chất chiết là nguồn dinh dưỡng quan trọng cho nấm men phát triển

Các hợp chất pectin và chất dạng keo

Các hợp chất pectin được phân bố ở thành tế bào ra màng trung gian chiếm

nhiều nhất là protopectin

Peptin và các chất dạng keo khi hòa tan vào nước nóng thì tạo thành dung dịch

có độ nhớt cao và vì chúng có bản chất là hydratcacbon nên khi bị thủy phân sẽ cho ra

đường đơn giản như galactose và xilose.

Sự tồn tại của hai hợp chất này trong dịch đường, một mặt chúng làm tăng vị

ngọt đậm và có khả năng tạo và giữ bọt của bia thành phẩm, mặt khác chúng sẽ làm

cho dịch có độ nhớt cao, khó lọc

 Saccharid thấp phân tử

Hay còn gọi là saccharid đơn giản chủ yếu gồm một số đường đơn và đường

kép. Chiếm nhiều nhất trong nhóm này là sacharose (10,8% chất khô của hạt) được

phân bố nhiều ở phôi (5,5%).

 Các hợp chất chứa nitơ

Hàm lượng 9 – 11% so với lượng chất khô của hạt. Chúng góp phần tạo chất

lượng cho sản phẩm cuối cùng. Chúng tồn tại chủ yếu dưới dạng cao phân tử, một phần

nhỏ dưới dạng thấp phân tử để hòa tan và có tính chất khác với nhóm cao phân tử, và

có tên “phiprotit”

Protid: là chỉ số quan trọng thứ hai sau tinh bột để đánh giá xem lô hạt đó có đủ

tiêu chuẩn để sản xuất bia hay không. Nếu hàm lượng cao bia đục khó lọc trong khó

bảo quản, chất lượng cảm quan kém. Ngược lại nếu hàm lượng thấp, quá trình lên men

không triệt để, bia kém bọt, vị kém đậm đà. Hàm lượng protid tốt nhất 8 – 10%/ chất

46

khô.

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

Lớp aloron và phôi hạt: là khu vực phân bố nhiều protit nhất. Sự thủy phân

protid là một trong những quá trình quan trọng trong công nghệ sản xuất malt và bia,

đặc biệt nó là sản phẩm tạo thành do quá trình tương tác giữa các sản phẩm thủy phân

của các hợp phần trong nội nhũ, như tạo malenoid là yếu tố quyết định đến hương và vị

của bia đen

Khả năng tạo bọt cũng như độ bền keo của bọt bia phụ thuộc trước hết vào mức

độ thủy phân protid. Chúng được chia ra làm 2 nhóm:

Protid đơn giản hay còn gọi là protein có các đại diện tiêu biểu là levkozin,

edstin hodein và gluten. Trong suốt quá trình sản xuất malt - bia thì levkozin, edstin và

một phần nhỏ hodein hòa tan vào dịch đường và tồn tại trong bia, còn những cấu tử

khác thì kết lắng và thải ra ngoài

Protid phức tạp hay còn gọi là proteid là những hợp chất được tạo thành từ một

phân tử có bản chất là protein và một phân tử khác, có bản chất phi protein. Trong

nhóm này đại diện tiêu biểu là nucleoproteid, lipoproteid; và photphoproteid, chúng

kém hòa tan và hòa tan không bền vững song lại khó loại bỏ ra khỏi dịch đường

Phi protid gồm albumose, peptone, peptit, polypeptit, acid amin

Trong đó albumoza và pentone có vai trò lớn trong việc tạo và giữ bọt, đồng

thời làm tăng thêm hương vị đậm đà của bia. Song nếu hàm lượng albumose và

peptone cao nó lại làm giảm độ bền keo vì chính chúng là tác nhân gây đục

 Peptid

Là hổn hợp nhiều chất, phân tử chúng được tạo thành từ các gốc acid amin

nhưng số lượng ít. Chúng dễ hòa tan vào dịch đường và là một trong những thành phần

dinh dưỡng

 Acid amin tự do

Hàm lượng khoảng 0.1% so với lượng chất khô. Tuy số lượng ít song tác dụng

47

của chúng rất lớn; chúng là thành phần dinh dưỡng, cung cấp cho nấm men phát triển,

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

đồng thời là tác nhân chính tạo hợp chất melanoid tham gia vào việc giữ bọt và là

thành phần dinh dưỡng trong bia

 Các hợp chất không chứa nitơ

Gồm các hợp chất hữu cơ và vô cơ nhưng không chứa nitơ và hòa tan trong bia.

Khi được ly bằng nước, đại diện tiêu biểu của nhóm là polyphenol, chất đắng, fitin,

acid hữu cơ, vitamin và chất khoáng

Polyphenol tập trung chủ yếu trong vỏ hạt malt phần lớn những hợp chất hòa

tan, tồn tại trong bia đều là những dẫn xuất catechin (nhóm flavor noid) các hợp chất

này kết hợp với protid cao phân tử tạo phức chất dễ kết lắng, làm tăng độ bền keo của

sản phẩm. Đây là đặc tính có giá trị cao trong công nghệ sản xuất bia. Nhưng cũng

chính hợp chất này là nhân tố làm xấu đi hương vị đắng của bia

Polyphenol chủ yếu tập trung ở vỏ malt vì vậy rất dễ loại trừ, bằng cách ngâm

hạt trong môi trường kiềm nhẹ

Chất đắng và chất chát phụ thuộc vào nhóm lipoid; chính chúng gây ra vị đắng

khó chịu cho bia. Cũng như polyphenol các chất đắng và chát tập trung chủ yếu ở vỏ vì

đại mạch vì vậy bằng cách ngâm hạt trong môi trường kiềm nhẹ thì dễ dàng loại bỏ

chúng ra khỏi hạt

Fitin là muối đồng thời của Ca và Mg với axit anozit photphoric

C6H6O6(H2PO3)6 tập trung chủ yếu ở vỏ (0.9% chất khô của vỏ). Khi bị thủy phân sẽ

tạo nên inozit và axit photphoric, đây là nguồn cung cấp phosphor cho nấm men, thêm

vào đó chính fitin làm tăng độ chua cho dịch cháo ở giai đoạn đường hóa. Nó là biện

pháp hữu hiệu để tăng cao hiệu suất thủy phân.

Vitamin: chủ yếu là nhóm B (B1, B2, B6) và vitamin C, tiền vitamin A, E, acid

pentotenic, biotin, axit pholievic và nhiều dẫn xuất vitamin khác.

Hàm lượng vitamin trong đại mạch tuy ít nhưng chúng rất quan trọng trong công

nghệ sản xuất malt vì vitamin là nhân tố điều hòa sinh trưởng của nấm men xâm

48

nhập và nâng cao hoạt lực của chúng

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

 Chất khoáng:

P2O5 : 35%(tổng % chất khoáng), SiO2 : 26%(tổng % chất khoáng), K2O

:21%(tổng % chất khoáng), MgO : 9%(tổng % chất khoáng), N2O : 2.4%(tổng % chất

khoáng), SO3 :1.9%(tổng % chất khoáng),, Fe2O3 : 1.5%(tổng % chất khoáng), Cl

:1%(tổng % chất khoáng),.

Các chất khoáng có trong đại mạch tuy ít nhưng chúng rất quan trọng trong công

nghệ sản xuất malt và bia, đặc biệt là photpho, là nguyên tố có vai trò thiết yếu trong

việc hình thành hệ thống đệm trong dung dịch đường .

