BÁO CÁO THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN đồ UỐNG

Sử dụng trong công nghệ sản xuất nước hoa.. Malt đại mạch Trong công nghệ sản xuất bia, malt đại mạch dường như là thành phần không thểthay thế.. Malt đại mạch còn

Trang 1

Sinh viên thực hiện: Nhóm 1 - Sáng thứ 5

Nguyễn Hoàng Thùy Nhung 17063141

Trang 2

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Ngọc Thuần

TP.Hồ Chí Minh, ngày 02, tháng 06, năm 2020

Mục lục BÀI 1: CỒN ETYLIC

1 Mục đích thí nghiệm 1

2 Cơ sở lý thuyết 1

2.1 Giới thiệu về cồn 1

2.1.1 Sơ lược về tình hình sản xuất và nhu cầu sử dụng cồn rượu trên thế giới và ở việt nam 1

2.1.2 Phân loại 2

2.1.3 Ứng dụng 3

2.2 Giới thiệu về nguyên liệu 4

2.2.1 Gạo 4

2.2.2 Bắp 4

2.2.3 Nấm men 5

2.2.4 Nước 6

2.2.5 Enzyme α- amylase (Termamyl) 8

2.2.6 Enzyme glucoamylase (γ- amylase) 8

3 Tiến hành thí nghiệm 9

3.1 Bố trí thí nghiệm 9

3.1.1 Mục đích thí nghiệm 9

3.2.2 Yếu tố khảo sát 9

3.2.3 Yếu tố cố định 9

3.2 Nguyên vật liệu 10

3.3 Máy móc thiết bị 10

Trang 3

3.3.1 Thiết bị nghiền búa 10

3.3.2 Khúc xạ kế – đô độ brix 11

3.3.3 Cồn kế – đo độ cồn 12

3.3.4 Thiết bị chưng cất 12

3.3 Quy trình sản xuất 13

3.4 Thuyết minh quy trình 14

3.4.1 Nghiền 14

3.4.2 Nấu 14

3.4.3 Dịch hóa 15

3.4.4 Làm nguội 15

3.4.5 Đường hóa 15

3.4.6 Làm nguội 15

3.4.7 Lên men 15

3.4.8 Chưng cất 15

3.4.9 Tinh luyện 15

3.5 Cách tiến hành 15

4 Kết quả 16

4.1 Độ Brix theo dõi sau 10 ngày: 16

4.2 Độ cồn 17

5 Bàn luận 17

6 Kiến nghị 18

BÀI 2: BIA 1 Mục đích thí nghiệm: 20

2 Cơ sở lí thuyết: 20

2.1 Giới thiệu về bia: 20

Trang 4

2.2.1 Nước 20

2.2.2 Malt đại mạch 21

2.2.3 Hoa houblon 24

2.2.4 Nấm men 29

2.2.5 Thế liệu 34

2.5.6 Các chất phụ gia trong công nghệ sản xuất bia 35

3 Quy trình sản xuất bia : 36

4 Thuyết minh quy trình 37

4.1 Nghiền malt 37

4.2 Đường hóa nguyên liệu (mashing) 37

4.3 Lọc bã malt (lautering) 39

4.4 Nấu dịch đường với hoa houblon (wort boiling) 39

4.5 Lắng trong và làm lạnh dịch đường 41

4.6 Lên men 41

4.7 Lên men phụ - ủ chín bia 44

4.8 Hoàn thiện sản phẩm 45

5 Bố trí thí nghiệm: 46

5.1 Yếu tố khảo sát: 46

5.2 Thông số cố định: 46

5.3 Mục tiêu khảo sát: 46

5.4 Cách tiến hành thí nghiệm: 47

6 Kết quả: 49

7 Bàn luận: 49

8 Khiến nghị: 50

BÀI 3: RƯỢU VANG 1 Mục đích thí nghiệm: 51

Trang 5

2 Cở sở lí thuyết: 52

2.1 Định nghĩa 52

2.2 Nguyên liệu 53

2.2.1 Nho 53

2.2.2 Nấm men: 55

2.2.3 Enzyme pectinase 56

2.2.4 Hệ vi sinh vật trong lên men rượu vang tự nhiên 58

3 Quy trình sản xuất 63

4 Thuyết minh quy trình 64

4.1 Nguyên liệu 64

4.2 Xử lí nguyên liệu 64

4.3 Rửa 64

4.4 Tách cuống 64

4.5 Làm dập, nghiền 64

4.6 Sunfit hóa 64

4.7 Lên men chính 65

4.8 Ép, lọc, loại bỏ bã 65

4.9 Lên men phụ 65

4.10 Ủ 65

4.11 Lọc thô 66

4.12 Lọc tinh 66

4.13 Chiết rót, đóng nút 66

4.14 Dán nhãn, đóng thùng 66

5 Bố trí thí nghiệm 66

5.1 Yếu tố khảo sát 66

5.2 Tiến hành thí nghiệm 66

Trang 6

7 Nhận xét và bàn luận 69

8 Kiến nghị 70

Tài liệu tham khảo 70

Trang 7

BÀI 1: CỒN ETYLIC

ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC LOẠI NGUYÊN LIỆU ĐẾN NỒNG ĐỘ DỊCH ĐƯỜNG TRONG QUÁ TRÌNH XỬ LÝ NGUYÊN LIỆU CHỨA TINH BỘT VÀ ĐỘ CỒN CỦA

2 Cơ sở lý thuyết:

2.1 Giới thiệu về cồn

2.1.1 Sơ lược về tình hình sản xuất và nhu cầu sử dụng cồn rượu trên thế giới và ở việt nam

Hầu hết các nước trên thế giới đều dùng cồn để pha chế rượu và cho các nhu cầu khácnhư: y tế, nhiên liệu và nguyên liệu cho các ngành công nghiệp khác

Tuỳ theo tình hình phát triển của mỗi nước, tỷ lệ cồn dùng trong các ngành rất đa dạngvà khác nhau ở các nước có nền công nghiệp rượu vang phát triển như Italia, Pháp,Tây ban nha… cồn được dùng để tăng thêm nồng độ rượu Một lượng khá lớn cồnđược dùng để pha chế các loại rượu mạnh, cao độ như Whisky, Martin, Brandy,Napoleon, Rhum…

Rượu và các đồ uống có rượu chiếm một vị trí đáng kể trong công nghiệp thực phẩm.Chúng rất đa dạng tuỳ theo truyền thống và thị hiếu của người tiêu dùng mà các nhàsản xuất làm ra nhiều loại rượu mang tên khác nhau Tuy nhiên có thể chia thành 3 loạichính: rượu mạnh có nồng độ trên 30% V, rượu thông thường có nồng độ từ 15 đến 30

% V, và rượu nhẹ có nồng độ dưới 15% V

Trang 8

Ở nước ta, nghề nấu rượu thủ công đã có từ ngàn xưa và chưa có tài liệu nào cho biếtchính xác có từ khi nào ở miền núi, đồng bào các dân tộc dùng gạo, ngô, khoai, sắn,nấu chín rồi cho lên men, men này được lấy từ một số lá cây hoặc được nuôi cấy thuầnkhiết hơn Sản phẩm nổi tiếng là rượu cần ở đồng bằng, nhân dân biết nuôi cấy vàphát triển nấm mốc, nấm men trong thiên nhiên trên môi trường thích hợp, gạo và cácnguyên liệu khác nhau có chứa tinh bột đã được nấu chín Đó gọi là men thuốc bắc.Sau đó một loạt các nhà máy sản xuất rượu từ nguyên liệu tinh bột được thành lập nhưở Hà Nội, Nam Định, Hải Dương,… Sau này có xây dựng thêm một số nhà máy sảnxuất cồn rượu từ mật rỉ tận dụng mật rỉ của các nhà máy đường.

