SẢN XUẤT BIA - Sinh học - Nguyễn Thị Dung - Thư viện Bài giảng điện tử

CÔNG NGHỆ SINH HỌC CÔNG NGHỆ SINH HỌC PGS TS Phan Duệ Thanh Nhóm 3 Nguyễn Thị Dung Bùi Thị Nhật Hà Bùi Thị Thuý Hoà Phan Thị Thu Huyền Tô Thị Hải Yến QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA I GIỚI THIỆU BIA là đồ uống giải khát có độ rượu nhẹ được chế từ đại mạch nảy mầm, hoa houblon, nấm men và nước Định nghĩa sơ giản cách làm bia Dịch đường malt + hoa houblon Bia Nấm men Lên men ở to thấp Bia là thứ đồ uống có độ dinh dưỡng và tiêu hoá cao Do lên men được tiến hành ở nhiệt độ thấp trong thời gian dài tạo ra CO[.]

CÔNG NGHỆ SINH HỌC

PGS.TS Phan Duệ Thanh

Nhóm 3:

Nguyễn Thị DungBùi Thị Nhật HàBùi Thị Thuý HoàPhan Thị Thu Huyền

Tô Thị Hải Yến

QUY TRÌNH SẢN XUẤT

BIA

Định nghĩa sơ giản cách làm bia:

Dịch đường malt + hoa houblon BiaNấm men

Lên men ở t o thấp

 Bia là thứ đồ uống có độ dinh dưỡng và tiêu hoá cao

Do lên men được tiến hành ở nhiệt độ thấp trong

thời gian dài tạo ra CO2 phần lớn ở dạng liên kết

Lịch sử ngành bia

Một nhà máy sản xuất bia vào

thế kỷ 16

• D ng c n u bia ụng cụ nấu bia ụng cụ nấu bia ấu bia

đ u tiên có ngu n ầu tiên có nguồn ồn

g c t ng ốc từ người ừ người ười i Babylon, đ ược chế c ch ế

t o t th k 37 ạo từ thế kỷ 37 ừ người ế ỷ 37

tr ước Công Nguyên c Công Nguyên

• Sau đó, bia đ ược chế c

truy n sang Châu ền sang Châu Âu.

Lịch sử ngành bia

Cho đ n th k IX ngế ế ỷ 37 ười i

ta b t đ u bi t đ n hoa ắt đầu biết đến hoa ầu tiên có nguồn ế ế

Houblon

 B o qu n bia lâu h n, ảo quản bia lâu hơn, ảo quản bia lâu hơn, ơn,

t o hạo từ thế kỷ 37 ươn, ng v đ c bi tị đặc biệt ặc biệt ệt

 Thay th m i c th mế ọi cỏ thơm ỏ thơm ơn,

Nh tính kháng khu n ời ẩn

c a hoa houblon: lên ủa hoa houblon: lên

men n i và bia ch t ổi và bia chất ấu bia

lược chế ng t t h nốc từ người ơn,

Lịch sử ngành bia

 Năm 1516, Đ c có Lu t Tinh khi t, quy đ nh r ng: bia ở Đức có Luật Tinh khiết, quy định rằng: bia ức có Luật Tinh khiết, quy định rằng: bia ật Tinh khiết, quy định rằng: bia ế ị đặc biệt ằng: bia

ch đ ỉ được sản xuất từ lúa mạch, hoa Houblon và nước ược chế ảo quản bia lâu hơn, c s n xu t t lúa m ch, hoa Houblon và n ấu bia ừ người ạo từ thế kỷ 37 ước Công Nguyên c.