 Chất béo và lipoid:

Hàm lượng chất béo và lipoid chiếm khoảng 2,5 – 3% hàm lượng khô của hạt, tập

trung chủ yếu ở phôi và lớp aloron. Những hạt béo này có màu vàng cafe nhạt và mùi

thơm nhẹ. Các chỉ số của dầu béo:

+ Chỉ số acid: 16

+ Chỉ số xà phòng: 181

+ Chỉ số Iod: 125

Thành phần chủ yếu của chúng là este và glyxerin của các acid bật cao. Trong

giai đoạn ươm mầm với tác dụng của enzyme lipase thì một số dầu béo sẽ bị thủy phân,

các sản phẩm thủy phân này một phần tồn tại trong dịch đường hoặc thải ra ngoài theo

nguồn bã malt.

Chất béo và lipoid là nguyên nhân làm giảm độ bền keo của sản phẩm.

 Ferment (enzyme):

Bản chất là những protein và chúng có hoạt tính sinh học rất cao, giữ vai trò quan

trọng trong công nghệ sản xuất malt – bia.

Hoạt lực của enzyme ở giai đoạn hình thành hạt là rất cao và giảm dần đến lúc hạt

chín, ở trạng thái liên kết (tiềm ẩn), (khi ấy khi ấy độ ẩm của hạt tương đương 13%) và

đến khi ngâm hạt, hạt hút nước và thành phần nước của hạt đạt 43 – 44% thì enzyme sẽ

49

được giải phóng ở trạng thái tự do.

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

 Hệ enzyme có trong malt:

Nhóm enzyme thủy phân gluxit: α – amylase, β – amylase.

 α – amylase (enzyme dịch hóa): phân cắt liên kết 1,4 – glucoside, sản phẩm tạo

ra là những dextrin. Nhờ vậy, độ nhớt dịch malt giảm nhanh. Sự phân cắt này

giảm dần và khi sang giai đoạn hai của quá trình thủy phân sẽ tạo nên một số

maltose và glucose. Nhiệt độ hoạt động tối thích của enzyme này là 70-750 C.

 β – amylase (enzyme đường hóa) : phân cắt liên kết 1,4 – glucoside từ đầu

không khử theo từng đôi 2 phân tử glucose, sản phẩm tạo ra là maltose. Nhiệt độ

tối ưu cho β – amylase hoạt động là 60-630 C.

Khi α – amylase và β – amylase cùng tác dụng lên tinh bột sẽ cho sản phẩm thủy

phân có tỷ lệ nhất định giữa dextrin và maltose, tỷ lệ này phụ thuộc vào hoạt tính của 2

enzyme. Dextrin thu được do tác dụng của α – amylase sẽ được β – amylase tiếp tục

phân cắt từng 2 gốc glucose một. Khi đó, sản phẩm chính thu được trong quá trình

đường hóa là maltose, chiếm 50% chất hòa tan của dịch đường. Ngoài ra còn thu được

saccharose, fructose và glucose.

Đường hóa ở nhiệt độ 60-630C thích hợp cho việc tạo maltose.

Nhóm enzyme thủy phân protein: tác dụng trong quá trình đạm hóa

Đạm hóa là quá trình thủy phân các protein thành các sản phẩm phân tử lượng

thấp như: acid amin, peptid, ...là nguồn cung cấp chất dinh dưỡng cho nấm men. Các

sản phẩm thủy phân có phân tử lượng trung bình như albumin, pepton, polypeptid tham

gia vào việc tạo vị, tạo bọt, giúp cho bia có khả năng giử bọt.

 Các loại malt sử dụng trong nhà máy của công ty bia Vinaken:

 Malt vàng

Đặc điểm của malt vàng là có màu sáng, hương và vị ngọt nhẹ. Là nguyên liệu

quan trọng để sản xuất các loại bia vàng, bia tươi, bia Ly tại nhà máy. Malt là nguồn

nguyên liệu chính cung cấp cung cấp dịch đường trước lên men bia. Do thành phần hoá

50

học của malt, đại mạch rất lý tưởng so với malt của các loại ngũ cốc khác, không chỉ

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

cung cấp các hợp chất thấp phân tử dễ hoà tan (đường đơn, dextrin bậc thấp, acid amin,

vitamin) mà còn cung cấp hệ enzyme phong phú (amylase, protease) để thuỷ phân tinh

bột và protein thành các hợp chất thấp phân tử trong dung dịch để lên men bia.

51

Hình 1.10 : Malt vàng

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

Bảng 1.5: Các chỉ số chất lượng của malt vàng

STT Các chỉ số chất lượng Giá trị trung bình

1 Khối lượng 1000 hạt không lựa chọn (gam) 55-58

2 Số hạt trắng đục % 70-75

3 Hàm ẩm % 3.8-5.0

4 0.16-0.25 Cường độ màu, ml 0.1 NI2/ 100ml dịch đường

5 Hàm lượng đường maltose, % theo chất chiết 65-82

6 4.5-6.0 pH

7 Độ chua định phân, ml 0.1N NaOH/ 100g chất khô 14-17.5

8 1.5-1.7 Đạm tổng, %N

9 Đạm hoà tan của dịch ngâm, % Theo chất khô 0.48-0.54

0.19-0.21 10 Đạm formol, %

220-280 11 Hoạt lực Amylase OWK

 Malt đen

Đặc điểm của malt đen (lúa mạch đen nẩy mầm) là có màu nâu sẫm, có hương và

vị ngọt. Nguyên nhân của đặc điểm này là do malt đen có hàm lượng chất chiết hoà tan

cao, hàm lượng melanoid nhiều. Những tính chất của bia đen là có màu nâu sẫm, độ

nhớt cao, khả năng tạo bọt và giữ bọt tốt đều do thành phần hoá học của malt đen.

Những phẩm chất công nghệ của malt đen được hình thành ở giai đoạn ngâm, ươm

52

mầm, đặc biệt là giai đoạn sấy malt. Ngoài ra còn có Malt đỏ.

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

Hình 1.11: Malt đen

Bảng 1.6: Các chỉ số chất lượng của malt đen

Thành phần Hàm lượng (tính theo % trọng lượng)

1 Tinh bột 58- 60

2 Saccharose 3- 5

3 Acid nucleic 1-2

4 Cellulose 5

5 Hemicellulose 6-8

6 Đường khử 3- 4

7 Protid hoà tan 2

8 Chất béo 2-3

9 Chất tro 2.2

53

10 Acid amin và Peptide 3-4

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

 Malt caramel:

Loại này được sử dụng trong công nghệ sản xuất bia như là một chất phụ gia

nhằm tạo ra cho bia có hương vị đặc trưng. Với một số loại bia vàng liều lượng dùng

caramel là 2-5% còn đối với bia đen thì 5-10%. Đối với bia đen việc dùng thêm

caramel còn nhằm mục đích tăng cường độ màu cho sản phẩm. Malt caramel có vị ngọt

rất đặc trưng, có màu sẩm hơn cà phê, có hàm lượng ẩm từ 5-8% và hàm lượng chất

hòa tan khoảng 60-70%.

 Malt Munich:

Hàm lượng đường, acid amin cao, giàu protein, ẩm độ nhỏ hơn 4.5%, hàm lượng

chất khô 70-90%. Liều lượng bổ sung 30-33% so với nguyên liệu chính.

 Malt Vienna:

Có tác dụng làm tăng màu sắc và hương vị của các loại bia nhẹ. Có thể sử dụng

100% không trộn. Cho mùi vị malt mạnh và một ít hương caramel. Sấy khô ở nhiệt độ

lên tới 85-900C. Bổ sung 20% so với nguyên liệu chính.

