Tiểu luận: Đun sôi dịch đường với hoa bia Hudlon

PowerPoint Presentation Vai trò Đặc điểm Tạo Hương thơm đặc trưng cho bia Làm cho bia có vị đắng Sử dụng khoảng 3000 năm TCN Tên KH Hummulus lupulus Thực vật dạng dây leo Sống lâu năm Chiều cao trung.

leo Sống lâu năm.

Chiều cao trung bình

10 – 15m

Tăng khả năng tạo bọt

Cấu tạo hoa Houblon

Thành phần giá trị nhất trong hoa

Houblon là các hạt lupulin ở nhị hoa hình thành vào thời điểm hoa chín.

Các hạt này nằm dọc trục hoa, xen kẽ các cánh hoa, được đính vào cánh và nhị hoa bằng những cuống mỏng Tại thời điểm hoa chín, hoa có màu vàng, các hạt lupulin màu vàng óng, rất dẻo.

 Cung cấp vị đắng để cân bằng vị ngọt của đường mạch nha

 Tạo ra hương vị từ mùi hoa cho tới mùi cam quýt hay mùi thảo mộc

 Hoa bia có các hiệu ứng kháng sinh giúp cho hoạt động của men bia tốt hơn trước các loại vi sinh vật không mong muốn

 Việc sử dụng hoa bia giúp cho việc duy trì thời gian giữ bọt lâu hơn tạo ra

Vai trò hoa

Houblon

 Làm cho bia có vị đắng dịu, tạo ra một đặc tính cảm quan rất đặc biệt của bia.

 Khi hòa tan vào dịch đường  chất đắng là những hợp chất có hoạt tính sinh học cao tạo ra sức căng bề mặt  tăng khả năng giữ bọt lâu.

 Nồng độ chất đắng thấp  có khả năng ức chế rất mạnh các vi sinh vật vì chúng có tính kháng khuẩn rất cao và do

đó làm tăng độ bền của bia thành phẩm.

Vai trò của chất

đắng

Vai trò của tinh

dầu thơm

 Gia nhiệt nhẹ  bị oxy hóa  gây ra sự thay đổi về mùi vị ( nặng hơn sẽ ra mùi không phù hợp cho sản phẩm là mùi tỏi)

 Các hợp chất trong tinh dầu có thể tồn tại dưới các dạng hydratcacbon với nhân là một tecpen (C5H8), hoặc dưới dạng aldehyd, ceton, rượu,… Khi hòa tan vào dịch

đường, tinh dầu tồn tại trong bia và tạo ra cho bia một mùi thơm đặc trưng rất nhẹ nhàng và dễ chịu.

 Giúp dịch đường trong nhanh hơn và kết tủa các thành phần protein không bền, làm tăng độ bền keo của bia,

 Nhưng mặt khác tannin cũng làm kết tủa các protein bền làm giảm khả năng tạo bọt của bia

Malt đại mạch

Hoa bia

Nấm men

Thế liệu

Dung môi hòa tan các

Làm tăng khả năng tạo và giữ bọt làm tăng độ bền keo và ổn định

Nấm men sản xuất ra các hợp chất tạo mùi, vị thơm cho bia

Giảm giá thành sản xuất bia

90-95% khối lượng bia

Là nguồn cung cấp các hợp chất cơ bản

Sử dụng hoa cái chưa thụ phấn

Chuyển hóa các hợp chất lên men được trong dịch sau nấu thành cồn

và khí CO2

Thành phần phụ tham gia vào sản xuất bia

Nguyên liệu sản xuất bia

Chiếm 1/3 thị trường

Có 2 loại:

Hoa viên loại 90.

Hoa viên loại 45

Cao hoa hữu cơ Cao hoa chiết bằng CO2

Thời gian cho

houblon vào

nồi

 Hoa houblon dạng cao: được cho vào bồn cung cấp riêng ở bên ngoài trước khi đun 20 phút để hoa houblon có khoảng thời gian ngâm, giúp cho quá trình trích ly các chất tốt hơn

 Hoa houblon dạng viên:

 Dịch đường và nước rửa bã từ thiết bị lọc chuyển thẳng vào nồi houblon hóa Khi nước rửa bã chảy vào nồi gần kết thúc thì bắt đầu nâng nhiệt đến sôi và cho toàn bộ lượng cao hoa vào nồi nhằm thu chất đắng

 Giữ sôi 30 phút rồi tiếp tục cho 1/2 lượng hoa viên vào Trước khi kết thúc quá trình houblon hóa khoảng 30 phút thì cho tiếp 1/3 lượng hoa viên còn lại nhằm tạo hương và kết lắng protein

Quá trình đun sôi đường với hoa Houblon

Mục đích công nghệ.

