intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Tiểu luận Công nghệ sản xuất bia: Lên men bia

Chia sẻ: Cẩm Nguyên | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:64

456
lượt xem
48
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tiểu luận Công nghệ sản xuất bia "Lên men bia" gồm các nội dung chính sau: công nghệ lên men bia, kỹ thuật lên men bia, thiết bị và mặt bằng lên men, phương pháp lên men dịch đường có nồng độ cao,...Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Tiểu luận Công nghệ sản xuất bia: Lên men bia

  1. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA          GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM  BÀI TIỂU LUẬN MÔN: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA Chuyên đề: “LÊN MEN BIA” GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN SVTH: NGUYỄN THỊ KIM NGÂN  3005080167 NGUYỄN THỊ DIỄM THÚY  3005080415 NGUYỄN THỊ THÚY VI 3005080199 CHUYÊN ĐỀ: “LÊN MEN BIA”                                                      TRANG 1 
  2. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA          GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN NGUYỄN VĂN TÀI 3005080185 TP.HCM, Ngày  25/03/2010. MỤC LỤC TRANG CHƯƠNG I: CÔNG NGHỆ LÊN MEN BIA 3 1.1 GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT BIA 3 1.2 CÔNG NGHỆ LÊN MEN BIA 1.2.1 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA QUÁ TRÌNH LÊN MEN BIA 4 1.2.2 SINH TỔNG HỢP CÁC SẢN PHẨM CỦA QUÁ TRÌNH LÊN MEN BIA 4 1.2.2.1 SINH TỔNG HỢP CÁC SẢN PHẨM  CHÍNH CỦA QUÁ TRÌNH LÊN MEN  BIA RƯỢU + CO2 6  1.2.2.2 SINH TỔNG HỢP CÁC SẢN PHẨM BẬC HAI (SẢN PHẨM PHỤ) 11 1.2.2.2.1 GLYXERIN 11 1.2.2.2.2 RƯỢU BẬC CAO 12 1.2.2.2.3 ACID HỮU CƠ 12 1.2.2.2.4 ESTER VÀ ALDEHID 13 1.2.2.2.5 AXETOIN, DIAXETYL VÀ 2,3 BUTANODIOL 14 1.2.2.2.6  HYDROSUNFUA (SH2) VÀ MERCAPTAN 15 1.2.3 HỆ ENZYME XÚC TÁC QUÁ TRÌNH LÊN MEN BIA VÀ NẤM MEN GIỐNG  ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN BIA 16 1.2.3.1 HỆ ENZYME XÚC TÁC QUÁ TRÌNH LÊN MEN BIA 16 1.2.3.1.1 ALDOLAZA 16 CHUYÊN ĐỀ: “LÊN MEN BIA”                                                      TRANG 2 
  3. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA          GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN 1.2.3.1.2 TRIOZOPHOSPHATDEHYDROGENAZA 16 1.2.3.1.3 PHOSPHOGLYXEROMUTAZA 16 1.2.3.1.4 ENOLAZA 16 1.2.3.1.5 CACBOXYLAZA 17 1.2.3.2 NẤM MEN GIỐNG ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN BIA 17 1.2.3.2.1 CHẤT LƯỢNG CỦA NẤM MEN SẢN XUẤT 17 1.2.3.2.2 CÁC CHỦNG NẤM MEN BIA SỬ DỤNG 17 1.2.3.2.3 QUÁ TRÌNH CHUẨN BỊ GIỐNG 19 CHƯƠNG II: KỸ THUẬT LÊN MEN BIA 21 2.1 ĐỊNH NGHĨA LÊN MEN BIA 21 2.2 MỤC ĐÍCH LÊN MEN 21 2.3 YÊU CẦU CỦA DỊCH LÊN MEN BIA 21 2.4 CÁC QUÁ TRÌNH XẢY RA TRONG QUÁ TRÌNH  LÊN MEN BIA 21 2.4.1 QUÁ TRÌNH SINH LÍ 21 2.4.2 QUÁ TRÌNH SINH HÓA 21 2.4.3 QUÁ TRÌNH HÓA LÍ 22 2.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN BIA 23 2.5.1 PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN CỔ ĐIỂN  23 2.5.1.1 PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN DỊCH ĐƯỜNG CÓ NỒNG ĐỘ CAO 25 2.5.1.2 LÊN MEN CHÌM, GIÁN ĐOẠN TRONG THIẾT BỊ HỞ 26 CHUYÊN ĐỀ: “LÊN MEN BIA”                                                      TRANG 3 