 Malt khi nhập về nhà máy bia Vinaken được kiểm tra bởi các chỉ tiêu chất

54

lượng sau:

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

Bảng 1.7: Yêu cầu của malt vàng và malt đen dùng trong sản xuất bia [5]

Malt vàng Malt đen

Chỉ tiêu kiểm tra Mức qui định Chỉ tiêu kiểm tra Mức qui định

Tình trạng bao Tình trạng bao bì Tốt Tốt bì

Vàng rơm, vỏ óng Màu sắc Màu sắc Nâu sẫm ánh

Thơm đặc trưng, Thơm đặc trưng, Mùi Không mùi lạ, mùi Mùi không mùi lạ mốc

Ngọt dịu, không vị Vị Vị Có vị ngọt dịu lạ

Sạch, ít tạp chất, tỉ Sạch, ít tạp chất,

lệ Độ sạch tỉ lệ gãy vỡ < Độ sạch

Gãy vỡ < 1% 2%

Độ ẩm < 5% Độ ẩm 13-15%

Độ hòa tan 76-80% Độ hòa tan 65-70%

15 – 20 oEBC

Độ màu 3,0 – 4,5 oEBC Độ màu (đơn vị đo độ

màu)

55

Hoạt lực > 280oWK Hoạt lực amylase > 280oWK amylase

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

Bảng 1.8 : Chỉ tiêu kiểm soát malt của nhà máy

Chỉ tiêu kiểm soát Đơn vị Yêu cầu STT

Độ ẩm % 5 – 6 1

Độ hòa tan/ chất khô xay nhuyễn % > 80 2

Chênh lệch: xay nhuyễn/xay khô % 1.2 – 1.5 3

Protein tổng % 9.5 – 10 4

Cỡ hạt > 2.5 mm % > 85 5

oEBC (đơn vị

Cỡ hạt < 2.5 mm % < 1 6

Độ trong 2.5 7 đo độ màu)

Thời gian đường hóa hoàn toàn ở 70oC phút 15 8

oEBC (đơn vị

Tốc độ lọc phút <60 9

Độ màu 3 – 4 10 đo độ màu)

pH 5.6 – 6 11

 Trạng thái cảm quan

+ Màu sắc: Vàng rơm tươi đến vàng sẫm

+ Độ thuần khiết: Không có tạp chất lạ, sạn đá

+ Độ nhiễm nấm mốc: Không được có

+ Vị: Ngọt nhẹ.

56

+ Mùi: Thơm đặc trưng của malt không có mùi malt sống.

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

1.4.1.2 Hoa Houblon [1], [5]

Hoa houblon gồm hoa đực và hoa cái, nhưng trong sản xuất bia chỉ sử dụng hoa

cái chưa thụ phấn. Để sản xuất bia, hai yếu tố quan trọng nhất của hoa houblon là nhựa

hoa và tinh dầu, trong đó nhựa hoa tạo ra vị đắng còn tinh dầu tạo ra hương thơm đặc

trưng cho bia

Hoa houblon được nhập từ Đức dưới dạng hoa viên và cao hoa. Chế phẩm hoa

houblon được đóng gói cẩn thận, bảo quản lạnh, nhiệt độ 2-5oC. Nếu bảo quản ở nhiệt

độ cao, không khí ẩm, ánh sáng mặt trời, sẽ làm giảm chất lượng chế phẩm hoa

houblon.

 Những chất quyềt định đền chất lượng của bia trong hoa houblon

 Vai trò của chất đắng

Là thành phần có giá trị nhất của hoa houblon, làm cho bia có vị đắng dịu, tạo ra

đặc tính cảm quan rất đặc biệt của bia. Khi hòa tan vào dịch đường và tồn tại trong bia,

chất đắng là những hợp chất có hoạt tính sinh hóa lý tạo ra sức căng bề mặt giúp cho

bia có khả năng giữ bọt lâu. Với nồng độ thấp các chất đắng cũng có khả năng ức chế

rất mạnh các vi sinh vật, vì chúng có tính kháng khuẩn rất cao và do đó làm tăng độ

bền của bia thành phẩm. Nhóm acid đắng có 2 loại:

+ Alpha acid: gồm humolone (35-70%), cohumolone (20-55%), adhumolone

(10-15%), prehomulone (1-10%) và posthumolone (1-5%)

+ Beta acid: gồm lupulone (30-55%), colupulone (20-55%), adlipulone (5-10%),

prelipulone (1-3%)

 Vai trò của tinh dầu thơ

Tinh dầu trong hoa houblon gồm hơn 200 chất thuộc các nhóm: terpen, ester,

57

cetone và các hợp chất chứa lưu huỳnh

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

Tinh dầu phấn hoa houblon chiếm từ 0,17-1,65% trọng lượng hoa, trong đó khoảng

¾ là các cấu tử thuộc nhóm tecpen (C5H8)n và ¼ là cấu tử có mang oxy, đại diện

chính là geramiol (C10H18O)n. Tinh dầu hoa ở điều kiện gia nhiệt nhẹ dễ bị oxy hóa,

khi đó tác dụng gây mùi sẽ thay đổi nhiều, thậm chí tạo ra mùi không phù hợp cho sản

phẩm bia như mùi tỏi

Các hợp chất trong tinh dầu có thể tồn tại dười các dạng hydratcacbon với nhân là

một tecpen (C5H8)n, hoặc dưới dạng aldehyd, ceton, rượu,...Khi hòa tan vào dịch

đường, tinh dầu tồn tại trong bia và tạo ra một mùi thơm đặc trưng rất nhẹ nhàng và dễ

chịu

Vai trò của tannin:

Với hàm lượng trung bình khoảng 4%trọng lượng hoa, tannin có một vai trò nhất

định trong quá trình công nghệ, từ đó có ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp đến chất

lượng bia. Trong quá trình đun sôi dịch đường vời hoa houblon, trước hết tannin được

tách ra dưới dạng hòa tan. Sau đó, do điểu kiện nhiệt độ cao và thời gian kéo dài,

chúng sẽ bị oxy hóa và trùng ngưng ở các mức độ khác nhau, các phân tử trùng ngưng

sẽ hình thành mối lien kết đẳng điện với các protein trong dịch đường, hình thành

những phức tannin-protein, tạo ra dạng kết tủa nóng trong quá trình này. Mặt khác, một

dạng phức tương tự, nhưng trọng lượng phân tử nhỏ hơn, khi hạ nhiệt độ xuống chúng

sẽ kết tủa lại tạo thành kết tủa nguội trong dịch đường. Tóm lại, tannin có ảnh hưởng

tốt đến quá trình công nghệ, giúp dịch đường trong nhanh hơn và kết tủa các thành

phần protein không bền, làm tăng độ bền keo của bia, nhưng mặt khác tannin cũng làm

58

kết tủa các protein bền làm giảm khả năng tạo bọt của bia

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

Bảng 1.9: Thành phần hóa học trung bình của hoa houblon tính theo phần %

khối lượng

STT Thành phần Tỷ lệ

1 Nước 11-13%

2 Tổng chất đắng 15-21%

3 Tinh dầu thơm 0,5-1%

4 Tannin 4,0%

5 Đường khử 2,0%

6 Pectin 2,0%

7 Acid amin 0,1%

8 Protein 15,0%

9 Chất béo 3,0%

10 Tro 5-8%

11 40,4% Cellulose, lignin và những chất còn lại

Tại công ty bia VINAKEN sử dụng các loại houblon sau:

 Houblon cao

 Houblon cao thơm (Aroma)

 Houblon viên.

_ Theo tiêu chuẩn kỉ thuật của công ty bia VINAKEN, thì chất lượng của hoa

59

houblon được đáp ứng như sau:

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

Bảng 1.10: Yêu cầu chất lượng của hoa houblon

STT Thành phần Mức chỉ tiêu

1 Độ ẩm 10% - 13%

2 Chất đắng 12% - 21%

3 Axit đắng 6% - 8%

4 Đường 3%

5 Nhựa đắng 7% - 8%

6 Cellulose 12% - 14%

7 Tinh dầu thơm 0.3% - 1%

8 Tannin 2.5% - 6%

9 Este 4.4%

10 Protein 15% - 21%

11 Tro 5% - 10%

Yêu cầu chất lượng của các loại houblon:

+ Hoa viên:

- Chỉ tiêu cảm quan:

 Màu sắc: màu xanh lá mạ hơi vàng.

