TÌM HIỂU SƠ ĐỒ QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA VÀ CƠNG NGHỆ BAO GÓI TRONG QUY TRÌNH Đ

TỔNG QUAN VỀ BIA Bia bắt nguồn từ từ tiếng Pháp: bière nói một cách tổng thể, là một loại đồ uống chứa cồn được sản xuất bằng quá trình lên men đường lơ lửng trong môi trường lỏng và nó

B CÔNG TH Ộ CÔNG THƯƠNG ƯƠNG NG

TR ƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH NG Đ I H C CÔNG NGHI P TH C PH M TP H CHÍ MINH ẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH ỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH ỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH ỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH ẨM TP HỒ CHÍ MINH Ồ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGH TH C PH M ỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH ỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH ẨM TP HỒ CHÍ MINH

MÔN: CÔNG NGH BAO BÌ VÀ ĐÓNG GÓI TH C PH M ỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH ỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH ẨM TP HỒ CHÍ MINH

ĐỀ TÀI:

TÌM HIỂU SƠ ĐỒ QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA VÀ CÔNG

NGHỆ BAO GÓI TRONG QUY TRÌNH ĐÓ

GVHD: Đỗ Vĩnh Long

Danh sách nhóm 16 1.Lê Thị Hiền 2005140158 2.Nguyễn Kiều Oanh 2006140438 3.Nguyễn Tuấn Đạt 2005140 4.Vũ Quang Vinh 2006140404

8/3/2017 HỒ CHÍ MINH

BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ

THÀN H

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 4

I TỔNG QUAN VỀ BIA 5

1 Lịch sử ra đời bia 5

2 Phân loại bia 7

2.1 Lager Beer 7

2.2 Ale Beer 9

3 Thành phần của bia 12

3.1 Nước 13

3.2 Malt 13

3.3 Hoa bia (Houblon) 16

3.4 Men 17

I QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA 18

1 Công đoạn chuẩn bị nguyên liệu (Malt) 18

2 Công đoạn nấu và lọc bã 20

3 Công đoạn đun sôi và bổ sung hoa bia 21

4 Công đoạn kết lắng 21

5 Công đoạn làm lạnh và lên men 22

6 Công đoạn ủ 22

7 Công đoạn lọc 23

8 Công nghệ bao gói bia 23

8.1 Quy trình chiết chai 24

8.2 Quy trình đóng lon 25

TÀI LIỆU THAM KHẢO 27

LỜI MỞ ĐẦU

Trong thời đại công nghệ phát triển, nhu cầu cuộc sống của con người đòi hỏi cao hơn, không những về chất lượng mà còn về cảm quan, thẩm mỹ Do đó, mẫu mã bao bì cũng dần trở thành yếu tố quan trọng trong cạnh tranh.

Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó bao bì ra đời không chỉ với chức năng đơn thuần là bao gói và bảo vệ sản phẩm mà đã trở thành chiến lược trong việc quảng bá sản phẩm và gây dựng một thương hiệu.Với sự phát triển mạnh mẽ của ngành cơ khí, chất dẻo, công nghệ vật liệu,…bao bì thủy tinh, kim loại ra đời.

Qua quy trình sản xuất bia trong bài này, chúng ta cùng nhau tìm hiểu về công nghệ bao gói trong sản xuất bia để thấy được tầm quan trọng của bao bì cũng như những lợi iscch mà bao bì mang lại.

I TỔNG QUAN VỀ BIA

Bia (bắt nguồn từ từ tiếng Pháp: bière) nói một cách tổng thể, là một loại đồ uống chứa cồn được sản xuất bằng quá trình lên men đường lơ lửng trong môi trường lỏng và nó không được chưng cất sau khi lên men Dung dịch đường không bị lên men thu được từ quá trình ngâm nước gọi là hèm bia hay "nước ủ bia" Hạt ngũ cốc, thông thường là lúa mạch được ủ thành mạch nha Các đồ uống chứa cồn được làm từ sự lên men đường có trong các nguồn không phải ngũ cốc chẳng hạn nước hoa quả hay mật ong, nói chung không được gọi là "bia", mặc dù chúng cũng được sản xuất từ cùng một loại men bia-dựa trên các phản ứng hóa sinh học