  4. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA          GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN 2.5.1.3 LÊN MEN NỔI 28 2.5.1.4 LÊN MEN LÊN MEN TRONG THIẾT BỊ KẾT HỢP VỚI THU HỒI CO2 28 2.5.2 PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN HIỆN ĐẠI 29 2.5.2.1 CÔNG NGHỆ LÊN MEN MỘT PHA 29 2.5.2.2 PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN LIÊN TỤC 30 2.5.2.3 LÊN MEN BẰNG PHƯƠNG PHÁP BÁN LIÊN TỤC 31 2.6 CÁC YẾU TÓ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH LÊN MEN 32 2.6.1 CHẤT LƯỢNG CỦA NẤM MEN SẢN XUẤT 32 2.6.2 NẤM MEN GIEO CẤY BAN ĐẦU 33 2.6.3 NỒNG ĐỘ CHẤT HÀO TAN CỦA DỊCH ĐƯỜNG HOUBLON HÓA 33 2.6.4 NHIỆT ĐỘ CỦA DỊCH LÊN MEN 34 2.6.5 ÁP SUẤT BỀ MẶT 34 2.6.6 HÀM LƯỢNG O2 VÀ THẾ OXY HÓA – KHỬ 35 2.6.7 CƯỜNG ĐỘ KHUẤY ĐẢO CỦA DỊCH LÊN MEN 36 2.6.8 NỒNG ĐỘ CỦA SẢN PHẨM LÊN MEN 36 CHƯƠNG III: THIẾT BỊ VÀ MẶT BẰNG LÊN MEN 36 3.1 THIẾT BỊ VÀ MẶT BẰNG LÊN MEN CHÍNH 36 3.1.1 THIẾT BỊ LÊN MEN 36 3.1.2 LÀM LẠNH VÀ THÔNG GIÓ MẶT MẶT BẰNG LÊN MEN 38 3.2 MẶT BẰNG VÀ THIẾT BỊ LÊN MEN PHỤ 40 3.2.1 MẶT BẰNG LÊN MEN PHỤ 40 CHUYÊN ĐỀ: “LÊN MEN BIA”                                                      TRANG 4 
  5. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA          GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN 3.2.2 THIẾT BỊ LÊN MEN PHỤ 40 CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN 49 MỞ ĐẦU Ngày nay cùng với tốc độ  hóa đô thị  và công nghiệp hóa của đất nước,   nghành công nghệ thực phẩm đã và đang đóng vai trò quan trọng trong nền kinh   tế quốc dân. Đóng vai trò chủ lực trong đó có lĩnh vực chế biến đồ uống. Bia – nói một cách tổng thể  là một loại đồ  uống chứa cồn được sản xuất   bằng quá trình lên men của đường lơ  lửng trong môi trường lỏng và nó không  được chưng cất sau khi lên men. Bia là loại đồ  uống có độ  cồn thấp, giàu dinh dưỡng. Ngoài việc cung cấp   một lượng calori khá lớn, trong bia còn chứa một hệ enzim khá phong phú, đặc  biệt là nhóm enzim kích thích tiêu hóa amylaza. Được   sản   xuất   từ   các   nguyên   liệu   chính   là   đại   mạch   ươm   mầm,   hoa  houblon và nước với một quy trình công nghệ khá đặc biệt, cho nên bia có tính   chất cảm quan rất hấp dẫn đối với con người: hương thơm đặc trưng, vị đắng  dịu, lớp bọt trắng mịn, với hàm lượng CO2  khá cao (4 – 5g/l) giúp con người   giải khát một cách triệt để khi ta uống. Nước ta nằm trong vành đai khí hậu nhiệt đới có ưu điểm là thị trường giải   khát lớn. Mặt khác, các nhà sản xuất bia lon xuất khẩu không nhiều. Do chính  sách mở  cửa của nhà nước các thương hiệu bia nước ngoài tràn ngập vào thị  trường Việt Nam tạo ra sức cạnh tranh rất lớn. Vì vậy, nước ta cần tạo ra một   CHUYÊN ĐỀ: “LÊN MEN BIA”                                                      TRANG 5 