 Mùi: mùi thơm đặc trưng không hắc, dễ nhận mùi.

 Vị: đắng dịu

 Hình dáng: viên đơn không vở

- Chỉ tiêu hóa học:

 Loại viên 90 hàm lượng acid đắng 5%, loại viên 45 hàm lượng chất đắng 8%.

 Có khả năng tạo kết lắng nhanh khi đun với nước nha, làm trong nước nha,

60

hương thơm rõ rệt, có vị đắng.

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

+ Hoa cao:

- Chỉ tiêu cảm quan:

 Màu sắc: dạng keo vàng hổ phách.

 Mùi: mùi thơm đặc biệt, dễ bay hơi, dễ nhận mùi.

 Vị; vị đắng rõ rệt.

- Chỉ tiêu hóa học:

 Hàm lượng acid đắng 30%.

 Tan hết và tạo kết lắng nhanh khi đun sôi với nước, hương thơm rõ rệt, có vị

đắng dịu.

1.4.1.3 Nước [1], [5]

Trong sản xuất bia, nước là thành phần nguyên liệu được sử dụng lớn nhất. Để

dùng sản xuất bia, nước phải đạt các tiêu chuẩn chất lượng như sau:

 Những những thành phần ượng nước:

 Ca2+

Thường tồn tại dưới dạng muối Ca(HCO3)2, CaSO4. Muối bicacbonac tác dụng

với các muối phosphate của malt gây ảnh hưởng bất lợi vì chúng làm giảm độ chua của

dịch cháo. Ngược lại muối sunphat của canxi lại làm tăng độ chua của dịch cháo, tác

động này rất có lợi cho quá trình đường hóa. Muối này có ảnh hưởng xấu đến quá trình

61

nấu bia, do làm giảm độ acid của hồ malt và dịch đường hóa

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

Bảng 1.11: Ảnh hưởng của Ca2+ tới chất lượng bia

Ưu điểm Nhược điểm

Ổn định α-amylase Giảm khả năng đổng phân α-acid đắng

Tăng khả năng tách cặn nóng và lạnh Giảm màu dịch đường

Tăng độ hòa tan các chất chứa nitơ và dịch

3- trong dịch đường

đường

Giảm PO4

 Mg2+

Mg2+ có trong nguồn nước mặt với lượng ít hơn canxi. Các muối của magie gây ảnh

hưởng xấu hơn canxi và thường có vị đắng (MgSO4) làm ảnh hưởng đến chất lượng

bia

Bảng 12: Ảnh hưởng của Mg2+ đến chất lượng bia

Ưu điểm Nhược điểm

3- trong dịch đường

Quá trình trao đổi chất tốt Giảm PO4

 Fe2+

Tạo độ sánh cho bia Gây mùi vị khó chịu cho bia

Nếu hàm lượng sắt khá lớn sẽ gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng của bia. Do đó người

ta cho phép nồng độ Fe2+ trong nước là không quá 0,2-0,5mg/l

Sắt ở dạng Fe2+ sẽ chuyển thành Fe3+ tạo tủa không tan gây ảnh hưởng xấu đến

chất lượng của bia

62

Nếu dùng nước có chứa Fe để ngâm malt sẽ làm cho malt có màu xám

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

Trong quá trình lên men, Fe2+ chỉ với nồng độ 1mg/l cũng đã làm thoái hóa nấm

2-

men.

 Sunphat SO4

Nếu hàm lượng sunphat quá cao trong nước sản xuất malt thì sẽ giảm tốc độ thấm ướt

và làm cho quá trình nảy mầm xảy ra không đồng đều, đồng thời sẽ làm cho bia có vị

đắng khó chịu không đặc trưng.

Các muối sunphat ảnh hưởng tới thủy phân protein, thủy phân tinh bột, tăng cường

việc làm trong dịch đường

 Clorua (Cl- )

Có thể ức chế khả năng lắng của nấm men

Nếu nồng độ clorua nằm trong khoảng 75-150mg/l thì khả năng làm trong bia là tốt

nhất, chúng tạo vị hài hòa cho bia, dễ chịu. Nhưng nếu nồng độ clorua nhỏ hơn

300mg/l thì có khả năng làm trong bia, độ bền keo và độ dịu tăng lên. Nồng độ NaCl

không được quá 400mg/l nếu không bia sẽ trở nên sánh có vị mặn. Nếu NaCl khá

nhiều sẽ gây khát khi uống bia.

Nếu nồng độ Cl > 500mg/l sẽ làm kéo dài thời gian nhân giống nấm men và gây

-

khó khăn trong quá trình làm trong bia

-Nước sử dụng trong bia không được có NaHCO3, NH3, HNO2, cho phép có NO3

không quá 25 mg/l. Đặc biệt, nếu có sắt sẽ xẩy ra phản ứng giữa sắt và tanin của

houblon sẽ làm xấu màu và mùi vị của bia. Nước dùng nấu bia cần có độ cứng tạm thời

khoảng 0,72mg đương lượng/l, độ cứng vĩnh cữu: 0,26-0,72 mg đương lượng/l, độ oxy

hoá 2mgO2/l, số lượng tạp khuẩn/l không quá 10, E.Coli không quá 3 tế bào/l, tổng số

63

vi sinh vật <=100 tế bào/l.

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

Bảng 1.13: Tiêu chuẩn của nước về kim loại

Đơn vị Mức chỉ định Tối đa cho phép Thông số

Sắt (Fe 2+) Mg/l 50 200

Đồng Mg/l 100 -

Kẽm Mg/l 100 -

Muối phosphoric Mg/l 400 5000

Chlorine dư Mg/l 0 0

Chất không hòa Mg/l 0 0

tan

Bạc Mg/l - 10

Thủy ngân Mg/l - 1

Chì Mg/l - 50

KMnO4 Mg/l 2 5

Tóm lại, trong quá trình sản xuất Bia, nước đóng vai trò quan trọng trong việc hình

thành vị của sản phẩm. Thành phần hoá học và chất lượng của nước ảnh hưởng trực

tiếp đến toàn quá trình và đặc biệt ảnh hưởng rất lớn đến đặc điểm tính chất bia thành

phẩm. Do đó, nước sử dụng để sản xuất bia có chất lượng cao hơn nước dùng trong

sinh hoạt.

Nước dùng trong sản xuất bia phải đáp ứng được những điều kiện nghiêm ngặt

sau:

 Hàm lượng muối cacbonat không quá 50 mg/l.

 Hàm lượng muối magie không quá 100 mg/l.

 Hàm lượng muối clorua từ 75 150 mg/l.

64

 Hàm lượng muối CaSO4 từ 130 200 mg/l.

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

 Hàm lượng muối Fe3+ 0,01 mg/l.

 Hàm lượng NH3: Không có.

 Hàm lượng muối nitrat, nitrit: Không có.

 Vi sinh vật 100 tế bào/ml.

Yêu cầu của nước dùng trong sản xuất bia có độ cứng từ mềm đến trung bình (

nước mềm 4-8 oĐ; trung bình 8-12 oĐ)

Hiện nay nhà máy của công ty bia Vinaken sử dụng nguồn nước giếng tự khoan.

nguồn nước này được xử lý bằng than hoạt tính để khử màu mùi, sau đó qua hệ thống

tia cực tím để tiêu diệt vi sinh vật .

Bảng 1.14: Các chỉ tiêu chất lượng của nước

STT Chi tiêu kiểm tra Yêu cầu

6,5 - 7,5 PH 1

Độ kiềm tổng TAC <= 4oF 2

Độ cứng tổng <= 5 oF 3

Độ đục <= 20NP 4

1.4.1.4 Nấm men [1], [5]

 Vai trò của nấm men.