Phương pháp thực hiện.

Thiết bị và kỹ thuật.

 Tăng khả năng tạo bọt.

 Đun sôi với hoa houblon còn nhằm diệt các men sau đường hoá; làm ổn định thành phần của dịch đường và tạo cho bia

có thành phần và tính chất theo yêu cầu kỹ thuật

Phương pháp thực

hiện

Sự hòa tan, đồng phân và thủy phân các acid đắng

 Chất đắng (tan trong ete dietyl)

Chất đắng (tan trong ete dietyl)

Acid đắng (hợp chất tinh thể)

-axit đắng -axit đắng

Nhựa đắng (hợp chất

vô định hình)Nhựa mềm Nhựa cứng

Acid đắng thì - axit đắng có độ hòa tan khá  nguồn chất đắng chính

Tăng nhiệt độ của dung môi thì khả năng hòa tan của axit đắng cũng tăng Khả năng hòa tan của chúng rất nhạy cảm với pH của môi trường

Trong môi trường kiềm của chúng hòa tan tốt hơn so với môi trường axit.

Bảng thể hiện khả năng hòa tan các axit đắng dựa vào giá trị pH

 Cấu trúc phân tử của các chất đắng bị thay đổi trong quá trình đun sôi với dd đường  hợp chất khác chủ yếu là đồng phân có khả năng hòa tan cao

-axit đắng (humolon)

• Khả năng hòa tan của  axit đắng ở trong nước vào khoảng 500mg/l, trong dung dịch đường thì ít hơn và trong bia thì hầu như không đáng kể (10-30mg/l)

• Nhiệt độ tăng thì các axit đắng hoà tan tăng (vị đắng tăng và ít bị oxy hoá) 90% chất

đắng trong bia là do humulong gây nên

 - axit đắng (lubulon)

• - axit đắng dễ hòa tan trong ete, hexan và rượu metylic Khả năng hòa tan trong nước,

trong dịch đường - axit đắng thấp hơn nhiều so với - axit đắng

 Yếu tố ảnh hưởng:

Nhiệt độ tăng, cường độ sôi tăng, thời gian houblon hóa tăng, khả năng hòa tan và chuyển hóa các chất đắng tăng lên  tăng lượng chất đắng mất đi do tạo phức không tan với protein tăng lên

 Nhiệt độ và thời gian

Lượng chất đắng, mg/l

Trong dịch đường

Chiết xuất, chuyển hóa chất thơm

 Tinh dầu là chất lỏng trong suốt màu vàng nhạt, có mùi rất mạnh ( chiếm khoảng 0,3-1% khối lượng chất khô) sẽ được hòa tan vào dịch đường, tồn tại trong bia và tạo mùi thơm đặc trưng, hấp dẫn cho bia

• 77÷88% (tối đa là 90%) số lượng các chất thơm bị chuyển hóa và bay hơi

• 8 ÷10% chuyển hóa và hao phí trong quá trình lên men

• 2÷3%( tối đa là 4%) còn lại trong bia

 Thành phần hóa học phức tạp (hơn 103 chất) chủ yếu là terpen, rượu, xeton ( đại diện là

luparon, mùi thơm dễ chịu), aldehid (đại diện là formaldehid) và acid thơm (đại diện là

izovalerianic)

Chiết xuất chuyển hóa các chất khác

 Sự hòa tan, chuyển hóa các

• Polyphenol dạng oligome nên dễ dàng tạo phức hòa tan khi houblon hóa với protein, albumo, pepton, các polipeptit của dịch thủy phân và kết lắng khi làm nguội dịch houblon hóa

• Nếu bị oxy hóa chúng sẽ biến thành flabaphen không tan ở nhiệt độ cao, kết lắng ngay tại nhiệt độ sôi khi houblon hóa (tủa chứa 85 ÷ 95% lượng nitơ kết tụ)

Với cường độ đun sôi mạnh trong 1.5 ÷ 2h làm một lượng nước đáng kể bị bay hơi (≥8 ÷ 10%), chất khô hòa tan cũng tăng tương ứng 1.5 ÷ 2%

Sự tương tác hóa học giữa đường khử (chứa nhóm chức -COH) với các chất chứa nhóm amin tạo ra các sản phẩm melanoidin làm tăng cường độ màu khoảng 2 lần, tham gia tạo nên màu và hương của bia