  6. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA          GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN loại bia có chất lượng cao và giá thành sản phẩm  ổn định, đẩy mạnh xuất   khẩu. Để tạo ra được bia đạt chất lượng thu hút sự quan tâm của nhiều người thì   quá trình lên men bia là một trong những nhân tố quan trọng. Chất lượng của bia   được xem như  là kết quả  từ các quá trình hoạt động của nấm men. Vì thế, để  có được bia chất lượng đáp ứng được nhu cầu người tiêu dùng thì đây cũng là  vấn đề  của nhiều nhà sản xuất kinh doanh cũng như  những người học công  nghệ. Sau đây là phần tìm hiểu thông tin chi tiết về công nghệ sản xuất bia nói  chung cũng  như quá trình lên men bia nói riêng. Trong quá trình tìm hiểu và thu nhận thông tin chắc chắn sẽ  không tránh  khỏi được những sai sót. Do đó, nhóm sinh viên chúng em mong nhận được  những ý kiến đóng góp của Cô để  có thể  hoàn thiện đề  tài tiểu luận về: “ lên  men bia”.   CHƯƠNG I: CÔNG NGHỆ LÊN MEN BIA 1.1 GIỚI THIỆU DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA: CHUYÊN ĐỀ: “LÊN MEN BIA”                                                      TRANG 6 
  7. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA          GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN 1.2 CÔNG NGHỆ LÊN MEN BIA: CHUYÊN ĐỀ: “LÊN MEN BIA”                                                      TRANG 7 
  8. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA          GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN 1.2.1  CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA QUÁ TRÌNH LÊN MEN BIA:  Khi tiến hành lên men dịch đường houblon hóa,một lượng lớn cơ chất ,chủ  yếu là đường và dextrin bậc thấp bị nấm men hấp thụ để tạo thành rượu etylic,   khí CO2  và các sản phẩm phụ. Ngoài các gluxit bị  tác động mạnh,các thành   phần khác của dịch đường cũng chịu những sự thay đổi lớn. Một phần trong đó  bị nấm men đồng hoá và bị biến đổi thành những hợp chất khác nhau ,còn một   số  khác thì chuyển đổi thành trạng thái không hoà tan và bị  tách ra ngoài dưới  dạng kết lắng. Tất cả những điều đó dẫn đến một sự thay đổi lớn về lượng và   biến đổi sâu sắc về  chất trong các cấu tử  hợp thành chất hoà tan của dịch  đường. Ta  thấy rằng hàm lượng chất hoà tan trong bia là  thấp hơn so với dịch   đường houblon hóa .Nguyên nhân của việc giảm này là từ ba lý do sau: Do nấm men tiêu tốn một phần để  cung cấp năng lượng cho việc phát  triển sinh khối. Do một số sản phẩm tạo thành là hợp chất dễ bay hơi Do một phần bị kết lắng. Tổng lượng chất hoà tan đã bị  tiêu hao trong thời gian lên men chính (kể cả  phần tiêu hao do kết lắng) gọi là chất chiết đã lên men. Khối lượng chất chiết   đã lên men biểu thị bằng phần trăm so với lượng chất hoà tan ban đầu của dịch  đường,gọi là mức độ  lên men hay độ  lên men. Một phần chất hoà tan ban đầu  của dịch đường houblôn hoá tồn tại trong bia như là một cấu tử hợp thành chất   hoà tan của nó,gọi là chất chiết không lên men hay chất khô sót. Trong thành phần của chất hoà tan ban đầu của dịch đường nấm men có thể  hấp thụ được một phần rất lớn, phần đó được gọi là chất chiết có khả năng lên  men, phần còn lại nấm men không có khả năng hấp thụ gọi là chất chiết không  CHUYÊN ĐỀ: “LÊN MEN BIA”                                                      TRANG 8 