Nấm men bia là vi sinh vật sử dụng đường để lên men tạo cồn etylic và CO2. Các

giống nấm men bia cụ thể được lựa chọn để sản xuất các loại bia khác nhau. Công

65

ty bia VINAKEN, với công nghệ sản xuất hiện đại, hiện sử dụng loại nấm men

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

được nuôi cấy có độ tinh khiết cao, đảm bảo sự ổn định và đồng bộ về năng suất và

chất lượng sản phẩm lên men: cồn etylic và CO2

 Yêu cầu chất lượng nấm men sử dụng trong bia.

Nhà máy bia VINAKEN sử dụng nấm men từ nguồ nhập khẩu, nuôi cấy và nhân

giống, lai tạo đến đời thứ 7, thứ 8. Chủng loại nấm nấm men hiện được sử dụng

trong nhà máy là nấm men Saccharomyces carbergensis.

Chế phẩm nấm men được sử dụng trong sản xuất có 2 nguồn:

- Chế phẩm nấm men mới.

- Chế phẩm nấm men được thu hồi từ dịch bia đã lên men và tái sử dụng.

 Yêu cầu về nấm men trước khi đưa vào môi trường lên men:

- Thuần khiết, và một đời nấm men giống có thể dùng cho 6-10 chu kì lên men.

- Số lượng tế bào từ 10.106 đến 20.106 tế bào/ml dịch lên men.

- Tỉ lệ tế bào nảy chồi 15%-20%

- Tỉ lệ nấm men chết dưới 5%

- Tế bào nấm men to khỏe, hình dáng đặc trưng .

- Nấm men giống không nhiễm vi sinh vật lạ.

Nấm men khô được hoạt hóa và sinh khối trong thiết bị có chứa dịch nha ở 140C

và được sục khí liên tục trong 24 giờ. Sau đó dịch chứa nấm men được bơm vào tank

lên men bia (cứ 1kg men khô hoạt hóa trong 1m3 dịch nha)

Các chỉ tiêu chất lương đối với nấm men dùng lên men của công ty bia

66

VINAKEN như sau:

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

Bảng 1.15: Chỉ tiêu chất lượng của nấm men lên men bia.

Chỉ tiêu S. carlsbergensis

Điều kiện lên men Lên men chìm

Nhiệt độ lên men ( ) 4 – 12

Thời gian lên men (ngày) 12 – 35

Khả năng kết lắng Dễ dàng

Độ đường dịch nha (%) ban 10 – 13

đầu

Độ pH 5 – 6

Độ cồn (% ABV) 3 – 5

Lên men đường rafinose (%) 100

1.4.1.5 Nguyên lieu thay thế malt (gạo) [5]

Gạo được đưa vào để thay thế một phần malt đại mạch dưới dạng bột nghiền mịn

để dễ tạo nên môi trường đồng nhất trong quá trình hồ hoá. Sau đó, được phối trộn

cùng với bột malt đại mạch để thực hiện đường hóa tinh bột, chuẩn bị dịch môi trường

lên men bia.

Theo tiêu chuẩn kỉ thuật của công ty bia VINAKEN, thì chất lượng cảm quan và

tiêu chuẩn lý hóa của gạo được xác định như sau:

 Trạng thái cảm quan

+ Màu: Từ trắng đến trắng ngà, không ngả màu vàng

67

+ Hạt: Đều (gạo gãy, tấm ½ hay tấm 2/3)

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

+ Tạp chất (bông cỏ, vỏ lúa): Không lớn hơn 1.0%

+ Mùi: Không có mùi gạo cũ

+ Tấm gạo sạch cám, không bị mốc ẫm không sâu mọt.

 Các chỉ tiêu lý hóa:,

+ Độ ẩm: 16.00%

+ Hàm lượng chất hòa tan: 78.00%.

 Thành phần hóa học của gạo

Tinh bột: 70 – 75%

Các loại đường: 2% - 5%

Lượng protein: 7 – 8%

Chất béo: 1 – 1,5%

Chất khoáng :1 – 1,2%

1.4.2 Nhiệt độ trong quá trình nấu dịch lên men bia [5]

Nhiệt độ: là yếu tố quan trọng nhất trong quá trình nấu dịch lên men, có ảnh

hưởng đến cường độ và sự hoạt hóa của các enzyme thủy phân. Mổi loại enzyme đểu

có nhiệt độ tối ưu là ở nhiệt độ đó enzyme thể hiện hoạt tính mạnh nhất. Do đó, nếu

nhiệt độ không thích hợp sẽ ức chế hoạt động của chúng. Thời gian nấu bị kéo dài sẽ

68

làm hao tốn năng lượng và ảnh hưởng đến chất lượng của bia.

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

CHƯƠNG 2: MÁY MÓC VÀ THIẾT BỊ DÙNG TRONG QUÁ TRÌNH SẢN

XUẤT BIA

2.1 Thiết bị nghiền malt [5]

 Cấu tạo:

Máy gồm hai đôi trục.Trước tiên là bột nhận được sau khi nghiền bởi đôi trục thứ

nhất là dạng bột thô. Hỗn hợp bột nghiền này được phân loại bởi sàng rung, chỉ những

hạt to và vỏ không lọt qua lỗ sàng mới tiếp tục được nghiền ở đôi trục thứ hai (đối với

máy nghiền hai đôi trục có sàng trung gian) hoặc tách bột khỏi vỏ hạt bằng bộ phận

đập quay để đạt hiệu quả nghiền ở đôi trục thứ hai cao mà không ảnh hưởng đến chất

lượng bột nghiền.

 Nguyên lý hoạt động :

Malt từ trục cấp liệu xuống đôi trục nghiền .Thành phần hỗn hợp bột sau khi

nghiền lần 1 gồm : vỏ 30%;tấm thô 50%; bột mịn 20%.

Phần bột mịn qua lỗ sàng đi ra ngoài . Thành phần còn lại tiếp tục qua đôi trục thứ

hai.Sau khi nghiền malt lần hai,thành phần bột nghiền như sau:Vỏ trấu 20%;tấm 50%

;bột mịn 30%.

2.2 Thiết bị nghiền gạo [5]

 Cấu tạo:

Thiết bị là máy nghiền búa. Gồm đế máy vững chắc, bên trong có trục búa và

sàng. Trục roto có thể quay đến tốc độ 1500 vòng/phút.

 Nguyên lý hoạt động:

Khi máy hoạt động,trục phân phối nguyên liệu đưa hạt vào buồng nghiền. Các

búa đập quay xung quanh trục roto có vận tốc 60-100 vòng/phút,do vậy mà hạt bị đập

nhỏ ra.

Hạt được nghiền thành bột mịn sau cho các hạt bột chui qua lỗ sàng vào đều dọc

69

theo chiều dài của trục quay.

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

2.3 Nồi nấu [5]

Hình 2.1: Nồi nấu

 Cấu tạo:

Tại nhà máy bia Vinaken sử dụng thiết bị nấu nguyên liệu gồm nồi hình trụ đứng,

đáy côn làm bằng thép không rỉ, hai lớp vỏ.Vỏ ngoài cùng bằng thép không rỉ kế đến là

lớp bảo ôn để tránh nhiệt thoát ra ngoài , lớp trong là thành nồi. Bên trong nồi có trang

bị cánh khuấy.

Mỗi nồi nấu có ống thoát hơi cao khoảng 3m, đường kính là 0.25m.

Vận tốc của cánh khuấy: trong nồi nấu ( cảgạo và malt ) = 25 vòng/ phút.

Thể tích của thiết bị : 4000 lít

 Nguyên lý hoạt động :

Vệ sinh thiết bị trước khi nấu, kiểm tra các van an toàn,thiết bị về điện. Bơm

nguyên liệu vào nồi rồi bật cánh khuấy hoạt động, tiến hành gia nhiệt để thực hiện quá

trình thủy phân. Nồi gạo và nồi malt đều có cấu tạo và nguyên lý hoạt động giống

70

nhau.Mở van hơi và van hơi ngưng, kiểm tra áp kế và mở nước cho đủ thể tích. Tiếp

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

tục cung cấp hơi để nâng nhiệt độ lên 50 độ C và giữ nhiệt theo thời gian quy định 20

phút.