Quá trình sản xuất bia được gọi là nấu bia Do các thành phần sử dụng để sản xuất bia có khác biệt tùy theo từng khu vực, các đặc trưng của bia như hương vị và màu sắc cũng thay đổi rất khác nhau và do đó có khái niệm loại bia hay các sự phân loại khác

Từ "bia" trong tiếng Việt bắt nguồn từ từ tiếng Pháp bière Bière được cho là có nguồn gốc từ một động từ trong tiếng Latinh là bibere (có nghĩa là uống) Trong phần lớn ngôn ngữ các nước Tây Âu khác (và thậm chí một số nước Đông Âu) người ta cũng sử dụng các dạng từ tương tự như bière của tiếng Pháp

1 Lịch sử ra đời bia

Thông qua Việc kiểm định hóa học các bình gốm cổ phát hiện ra rằng nó đã được sản xuất từ cách đây khoảng 7.000 năm tại khu vực Iran ngày nay Chứng cứ lâu đời nhất về

bia là bức vẽ 6.000 năm tuổi của người Sumeria ở Lưỡng Hà, miêu tả những người đang uống một thứ đồ uống bằng các cần hút từ thùng công cộng.

Mô hình gỗ những người Ai Cập cổ đang làm bia, Bảo tàng Ai Cập cổ đại Rosicrucian, San Jose, California

Châu Âu, trong thời Trung cổ, bia chủ yếu được sản xuất trong gia đình Vào thế kỷ 14

và 15, việc sản xuất thức uống này đã dần dần chuyển từ hoạt động gia đình sang hoạt động thủ công với hàng loạt các quán bia và tu viện sản xuất Năm 1516, William IV, Công tước xứ Bavaria, đã thông qua Luật tinh khiết, quy định về thực phẩmcổ nhất, còn

áp dụng đến nay yêu cầu thành phần của bia chỉ được bao gồm nước, lúa mạch hoa bia, với men bia

Cùng với sự ra đời của nhiệt kế và tỷ trọng kế vào thế kỷ 19, Louis Pasteur đã phát minh

ra vai trò của men bia trong quá trình lên men giúp cho các nhà sản xuất kiểm soát nồng

độ cồn, ngăn chặn vị chua của bia bởi các loại vi sinh vật không mong muốn Năm 1953, Morton W Coutts, một người New Zealand đã lấy bằng sáng chế công nghệ phát triểnkỹ thuật lên men Đây là một cuộc cách mạng trong công nghiệp bia giúp giảm thời gian ủ

và sản xuất từ 4 tháng xuống còn chưa đầy 24 giờ Đến nay, công nghệ này vẫn được nhiều nhà sản xuất bia lớn nhất thế giới trong đó có Guinness sử dụng

2 Phân loại bia

Có thể phân chia bia thành hai loại chính: ale beer và lager beer, cách phân chia này tương tự với vang trắng và vang đỏ vậy Cả hai đều giống nhau về thành phần và phương pháp ủ, chỉ khác nhau về loại men dùng trong quá trình lên men bia Trong mỗi một loại chính lại phân chia thành nhiều loại nhỏ

2.1 Lager Beer

Mới chỉ ra đời chừng vài trăm năm, thế nhưng loại bia có nguồn gốc từ Trung Âu này dường như là loại được tiêu thụ nhiều nhất thế giới ngày nay “Lager” được đặt theo tên

từ “Lagern” trong tiếng Đức, có nghĩa là “để lưu trữ” Lager được lên men từ đáy

(bottom-fermented), tức là thành phần men được cho cấy vào đáy của thùng lên men (vessel) Tương tự như vang trắng, lager được lên men ở nhiệt độ thấp, vào khoảng 7°C-15°C và do đó quá trình lên men tốn nhiều thời gian hơn Sau đó là quá trình “lagering”, tức là sản phẩm của quá trình lên men trước được đưa vào quá trình làm tuổi ở nhiệt độ thấp, từ đó mang đến hương vị dịu, xốp và mượt mà hơn

Bock là một loại bia của Đức có tính chất mạnh hơn loại lager thông thường và có màu tối đậm Theo truyền thống của người Đức, bock được ủ trong mùa Đông để có bia uống trong suốt mùa Xuân Trong tiếng Đức, “bock” có nghĩa là “con dê đực”, vì thế mà rất nhiều sản phẩm bia bock có hình con dê trên nhãn chai

Dunkel cũng là một loại bia có nguồn gốc từ nước Đức, có màu hổ phách đậm, mạnh vừaphải và phảng phất hương vị cà phê, chocolate và cam thảo.