  9. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA          GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN lên men. Khối lượng của chất chiết có khả  năng lên men biểu thị  bằng phần  trăm theo lượng chất chiết ban đầu của dịch đường houblon hóa,gọi là độ  lên   men cuối cùng. Độ  lên men và độ  lên men cuối cùng của các loại bia khác nhau dao động   trong những khoảng rất lớn.  Đây là những chỉ  số  cơ  bản và đặc trưng cho  chủng loại và chất lượng của bia. Những chỉ  số  này có thể  điều chỉnh được   thông qua việc điều khiển các quá trình hoá sinh  ở  giai đoạn sản xuất dịch   đường. Về  lý thuyết thì toàn bộ  lượng chất chiết có khả  năng lên men,có thể  sẽ  được lên men hoàn toàn. Lúc đó độ lên men sẽ có gía trị  bằng độ  lên men cuối   cùng. Nhưng trong thực tế  sản xuất, không bao giờ  độ  lên men của một dịch  đường lại có thể  đạt đến độ  lên men cuối cùng của nó.Vấn đề   ở  đây là hoàn  thiện chu trình lên men,xác định được các điều kiện ở mức tối ưu với mục đích  cao nhất là giảm đến mức thấp nhất sự sai lệch giữa hai chỉ số độ  lên men đó.   Và đây là một trong những tiền đề quan trọng nhất để  thu nhận được các loại  bia có độ bền sinh học cao. Ở những nhà máy sản xuất bia theo phuơng pháp cổ điển, quá trình lên men   được thực hiện trong các thùng hoặc các bể dạng hở. Trong điều kiện như vậy,   không phụ thuộc là nhiệt độ cao hay thấp thì một lượng CO 2 đáng kể cần thiết  cho bia đã bị bay ra ngoài. Nghĩa là sau khi lên men chính hàm luợng CO 2 ở trong  bia non chưa đạt mức bão hoà cần thiết. Thực tế đó đã buộc các nhà công nghệ  phải đình chỉ quá trình lên men chính khi mà trong dịch lên men đó (bia non) còn  một lượng đáng kể  các chất hoà tan,mà nấm men có thể  hấp thụ  được ở  điều  kiện đó để chuyển chúng sang một điều kiện khác: lên men trong các thùng kín   ở nhiệt độ  thấp hơn. Đây chính là giai đoạn hai của quá trình lên men:l ên men  CHUYÊN ĐỀ: “LÊN MEN BIA”                                                      TRANG 9 
  10. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA          GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN phụ. Lên men phụ  thực chất là quá trình lên men chính nhưng với tốc độ  lên   men thấp hơn nhiều so với giai đoạn đầu. Bình thường thì hàm lượng CO2  ở  trong bia thành phẩm phải đạt ít nhất là  0.35% khối lượng . Con số này ở trong bia non sau khi lên men chính kết thúc là   khoảng 0.15­0.2%. Như  luợng CO2  thiếu hụt đi ít nhất là 0.2% . Để  bù vào  lượng đó cần thiết phải lên men tiếp 0.4% cơ  chất nhưng vì trong quá trình   bơm chuyển bia non từ khu vực lên men chính sang mặt bằng lên men phụ một   phần CO2 lại tiếp tục mất đi. Do đó từ 0.4% lượng cơ chất chắc chắn là không   đủ lượng CO2 cần thiết. Hơn nữa, mức độ lên men như trên đã nói là không bao   giờ đạt đến độ lên mên cuối cùng. Cho nên thời điểm đình chỉ quá trình lên men  chính  thích  hợp   nhất  là   khi  hàm  lượng   chất   chiết   trong  dịch  lên  men  giảm  xuống còn khoảng 30­35% so với lượng chất chiết ban đầu có như  vậy trong   giai đoạn lên men phụ,một lượng cơ chất 1­1.2% tiếp tục bị lên men thì may ra   bù đủ lượng CO2 cần có . 