 Năm 1880: b ước Công Nguyên c ngo t trong s n xu t bia – Louis ặc biệt ảo quản bia lâu hơn, ấu bia

Pasteur tìm ra b n ch t c a quá trình s n xu t bia B o ảo quản bia lâu hơn, ấu bia ủa hoa houblon: lên ảo quản bia lâu hơn, ấu bia ảo quản bia lâu hơn,

qu n bia b ng đun nóng 70 ảo quản bia lâu hơn, ằng: bia ở Đức có Luật Tinh khiết, quy định rằng: bia 0 C ( thanh trùng Pasteur)

 Năm 1897, nhà bác h c ng ọi cỏ thơm ười i Pháp đã phát hi n ra n m ệt ấu bia men

 Ngày nay, nguyên li u ch y u đ s n xu t bia v n là ệt ủa hoa houblon: lên ế ể sản xuất bia vẫn là ảo quản bia lâu hơn, ấu bia ẫn là

malt, hoa Houblon và n ước Công Nguyên c Ngoài ra còn m t s nguyên ột số nguyên ốc từ người

li u thay th nh : mỳ, g o, đ ệt ế ư ạo từ thế kỷ 37 ười ng, m t s ch t ph gia ột số nguyên ốc từ người ấu bia ụng cụ nấu bia

và v t li u khác ật Tinh khiết, quy định rằng: bia ệt

Lịch sử ngành bia

 Ngành bia Vi t Nam: S n xu t bia đệt ảo quản bia lâu hơn, ấu bia ược chế c

người i Pháp đ a vào nư ước Công Nguyên c ta cu i th k 19, ốc từ người ế ỷ 37 chính là Nhà máy Bia Hà N i và Nhà máy Bia ột số nguyên Sài Gòn Lúc đ u thi t b r t thô s , lao đ ng ầu tiên có nguồn ế ị đặc biệt ấu bia ơn, ột số nguyên hoàn toàn th công do hai ngủa hoa houblon: lên ười i Pháp Sài ở Đức có Luật Tinh khiết, quy định rằng: bia Gòn qu n lý.ảo quản bia lâu hơn,

Tình hình tiêu th bia ụng cụ nấu bia

*Hi n nay, m c tiêu th bình quân c a th gi i là ệt ức có Luật Tinh khiết, quy định rằng: bia ụng cụ nấu bia ủa hoa houblon: lên ế ớc Công Nguyên

22 lít/người i/năm; các nước Công Nguyên c Đ c, B , Anh có m c ức có Luật Tinh khiết, quy định rằng: bia ỉ được sản xuất từ lúa mạch, hoa Houblon và nước ức có Luật Tinh khiết, quy định rằng: bia tiêu th bình quân  t 100 – 140 lít/ngụng cụ nấu bia ừ người ười i/năm

 Y u t chính đ xác đ nh lo i bia là men bia s d ng ế ốc từ người ể sản xuất bia vẫn là ị đặc biệt ạo từ thế kỷ 37 ử dụng ụng cụ nấu bia trong quá trình lên men Ph n l n ki u bia thu c v ầu tiên có nguồn ớc Công Nguyên ể sản xuất bia vẫn là ột số nguyên ền sang Châu

m t trong hai h l n: ột số nguyên ọi cỏ thơm ớc Công Nguyên ale- s d ng lên men đ nh, ử dụng ụng cụ nấu bia ỉ được sản xuất từ lúa mạch, hoa Houblon và nước.

ho c ặc biệt lager- s d ng lên men đáy Bia có đ c tr ng ử dụng ụng cụ nấu bia ặc biệt ư pha tr n c a c ột số nguyên ủa hoa houblon: lên ảo quản bia lâu hơn, ale và lager được chế ọi cỏ thơm c g i là bia lai.

NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BIANước + Thóc malt + Hoa houblon + Men bia = Bia

1 Nước

 Nước ảnh hưởng rất lớn đến hương vị và chất lượng của bia thành phẩm

 Nước sử dụng trong sản xuất bia là nước mềm Nước có

sắt và mặn không dùng trong nấu bia

2 Hoa houblon (hoa bia)

*Tên khoa học: Humulus

Lupulus L., thuộc họ gai dầu.

*Là thực vật dây leo phân

tính, trồng ở vùng ôn đới

Có hoa đực và hoa cái riêng

cho từng cây nhưng chỉ

dùng hoa cái chưa được thụ

phấn cho sản xuất bia.

*Vai trò trong SX bia: Làm ngưng kết abumin, ức chế sự phát triển của VSV G+, tăng khả năng tạo bọt, tạo vị thơm, vị đắng đặc

trưng của bia.