Pale Lager là loại phổ biến nhất, có ga mạnh nhưng độ cồn lại không cao Pale lager có màu vàng rơm nhạt, có vị hoa bia êm dịu, giòn và tinh khiết

Pilsner là một trong những loại pale lager và là loại bia trẻ nhất trên thế giới Pilsner có màu sáng, tính chất hoa bia rõ rệt hơn các loại pale lager khác Pilsner được sản xuất lần đầu tiên ở Pilzen (Cộng hòa Séc) vào năm 1842, và vì thế nó mang tên của thị trấn ấy.

Sự khác biệt giữa các loại bia được lên men theo kiểu top-fermented đa dạng và phức tạp hơn so với các loại bottom-fermented Ví dụ, loại bia phổ biến ở California dùng loại men của bia lager nhưng lên men ở nhiệt độ dùng cho bia ale Wheat beer thì thường dùng men của bia ale và có quá trình lagering, tức là làm tuổi ở nhiệt độ thấp

Pale Ale rất phổ biến trên thế giới Loại bia này được phát minh ra vào thời kỳ kỹ thuật ủ bia được cải tạo đáng kể Pale ale có màu trong, sáng, và hương vị nhẹ do tính chất của loại lúa mạch được dùng

India Pale Ale (IPA) là loại bia của Anh ra đời vào khoảng những năm 1800 hoặc cuối những năm 1700, thời điểm mà các nhà sản xuất bia của nước này bắt đầu thêm nhiều hoa bia vào thành phần để bảo quản bia tốt hơn trong những ngày dài lênh đênh trên biển

để vận chuyển đến nhiều nước khác Khi ấy, bia chủ yếu được xuất khẩu sang Ấn Độ, vì

thế mà tên gọi India Pale Ale được dùng bắt đầu từ năm 1829 IPA có màu vàng (gold) hoặc hổ phách và có hương vị đắng

Porter có màu rất tối đậm, gần như đen do được làm từ lúa mạch được rang rất kỹ và trải

qua quá trình lên men chậm Porter có thể có vị ngọt và vị hoa bia thay đổi tùy thuộc vào lượng mạch nha và hoa bia được dùng Thông thường, porter có độ đầy đặn trung bình vàhậu vị giòn

Stout là một loại rất đặc biệt Khác với hầu hết các loại bia khác, stout không dùng mạch nha mà chỉ đơn thuần là là hạt lúa mạch rang sẫm màu, ít hoa bia và thường có vị ngọt và hương cà phê, caramel hoặc chocolate Stout lại chia thành nhiều loại, trong đó dry stout với đại diện Guiness dường như phổ biến hơn cả Thuật ngữ “dry” (“khô”) dùng để ám chỉ loại bia này hầu như không có vị ngọt do lượng đường chiết xuất từ quá trình ủ được

triệt tiêu hết khi lên men Dry stout cũng vì thế mà có vị giòn và đắng hơn so với stout thông thường

Wheat Beer, hoặc có thể mang nhiều tên gọi khác như weissbier or hefeweizen, làm gợi

nhớ đến hương vị của loại bia đầu tiên được ủ Nguyên liệu để sản xuất wheat beer gồm

cả lúa mạch và lúa mì, không có hoặc rất ít hoa bia và loại men dành riêng cho loại bia này mang đến một hương vị độc nhất Nhẹ, thường có hương vị trái cây, nhiều ga, vì thế

mà wheat beer rất phù hợp trong mùa Hè

3 Thành phần của bia

Thành phần chính của bia là nước, lúa mạch đã mạch nha hóa, hoa bia và men bia Các thành phần khác, chẳng hạn các chất tạo mùi vị hay các nguồn tạo đường khác được thêm vào như là các phụ gia Các phụ gia phổ biến là ngô và lúa gạo Các nguồn tinh bột này được ngâm ủ để chuyển hóa thành các loại đường dễ lên men và làm tăng nồng độ cồn trong bia trong khi bổ sung rất ít hương vị Các nhà sản xuất bia lớn ở Mỹ sử dụng tương đối nhiều các phụ gia để sản xuất bia rất ít hương vị với nồng độ cồn 4-5% theo thểtích