Trước tình hình đó Trong hội thảo “Dự án chiến lược phát triển khoa học công nghệngành rượu bia nước giải khát”, theo đề nghị của các chuyên gia đến năm 2005 nước

ta nên có khoảng 180 đến 200 triệu lít rượu các loại, tương đương khoảng 50 triệu lítcồn tinh khiết Trong đó cồn từ nguyên liệu tinh bột chiếm 30-40 %, số còn lại là cồntừ rỉ đường Cồn tinh bột trước mắt do nhà máy rượu Bình Tây, Hà Nội và Thanh Bađảm nhiệm nhưng cần hoàn chỉnh công nghệ và thiết bị để có thể sử dụng hết năngsuất thiết kế Đồng thời xây dựng thêm một số nhà máy rượu rỉ đường ở những nơi cómật rỉ Nếu không làm sẽ dẫn đến lãng phí lượng rỉ do các nhà máy đường thải ra.Song song với sản xuất các loại rượu uống chúng ta cần nhanh chóng triển khai sảnxuất acid axetic, acid xitric từ rỉ đường để cung cấp cho nhu cầu của ngành cao su vàcác ngành kinh tế khác Trước mắt có thể phối hợp với chương trình năng lượngnghiên cứu sử dụng cồn vào mục đích thay thế chất đốt Điều này sẽ vô cùng có lợi vìcồn cháy sẽ ít ảnh hưởng đến môi trường như dầu hoả, lại hạn chế được cả tình trạngphá rừng lấy củi đốt

Chúng ta cần đổi mới quan niệm “cồn chỉ để pha rượu uống” Trong tương lai không

xa nữa, chắc chắn rằng cồn ở nước ta cũng trở thành nguyên liệu cho nhiều ngành sảnxuất khác như nhiều nước đã và đang làm

Trang 9

Chỉ tiêu chất lượng Cồn loại I Cồn loại II

Hàm lượng aldehyt tính theo Aldehytaxetic, mg/l 8 20

Hàm lượng dầu fusel tính theo alcol izoamylic và izobutylic

có

Không đượccó

2.1.3 Ứng dụng

Cồn có tác dụng rất lớn trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau

Trong thực phẩm

Làm vang quả hỗn hợp, vang cẩm, vang nếp

Sản xuất rượu mạnh: Lúa mới, Hoàng đế

Sản xuất rượu phổ thông

Sử dụng trong y học, dược phẩm

Sử dụng làm dung môi hữu cơ

Sử dụng trong công nghệ sản xuất nước hoa

Dùng làm nguyên liệu sản xuất acid acetic, aldehid acetic, etylacetat, etylclorua, và cáchợp chất hữ cơ khác

Trang 10

2.2 Giới thiệu về nguyên liệu

2.2.1 Gạo

Mô tả:

Gạo trắng là thóc đã được xay để tách bỏ trấu và xát để loại lớp cám và mầm Saukhi xay xát, có thể đánh bóng để hạt gạo trắng và sáng hơn Quá trình xát và đánhbóng làm mất đi nhiều chất dinh dưỡng trong hạt gạo (chất béo trong cám, các vi chấtnhư vitamin, muối khoáng) nên gạo trắng hạn chế được sự xâm nhập của vi sinh vật vàcôn trùng gây hại, do đó có thời gian bảo quản dài hơn gạo lức và thóc

Nguồn gốc: mua ở chợ Gò Vấp thành phố Hồ Chí Minh

Tính chất:

Để sản xuất cồn, người ta có thể sử dụng gạo vì hạt này có hàm lượng tinh bột cao,cho năng suất sản xuất tốt

Giá trị dinh dưỡng trong 100g ăn được [1]

Khi được nghiền thành bột, ngô tạo ra nhiều bột và ít cám hơn so với lúa mì Tuynhiên, nó không có gluten như ở lúa mì và như thế sẽ làm cho các thức ăn dạng nướng

Trang 11

Sản xuất ethanol từ hạt ngô yêu cầu lượng nhiên liệu hóa thạch nhiều hơn 29% so vớicác nguyên liệu khác.

Nguồn gốc: mua ở chợ Gò Vấp thành phố Hồ Chí Minh

Nấm men có khả năng sử dụng các loại đường để lên men và hô hấp Quá trình lênmen hiếu khí, nấm men sử dụng oxi với nguồn cơ chất là các loại đường, các chất hữu

cơ, aldehyde, cồn để tạo thành nước và CO2 Quá trình lên men yếm khí, quá trìnhoxy hóa xảy ra không hoàn toàn làm sinh ra cồn và CO2

Một số dạng chế phẩm của men được sử dụng hiện nay:

Trang 12

Dạng men Ưu điểm Nhược điểm

Lỏng Sản xuất đơn giản, hạ giá thành, chất

lượng sản phẩm tốt hơn so với 2 loại mencòn lại

Dễ bị nhiễm các vi sinhvật lạ, nhiễm các sảnphẩm trao đổi chất củanấm men Khó bảo quảnchỉ dụng trong vòng 24hsau khi sản xuất

Paste Có thể kéo dàu thời gian bảo quản và

thuận tiện trong di chuyển

Thường có hoạt lực kémhơn dạng lỏng do quátrình ly tâm và thời giangian kéo dài làm cho nhiềutế bào nấm men chết

Khô Thời gian bảo quản lâu, dễ vận chuyển Hoạt lực kém

Tốn thời gian hoạt hoámen

Nguồn gốc:

Trong sản xuất rượu etylic, người ta thường dùng chủng nấm men Saccharomycescerevisiae

Tính chất:

Tốc độ lên men nhanh chóng

Tạo độ cồn cao do sử dụng đường hiệu quả

Khả năng sống sót cao → có thể tái sử dụng

Có khả năng chịu cồn, áp suất thẩm thấu, oxi, nhiệt độ và nồng độ CO2 phù hợp

2.2.4 Nước

Mô tả:

Chỉ tiêu cảm quan: nước trong suốt, không màu, không có vị lạ

Chỉ tiêu hóa lý:

Trang 13

+ Độ cứng: < 2mg/l

+ Chất khô hòa tan: < 850mg/l

+ Sắt, mangan, nhôm: < 0.1mg/l

+ Clo: âm tính

Chỉ tiêu vi sinh: tổng vi khuẩn hiếu khí: < 75 CFU/ml

Đánh giá mức độ nhiễm bẩn của nước: dựa trên hai khái niệm

+ Chuẩn số E.coli: là thể tích nước ít nhất cho phép phát hiện một vi trùng đường ruột.+ Chỉ số E.coli: là số vi trùng đường ruột E.coli tối đa cho phép trong 1 lít nước Haichỉ số này phụ thuộc vào quy định của từng nước, vì nó phụ thuộc vào trình độ kỹthuật và yêu cầu của đời sống xã hội

Đối với nước dùng pha chế nước giải khát yêu cầu tổng số VSV không quá 20 tế bào/1ml và đảm bảo đạt tiêu chuẩn.(TCVN 6096:2004)

Về mặt hóa học, nước là một chất lưỡng tính, có thể hiểu đơn giản khi một oxit axithoặc một oxit bazơ tác dụng với nước sẽ tạo ra dung dịch axit hay bazơ tương ứng Ở

7 pH (trung tính) hàm lượng các ion hydroxyd (OH-) cân bằng với hàm lượng củahydronium (H3O+) Khi phản ứng với một axit mạnh hơn ví dụ như HCl, nước phảnứng như một chất kiềm:

Trang 14

Với amoniac nước lại phản ứng như một axit:

NH3 + H2O ↔ NH4+ + OH

-Vai trò:

Nước dùng để xử lý nguyên liệu, nấu nguyên liệu, pha loãng dung dịch và vệ sinh thiếtbị…