* Thu hoạch ở thời kì “chín kĩ thuật”: Khi các cánh hoa hình nón còn đóng chặt, màu vàng xanh, chứa các hạt lupulin – phần giá trị nhất của hoa (tạo vị đắng và hương thơm đặc trưng của bia.

*Thường dùng hoa khô hoặc chế biến thành dạng cao.

*Trong SX thường dùng nửa cao nửa hoa cho bia thành phẩm có chất lượng.

3 Thóc malt

3.1 Khái niệm

mầm) là các loại ngũ cốc nảy

mầm có hoạt tính enzym

amylase, protease, có mùi

thơm của hạt sấy khô

VD: Đại mạch, lúa mì, mạch

đen, kê, lúa tẻ…, ngô nảy

mầm

Đại mạch là nguyên liệu số

một để sản xuất bia

Đại mạch 6 hàng (trái) Đại mạch 2 hàng (phải)

- Đại mạch giàu protein.

Þ Tạo cho bia những phức

chất giữ bọt tốt, có vị đậm đà.

Tuy nhiên do giàu protein nên

quá trình nấu bia phức tạp

hơn và bia kém bền hơn.

- Gồm:

+ Đại mạch 2 hàng

+ Đại mạch 6 hàng

Trong đó, đại mạch bông 2

hàng hạt to, chứa nhiều, tinh

bột và ít protein hơn =>

nguyên liệu

làm thóc malt tốt nhất.

THÓC MALT

Malt vàng

(Malt sáng màu) Malt đen Malt đ c bi tặc biệt ệt

Malt melanoit

(malt melan)

- Ch a m t ứa một ột

l ượng lớn ng l n ớn Melanoit.

- Đ ượng lớn c ch ế

t đ i m ch ừ đại mạch ại mạch ại mạch

có hàm

l ượng lớn ng protein cao.

Malt melanoit

(malt melan)

- Ch a m t ứa một ột

l ượng lớn ng l n ớn Melanoit.

- Đ ượng lớn c ch ế

t đ i m ch ừ đại mạch ại mạch ại mạch

có hàm

l ượng lớn ng protein cao.

lượng axit amin vừa

phải và protein hoà tan

lượng axit amin vừa

phải và protein hoà tan

màu.

- Màu nâu thẫm,

có độ nhớt cao, khả năng tạo bọt

và giữ bọt do hàm lượng melanoit

quyết định.

- Dùng để

SX các loại bia đen thẫm

màu.

- Màu nâu thẫm,

có độ nhớt cao, khả năng tạo bọt

và giữ bọt do hàm lượng melanoit

quyết định.

Malt Caramen

- S d ng ử dụng ụng nhi u đ i v i ều đối với ối với ớn bia đen.

- T o h ại mạch ương ng caramen,màu nâu cánh gián

và t o b t ại mạch ọt

t t cho bia ối với

- Ch t malt ế ừ đại mạch

t ương i ho c ặc biệt malt khô, s y ấy nhi t đ

ở nhiệt độ ệt ột

110 – 170 0 C.

Malt Caramen

- S d ng ử dụng ụng nhi u đ i v i ều đối với ối với ớn bia đen.

- T o h ại mạch ương ng caramen,màu nâu cánh gián

và t o b t ại mạch ọt

t t cho bia ối với

- Ch t malt ế ừ đại mạch

t ương i ho c ặc biệt malt khô, s y ấy nhi t đ

th ường ng

t ương i

ho c ặc biệt khô.

Malt

cà phê

Ch t ế ừ đại mạch malt

th ường ng

t ương i

ho c ặc biệt khô.

Đại mạch

Tách rễ maltSấy

Ươm mầm

Ngâm/

làm ướt

Đóng gói, bảo quản

Đưa vào sản xuất biaĐánh giá

chất lượng malt khô

Quá trình

sơ chế thóc malt

Yêu cầu khi dùng làm bia:

- Chọn hạt tốt: hạt mẩy đều, không có hạt lép, mốc mọt Dùng gạo mới xát, không cần xát kĩ.

- Ngoài ra có thể bổ sung saccaroza ở dạng đường kính, đường hoa mai hoặc đường nâu nếu đường hóa thấy dịch chưa đủ nồng độ đường cần thiết.

- Nấm men bia thuộc giống men rượu

Saccharomyces.