1.2.2   SINH TỔNG HỢP CÁC SẢN PHẨM CỦA QUÁ TRÌNH LÊN  MEN BIA: 1.2.2.1  Sinh tổng hợp các sản phẩm chính (bậc 1)của quá trình lên   men bia: rượu etylic + CO2: Quá trình lên men rượu bao gồm 11 giai đoạn (11 phản ứng):   Phản   ứng 1:   Glucose được phosphoryl hóa  ở  C6  để  cho sản  phẩm  glucose­6­P, nguồn phosphate là ATP CHUYÊN ĐỀ: “LÊN MEN BIA”                                                      TRANG  10 
  11. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA          GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN Phản ứng xảy ra được là do sự  xúc tác của hexokinase với sự có mặt bắt  buộc của Mg2+ . Hexokinase không những xúc tác sự phosphoryl hóa glucose mà   còn xúc tác sự phosphoryl hóa các hexose khác như fructose, manose.   Phản ứng 2:  Chuyển hóa glucose­6­P thành fructose­6­P Enzyme   phosphohexose   isomerase   xúc   tác   sự   chuyển   hóa   đồng   phân  glucose­6­P thành fructose­6­P, biến một aldose thành một ketose.   Phản   ứng   3:   Phosphoryl   hóa   fructose­6­P   thành   fructose1,6  biphosphate CHUYÊN ĐỀ: “LÊN MEN BIA”                                                      TRANG  11 
  12. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA          GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN   Phản ứng 4:  Phân cắt Fructose 1,6 biphosphate  Fructose1,6 biphosphate bị phân cách thành 2 phân tử triozophosphat cụ thể  là aldehit 3 – phosphoglyxerinic và phosphodioxyaxeton. Phản  ứng này được sự  xác tác của enzim aldolase.   Phản ứng 5:  Chuyển hóa nội phân tử triose phosphate CHUYÊN ĐỀ: “LÊN MEN BIA”                                                      TRANG  12 
  13. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA          GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN Chỉ một trong hai triose phosphate là aldose: 3­P glyceraldehyde tham gia   tiếp vào quá trình đường phân. Nhưng dihydroxyaceton­P có thể  được chuyển   hóa thành 3­P glyceraldehyde nhờ triose phosphate isomerase.     Phản   ứng   6:     Oxy   hóa   3­P   glyceraldehyde   thành   1,3  biphosphoglycerate       Xúc tác cho phản ứng này là enzyme 3­P glyceraldehyde dehydrogenase,  có coenzyme NAD+, trong trung tâm hoạt động có nhóm –SH.   Phản   ứng   7:   Trong   phản   ứng   này   gốc   phosphate   cao   năng   của   1,3  biphosphoglycerate chuyển cho ADP để tạo ATP ( oxy hóa phosphoryl   hóa mức cơ chất) và 3P glycerate CHUYÊN ĐỀ: “LÊN MEN BIA”                                                      TRANG  13 
  14. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA          GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN   Phản ứng 8 : Chuyển hóa 3P glycerate thành  2P glycerate   (chuyển   gốc   P   nội   phân   tử)   nhờ   enzyme     phosphoglycerate   mutase   cần  Mg2+ cho hoạt động của nó. Đây là phản ứng thuận nghịch:   CHUYÊN ĐỀ: “LÊN MEN BIA”                                                      TRANG  14 