2.2.5 Enzyme α- amylase (Termamyl)

Enzyme α- amylase (Termamyl) được mệnh danh là enzyme khắc phục khiếm khuyết

tự nhiên của nguyên liệu Các sản phẩm nông sản có chất lượng về dinh dưỡng, thànhphần hóa học, tính chất cảm quan phụ thuộc nhiều vào: giống, loại nông sản, điều kiệncanh tắc, điều kiện canh tác, điều kiện thu hái và vận chuyển, điều kiện bảo quản, dovậy chất lượng sản phẩm được tạo ra từ nguyên liệu dao động rất lớn trong thực tế nếuchất lượng nguyên liệu quá kém thì người ta phải điều khiển các phản ứng xúc tác bởienzyme để tạo nên các thành phần thiếu hụt trong nguyên liệu đưa vào sản xuất

Alpha-amylase được sử dụng trong sản xuất ethanol để phá vỡ tinh bột trong hạt thànhdextrin, maltose, 1 ít glucose[3] Một alpha-amylase được gọi là “Termamyl”, có

nguồn gốc từ vi khuẩn Bacillus licheniformis

Termamyl chịu được nhiệt độ cao Tại nhiệt độ 105°C termamyl hoạt động rất cao vàcó tính ổn định một cách đầy đủ theo thời gian phản ứng để có thể đi qua giai đoạndịch hóa của tinh bột mà hoạt tính enzyme bị mất không đáng kể [4]

Tính chất:

Nhiệt độ tối ưu của enzyme α- amylase (Termamyl) khoảng 95- 100 0C

pH của môi trường và nhiệt độ tối ưu phụ thuộc vào nhau (nhiệt độ tăng  pH tăng)[2]

2.2.6 Enzyme glucoamylase (γ- amylase)

Mô tả:

Glucoamylase được các nhà khoa học Nhật tách ra lần đầu tiên từ Aspergillus awamorinăm 1996 Sau đó được tìm thấy ở Rihzopus delemar, Asp.niger, Asp Oryzae và cácnhóm vi sinh vật khác cũng như ở mô động vật Glucoamylase từ nấm mốc là các

Trang 15

protein có khối lượng phân tử dao động rất lớn từ 27.000 đến 112.000 Da, tùy thuộcvào nguồn gốc của enzyme Các glucoamylase chủ yếu được tạo nên từ 2 iso enzyme Ivà II, khác nhau ở khả năng thủy phân tinh bột ở trạng thái rắn và bởi độ bền củachúng.

Tính chất:

Thường hoạt động mạnh trong môi trường acid (pH hoạt động tối ưu là 3.5 – 5.5),ngoài ra còn có thể hoạt động ở môi trường trung tính (pH khoảng 6.6- 7.5) Nhiệt độtối ưu khoảng 55- 60 0C, mất hoạt tính ở nhiệt độ trên 700C

3 Tiến hành thí nghiệm:

Ảnh hưởng của các loại nguyên liệu đến nồng độ dịch đường trong quá trình xử lýnguyên liệu chứa tinh bột và độ cồn của dịch giấm chín

Công đoạn cần khảo sát:

Dịch hóa, đường hóa  xác định độ brix

Cồn sau lên men  chưng cất  xác định độ cồn

3.2.3 Yếu tố cố định

Khối lượng nguyên liệu

Phương pháp nghiền: nghiền búa

Thời gian, nhiệt độ nấu

Trang 16

Thời gian, nhiệt độ dịch hóa.

Thời gian, nhiệt độ đường hóa

Thời gian, nhiệt độ lên men

3.3 Máy móc thiết bị

3.3.1 Thiết bị nghiền búa

Đặc điểm cấu tạo máy nghiền búa

Cấu tạo máy nghiền búa gồm một roto, trên roto có các cánh búa Cánh búa có thể cónhiều dạng khác nhau tuỳ theo yêu cầu nghiền và cơ lý tính của nguyên vật liệu

Roto quay trên một vỏ máy được làm bằng gang đúc, có chỗ lắp lưới hoặc toàn bộxung quanh là lưới Loại đúc bằng gang bên trong thường lắp gờ Loại bao xungquanh là lưới bên trong có gờ hoặc không

Nguyên lý hoạt động máy nghiền búa

Nguyên liệu cần nghiền cho vào bên trong máy qua của nạp liệu

Do sự va đập của vật liệu với các cánh búa đang quay và với thành trong của máy, vậtliệu sẽ biến dạng rồi vỡ ra thành các thành phần có kích thước nhỏ hơn

Ngoài ra khi nguyên liệu ban đầu có kích thước lớn, còn có thêm sự chà xát của vậtliệu với thành trong của máy Do bị va đập nhiều lần giữa cánh búa và vỏ máy, nguyênliệu giảm kích thước đến khi nhỏ hơn lỗ lưới, hạt sẽ theo lỗ lưới ra ngoài

Trang 17

Các hạt vật liệu nhỏ lọt qua lưới tự thoát ra ngoài hoặc được quạt hút ra khỏi máy, còncác hạt vật liệu to chưa lọt qua lưới lại được các búa tiếp tục nghiền nhỏ.

Ðể nghiền được, động năng của búa khi quay phải lớn hơn công làm biến dạng để phá

vỡ vật liệu Do vậy, khi nghiền vật liệu lớn cần có trọng lượng búa lớn, còn khi nghiềnvật liệu nhỏ cần búa nhẹ hơn

Trong trường hợp vật liệu nghiền kích thước không đều hoặc quá cứng, người ta dùngloại có cánh búa xếp Ưu điểm của cánh búa loại này là có thể xếp được khi qua tảihoặc vật cứng; khi vượt qua tải hay vật cứng này, cánh búa sẽ mở ra nhờ lực ly tâm.Nguyên liệu có thể được đưa vào máy theo hướng tâm trục hay có thể nhập liệu theophương tiếp tuyến với roto Phương pháp này không được thuận lợi lắm do nguyênliệu có thể bị văng lên theo đường nhập liệu Trong quá trình nghiền, nếu lỗ lưới bị bít,vật liệu không thoát ra được, năng suất sẽ giảm rất nhiều hoặc bằng 0 Vì vậy để máyhoạt động tốt thì vật liệu nghiền không được làm bít lỗ lưới

Máy nghiền búa thường không làm việc được các loại vật liệu ẩm, dẻo, hoặc bám dính

3.3.2 Khúc xạ kế – đô độ brix

Nguyên lý hoạt động: Brix kế đo độ khúc xạ của ánh sáng khi qua mẫu, dựa trênnguyên lý tuyến tính giữa nồng độ và chiết xuất (khúc xạ) tức có nghĩa góc khúc xạluôn nhỏ hơn góc tới và tia khúc xạ hướng xuống so với tia tới Từ đó máy sẽ tínhtoán và hiển thị chính xác nồng độ Brix (nồng độ đường hay nồng độ chất tan trong100g nước)

Ưu điểm: Brix kế cho kết quả nhanh và khá chính xác

Nhược điểm: Kết quả đo độ Brix phụ thuộc vào nhiệt độ Khi nhiệt độ tăng chỉ sốkhúc xạ giảm Đó là lý do tại sao bạn cũng phải tham chiếu nhiệt độ mà tại đó cácphép đo chỉ số khúc xạ được thực hiện hoặc được chuyển đổi sang Hầu hết các máy

đo khúc xạ sử dụng nhiệt độ tham chiếu tiêu chuẩn của 68 °F (20 °C) Đối với các máy

đo khúc xạ, nhiệt độ của thiết bị là yếu tố quan trọng Điều này là do thực tế đó là đốivới các phép đo chỉ số khúc xạ, chỉ có một giọt mẫu được yêu cầu Khối lượng của sốlượng mẫu là quá nhỏ để nó sẽ gần như ngay lập tức thừa nhận nhiệt độ của thiết bị

Trang 18

Nhiệt độ của thiết bị này là phụ thuộc trực tiếp vào nhiệt độ của môi trường mà nóđược sử dụng

