Luận văn khảo sát quy trình sản xuất bia hơi viccoba tại công ty cổ phần chế biến thực phẩm thái nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN THỊ THU HÀ Tên đề tài: “KHẢO SÁT QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA HƠI VICCOBA TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN CHẾ BIẾN THỰC PHẨM THÁI NGUYÊN” KHÓA LUẬN

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN THỊ THU HÀ

Tên đề tài:

“KHẢO SÁT QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA HƠI VICCOBA TẠI CÔNG

TY CỔ PHẦN CHẾ BIẾN THỰC PHẨM THÁI NGUYÊN”

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành/Ngành : Công nghệ thực phẩm

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN THỊ THU HÀ

Tên đề tài:

“KHẢO SÁT QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA HƠI VICCOBA TẠI CÔNG

TY CỔ PHẦN CHẾ BIẾN THỰC PHẨM THÁI NGUYÊN”

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành/Ngành : Công nghệ thực phẩm

Khóa học : 2014 - 2018 Giáo viên hướng dẫn : 1.ThS Nguyễn Thị Đoàn

2 KS Nông Thị Hằng

Thái Nguyên – năm 2018

i

LỜI CẢM ƠN

Qua 4 năm học tập và rèn luyện tại Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, được sự chỉ bảo và giảng dạy nhiệt tình của quý thầy cô, đặc biệt là quý thầy cô khoa CNSH - CNTP đã truyền đạt cho em những kiến thức về lý thuyết và thực hành trong suốt thời gian học ở trường Và trong thời gian thực tập tại Công ty cổ phần chế biến thực phẩm-Thái Nguyên em đã có cơ hội áp dụng những kiến thức học ở trường vào thực tế, đồng thời học hỏi được nhiều kinh nghiệm tại công ty Cùng với sự nỗ lực của bản thân, em đã hoàn thành khóa luận tốt nghiệp của mình

Để hoàn thành khóa luận này trước hết em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến KS Nông Thị Hằng - Phó giám đốc Công ty Cổ phần chế biến thực phẩm Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực tập

Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến cô giáo - ThS Nguyễn Thị Đoàn, người đã hướng dẫn tận tình và giúp em hoàn thành khóa luận này

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới toàn thể cán bộ, công nhân viên Công

ty Cổ phần chế biến thực phẩm Thái Nguyên đã tạo điều kiện giúp đỡ em tận tình

Do kiến thức còn hạn hẹp nên không tránh khỏi những thiếu sót trong cách hiểu, lỗi trình bày Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô và ban lãnh đạo, các anh chị trong công ty để khóa luận tốt nghiệp đạt được kết quả tốt hơn

Và cuối cùng, em xin cảm ơn sự quan tâm, giúp đỡ của toàn thể thầy cô, gia đình, bạn bè trong suốt thời gian thực tập tốt nghiệp

Em xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày 10 tháng 06 năm 2018

Người thực hiện

Nguyễn Thị Thu Hà

ii

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1: Thành phần hóa học của gạo 17

Bảng 2.2: Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên Thế giới 18

Bảng 2.3 : Sản lượng bia theo khu vực năm 2011 19

Bảng 3.1: Hệ số trọng lượng của từng chỉ tiêu cảm quan 23

Bảng 3.2: Xếp hạng chất lượng theo điểm số 23

Bảng 3.3: Tiêu chuẩn cho điểm tính chất cảm quan sản phẩm 24

Bảng 4.1: Lượng hoa của từng dạng chế phẩm mà nhà máy sử dụng/1 mẻ nấu 28

Bảng 4.2: Bảng nhiệt độ, pH tối đa của các loại enzyme 34

iii

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1: Sơ đồ mặt bằng công ty 4

Hình 2.2 : Sơ đồ bộ máy tổ chức 6

Hình 2.3 : Nấm nem 13

Hình 4.1 Sơ đồ quy trình sản xuất bia 26

Hình 4.2: Máy nghiền búa 41

Hình 4.3: Máy nghiền trục 42

Hình 4.4: Sơ đồ thiết bị đun hoa 43

Hình 4.5: Tank lên men 45

Hình 4.6: Máy lọc khung bản 46

v

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

DANH MỤC BẢNG ii

DANH MỤC HÌNH iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iv

MỤC LỤC v

PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

1.2.1 Mục tiêu tổng quát 2

1.2.2 Mục tiêu cụ thể 2

1.3 Ý nghĩa của đề tài 2

1.3.1 Ý nghĩa khoa học 2

1.3.2 Ý nghĩa trong thực tiễn 3

PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

2.1 Giới thiệu chung về Công ty Cổ phần chế biến thực phẩm Thái Nguyên 4 2.1.1 Sơ đồ mặt bằng Công ty Cổ phần chế biến thực phẩm Thái Nguyên 4