Một vại bia lager, có màu vàng óng và bọt ở phía trên

3.1 Nước

Do thành phần chính của bia là nước (chiếm từ 80 - 90%) nên nguồn nước và các đặc trưng của nó có một ảnh hưởng rất quan trọng tới các đặc trưng của bia Nhiều loại bia

chịu ảnh hưởng hoặc thậm chí được xác định theo đặc trưng của nước trong khu vực sản xuất bia Mặc dù ảnh hưởng của nó cũng như là tác động tương hỗ của các loại khoáng chất hòa tan trong nước được sử dụng trong sản xuất bia là khá phức tạp, nhưng theo quy tắc chung thì nước cứng là phù hợp hơn cho sản xuất các loại bia sẫm màu như bia đen, trong khi nước mềm là phù hợp hơn cho sản xuất các loại bia sáng màu, chẳng hạn như bia pilsener của Cộng hòa Séc.

Trong số các loại mạch nha thì mạch nha từ lúa đại mạch (Hordeum vulgare) được sử dụng rộng rãi nhất do nó chứa nhiều amylaza, là một loại enzym tiêu hóa giúp cho việc phá vỡ tinh bột để chuyển nó thành đường Tuy nhiên, phụ thuộc vào loại cây trồng trongtừng khu vực mà các loại ngũ cốc được/không được mạch nha hóa khác cũng có thể sử dụng, bao gồm lúa mì, lúa gạo, yến mạch (Avena sativa) và lúa mạch đen (Secale

cereale), cũng như ít phổ biến hơn là ngô và lúa miến (cao lương, Sorghum chinensis)

Mạch nha được tạo ra từ hạt ngũ cốc bằng cách ngâm chúng vào trong nước, cho phépchúng nảy mầm và sau đó làm khô hạt đã nảy mầm trong các lò sấy Hạt ngũ cốc đã mạch nha hóa tạo ra các enzym để chúng chuyển hóa tinh bột trong hạt thành đường có thể lên men Thời gian và nhiệt độ sấy khác nhau được áp dụng để tạo ra các màu mạch nha khác nhau từ cùng một loại ngũ cốc Các loại mạch nha sẫm màu hơn sẽ sản xuất ra bia sẫm màu hơn Ngày nay, trong phần lớn các trường hợp, hai hoặc nhiều loại mạch nha được phối hợp để sản xuất bia.

Malt Malt cung cấp toàn bộ lượng glucid (chủ yếu dưới dạng tinh bột) để chuyển hóa thành đường, và từ đường chuyển hóa thành cồn và các chất khác Để giảm giá thành, người ta

có thể sử dụng ngũ cốc làm thế liệu, và lượng tối đa là 50% chứ không thể thay thế hoàn toàn Malt Nó chứa đầy đủ enzym amilaza để thủy phân tinh bột Nếu sử dụng thế liệu nhiều thì lượng enzym này cung cấp không đầy đủ và ta buộc phải bổ sung enzym từ bên ngoài vào, chủ yếu là enzym từ vi sinh vật

Malt cung cấp khá đủ lượng protein và có chứa hệ enzym proteaza để thủy phân

chúng Trong giai đoạn ươm mầm, hệ enzym này được hoạt hóa mạnh mẽ Khi chuyển sang giai đoạn nấu, chúng thủy phân protein tạo thành các phức chất có khả năng giữ CO2

tốt, tạo vị bia đặc trưng

Hệ thống enzym thủy phân tinh bột

Với enzyme alpha-amylase cơ chất của nó là tinh bột và destrin, từ đó tạo ra sản phẩm là maltose và các destrin mạch ngắn Enzyme này hoạt động tối ưu ở pHopt = 5.8, topt = 72 – 76 0C Với enzyme beta-amylase, nó có trong hạt đại mạch ở dạng liên kết cũng như dạng tự do, nhưng trong quá trình ươm mầm hoạt tính của enzyme này sẽ tăng dần Với

sự tham gia của enzyme này, tinh bột đại mạch sẽ bị phân cắt thành đường maltose Enzyme này hoạt động tối ưu ở pHopt = 5.5 – 5.8, topt = 62 – 650C

Hệ thống enzyme protease:

Trong hạt đại mạch, toàn bộ hệ thống enzyme này ở trạng thái liên kết, hầu như không hoạt động Nhưng khi chuyển qua giai đoạn ươm mầm thì hoạt tính chung của hệ enzymeprotease tăng nhanh.