Đối với môi trường phòng thí nghiệm để cho sinh viên hiểu được nguyên lý của bàithực hành thì sự sai số này là chấp nhận được

3.3.3 Cồn kế – đo độ cồn

Nguyên lý hoạt động: Dựa trên nguyên lý tỷ trọng của nước càng thấp khi độ cồntrong nước càng cao, độ chìm của cồn kế trong dung dịch sẽ cho biết độ cồn của dungdịch

Ưu điểm: Cho kết quả nhanh và khá chính xác

Nhược điểm: chỉ số độ cồn chỉ chính xác ở một nhiệt độ thích hợp (18-20 °C), còn trênhoặc dưới nhiệt độ đó, độ cồn trên cồn kế không chính xác tuyệt đối và được gọi là độcồn biểu kiến Tuy nhiên cồn kế chỉ đúng trong trường hợp chỉ có ethanol và nước (dođó chúng ta cần lọc  chưng cất  xác định độ cồn)

Cũng có những phương pháp khác nhau cho phép quy đổi độ cồn biểu kiến thành độcồn thực tế Khi đó, thông thường người ta sử dụng thêm một nhiệt kế cắm ngập vàorượu, cồn cần đo để lấy nhiệt độ của rượu, cồn và kết hợp với độ cồn biểu kiến trêncồn kế để tính toán bằng công thức cho ra độ cồn thực tế

3.3.4 Thiết bị chưng cất

Hệ thống tháp chưng cất cồn Ethanol gồm các thiết bị chính sau: Thùng cao vị, thápchưng luyện, thiết bị gia nhiệt, thiết bị ngưng tụ và thiết bị làm mát

Nguyên lý hoạt động của tháp chưng cất cồn Ethanol

Hỗn hợp cần chưng cất (dịch sau lên men hoăc dung dich cồn nồng độ thấp được đưavào phần giữa tháp Những chất nặng (như nước) sẽ thu đươc ở đáy tháp Đáy thápluôn được đun sôi để những chất nhẹ (cồn ethanol) sẽ bay hơi dần lên đỉnh tháp Saukhi được ngưng tụ, một phần cồn sẽ được hồi lưu trở lại tháp Phần còn lại là sảnphẩm cồn Ethanol được lấy ra Tùy thuộc phương pháp chưng cất mà nồng độ cồnEthanol có thể đạt từ 95 ¸ 99.5% Các phần làm việc của thiết bị đều được làm bằngthép không rỉ SUS304 hoặc SUS316 Do đó thiết bị có khả năng chịu ăn mòn tốt Hệthống có thể có một tháp hoặc nhiều tháp chưng luyện tùy theo số lượng các chất có

Trang 19

trong hỗn hợp và yêu cầu mức độ tinh khiết của sản phẩm cồn Ethanol Hệ thốngchưng cất cồn Ethanol có thể được trang bị thêm hệ thống giám sát và điều khiển tựđộng DCS hoặc PLC Do đó làm tăng hiệu quả quá trình, ổn định chất lượng sảnphẩm, tiết kiệm năng lương dẫn tới giảm giá thành sản phẩm.

Trang 20

3.3 Quy trình sản xuất dự kiến

Trang 21

3.4 Thuyết minh quy trình

3.4.1 Nghiền

Nghiền nguyên liệu nhằm mục đích phá vỡ cấu trúc màng tế bào thực vật tạo điều kiệngiải phóng các hạt tinh bột khỏi các mô Trước đây nguyên liệu được đưa vào nấurượu thường để nguyên dạng hạt hoặc lát to ngày nay nguyên liệu được nghiền nhỏ vớimức độ khác nhau rồi đưa vào nấu ở áp suất và nhiệt độ Phù hợp nhằm biến tính tinhbột thành dạng hòa tan

Các biến đổi hóa lý:

Sự trương nở và hòa tan tinh bột trong quá trình dịch hóa, do tác động đồng thời củanước và nhiệt độ mà hạt tinh bột hút nước rất nhanh, tinh bột sau khi hút nước sẽtrương nở, tăng thể tích và khối lượng Tinh bột được giải phóng ra môi trường thànhtinh bột tự do và thu được hồ tinh bột Nhiệt độ ứng với độ nhớt cực đại gọi là nhiệt độhồ hóa

Sự biến đổi Xenluloza và Hemixenluloza Trong quá trình nấu ở môi trường axit nhẹ,xenluloza không bị phân thủy phân Hemixenluloza được tạo thành bởi các gốc đườngpentoza (C5) một phần có thể bị thủy phân Sự thủy phân này bắt đầu xảy ra khi nấunguyên liệu và chuẩn bị hỗn hợp (dưới tác dụng của men xitaza) và tiếp tục xảy ratrong quá trình nấu (dưới tác động của ion H+) tạo ra dextrin, các hợp chất cao phân tử(rất ít), và đường pentoza (xyloza, arabinoza)

Sự biến đổi của đường, tinh bột và một số chất khác Sự biến đổi của tinh bột và đườngcó ý nghĩa rất quan trọng trong sản xuất rượu Khi nấu, một phần tinh bột bị thủy phândưới tác động của enzyme amylaza thành dextrin và đường maltoza Đường glucoza,frutoza, saccaroza là đường chủ yếu có sẵn trong nguyên liệu, còn đường maltozađược tạo thành trong quá trình nấu Dưới tác dụng của nhiệt độ cao đường sẽ bị thủy

Trang 22

phân tạo thành melanoidin, các sản phẩm caramen hóa,…gây sẫm màu và giảm chấtlượng khối nấu Protit và chất béo hầu như không bị thay đổi trong quá trình nấu.

Sự lên men rượu là một quá trình sinh học có liên hệ mật thiết tới hoạt động của tế bàomen

Tách tạp chất ra khỏi cồn thô và nâng cao độ cồn 95- 98%

3.5 Cách tiến hành

Nguyên liệu rửa sơ với nước để loại bỏ bụi bẩn

Trang 23

Cho nguyên liệu vào thiết bị nghiền

Cho gạo và nước vào nồi rồi bật bếp đến khi sôi, trong quá trình nấu phải liên tụckhuấy để tránh hiện tượng cháy khét dưới đáy nồi, ảnh hưởng đến chất lượng sảnphẩm tạo thành tỷ lệ gạo: nước = 1: 9

Bổ sung 0.05% enzyme α-amylase vào nấu ở T°=100°C trong 30 phút để thực hiệnquá trình dịch hóa

Bổ sung 0.3% glucoamylase đường hóa ở T°=60°C trong 60 phút

Làm nguội nhanh đến nhiệt độ 30°C  đo độ Brix

Chuẩn bị môi trường cho nấm nem dịch đường 6° Bx

Cho dịch vào 2/3 tank lên men đã chuẩn bị sẵn + bổ sung nấm men để lên men

Khi độ Brix của dịch không đổi

Chưng cất  đo độ cồn

Trang 24

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

8.5

8 7 6 5

4 3.5

3 3

8 7 5.5 4.5 3.5

Trang 25

+ Gạo giảm từ 9 ºBx còn 3 ºBx

+ Bắp giảm từ 8 ºBx còn 2.5 ºBx

Độ brix giảm là do nấm men trong quá trình lên men đã sử dụng cơ chất là đường.Theo dõi độ Brix để biết được thời gian kết thúc quá trình lên men khi độ brix khôngthay đổi Quá trình lên men chuyển đường thành sản phẩm chính rượu và CO2 và 1 sốsản phẩm phụ khác

Độ brix của gạo đầu và cuối quá trình lên men đều cao hơn bắp chứng tỏ nồng độ chấtkhô hòa tan có trong gạo cao hơn nồng độ chất khô hòa tan có trong bắp

Độ cồn của gạo cao hơn độ cồn của bắp vì độ brix của gạo giảm 6 ºBx còn độ brix củabắp giảm 5,5 ºBx mà độ brix giảm là hàm lượng đường nấm men sẽ sử dụng đểchuyển hóa thành cồn

Lý do sản phẩm có độ cồn thấp có thể là do khi cho Enzyme glucoseamylase vào dịchnấu, có thể là do kiểm soát nhiệt độ dịch không triệt để để dịch còn quá nóng (khoảng

70oC) làm mất hoạt tính của enzyme  hiệu suất thủy phân tinh bột thành đườngglucose để nấm men chuyển đường thành rượu khá thấp khiến hiệu suất lên menkhông đạt yêu cầu và độ cồn nhỏ

Thiết bị chưng cất bị hở làm thất thoát lượng cồn  làm hiệu suất thu hồi cồn khôngcao

Trong phòng thí nghiệm nên có những thiết bị nấu có thể kiểm soát chính xác đượcnhiệt độ khi nấu chứ không phải là chỉnh ngọn lửa bằng bếp gas và nhiệt kế để kiểm

Trang 26

soát nhiệt độ Và nên có công đoạn tinh sạch cồn sau chưng cất để thu được sản phẩmcó chất lượng hơn.