Hoa houblon tạo ra một lượng các chất khử đáng kể, làm thay đổi thế oxy hóa khử có lợi cho quá trính lên men bia

Với thời gian đun sôi 1.5 ÷ 2h sẽ phá hủy toàn bộ các enzyme, chấm dứt vai trò xúc tác của chúng và tiêu diệt các VSV nhiễm trong các giai đoạn trước đó

2.4 Thiết bị và

kỹ thuật

2.4.1 Cấu tạo thiết bị

Cấu tạo thiết bị đun hoa

để tách bã.

Ưu nhược điểm của hệ thống đun sôi bên trong

 Ưu điểm:

+ Gía thành đầu tư thấp, không bảo trì, không bảo ôn

+ Không yêu cầu thêm năng lượng điện

+ Không thêm bức xạ nhiệt

+ Có thể thay đổi nhiệt độ sôi và bay hơi

+ Có thể sử dụng áp xuất hơi bảo hòa thấp

+ Dịch đường không tạo bọt và không cần rút không

+ Nếu hơi quá nóng thì dịch đường

sẽ bị quá nhiệt bởi tốt độ dịch chảy trong ống chậm

+ Nếu dịch đường đun qua nhiệt sẽ

bị sẫm màu và mùi không đạt yêu cầu

Bài tập: TÍNH LƯỢNG HOA HOUBLON khi đun

100

Ví dụ 1: Trong nhà máy sản xuất bia Pilsner, đun sôi 36000 lít dịch đường, cần độ đắng

32 UB trong bia Đối với bia Pilsner thất thoát 10,8% và năng suất chiết chất đắng 31% cho 1028 kg chất đắng Hỏi cần bổ sung bao nhiêu axit, tính lượng hoa houblon trong

đó 75% hoa viên 45 có chứa 9% axit và 25% của hoa cánh có chứa 7% axit

Lượng hoa viên 45 chứa 9% α - axit

Tiến trình đun sôi dịch đường với hoa Houblon

 Tiến trình đun sôi dịch đường với Houblon lần 1:

• Dịch đường được chuyển từ nồi trung gian sang nồi đun

• Sau đó tăng nhiệt độ lên 96oC  cấp lần 1

• Nâng nhiệt độ lên 100oC và giữ trong 50 phút

• Thêm acid lactic để điều chỉnh độ pH sau khi đun

45 phút

 Tiến trình đun sôi dịch đường với Houblon lần 2:

• Tiến hành trong thời gian ngắn khoảng 5

phút

Mục đích của quá trình houblon hóa lần 1 là

+ Trích ly chất đắng, polyphenol, các hợp chất chứa nitơ và các thành phần khác của hoa houblon và trong dịch đường

+ Làm ổn định thành phần của dịch đường, tạo cho bia có mùi vị của hoa houblon

+ Làm keo tụ protein bất ổn định và các chất không hòa tan khác của dịch đường Làm tăng độ bền keo và thành phần sinh học của bia được ổn định

+ Chất chát (tanin) không bị oxi hóa cũng tạo thành phức với protein, tồn tại trong dung dịch dưới dạng “tủa nguội” bia thành phẩm bị đục

+ Vô hoạt toàn bộ hệ thống enzyme và vô trùng dịch đường để tạo điều kiện cho quá trình lên men

+ Quá trình đun sôi kéo dài xảy ra phản ứng caramen, tạo ra màu vàng đặc trưng của bia

Mục đích chính của quá trình houblon lần 2

+ Trích ly tinh dầu trong hoa houblon

Sau khi cấp houblon lần 2 xong, tiếp tục đun sôi khoảng 20 phút nữa thì kết thức quá trình đun sôi dịch đường với hoa houblon

Tổng thời gian houblon hóa là 75 phút Nồng độ đường là 9.8°Bx

Mục đích chính của quá trình houblon lần 2

+ Trích ly tinh dầu trong hoa houblon

Sau khi cấp houblon lần 2 xong, tiếp tục đun sôi khoảng 20 phút nữa thì kết thức quá trình đun sôi dịch đường với hoa houblon Tổng thời gian houblon hóa là 75 phút Nồng độ đường là 9.8°Bx

Các biến đổi trong quá trình đun hoa

Màu và mùi

Loại bỏ các chất bay hơi không mong muốn trong quá trình đun sôi.

Độ bọt bia