2.1.3 Cơ cấu tổ chức bộ máy 6

2.2 Tổng quan về sản phẩm bia 7

2.2.1 Nguồn gốc và lịch sử phát triển ngành bia 7

2.2.2 Phân loại bia 7

2.2.3 Thành phần hóa học của bia 9

2.3 Tổng quan về nguyên liệu sản xuất 9

2.3.1 Nguyên liệu chính 9

2.3.2 Nguyên liệu phụ 16

2.4 Tình hình sản xuất bia trong và ngoài nước 17

vi

2.4.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới 17

2.4.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia ở Việt Nam 19

PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 21

3.1.1 Đối tượng khảo sát 21

3.1.2 Địa điểm và thời gian tiến hành 21

3.1.3 Nội dung nghiên cứu 21

3.2 Phương pháp nghiên cứu 21

3.2.1 Phương pháp thu thập thông tin 21

3.2.2 Phương pháp phân tích 22

3.2.3 Phương pháp đánh giá cảm quan sản phẩm 23

PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 26

4.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất 26

4.1.1 Quy trình sản xuất bia 26

4.1.2 Thuyết minh quy trình 27

4.2 Khảo sát các công đoạn chính trong quy trình sản xuất bia 31

4.2.1 Công đoạn hồ hóa 31

4.2.2 Công đoạn đường hóa 32

4.2.3 Công đoạn nấu hoa 37

4.2.4 Công đoạn lên men bia 38

4.3 Khảo sát một số thiết bị trong dây chuyền sản xuất 41

4.3.1 Thiết bị nghiền 41

4.3.2 Thiết bị nấu hoa 42

4.3.3 Thiết bị lên men bia 45

4.3.4 Thiết bị lọc trong bia 46

PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 48

vii

5.1 Kết luận 48 5.2 Kiến nghị 48

PHỤ LỤC

1

PHẦN 1

MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Bia là loại đồ uống có độ cồn thấp, giàu dinh dưỡng, thu nhận được bằng cách lên men dịch đường ở nhiệt độ thấp, ngoài việc cung cấp một năng lượng khá lớn, trong bia còn có chứa nhiều vitamin và một lượng enzyme khá phong phú, đặc biệt

là nhóm enzyme kích thích tiêu hóa thuộc nhóm amylase

Bia được sản xuất từ các nguyên liệu chính là đại mạch ươm mầm, hoa houblon, nước và nấm men Với quy trình công nghệ sản xuất đặc biệt đã tạo ra những tính chất độc đáo của bia: hương thơm đặc trưng và vị đắng dịu của hoa houblon, cùng với một lượng đường còn sót lại chủ yếu là dextrin thấp phân tử, protid, axit hữu cơ, các chất khoáng, các chất tạo hương ở tỷ lệ cân đối tạo cho bia một hương vị đặc trưng mà không tìm thấy ở một loại đồ uống nào khác Đặc biệt hàm lượng CO2 bão hòa trong bia có tác dụng làm giảm nhanh cơn khát cho người uống Nhờ những đặc điểm này, bia là đồ uống ngày càng được phổ biến rộng rãi trên toàn thế giới, sản lượng bia mỗi ngày một tăng

Ngày nay khi khoa học công nghệ ngày càng phát triển thì công nghệ sản xuất bia cũng không ngừng được mở rộng về số lượng cũng như chất lượng, bia đã trở thành đồ uống thông dụng trên toàn thế giới, đặc biệt có một số nước sản xuất và tiêu thụ lớn như: Mỹ, Trung Quốc, Đức, Nhật Bản…

Trong khoảng 10 năm trở lại đây, ngành công nghệ thực phẩm nói chung và công nghiệp sản xuất bia nói riêng của nước ta đã có một diện mạo mới Lượng bia sản xuất được ngày càng tăng, đội ngũ cán bộ kĩ thuật và một số người quan tâm đến công nghệ sản xuất bia ngày càng nhiều, đặc biệt năm 2006 Việt Nam gia nhập WTO, nên thị trường về bia rất đa dạng, phong phú, gồm cả những hãng bia trong nước như: Sài Gòn, Hà Nội, Huda Huế… và hãng bia nước ngoài như: Heineken, Tiger, Sapporo…

Mặc dù sản lượng bia tăng nhanh và ngày càng có nhiều nhà máy bia được xây dựng theo thông báo số 235/TB ngày 06/10/1993 của văn phòng Chính phủ “

2

khuyến khích về việc sản xuất trong nước các loại bia, nước giải khát có gas, nước ngọt,…” theo hướng phấn đấu là tự sản xuất bằng vốn trong nước, nhập thiết bị kỹ thuật và công nghệ tiên tiến Song việc xây dựng các nhà máy bia có công nghệ, thiết bị phù hợp với nguồn vốn, nguồn lực, phù hợp với các điều kiện kinh tế, kỹ thuật mà vẫn đảm bảo chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm là vấn đề đã và đang được quan tâm