Trang 27

BÀI 2 : BIA

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP

NGHIỀN ĐẾN QUÁ TRÌNH NẤU MALT

1

Mục đích thí nghiệm:

Tiến hành thí nghiệm giúp chúng ra khảo sát được sự ảnh hưởng của các phươngpháp nghiền đến quá trình nấu malt Từ đó ,lựa chọn phương pháp nghiền phù hợp đểcho các công đoạn sau được diễn ra thuận lợi và tiết kiệm được thời gian,đạt hiệu quảcao hơn

2

Cơ sở lí thuyết:

2.1 Giới thiệu về bia:

Từ bia trong tiếng Việt bắt nguồn từ tiếng Pháp Danh từ tiếng Pháp Bière thì có gốc động từ bibere(có nghĩa là uống) tiếng Latin Nhiều ngôn ngữ Tây Âu cũng dùng danh từ tương tự như bière của tiếng Pháp.

Bia là một trong các đồ uống lâu đời nhất mà loài người đã tạo ra, có niên đại ít nhấtlà từ thiên niên kỉ 5 TCN và được ghi chép lại trong các thư tịch cổ của Ai Cập cổ đạivà Lưỡng Hà

Bia được du nhập Việt Nam dưới thời Pháp thuộc thì người Việt một thời gọi bia làrượu bọt Thành phần chính của bia là nước, hoa bia, men bia và malt đại mạch

2.2 Nguyên liệu để sản xuất bia:

2.2.1 Nước

Thành phần hóa học của nước

Nước là một hợp chất hóa học với công thức phân tử là H2O Tuy nhiên nước dùngtrong sản xuất thực chất là một dung dịch loãng của các muối dưới dạng ion Thôngthường các ion có mặt trong nước bao gồm:

Trang 28

 Cation: H+, Na+, K+, NH4+, Ca2+, Mg2+, Mn2+, Fe2+, Fe3+, Al3+

 Anion: OH-, Cl-, HNO3-, CO32-, NO2-, SO42-, PO43-, SiO3

Ngoài ra nước còn chưa các dạng keo vô cơ hoặc hữu cơ như SiO2 hoặc các chất khínhư O2, CO2, NO2…

Sự tồn tại của các muối Ca2+, Mg2+ quyết định độ cứng của nước Trong sản xuất bianước phải đạt yêu cầu là nước mềm đến trung bình (0 – 12oH)

Các yêu cầu về nước sản xuất bia

Nước là một trong những nguyên liệu chính để sản xuất bia Thành phần và tính chấtcủa nước có ảnh hưởng trục tiếp đến toàn bộ quá trình công nghệ và chất lượng của biathành phẩm sau này Nước trong nhà máy sản xuất bia dùng trong nhiều mục đíchkhác nhau : Nước dùng trực tiếp trong sản xuất bia (dùng trong quá trình hồ hóa,đường hóa, rửa lọc bã, ngâm nguyên liệu, nước dùng để diều chỉnh nồng độ dịchđường lên men…), nước dùng trong vệ sinh thiết bị phân xưởng, làm mát…

Đối với nước dùng để trực tiếp sản xuất cần tuân thủ một số chỉ tiêu về chất lượngcủa nước dùng trong ăn uống theo quy định tại Quy chuẩn Kỹ thuật quốc gia về chấtlượng nước ăn uống của Bộ Y tế ban hành theo thông tư số: 04/2009/TT-BYT ngày 17tháng 6 năm 2009

Ảnh hưởng của nước đến chất lượng của bia

- Ca2+: Thường tồn tại duới dạng muối Ca(HCO3)2 ảnh hưởng đến quá trình nấu bia

do làm giảm độ acid của malt và dịch đường hóa

- Mg2+: Hàm lượng trong nước tuy ít hơn Ca nhưng tác dụng xấu hơn Ca vì MgCO3

hòa tan được, MgSO4 có vị đắng chát, cả hai đều ảnh hưởng đến chất lượng bia

- Na+: Tồn tại dưới dạng NaHCO3, Na2CO3, Na2SO4 hay NaCl làm giảm độ acid củamatl, Na2SO4 với hàm lượng cao sẽ tạo cho bia có vị đắng, NaCl làm ảnh hưởngđến mùi vị của bia

- Fe2+: Thường tồn tại dưới dạng Fe(HCO3)2 phá vỡ cân bằng của quá trình lên mengây cho bia có mùi lạ, xúc tác quá trình oxi hóa trong bia, làm giảm độ bền keo vàgây đục cho sản phẩm

2.2.2 Malt đại mạch

Trong công nghệ sản xuất bia, malt đại mạch dường như là thành phần không thểthay thế Quá trình quan trọng nhất là để hạt đại mạch trở thành hạt malt nhờ sự nảymầm nhằm mục đích hoạt hóa, tích lũy enzyme có trong hạt Các enzyme này sẽ

Trang 29

chuyển hóa các hợp chất cao phân tử có trong nội nhũ hạt thành các hợp chất đơn giảnhơn, tham gia vào thành phần chất hòa tan của dịch đường Malt đại mạch còn chứaprotein – được sử dụng như là nguồn dinh dưỡng của nấm men trong quá trình lênmen Ngoài ra malt đại mạch còn góp phần tạo nên hương vị và màu sắc cho sảnphẩm.

Hạt đại mạch

Hạt đại mạch gồm 3 bộ phận chính: vỏ, nội nhủ và phôi

Vỏ: Hầu hết là vỏ trấu, một số ít không có lớp vỏ này (không được dùng trong sản xuất

bia) vỏ trấu ở đại mạch là hai hàng mỏng và mềm còn ở đại mạch đa hoàng thì vỏ trấudày và thô hơn

Thành phần hoá học chủ yếu là cellulose kết chặt lại nhờ chất khoáng và linhin Lớpdưới vỏ trấu là lớp vỏ quả được cấu tạo từ 3 lớp tế bào, cứ 1 lớp ngang thì tiếp theo là

1 lớp dọc tạo cho lớp vỏ quả có cấu trúc rất dai và bền vững

Dưới lớp vỏ quả là vỏ hạt gồm 2 lớp tế bào: lớp ngoài dày, lớp trong trong suốt, lớp vỏhạt đóng vai trò như màng bán thấm, chỉ cho nước thấm vào bên trong hạt đồng thờigiữ chất hoà tan không cho thoát ra ngoài

Lớp vỏ quả và vỏ hạt liên kết rất chặc và bến hơn sự liên kết giữa chúng với lớp vỏtrấu Lớp trấu chiếm từ 7-8% trọng lượng chất khô của hạt, 10.5-13% trọng lượng củahạt, lớp vỏ trấu có tác dụng lớn trong công nghệ sản xuất bia