Tiếp theo bơm cháo từ nồi gạo qua nồi malt bằng đường ống dẫn dịch cháo

nhiệt độ trong nồi tăng lên 75 độ C, giữ nhiệt độ này 15 phút, sau đó nâng nhiệt độ lên

76 độ C.Mở van tháo dịch sang thùng lọc. Đóng tất cả các van nhiệt,van hơi và van

khí ngưng. Đồng thời mở máy bơm dịch (5), khi bơm xong tắt bơm, đóng van tháo

dịch tắt điện cho cánh khuấy ngưng hoạt động.

 Giải thích các thông số kỹ thuật:

 72 độ C là nhiệt độ thích hợp cho enzyme amylase hoạt động phân cắt

mạch tinh bột ở liên kết 1,4 – glucozit bất kì ở đầu không khử của tinh bột và dừng lại

khi liên kết 1,6 glucozit xuất hiện.Sản phẩm thủy phân chủ yếu là dextrin,ít maltose và

glucose.

 85 độ C làm trương nở tinh bột,làm lỏng lẻo các liên kết 1,4 glucozit ,

1,6- glucozit để khi hạ nhiệt độ xuống 720 C các enzyme α_amylase thủy phân triệt để

tinh bột.

 100 độ C là nhiệt độ thanh trùng và vô hoạt các enzyme, đồng thời giúp

tinh bột được hồ hóa hoàn toàn.

 52 độ C phát huy tác dụng của enzyme proteaza,phân cắt liên kết peptit

để protein thủy phân thành peptit,axitamin và peptone đơn giản.

 64 – 66 độ C tạo điều kiện tối thích cho enzyme β-amylase hoạt động

phân cắt 1,4 glucozit theo từng cặp monosaccharit và ngưng tác dụng khi gặp liên 1,6-

glucozit , sản phẩm tạo thành là maltose,glucose,dextrin.

 72 độ C enzyme amylase hoạt động phân cắt liên kết 1,4 – 1,6 – glucozit

sản phẩm chủ yếu tạo thành maltose,glucose,dextrin.

 76 độ C làm giảm độ nhớt của đường tạo điều kiện thuận lợi cho quá

71

lọc,tách bã.

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

2.4 Thùng lọc [5]

 Cấu tạo :

Được chế tạo bằng thép không rỉ, có dạng hình trụ đáy phẳng và nắp hình cầu.

Nắp được nối liền với ống thông hơi, có van điều chỉnh trên nắp, có cửa để công nhân

ra vào vệ sinh hoặc quan sát bên trong nồi khi cần thiết.Thân hình trụ nồi có lớp bảo

ôn.Bên trong cách đáy khoảng 10 – 15 mm có 1 đáy giả làm bằng đồng đỏ dày khoảng

3,5 – 4,5 mm và rộng 0,4 – 0,7 mm. tổng diện tích các rãnh là 18 – 20 %. Trên mỗi

rãnh làm đáy giả người ta để hở lỗ dùng để tháo bả malt, lỗ này có cửa đóng chặt. trên

đáy chính có nhiều ống nhỏ thu dung dịch lọc đưa đến đường ống thu dịch, đường kính

của ống này từ 25 – 45 mm.

 Vận hành thùng lọc: chia thành 7 bước

 Đuổi khí :

Trước tiên đáy giả phải được rữa sạch,trước khi đưa dịch hèm vào khóa van

tháo bã malt và các vòi lấy dung dịch đường phải đóng kín, sau đó cho đầy nước nóng

vào ống dẫn dịch hèm vào và khoảng hở giữa hai đáy,nước nóng sẽ đuổi không khí ra

ngoài đồng thời làm nóng thùng lọc.

 Bơm dịch hèm vào:

Cần đưa hèm vào thùng lọc càng nhanh càng tốt và khuấy đều bã trên mặt đáy

giả.Nếu bã phân bố không đều khiến cho tách chiết không đều,làm giảm hiệu suất thu

hồi.Vận tốc bơm luôn giữ càng thấp càng tốt để tránh khuấy trộn không cần thiết.Dịch

hèm được bơm từ phía dưới lên để tránh oxy xâm nhập.Cánh khuấy trong nồi nấu hoạt

động liên tục với vận tốc chậm trong khi bơm dịch hèm vào thùng lọc.

72

 Bể lắng :

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

Sau khi bơm dịch hèm vào thùng lọc,để lắng 30 phút,bã lắng xuống có thể tạo

lớp dày lên tới 30-40 cm. Lớp bã hình thành tạo nên một lớp lọc tự nhiên,trong thời

gian lắng phân bã thành 3 lớp.

- Lớp ngoài cùng: mỏng, bao gồm các hạt to, nặng, phần này có thể còn chứa tinh bột

chưa chuyễn hóa hết.

- Lớp giữa: dày nhất bao gồm các hạt to,nhẹ hơn các hạt dưới cùng

- Lớp trên cùng : mỏng, bao gồm các hạt nhẹ nhất,chủ yếu là các kết tủa protein và vỏ

trấu nhỏ.

Để nhiệt độ cuối của quá trình nấu cao, lớp bã cần tơi ra, không bị nén chặt để

đẩy nhanh quá trình lọc.Vì vậy mà cần phải giữ nhiệt độ cao trong suốt quá trình lọc

Trong thời gian chuyển dịch hèm vào,cánh khuấy được nâng lên cao khoảng

20cm cho dến khi dịch hèm chuyển gần hết thì nâng cánh khuấy lên cao hẳn và ngừng

hoạt động.

- Hồi lưu dịch lọc đục: là phần dịch lọc đầu tiên thu được ở khoảng giữa đáy

thùng và đáy giả có chứa các hạt nhỏ có thể lọt qua lớp lọc.Phần dịch này được bơm trả

lại thùng lọc dưới bề mặt của dịch hèm,làm như vậy hạn chế tối đa oxy xâm nhập vào

dịch,thời gian này mất 10-15 phút.

- Thu dịch đầu: khi quan sát thấy dịch lọc bắt đầu trong thì khóa van hồi lưu

dịch,dịch lọc đầu chảy ra càng nhanh càng tốt để không lãng phí thời gian.Khi dịch lọc

chảy qua tạo nên một lực hút,làm cho lớp bã bị nén dần lại,nên tốc độ lọc dần giảm

đi.Vì thế cần giữ tốc độ lọc vừa phải đảm bảo độ chênh lệch áp suất càng thấp càng tốt

đễ giữ cho bã có độ tơi xốp cần thiết.

Toàn bộ thời gian tách dịch lọc đầu mất khoảng 1,5-2h,sau đó tiến hành rữa bã.

 Rữa bã và lấy dịch rữa bã:

Việc thu dịch đầu tiến hành đến khi bề mặt lớp bả trên cùng lộ ra,lúc này tưới

nước rữa bã vào phía trên.Nước rữa bã có nhiệt độ 75-78 độ C; nhiệt độ này thích hợp

73

cho sự đường hóa tinh bột còn sót lại trong bã malt,đồng thời tiến hành tách dịch. Cánh

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

khuấy có thể làm việc liên tục hay gián đoạn. Rữa bã cho đến khi nồng độ chất hòa tan

trong nước rữa còn 0,3 – 0,5%.

 Xã bã:

Sau khi lấy hết dịch ra, hạ thấp cánh khuấy và cho quay để đẩy hết bã ra ngoài.

Toàn bộ quá trình lọc và rữa 1 mẻ mất hết 4h.