  15. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA          GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN   Phản   ứng   9:     2P   glycerate     bị   loại   nước   để   tạo   thành  phosphoenolpyruvate  là  phản  ứng thuận  nghịch  được  xúc   tác   bởi   enzyme enolase.     Phản ứng 10:  Chuyển nhóm phosphate từ  phosphoenolpyruvate đến  ADP,  phản   ứng   được   xúc   tác   bởi   pyruvat   kinase,   để   tạo   ATP   và  pyruvate. Pyruvat kinase bị kìm hãm bởi ATP, khi nồng độ ATP cao thì nó gây kìm hãm   dị  không gian.  Ở  động vật có xương sống pyruvat kinase có ít nhất 3 isozyme,  hơi khác nhau trong phân bố   ở  các mô và trong việc đáp  ứng   đối với những  chất điều hòa (modulator) . CHUYÊN ĐỀ: “LÊN MEN BIA”                                                      TRANG  15 
  16. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA          GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN   Phản ứng 11:  Chuyển  hóa pyruvat thành rượu etylic:   Trong bước 1, pyruvate bị  khử cacboxyl­hóa vốn được xúc tác bởi enzyme  pyruvate decarboxylase, enzyme này cần Mg2+ và có coenzyme là TPP. Bước 2,  acetaldehyde   bị  khử  thành ethanol với NADH+H+  được tạo ra từ  sự  oxy hóa  khử 3P glyceraldehyde. CHUYÊN ĐỀ: “LÊN MEN BIA”                                                      TRANG  16 
  17. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA          GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN 1.2.2.2Sinh tổng hợp các sản phẩm bậc hai (sản phẩm phụ): Ngoài 2 sản phẩm chính là rượu etylic và khí cacbonic, trong quá trình lên  men chính còn tao ra nhiều sản phẩm bậc hai hay còn gọi là sản phẩm phụ.   Những sản phẩm này đều có vai trò quan trọng trong việc hình thành hương và  vị  của bia, mặc dù vai trò đó có thể  là tích cực và cũng có thể là tiêu cực. Một   số  trong những sản phẩm bậc hai này là sản phẩm trung gian của quá trình  chuyển hóa đường thành rượu, còn một số khác là kết quả của những biến đổi   hóa sinh phức tạp của những cấu tử khác trong dịch đường khi chúng tham gia  vào quá trình trao đổi năng lượng trong tế bào nấm men. 1.2.2.2.1  Glyxerin:  Nếu gọi glyxerin là sản phẩm bậc hai của quá trình lên men thì điều đó là  hoàn toàn đúng. Nhưng nếu nói rằng glyxerin là sản phẩm chính thứ ba của quá  trình trên thì cũng không sai. Ta hãy nhớ lại ở sơ đồEmbden­Meyerhor. Ở phản   ứng thứ  tư, sau khi tạo thành phosphodioxyaxeton, phản  ứng có thể  sẽ  tiến  triển theo chiều hướng khác nếu các yếu tố  bên ngoài thay đổi . Từ  hợp chất  này dưới sự xúc tác của coenzim NAD+ sẽ tạo ra thành  ­glyxerophosphat. Sau  đó với sự  có mặt của photphataza,glyxerin và axit phosphoric được tạo thành.  Theo Pasteur thì lượng glyxein trong quá trình lên men có thể tích tụ đến 3 g/l. Glyxerin là một cấu tử  rất quý đối với bia, vì nó làm mềm vị  và làm tăng   thêm độ đậm đà cho sản phẩm. Glyxerin cũng có thể  thu nhận được bằng con   đường đề amin của axit glutamic 1.2.2.2.2  Rượu bậc cao:  Ở  trong bia chứa các loại rượu bậc cao như: propylic izopropylic, butylic,   izobutylic, amylic, izoamylic, và nhiều loại khác. Khối lượng của chúng dao  động trong khoảng rộng từ  20 đến 95 mg/l  nhưng thông thường là khoảng 50  CHUYÊN ĐỀ: “LÊN MEN BIA”                                                      TRANG  17 