Nội nhủ: Là phần lớn nhất và có giá trị nhất, ngoài cùng của nội nhủ tiếp giáp với lớp

vỏ hạt là lớp aloron, lớp này rất giàu protein, lipid, glucid, cellulose, pentose, vitaminvà khoáng Nội nhủ gồm các tế bào lớn, thành mỏng chứa đầy các hạt tinh bột, một ítprotein, cellulose, lipid, khoáng và glucid

Phôi: Là phần sống của hạt, chiếm 2.5-5% so với trọng lượng của hạt Phôi có vai trò

rất quan trọng trong sự sống của cây và ngay cả trong công nghệ sản xuất bia Đạimạch nảy mầm tức là sự hoạt động phát triển của phôi để trở thành malt Trong giaiđoạn nảy mầm hệ enzyme trong hạt được hoạt hoá chúng sẻ cắt một số hợp chất dinhdưỡng cao phân tử để trở thành các phân tử nhỏ hơn Một phần các hợp chất thấp phân

Trang 30

Bảng 1: thành phần hóa học tính theo % trọng lượng chất khô

Thành phần Phần trăm các chất (%)

Các thành phần khác 1 – 2

Carbohydrate: Là thành phần chiếm hàm lượng lớn nhất, đóng vai trò quan trọng nhất

trong quá trình sản xuất và chất lượng của sản phẩm Bao gồm cellulose,hemicellulose, tinh bột, các dextrin và các chất gums

Protein: Là thành phần quan trọng thứ hai của malt đại mạch, bao gồm glutelin,

prolamin, globulin và albumin Hàm lượng protein tốt nhất để sản xuất bia là 8 – 10%.Nếu protein cao quá dễ bị đục và khó bảo quản, nếu thấp quá thì quá trình lên menkhông hoàn toàn, chất lượng bọt thấp, kém đậm đà

Enzyme: Phân thành 2 nhóm chính là enzyme thủy phân (amylase, protease) và

enzyme oxi hóa khử (catalase, oxylase) Các enzyme này tham gia vào phản ứng sinhhóa biến đổi hạt đại mạch thành malt rồi chuyển hóa thành dịch đường

Quy trình sản xuất malt

Quá trình nảy mầm nhằm chuyển hóa tinh bột thành đường, phân cắt các phân tửprotein phức tạp thành acid amin cần thiết cho sự phát triển của nấm men, đồng thờihoạt hóa và tích lũy hệ enzyme có trong hạt đại mạch

Quy trình sản xuất:

Trang 31

- Ngâm đại mạch: Nhằm là tăng độ ẩm và hoạt hóa tiến trình trao đổi chất ở hạt Kết

thúc quá trình này hạt đã nhú mầm trắng ở phần đầu và trương phình ra, gia tăngthêm 1/3 kích thước ban đầu

- Ươm ầm: Được thực hiện ở điều kiện nhiệt độ và đổ ẩm thích hợp cho biến khi các

biến đổi xảy ra hoàn toàn Ở giai đoạn này các enzyme hoạt động cắt các cơ chấtthành những chất đơn giản để phôi nảy mầm Bằng cách hạn chế sự hô hấp củaphôi trong khi các enzyme tích cực hoạt động các hạt đại mạch dần dần biến đổithành malt

- Sấy: Malt tươi sẽ được sấy trong lò ở nhiệt độ khác nhau Mức nhiệt của lò sẽ xác

định màu sắc của malt và lượng enzyme còn sống để sử dụng cho quá trình dịchhóa Yếu cầu của quá trình này là tách ẩm tự do có trong malt đồng thời phải bàotoàn được hoạt tính của enzyme

2.2.3 Hoa houblon

Sơ lượt về hoa houblon.

Hoa houblon được con người biết đến và đưa vào sử dụng khoảng 3000 năm TCN, lànguyện liệu cơ bản, đứng vị trí thứ 2 (sau malt) trong công nghệ sản xuất bia Hoahoublon làm cho bia có vị đắng dịu, hương thơm đặc trưng, tăng khả năng tạo bọt

Houblon tên danh pháp khoa học Hummulus

lupulus, tên tiếng Pháp Houblon, tiếng

Anh Hops là thực vật dạng dây leo, sống lâu năm

(30 – 40 năm) đơn tính thuộc họ Gai mèo(Cannabinaceae), chiều cao trung bình 10 – 15m.Đặc biệt một số cây có cả hoa đực và hoa cái vìthế khi trồng cần phải chăm sóc kĩ và thu hoạchbằng tay Trong sản xuất bia chỉ sử dụng hoa cáichưa thụ phấn để tạo vị đắng cho bia vì trong trường hợp này hoa đực thường bịđiếc nên trong vườn hoa houblon người ta loại ngay cây hoa đực Hoa houlonthường mọc thành giò, mỗi giò hoa gồm trục, cánh và nhị hoa

Thành phần của hoa houblon.

Thành phần có giá trị nhất của hoa houlon được sử dụng trong công nghệ sản xuất

bia là các hạt lupulin ở nhị hoa hình thành vào thời điểm hoa chín Các hạt này nằm

Trang 32

mỏng Tại thời điểm hoa chín, hoa có màu vàng, các hạt lupulin màu vàng óng, rấtdẻo.

Hai thành phần đáng chú ý nhất trong hoa houblon nói chung, cụ thể trong lupulin

là chất đắng (acide alpha, bêta, nhựa cứng, nhựa mềm) và tinh dầu thơm (huile

essentiel) Chất đắng có vai trò rất lớn trong công nghệ sản xuất bia, là thành phần cógiá trị nhất của hoa houblon Làm cho bia có vị đắng dịu, tạo ra một đặc tính cảm quanrất đặc biệt của bia Khi hòa tan vào dịch đường và tồn tại trong bia, chất đắng lànhững hợp chất có hoạt tính sinh học cao tạo ra sức căng bề mặt giúp cho bia có khảnăng giữ bọt lâu Với nồng độ thấp, các chất đắng cũng có khả năng ức chế rất mạnhcác vi sinh vật, vì chúng có tính kháng khuẩn rất cao và do đó làm tăng độ bền của biathành phẩm

Độ đắng của bia thương phẩm được đo theo Thang đơn vị độ đắng Quốc tế (IBUS).

Trong khi cây hoa bia được trồng bởi nông dân trên khắp thế giới với nhiều giốngkhác nhau, nhưng nó chỉ được sử dụng trong sản xuất bia là chủ yếu

Bảng 2: Thành phần hóa học của hoa houblon tính theo % khối lượng

nhưng chất còn lại 40

- Chất đắng:

Trang 33

Vai trò trong công nghệ sản xuất bia là rất lớn Chất đắng tạo cho bia có vị đắngđặc trưng và dễ chịu, tạo ra một đặc tính cảm quan rất đặc biệt của bia Khi hòa tanvào dịch đường và tồn tại trong bia, chúng có hoạt tính sinh học cao tạo ra sức căngbề mặt giúp cho bia có khả năng giữ bọt lâu Chúng còn có tính kháng khuẩn do đólàm tăng độ bền sinh học của bia thành phẩm.

Chất đắng gồm nhiều thành phần, trong đó quan trọng nhất phải kể đến acid đắng

(alpha – humulone và beta – lupulone) và các nhựa đắng.