2.5 Thiết bị làm lạnh nhanh dịch nha [5]

Hình 2.2: Thiết bị làm lạnh nhanh

 Cấu tạo:

Đó là thiết bị kín bao gồm nhiều tấm bản mỏng bằng thép không rỉ,các tấm bản được

ghép chặt với nhau trên một khung. Thiết bị được thành làm 2 vùng:

Vùng 1 : tác nhân làm lạnh là nước 32o C chảy ngược chiều, sau khi ra nước có

nhiệt độ 72oC.Nước này được tận dụng để rữa bock bia tươi.Dịch lên men khí vào có

nhiệt độ khoảng 90oC ra khỏi vùng 1, nhiệt độ còn khoảng 45oC.

Vùng 2 : Tác nhân làm lạnh là cồn,cồn được hoàn lưu về bồn chứa.Nhiệt độ cồn khi

vào khoảng -5oC, ra khoảng 6oC.Trên mỗi tấm bản có nhiều đường rãnh và có lỗ ở các

góc.Mép tấm bản có lắp gioan cao su, để khi ghép lại đảm bảo độ kín cho thiết bị và

cho đường dẫn dịch tạo thành.

74

 Hoạt động :

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

Dịch đường chảy vào từ một chiều,chảy qua rảnh khía tạo thành giữa hai tấm

bản và đi ra hướng khác,trong khi nước hoặc tác nhân làm lạnh chảy theo chiều ngược

lại, theo các rãnh tiếp theo của tấm bản, đảm bảo dòng chảy thay đổi hướng liên tục để

tăng hiệu quả trao đổi nhiệt. Nhiệt độ nước chảy qua khu vực một giảm từ 90o C xuống

còn 45oC.

Sau khi làm nguội sơ bộ,tác nhân làm lạnh tiếp tục là cồn và dịch nha được làm

lạnh xuống nhiệt độ theo yêu cầu (8 – 10o)

2.6 Tank lên men [5]

Hình 2.3: Tank lên men

75

Cấu tạo:

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

Thiết bị lên men gia tốc có than hình trụ đứng,đáy côn được chế tạo từ thép CT3

không rỉ dày 10mm (mặt bên trong nhẵn) chịu được áp suất 3 kg/m2.Thiết bị có 3 áo

lạnh được chế tạo từ các ống xoắn bao quanh than thiết bị để làm lạnh cục bộ dịch lên

men.Phần trên của tank có cửa để dẫn nước rữa thiết bị.

Toàn bộ thiết bị được lọc lớp bảo ôn dày 5cm bằng vật liệu cách nhiệt và bên

ngoài cũng được bao bọc bằng lá kim loại (lớp bão ôn lạnh)

Trong thiết bị có ống dẫn dịch đường, khí CO2, nước rửa,chất tải nhiệt,để kiểm

tra và điều chỉnh nhiệt độ ,dụng cụ đo mức giới hạn.Trong cơ cấu thiết bị còn có van

thủy lực để thải khí,CO2,sinh ra trong quá trình lên men.

 Nguyên lý hoạt động:

Nước nha (đã được làm lạnh 8-10oC và sục khí oxy vô trùng với hàm lượng 6-8

mg/l) được bơm vào tank lên men theo đường ống, sau đó cho tiếp nấm men vào tank,tỉ

lệ nấm men thích hợp cho quá trình lên men từ 15-20 triệu tế bào /ml thể tích nấm men.

Cài đặt nhiệt độ cho áo lạnh ở 8oC trong thời gian lên men chính (5-6 ngày) và

tiến hành đo độ đường mỗi ngày trong suốt thời gian lên men

Lấy mẫu dịch lên men ở van,đồng hồ áp kế là 0,2 kg/cm2,trong suốt thời gian

lên men chính ta tiến hành thu hồi CO2 ở van (5) đồng thời thu hồi nấm men cho tank

khác.

Cài nhiệt độ áo lạnh (3) hạ xuống từ 0 – 2oC để tiến hành lên men phụ,trong khi

76

đó áp suất trong áp kế (4) là 1,2 – 1,5 kg/cm3.

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

CHƯƠNG 3. SỰ CỐ VÀ CÁCH KHẮC PHỤC

3.1 Sự cố ở công đoạn nấu [5]

- Dịch cháo sẽ bị trào ở nhiệt độ 100oC, nên cần quan sát thường xuyên đồng hồ

đo nhiệt độ và thêm nước vào để khỏi bị trào.

- Phải kiểm tra thiết bị trước khi nấu tránh không được bơm nồi malt vào nồi

gạo, vì như vậy các enzyme bị khử hoạt tính.

- Tránh hiện tượng caramen cháy khét.

- Bật cánh khuấy trước khi đổ gạo, vào nồi nấu tránh hiện tượng làm gẫy cánh

khuấy.

3.2 Sự cố ở công đoạn houblon hóa [5]

- Hơi không cung cấp đủ làm cho dung dịch sôi chậm,kéo dài thời gian nấu

protein keo tụ chậm…khi có sự cố này cần kiểm tra van hơi.

- Ống hơi bị nghẹt do dịch đường tràn vào,tạo chân không trong ống dẫn hơi

nên phải làm sạch bên trong ống dẫn hơi.

3.3 Công đoạn làm lạnh [5]

- Nhiệt độ làm lạnh dịch đường không đạt yêu cầu, cần tìm cách khắc phục.

Dịch đường phải chạy ngược chiều với tác nhân làm lạnh nhanh theo 2 đường riêng

biệt, tránh hiện tượng hòa lẫn vào nhau do ống bị vở.

3.4 Sự cố ở công đoạn lên men [5]

- Hàm lượng đường giảm xuống chậm hơn theo qui định, có thể do :

+ Mật độ nấm men ít.

+ Đường hóa không triệt để

+ Nấm men già quá, hoạt lực kém.

- Quá trình lên men ngắn, nhiệt độ xuống quá nhanh. Có thể do.

77

+ Mật độ nấm men quá nhiều.

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

+ Xuất hiện vi sinh vật lạ gây hại,trường hợp này ta có thể cô lập và theo dõi,

cung cấp thêm nấm men tạo môi trường cạnh tranh dinh dưỡng.Sau đó loại bỏ nấm

men,không tái sử dụng.

+ Giảm nhanh hàm lượng cơ chất trong môi trường dịch lên men bị chua,nhưng

pH cao nấm men bị chết.

+ Áp suất trong thiết bị tăng cao gây hiện tượng thành của các tế bào nấm men

dễ bị vỡ và chết.

+ Thiếu oxy, lượng nấm men không đủ hoặc quá dư làm độ barling của dịch

sau lên men còn quá cao, hoặc do hoạt tính của nấm men quá yếu. Khắc phục trường

hợp này bằng cách cung cấp lượng nấm men vừa đủ với chất lượng tốt và tạo đầy đủ

các điều kiện về nhiệt độ,pH,thời gian và chất dinh dưỡng cho nấm men sinh trưởng và

hoạt động.

- Tank lên men bị rò rỉ, bị ăn mòn làm cho dịch đường bị nhiễm mặn,chua.Cách

khắc phục là rửa sạch, sửa chữa hoặc thay đổi, làm hoàn chỉnh lai hệ thống thiết bị.

3.5 Công đoạn lọc [5]

Dịch sau khi lọc bị đục:

+ Nguyên nhân: có thể ưu lượng dịch vào máy lọc quá nhiều, hoặc trục vít xiết

không chặt,tinh bột còn xót lại.

+ Khắc phục: Điều chỉnh lưu lượng dịch vào,trục vít xiết chặt lại.

Đường ống cấp dịch bị ngẹt:

+ Nguyên nhân: do bã quá nhiều làm cho tốc độ lọc chậm lại.

+ Khắc phục: thường xuyên làm sạch thiết bị,tăng áp suất lọc trong phạm vi cho

78

phép,điều chỉnh lưu lượng dịch cháo cho phù hợp.