  18. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA          GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN đến 60 mg/l .  Ở  điều kiện lên men nổi hàm lượng rượu bậc cao lớn hơn lên   men chìm do lên men  ở nhiệt độ cao hơn. Trong các loại rượu bậc cao thì hàm  lượng izoamylic cao nhất. Từng loại rượu bậc cao đều tạo cho bia có hương, vị riêng biệt nhưng nhìn   chung đó không phải là đặc trưng của bia mà chúng tạo cho khứu giác những  cảm giác khó chiụ. Nói tóm lại các loại rượu bậc cao gây ảnh hưỏng tiêu cực  đến chất lượng cảm quan của bia. Cơ chế tạo thành rượu bậc cao đến hiện nay chưa được giải thích thỏa đáng  do đó ta không đề cập đến nhiều. 1.2.2.2.3  Acid hữu cơ:  Axit hữu cơ là sản phẩm bậc hai thường trực của quá trình lên men rượu và  quá trình trao đổi sinh dưỡng   nitơ  trong tế  bào nấm men. Chúng cũng là sản  phẩm của sự  đồng lên men do vi khuẩn gây ra khi dịch đường houblon hoá bị  nhiễm. Axit lactic và axit xitric được tạo thành từ axit piruvic. Trong trường hợp này   axit piruvic không bị  decacbonxyl mà là bị  khử  thành axit lactic. Hàm lượng  trung bình của chúng trong bia là khoảng 150­200mg/l. Nếu dịch lên men bị  nhiễm khuẩn lactic thì hàm lượng của chúng tăng vọt lên rất nhiều lần. Một sản phẩm thương trực khác trong nhóm axit hữu cơ  là axit susinic. Nó  được tạo thành do quá trình deamin axit glutamic hoặc qua phản  ứng chuyển   amin. Trong trường hợp thứ nhất, chất nhận hydro là aldehit triozoglyxerinic, vì  lẽ  đó, song song với việc tạo thành axit susinic ta còn nhận  được glyxerin.  Phương trình tổng hợp của các quá trình trên được biểu diễn như sau: C6H12O6  + COOH.CH2.CHNH2.COOH + 2H2O = HOOC.CH2.CH2.COOH +  2C3H8O3 + NH3 + CO2. CHUYÊN ĐỀ: “LÊN MEN BIA”                                                      TRANG  18 
  19. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA          GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN Ở trường hợp thứ hai, axit glutamic bị deamin đến axit xetoglutaric, còn axit  piruvic   thì   được   amin   hoá   đến   alanin.   Axit   xetoglutanic   bị   decacbonxyl,   và  aldehit thu được tham gia ngay vào phản ứng oxy hoá ­ khử với axetadehit. Kết   quả của dãy quá trình này là ta nhận được axit susinic và etanol: COOH.CH2.CH2.CHNH2.COOH   +   CH3CO.COOH   =  COOH.CH2.CH2CO.COOH + CH3CHNH2.COOH COOH.CH2CH2CO.COOH     ­CO2           COOH.CH2.CH2.CHO COOH.CH2.CH2.CHO + CH3CHO = COOH.CH2.CH2.COOH + C2H5OH. Hàm lượng của axit susinic ở trong bia khoảng 60­70 mg/l. Trong quá trình lên men chính, ngoài những axit trên đây còn tạo thành một   số axit bay hơi khác, chủ yếu là axit axetic và axit fomic. Axit axetic nhận được  