 Alpha – axit đắng (humulone) gồm các hợp chất humolone (35 – 70%), cohumolone (20 – 55%), adhumolone (10 – 15%), prehomulone (1 – 10%) và posthumolone (1 – 5%) Các axit alpha có độ đắng đáng kể nhất, gấp 9 lần axit beta và có khả năng chống khuẩn gấp 3 lần Khả năng hòa tan của alpha – axit

trong nước kém, khả năng này tăng khi nhiệt độ cao và trong môi trường kiềm(trong khi dịch đường nấu bia môi trường axit có pH khoảng 5,2 nên càng khóhòa tan) Khả năng hòa tan của các axit này tăng rõ rệt khi chúng chuyển sangdạng đồng phân iso Chính vì lí do đó, ở giai đoạn đun sôi nấu hoa (ebouitillon

và houblonnage) người ta cố gắng đun sôi mạnh, một phần nhằm tăng hiệu suất chuyển hóa sang đồng phần iso của axit đắng Hơn nữa, ở nhiệt độ cao,

các axit đắng bị thủy phân tạo các hợp chất có độ đắng đáng kể hơn nhiều so

với các hợp chất ban đầu

 Beta – axit đắng (lupulone) gồm các hợp chất lupulone (30 – 55%), colupulone (20 – 55%), adlupulone (5 – 10%), prelupulone (1 – 3%),

postlupulone Các axit này có tính chất tương tự axit alpha, nhưng độ đắngkém hơn, khả năng đồng phân hóa, thủy phân kém hơn Sau khi bị polyme hóa

và oxy hóa một phần các axit này trở thành nhựa mềm, sau đó thành nhựa

cứng Nhựa mềm có khả năng hòa tan tốt, đắng hơn nên là nguồn chất đắng

khá quan trọng Trong khi đó nhựa cứng ít đóng vai trò trong công nghệ sản

xuất bia nên người ta rất hạn chế tạo ra các sản phẩm này trong quá trình chếbiến và bảo quản hoa và chế phẩm, có thể bảo quản lạnh, bảo quản trong khítrơ (CO2 hoặc N2) và bóng tối

- Tamin :

Với hàm lượng trung bình 4% trọng lượng hoa, tamin có via trò nhất định trongquy trình công nghệ, từ đó có ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp chất lượng của bia Trong quá trình đun sôi dịch đường với hoa houblon.Trước hết tamin được chiếttrích dưới dạng hòa tan,sau đó với điều kiện nhiệt độ cao và thời gian dài chúng sẽ

Trang 34

hình thành mới liên kết đẳng điện với các phân tử protein trong dịch đường hìnhthành các phức taminprotein,tạo tra kết tủa nóng trong quá trinhg này.Mặt khác,vớimột dạng phức hợp tương tự nhưng với trọng lượng nhỏ hơn không kết tủa với điềukiện nhiệt độ cao, khi hạ nhiệt độ thấp chúng sẽ kết tủa lại, tạo nên kết tủa nguộitrong dịch đường.

Từ đó ta thấy rằng, tamin có ảnh hưởng tốt đến quá trình công nghệ, giúp chidịch đường trong nhanh và kết tủa thành các protein không bền, làm tăng độ bềnvững của keo bia Song mặt khác tamin cũng làm kết tủa cả những phần proteinbền, dẫn đến làm giảm khả năng tạo bột của bia

- Tinh dầu:

Tinh dầu phấn hoa houblon chiếm 0,17 - 0,65% trọng lượng hoa.Tinh dầu hòa tantrong dịch đường, tồn tại trong bia và tạo cho bia mùi thơm đặc trưng rất nhẹ nhàngvà dễ chịu Tinh dầu thơm là chất lỏng trong suốt màu vàng nhạt hoặc không màucó mùi thơm rất lạ nhưng hòa tan yếu trong nước (0,4mg/l), khó tan trong cồn thấpnhưng hòa tan hoàn toàn trong cồn nguyên chất và este Đa phần cấu tử dễ bay hơi,thậm chí ở nhiệt độ phòng do đó trong thời gian đun sôi dịch đường với hoahoublon, có dến 98% lượng tinh dầu thơm bay ra ngoài chỉ còn 2% tồn tại trongbia

Giá trị chất lượng của hoa houblon:

Bảng 3: giá trị chất lượng của hoa houblon

Màu hoa Vàng đến vàng

Màu hạt lupulin Vàng, vàng óng

trưng Thơm, không cómùi tạp chất khác Hơi nồng

Cánh hoa To, đều, chắc,

không bị rách Cánh có thể bịrách, có chấm đỏ

cà phê

Rách nhiều, nhiềuchấm đỏ cà phê

Trang 35

Các loại hoa houblon

Houblon cực kì thơm: Saaz, Tettnang, Golding, Strisselspalt

Houblon thơm và đắng: Perle, Challengr

Houblon rất đắng: Northrn Brewers, Target, Brewers Gold

Chế phẩm hoa Houblon.

Trong sản xuất bia người ta sử dụng hoa houblon dưới nhiều dạng khác nhau: Hoacánh, hoa viên và hoa cao su Các nhà máy đã sử dụng hoa viên và hoa cao để sản xuấtbia vì nó dễ bảo quản, chất lượng tốt Không nên sử dụng 100% cao hoa để nấu bia vìnó sẽ làm cho mùi, vị của bia giảm sút

- Hoa cánh (hoa nguyên cánh): Sấy nhẹ ở 50oC (độ ẩm W ≤ 11%), sau đó ép thànhbánh Hoa có nhược điểm là dễ bị ôxy hóa, khó bảo quản, hiệu suất thấp (do cókhối lượng lớn nhưng lượng lupulin lại nhỏ) nên thường được sử dụng dạng hoatươi (hoa này ở Việt Nam không có) Trong một số loại bia, vì muốn tăng vị đắngvà mùi thơm, nên hoa tươi được ngâm cùng bia trong quá trình tàng trữ

Trang 36

- Hoa viên: chiếm 1 ∕ 3 thị trường và có nhiều dạng:

 Hoa viên loại 90:

Từ 100kg hoa thu được 90kg sản phẩm

Houblon → sấy khô (<50 o C, W 7 – 9%) → Nghiền (bột 1 – 5mm) → ép thành

viên (thực hiện ở điều kiện chân không hay khí trơ).

 Hoa viên loại 45 (nồng độ cao):

Từ 100kg hoa thu được 45kg sản phẩm có chứa lượng α – acid lớn

Houblon → Tách hạt lupulin ở nhiệt độ rất thấp (-20 o C) → thêm cánh hoa → nghiền và rây → ép và đóng gói.

 Hoa viên đã được đồng phân hóa (isomeric).

 Chỉ tiêu chế phẩm hoa viên

 Hoa viên đắng loại viên 45:

Chỉ tiêu cảm quan: màu xanh lá mạ hơi vàng, mùi thơmđặc trưng, vị đắng dịu, hìnhviên đùn không vỡ vụn

Chỉ tiêu hóa học: Hàm lượng acid đắng 8%

 Hoa viên thơm loại viên 45:

Chỉ tiêu cảm quan: màu xanh là mạ hơi vàng, mùi thơm đặc trưng, vị đắng dịu, hìnhviên đùn không vỡ vụn

Chỉ tiêu hóa học: hàm lượng acid đắng 6%

- Cao hoa:

 Cao hoa “hữu cơ” là dung môi hữu cơ (hexan, matanol, metylen clorua,tricloetylen, etanol) để trích ly các nhựa đắng và tinh dầu thơm của hoahoublon, sau đó làm bay hơi dung môi

 Cao hoa chiết bằng CO2: Chứa 95 – 99% α – acid đắng, nhiều tinh dầu thơmhơn các loại cao hoa khác

 Các chế phẩm cao hoa là Kettle Extract

Trang 37

 Cô đặc → sản phẩm với hàm lượng α – acid từ 30 – 50% (có thể cao hơn).