- Là loại nấm đơn bào đa công dụng dùng

sản xuất bia, rượu, rượu vang, bánh mỳ

- Gồm 2 loại men bia:

+ Men nổi là loài Saccharomyces

cerevisiae: SX bia thẫm màu và bia đặc

biệt.

+ Men chìm là loài Saccharomyces

carlobergensis: SX bia vàng sáng màu.

- Cần sử dụng giống thuần chủng.

- Men là một yếu tố quan trọng và khó

kiểm soát nhất trong quá trình nấu bia Nó

tham gia chính vào quá trình tạo cồn etylic

(C 2 H 5 OH) và oxit cacbon (CO2) trong quá

trình chuyển hóa dịch đường.

5 Men bia

Saccharomyces cerevisiae

Men nổi Men chìm

Ứng

dụng SX các loại bia thẫm màu hoặc các loại bia đặc biệt. SX các loại bia vàng sáng màu.

Điều kiện Chỉ phát triển và lên men ở

nhiệt độ tương đối cao ( từ 12°C trở lên).

Phát triển được và gây lên men ở nhiệt độ thấp (6-8°C).

Đặc điểm - Khi lên men, các tế bào lơ

lửng và tập trung trên bề mặt dịch -> Cần thiết bị lọc cẩn thận.

- Khi lên men, các tế bào thường kết dính với nhau ở dạng bụi, lông và dễ kết lắng -> dễ dàng lọc cho SP trong suốt.

- Thời gian lên men bị kéo dài -> kém hiệu quả về kinh tế.

Hiệu suất Lên men rafinoza hoàn

- Tách được 2,96%

CO2 (lên men

chính).

Nòi 41

- Lên men trung

bình.

- Tách được 2,7% CO2 (lên men chính).

Nòi 44

- Lên men

trung bình.

- Tách được 2,4% CO2 (lên men chính).

Nòi P

- Lên men

trung bình.

- Tách được 2,08%

CO2 (lên men

chính)

Nòi F

- Lên men nhanh, mạnh.

Bảo quản giống thuần khiết ở 5-8°C trong bão hòa CO2

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA

1 Đường hóa

 Mục đích: Làm cho các chất có trong malt và nguyên liệu khác hòa tan tối đa vào dịch

 Thực chất: Là quá trình thủy phân tinh bột và protein:

Tinh bột -> Dextrin -> Maltoza

Protein -> Các sản phẩm trung gian -> Axit amin

Định hình màu sắc, tạo vị, tạo bọt, giữ độ bền cho bia

Malt xay nhỏ

Nâng nhiệt độ và giữ ở 45-50°C trong 1 giờ

Nâng nhiệt độ lên ở 62-70°C trong 30-45 phút

Dịch lọc đường hóa Nâng nhiệt độ lên 75°C cho đến khi đường hóa kết thúc

Dịch

Nước

Lọc

 Thời gian: 6-10 ngày.

 Đặc điểm: Lên men mạnh, dịch sủi bọt nhiều, phần lớn đường -> rượu, CO2, SP phụ (ảnh hưởng đến hương vị)

 Sản phẩm: Bia non (rượu; ít CO2; 1,5-2,5% đường)

 Thời gian: tùy thuộc từng loại bia (10-30 ngày).

 Đặc điểm: CO2 sinh ra được giữ lại trong bình, hòa tan vào

dịch, pH dịch bia tăng dần đến trên 5, axit giảm, các este phức tạp được tạo thành -> hoàn thiện hương vị, độ trong của bia.

-Màu sẫm (tránh ánh sáng làm thay đổi màu sắc và mùi vị bia).

Rửa sạch, luộc chín

-> khử khuẩn.

- Nút làm bằng sắt tây

và đệm cao su (đã khử khuẩn).

-Phương pháp hấp Pasteur.

-Nhiệt độ hấp: khoảng 60-70°C.

- Mục đích: giết chết các tế bào nấm men, nấm mốc, bào tử nấm, vi khuẩn.

Máy bão hòa CO2

Máy lọc khung bản

CẢM ƠN CÔ VÀ

CÁC BẠN ĐÃ

LẮNG NGHE