bằng con đường phân hoá axetaldehit. Trong trường hợp này nó bị oxy hoá thành   axit axetic, còn hydro của nước thì liên kết với phân tử  aldehit thứ  hai để  tạo  thành etanol. Hàm lượng trung bình của axit axetic  ở  trong bia là khoảng 80­ 100mg/l còn axit fomic đến 30 mg/l. 1.2.2.2.4  Ester và aldehid:  Este là sản phẩm bậc hai không thường trực của quá trình lên men chính. Nó   không phải là sản phẩm tạo thành từ hoạt động sống của tế bào nấm men mà là  kết quả của sự tương tác giữa các sản phẩm bậc hai thường trực: este hoá các  axit bay hơi và không bay hơi với các loại rượu khác nhau. Chiếm khối lương   nhiều nhất trong khối este là atyl axetat (15­20 mg/l ) chứa ít nhất là izoetyl   formiat (0,8 – 1 mg/l ), còn izoamin axetat thì chỉ có vết . Tổng  lượng của chúng  trong bia dao động trong khoảng 30­80 mg/l. Với rượu etylic, axit cacbonic có   thể tham gia phản ứng để tạo thành các este mono và dietyncacbonat không bền   vững.  CHUYÊN ĐỀ: “LÊN MEN BIA”                                                      TRANG  19 
  20. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA          GVHD: PHAN THỊ HỒNG LIÊN Este có ý nghĩa quan trọng trong việc hình thành vòng thơm của bia. Tuy   không phải là sản phẩm bậc hai thường trực nhưng chúng được tạo thành chủ  yếu  ở  giai đoạn lên men chính.Theo số liệu của các tác giả  người Mỹ  thì hàm  lượng của etylaxetat sau lên men chính là 18,6% mg/l, còn trong bia thành phẩm   là 25mg/l.  Ở  điều kiện len men nổi lượng este tạo thành nhiều hơn so với lên  men chìm. Trong cùng một điều kiện, nấm men nổi tạo ra nhiều este hơn nấm   men chìm. Aldehid là sản phẩm bậc hai thường trực của quá trình trao đổi chất nấm   men, và cũng có thể  được tạo thành qua con đường oxy hoá các loài rượu.   Chiếm nhiều nhất trong bia thì có axetaldehid, hàm lượng của nó, là 5­7 gm/l.  Tổng lượng andehid trong bia dao động từ  9 đến 10 mg/l.  Ở  điều kịên yếm  khí,lượng andehid tạo ra ít hơn so với ở điều kiện hiếu khí. Ở  mức độ  vừa phải (10­15 mg/l), andehid làm tăng hương cho bia, nhưng   nếu cao quá thì vai trò của nó lại trở thành tiêu cực. Trong giai đoạn lên men phụ hàm lượng andehid của bia giảm đi rất nhiều. 1.2.2.2.5  Axetoin, diaxetyl và 2,3 – butandiol:  Ba hợp chất này thu nhận đươc ở  chủ  yếu giai đoạn lên men chính và là do   kết quả  của các quá trình hoạt động sống của tế  bào nấm men. Chúng là sản  phẩm bậc hai thường trực của các quá trình lên men yếm khí và hiếu khí. Trong   ba   hợp   chất   này   thì   nguy   hiểm   nhất   đến   hương   và   vị   của   bia   là   diaxetyl.   Diaxetyl không màu đến vàng nhạt, có mùi hôi cực mạnh và vị đắng gắt rất khó   chịu,   tác   động   rất   mạnh   đến   hệ   thần   kinh   con   người.   Chỉ   số   chất   lượng   N0=1cho tất cả các loại bia được bán ra thị  trường được Công ước bia châu Âu   quy định là “hàm lượng diaxetyl không được vượt quá 0,2 mg/l”. CHUYÊN ĐỀ: “LÊN MEN BIA”                                                      TRANG  20 
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
12=>0