 Chỉ tiêu chế phẩm cao hoa

Chỉ tiêu cảm quan: dạng keo màu vàng hổ phách, mùi thơm đặc biệt, dễ bay hơi, dễnhận mùi, vị đắng rõ rệt

Chỉ tiêu hóa học: Hàm lượng α – acid đắng 30%, tan hết và có thể tạo tủa lắng nhanhkhi đun sôi với nước hoa thơm rõ rệt, vị đắng dịu

Cấu tạo búp hoa houblon: có độ ẩm 75%, màu vàng xanh, chỉ dùng hoa cái trong sảnxuất bia, búp hoa có chiều dài từ 3 – 5cm, cánh từ 40 – 100 (TB 60), cuống hoa, trụchoa, nhị hoa, hạt lupulin

2.2.4 Nấm men

Định nghĩa:

Men là các loài nấm đơn bào, kích thước đường kính mỗi tế bào men chỉ vào khoảng

1/100 mm Chúng phân bố rộng rãi trong thiên nhiên, đặc biệt chúng có nhiều ở vùngđất trồng nho và các nơi trồng hoa quả Nhiều loài nấm men có khả năng lên men rượubia Từ lâu người ta đã biết sử dụng nấm men để sản xuất rượu bia Nấm men sinh sôinhanh, tế bào lại chứa nhiều vitamin, acid amin không thay thế, hàm lượng proteinchiếm tới 50% trọng lượng khô của tế bào, nên nhiều loại nấm men còn được sử dụng

để sản xuất protein Ngoài ra nấm men còn được sử dụng trong công nghệ sản xuấtbánh mì Tuy nhiên, cũng có nhiều loại nấm men có hại gây bệnh cho người và giasúc, làm hư hại lương thực, thực phẩm

Có nhiều dòng men khác nhau, mỗi dòng men có các đặc tính đặc thù riêng biệt của

chúng Phần lớn các loài men thuộc về ngành nấm túi (Ascomycota), mặc dù có một số loài thuộc về ngành nấm đảm (Basidiomycota) Một số ít các loài nấm, chẳng hạn như Candida albicans Candida albicans có thể gây ra nhiễm độc nấm ở người (Candidiasis) Loài men được con người sử dụng phổ biến nhất là Saccharomyces

cerevisiae, nó được dùng để sản xuất bia, rượu vang từ hàng nghìn năm trước.

Nấm men dùng trong sản xuất bia thường là các chủng thuộc giống Saccharomyces,

chúng có khả năng hấp thụ các chất dinh dưỡng trong môi trường nước mạch nha nhưcác loại đường hoà tan, các hợp chất nitơ (các acid amin, peptit), vitamin và cácnguyên tố vi lượng…qua màng tế bào Sau đó, hàng loạt các phản ứng sinh hóa màđặc trưng là quá trình trao đổi chất để chuyển hoá các chất này thành những dạng cầnthiết cho quá trình phát triển và lên men của nấm men được tiến hành

Men bia là các vi sinh vật có tác dụng lên men đường Các giống men bia cụ thể

Trang 38

men ale (Saccharomyces cerevisiae) và men lager (Saccharomyces carlsbergensis),

với nhiều giống khác nữa tùy theo loại bia nào được sản xuất Men bia sẽ chuyển hóađường thu được từ hạt ngũ cốc và tạo ra cồn, cacbon đioxit (CO2) Trước khi các chứcnăng của men bia được hiểu rõ thì mọi quá trình lên men đều sử dụng các loại men biahoang dã Mặc dù còn rất ít loại bia, chẳng hạn như bia lambic vẫn dựa trên phươngpháp cổ này nhưng phần lớn các quá trình lên men ngày nay đều sử dụng các loại menbia được nuôi cấy và có độ tinh khiết cao Trung bình, hàm lượng cồn trong bia làkhoảng 4 – 6% rượu theo thể tích, mặc dù nó có thể thấp tới 2% và cao tới 14% trongmột số trường hợp nào đó Một số nhà sản xuất bia còn đưa ra loại bia chứa tới 20%cồn

Đặc điểm phân loại nấm men

Nấm men trong công nghệ sản xuất bia thường là chủng giống Sacchromyces, gồm

có nấm men chìm và nấm men nổi Có hai dạng là nấm men có dạng hình oval hoặchình tròn

- Nấm men lên men nổi: tên là Sacchromyces cerevisiae dùng trong sản xuất bia

ale Tế bào nấm men mẹ và con sau khi nảy chồi thường dính lại với nhau tạothành chuỗi các tế bào nấm men hình dạng chủ yếu là hình cầu hoặc hình oval vớikích thước từ 7 – 10μm

Đặc điềm hình thái: Sacchromyces cerevisiae sinh trưởng và phát triển ở nhiệt độ

cao, lơ lửng trên bề mặt là chủ yếu, nhiệt độ lên men từ 10 – 25oC Khi quá trìnhlên men kết thúc, tế bào kết chùm, thành chuỗi tạo lớp dày nổi lên bề mặt cùng vớibọt bia làm cho khả năng tự trong của bia rất chậm, khả năng lắng yếu nên phải lọccẩn thận

- Nấm men lên men chìm: tên là Sacchromyces carlsbergensis, lên men ở nhiệt độ

thấp dùng trong sản xuất bia lager Hầu hết các tế bào sau khi nảy chồi thườngđứng riêng lẻ hoặc cặp đôi, hình dạng chủ yếu là hình cầu Thành phần hoá học củatế bào chứa khoảng 75% nước, 15 – 45% protein của chất khô, 25 – 35%cacbonhydrat, 4 – 7% chất béo, 8 – 9% chất vô cơ

Đặc điểm hình thái: Sacchromyces carlsbergensis sinh trưởng và phát triển ở nhiệt

độ thấp, nhiệt độ lên men từ 0 – 10oC Phân bố ở tầng sâu trong thiết bị Dễ kếtlắng và dễ tách lớp Do đó quá trình lọc dễ hơn đồng thời tạo điều kiện sử dụng lạinấm men Nấm men được sử dụng từ nấm men thuần chủng, men được giữ dướidạng men khô, sau đó nhân giống trung gian rồi đưa vào sử dụng trung sản xuấtbia

Trang 39

Bảng 4: So sánh đặc tính của nấm men nổi và nấm men chìm

Loại bia: Lager

Cơ chất Chủ yếu lên men đường

đơn (glucose, fructose),đường đôi (saccharose,maltose), khó lên menđường tam (raffinose)

Lên men tốt glucose, maltose,galactose, fructose, saccharose,mannose và cả raffinose

Khả năng lên men Lên men mạnh trên bề

mặt môi trường

Lên men mạnh trong lòng môitrường

Khả năng tạo bông,

Vai trò của nấm men trong công nghệ sản xuất bia:

Nấm men đóng vai trò hết sức quan trọng trong công nghiệp sản xuất bia Nhờ đặctính sinh dưỡng của nấm men là quá trình chuyển hóa dịch đường thành rượu(C2H5OH) và sinh ra khí CO2 là thành phần chính của bia, tạo ra các mùi vị đặc trưngcho sản phẩm, tùy vào loại nấm men mà tạo ra các mùi vị khác nhau

Các loại nấm men lên men bia thuộc loại yếm khí tùy tiện Khi đó oxy chúng tăngsinh khối nhờ hô hấp tế bào, khi không có oxy chúng lên men tạo thành ethanol và

CO2 theo phương trình:

Đường + Nitơ amine tự do + Nấm men + Oxy → Ethanol + CO 2 + Nấm men

Yêu cầu dinh dưỡng cho nấm men

Để phát triển một cách mạnh mẽ, đảm bảo cho quá trình lên men tạo rượu, nấm menđòi hỏi một nguồn dinh dưỡng đầy đủ với thành phần carbohydrate có thể lên men

Tiêu đề	Báo Cáo Thực Hành Công Nghệ Chế Biến Đồ Uống
Tác giả	Nguyễn Bùi Tuyết Trâm, Trần Thị Ngọc Lê, Võ Trác Anh Thư, Nguyễn Văn Hòa, Nguyễn Hoàng Thùy Nhung
Người hướng dẫn	Nguyễn Ngọc Thuần
Trường học	Trường Đại Học Công Nghiệp Tp Hồ Chí Minh
Thể loại	báo cáo thực hành
Năm xuất bản	2020
Thành phố	Tp Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	79
Dung lượng	2,97 MB