Proteinase: sẽ tấn công lên các phân tử protein nguyên thủy để tạo ra các sản phẩm trung gian như: pepton, peptit, polypeptit, với pHopt = 5.1, topt = 50 – 550C

Peptidase: nó sẽ phân cắt các peptit có sẵn trong hạt đại mạch và những peptit trong malt

do proteinase phân giải để tạo thành các acid amin trong hạt malt, với pHopt = 7.3 – 7.9, topt = 40 – 450C

Amidase: chúng sẽ tấn công các muối amit để hình thành NH3 và acid amin, góp phần làm thay đổi tính chất và hàm lượng của protein trong hạt malt, các enzyme amidase có pHopt = 7.3 – 8.0, topt = 45 – 500C

Hệ thống enzyme esterase (phosphatase):

Hệ thống enzyme esterase (phosphatase) gồm có: saccharophosphatase, phytase,

glyxerophosphatase, nucleotidase… tham gia thúc đẩy và xúc tác cho các quá trình ester hoá trong quá trình nảy mầm

Phytase: phá mối liên kết este của phytin và giải phóng ra rượu inozit và axit phosphoric

tự do Phytase có pHopt =5.0 – 5.5, topt =40 – 500C

Các enzyme khác như: saccharophosphatase, glyxerophosphatase, nucleotidase sẽ phá các mối liên kết ester tương ứng của các hợp chất hữu cơ có chứa phosphate và giải phóng ra acid phosphoric tự do

3.3 Hoa bia (Houblon)

Là thực vật dạng dây leo (Humulus lupulus), sống lâu năm (30-40 năm), có chiều cao trung bình từ 10–15 m Hoa houblon có hoa đực và hoa cái riêng cho từng cây Trong sảnxuất bia chỉ sử dụng hoa cái chưa thụ phấn Houblon được cho vào bia dưới nhiều dạng khác nhau, phần lớn người ta thường sử dụng ở dạng cao hoặc viên, hoa Houblon dạng nguyên liệu thô hầu như chưa qua chế biến hiện nay rất ít người sử dụng Hoa bia được trồng ở những vùng khí hậu ôn hoà và ấm, mỗi dòng bia thường gắn với một loại bia củ thể

ít loại bia, chẳng hạn như bia lambic vẫn dựa trên phương pháp cổ này nhưng phần lớn các quá trình lên men ngày nay đều sử dụng các loại men bia được nuôi cấy và có độ tinhkhiết cao Trung bình, hàm lượng cồn trong bia là khoảng 4-6% rượu theo thể tích, mặc

dù nó có thể thấp tới 2% và cao tới 14% trong một số trường hợp nào đó Một số nhà sản xuất bia còn đưa ra loại bia chứa tới 20% cồn

I QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA

Sơ đồ quy trình sản xuất bia

1 Công đoạn chuẩn bị nguyên liệu (Malt)

Bên trong hạt lúa mạch có chứa nhiều thành phần dinh dưỡng.Người ta sàng phân loại hạttheo một kích cỡ nhất định để đảm bảo các hạt sử dụng có kích thước đều nhau Thông thường loại hạt có bề ngang từ 2.5mm trở lên sẽ được chọn sử dụng Các hạt được chọn đồng đều thì giai đoạn nảy mầm sẽ diễn ra đồng đều hơn

Trong giai đoạn nảy mầm, bên trong hạt lúa mạch diễn ra rất nhiều sự biến đổi Đầu tiên, các thành phần dinh dưỡng như tinh bột và protein bên trong sẽ được phân giải Lúa mạch đang trong quá trình nảy mầm còn được gọi là “Malt xanh – Green Malt” Bằng