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

CHƯƠNG 4: KIỂM TRA SẢN PHẨM

4.1 Phân tích một số chỉ tiêu: [1], [5]

Hàm lượng etanol, hàm lượng CO2, độ chua của bia theo các phương pháp quen thuộc.

4.2 Chỉ tiêu chất lượng của các bia sản phẩm [5]

4.2.1 Chỉ tiêu chất lượng của bia BIGMAN đóng chai thủy tinh [5]

 Chỉ tiêu cảm quan:

Bảng 4.1: Bảng chỉ tiêu cảm quan của bia BIGMAN đóng chai thủy tinh

Tên chỉ tiêu Yêu cầu

Màu sắc Có màu vàng rơm, trong suốt, không có

tạp chất lạ.

Mùi Thơm đặc trưng

Vị Đắng dịu, hơi ngọt

Bọt Bọt trắng, mịn, độ bền bọt cao.

 Chỉ tiêu yêu cầu lý hóa:

Bảng 4.2: Bảng chỉ tiêu lý hóa của bia BIGMAN đóng chai thủy tinh

Tên chỉ tiêu Mức

Độ đường (độ brix) 2,5 – 3

Độ cồn (%) 5 - 5,5

Độ chua (ml NaOH/10ml bia) 1,0 – 1,5

Hàm lượng CO2 (g/l) 6 – 6,5

Độ màu (EBC) 10 – 20

79

Hàm lượng diacetyl (%) ≤ 0,01

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

 Chỉ tiêu vi sinh vật:

Bảng 4.3: Bảng chỉ tiêu vi sinh vật của bia BIGMAN đóng chai thủy tinh

Tên chỉ tiêu Yêu cầu

VSV hiếu khí ≤ 1 khuẩn lạc/100ml

VSV kị khí (khuẩn lạc/ml) 0

VSV gây đục (khuẩn lạc/ml) 0

E.coli, trong 1ml sản phẩm 0

Men sót < 100 khuẩn lạc/100ml

4.2.2 Chỉ tiêu chất lượng của bia tươi [5]

 Chỉ tiêu cảm quan

Bảng 4.4: Bảng chỉ tiêu cảm quan của bia tươi

Tên chỉ tiêu Yêu cầu

Màu sắc Có màu vàng sáng

Mùi Thơm đặc trưng

Vị Vị đắng đậm đà

80

Bọt Bọt trắng mịn, cao khoảng 0.7cm.

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

 Chỉ tiêu yêu cầu lý hóa:

Bảng 4.5: Bảng chỉ tiêu lý hóa của bia tươi

Tên chỉ tiêu Mức

Độ balling nguyên thủy 12 - 13

Độ trong (%Nephe) < 20

Độ chua (ml NaOH/10ml bia) 1,6– 1,8

Hàm lượng cồn (%) 5,6 - 6

Độ màu (EBC) 7– 9

Hàm lượng diacetyl (ppm) ≤ 0,1

 Chỉ tiêu vi sinh vật:

Bảng 4.6: Bảng chỉ tiêu lý hóa của bia tươi

Tên chỉ tiêu Yêu cầu

VSV hiếu khí (khuẩn lạc/ml) < 100

VSV kị khí (khuẩn lạc/ml) 0

VSV gây đục (khuẩn lạc/ml) 0

E.coli, trong 1ml sản phẩm 0

81

Men sót (khuẩn lạc/ml) < 20

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

4.3 Giá trị dinh dưỡng của bia [5]

Bia là loại thức uống giải khát chứa nhiều chất dinh dưỡng, nếu được sử dụng với

lượng thích hợp, bia sẽ giúp cho cơ thể cảm giác thoải mái và dễ chịu

Bên cạnh công dụng giải khát, bia còn đem lại những giá trị dinh dưỡng nhất định,

cung cấp nguồn năng lượng cho cơ thể hoạt động và một số vitamin, khoáng chất cần

thiết cho cơ thể

Tuy nhiên mỗi loại bia có những giá trị dinh dưỡng khác nhau.,do khác nhau về loại

malt, tỉ lệ malt, thành phần nước nấu, loại houblon, điều kiện lên men và quá trình nấu

Trong bia còn có mặt CO2 có tác dụng làm giảm nhanh cơn khát cho người uống,

giúp tiêu hóa nhanh thức ăn và ăn uống ngon miệng, giảm mệt mỏi, tăng phần tỉnh táo

nếu uống liều lượng thích hợp.

Theo trích dẫn của hiệp hội Châu Âu (2002) các nhà khoa học đã chỉ ra rằng nếu

uống bia với liều lượng vừa phải sẽ giảm các nguy cơ về tim mạch, sỏi mật, loãng

xương.

NĂNG LƯỢNG VÀ CÁC THÀNH PHẦN CÓ TRONG BIA [5]

Bảng 4.7: các chất dinh dưỡng trong một chai bia BIGMAN:

Thành phần Đơn vị trong bia

Năng lượng 440,00kcal

Protein 4,90gr

Chất béo 0,00gr

Cacbonhydrat 28,20gr

Xơ 2,00 – 6,00 gr

Vitamin 0,35gr

82

Khoáng 0,98 – 3,66gr

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

Bên cạnh những ưu điểm trên, bia cũng có những hạn chế nhất định, nếu lạm dụng

bia nói riêng và đồ uống có cồn nói chung sẽ ảnh hưởng xấu đến sức khỏe. Do đó, điều

quan trọng là ý thức của người uống bia rượu, chỉ nên uống với lượng đủ để nhận được

83

những tác dụng có lợi.

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN

Kết luận

Qua thời gian thực tập tại công ty bia Vinakenchúng em được sự giúp đỡ tận

tình của các cô chú trong công ty, đã giúp chúng em nắm bắt được phần nào thực tế sản

xuất. Nhờ được trực tiếp quan sát và tìm hiểu từng khâu trong quá trình sản xuất bia

nên những hiểu biết của chúng em được tiến bộ hơn nhiều, tạo điều kiện thuận lợi

trong công việc sau này khi ra trường

Chúng em nhận thấy nhà máy bia của công ty Vinaken có nhiều ưu như:

- Mặt bằng thoáng mát, sạch sẽ, rộng rãi

- Thiết bị, máy móc tương đối đầy đủvà hiện đại

- Xử lý tận dụng hết các phế phẩm khi sản xuất

- Có hệ thống thu gom nà xử lý nước thải

- Có hệ thống thu hồi CO2 và cung cấp ra thị trường

- Có đội ngũ công nhân lành nghề, đầy nhiệt huyết đối với công việc

Cuối cùng chúng em xin chân thành cảm ơn nhà trường và nhà máy bia Vinaken

84

đã tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em trong suốt quá trình thực tập.

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN

TÀI LIỆU KHAM KHẢO

[1] Bùi Ái và Anh thơ, 1995. Kỹ thuật sản xuất bia công nghệ mới. Trường

Đại Học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh.

[2] Hoàng Đình Hòa, 2002. Công nghệ sản xuất malt và bia. Nhà sản xuất

Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội.

[3] Lâm Thanh hiền, 2006. Bài giảng công nghệ nước giải khát lên men.

Trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh.

[4] Nguyễn Thị Hiền, 2005. Khoa học – công nghệ malt và bia. Nhà xuất bản

Khoa Học và Kỹ Thuật Hà Nội.

[5] Tài liệu riêng do nhà máy bia VINAKEN cấp.

[6] Một số đồ án của các anh chị khóa trước

Tài liệu từ internet:

Wikipedia, 2010. Bia (đồ uống). Truy cập ngày 15/05/2011.

http://www.wikipedia.com

Castlemalting.com, 2010. Malt bia đến từ xứ sở bia nổi tiếng. Truy cập ngày

15/05/2011

http://www.castlemalting.com

Viethoagroup.net, 2010. Quy trình nấu bia.

85

http://wwwviethoagroup.net