Để tìm hiểu rõ về quá trình sản xuất bia từ khâu tiếp nhận nguyên liệu đến hoàn thiện sản phẩm đồng thời nâng cao kiến thức cho bản thân Được sự đồng ý của bộ môn Công nghệ Thực phẩm - Khoa Công nghệ Sinh học - Công nghệ Thực phẩm - Trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên và sự giúp đỡ của Công ty Cổ

phần chế biến thực phẩm, em tiến hành thực hiện đề tài: “Khảo sát quy trình sản

xuất bia hơi Viccoba tại Công ty Cổ phần chế biến thực phẩm Thái Nguyên”

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

1.2.1 Mục tiêu tổng quát

Khảo sát được quy trình sản xuất bia hơi Viccoba tại Công ty Cổ phần chế biến thực phẩm Thái Nguyên

1.2.2 Mục tiêu cụ thể

- Tìm hiểu được sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bia hơi Viccoba tại Công

ty Cổ phần chế biến thực phẩm Thái Nguyên

- Khảo sát một số công đoạn chính trong dây chuyền sản xuất bia hơi Viccoba tại Công ty Cổ phần chế biến thực phẩm Thái Nguyên

- Khảo sát một số thiết bị trong dây chuyền sản xuất bia hơi Viccoba tại Công

ty Cổ phần chế biến thực phẩm Thái Nguyên

1.3 Ý nghĩa của đề tài

1.3.1 Ý nghĩa khoa học

- Giúp sinh viên củng cố và hệ thống lại kiến thức đã học, tích lũy kinh nghiệm làm việc trong các công ty, nhà máy chế biến thực phẩm

-Tìm hiểu những vấn đề ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm bia, qua đó tìm

hiểu góp phần cải tiến sản xuất nâng cao chất lượng sản phẩm

3

- Nâng cao các kỹ năng làm việc nhóm, làm việc có tổ chức, khuôn khổ, giờ

giấc…

1.3.2 Ý nghĩa trong thực tiễn

- Hiểu rõ được quy trình sản xuất bia ở nhà máy

- Hiểu được các thông số kỹ thuật và cách vận hành các thiết bị trong sản xuất

- Giúp sinh viên trang bị cho mình được nhiều kiến thức thực tế và phát huy được sự năng động cũng như khả năng tìm tòi học hỏi và nắm bắt tình hình thực tế

- Đảm bảo chất lượng sản phẩm tốt tới người tiêu dùng và ổn định chất lượng thương hiệu của công ty

- Kinh nghiệm xin việc của sinh viên sau khi ra trường

4

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu chung về Công ty Cổ phần chế biến thực phẩm Thái Nguyên

Tên công ty: Công ty Cổ phần chế biến thực phẩm Thái Nguyên

Địa chỉ: 158 Minh Cầu, P Phan Đình Phùng, Tp.Thái Nguyên, Thái Nguyên Điện thoại: 02803856452

Các thùng chứa bia thành phẩm Dây chuyền đóng

keg

Bể nước

5

2.1.2 Lịch sử hình thành và phát triển

Công ty Cổ phần chế biến thực phẩm - Thái Nguyên được thành lập do sự sắp xếp lại các doanh nghiệp chế biến thực phẩm Thái Nguyên Tiền thân của công ty là

xí nghiệp bánh kẹo Bắc Thái được xây dựng năm 1975

+ Sản xuất bánh kẹo, từ năm 1975 đến năm 1990

+ Từ năm 1992 cho đến nay chuyên sản xuất bia hơi

+ Năm 1992 bắt đầu sản xuất bia hơi với công suất 1000lít/ngày

+ Năm 1993 đầu tiên mở rộng sản xuất công suất 3000lít/ngày

+ Năm 1994 đầu tư mở rộng với công suất 10,000lít/ngày

+ Năm 2005 đầu tư nâng cấp dây truyền hiện đại bán tự động với công suất 5 triệu lít - 10 triệu lít/năm Sản phẩm bia hơi của công ty phục vụ chủ yếu nhu cầu cho nhân dân trong tỉnh Thái Nguyên và các huyện như Đại Từ, Phổ Yên, Võ Nhai, Phú Bình… chưa vươn ra các tỉnh lân cận Hiện nay tổng số cán bộ nhân viên khoảng 60 người vừa tham gia trực tiếp sản xuất vừa làm công việc gián tiếp

Thực hiện quyết định số 4062/QĐ-UB ngày 31/12/2003 của ủy ban nhân đân tỉnh Thái Nguyên, xí nghiệp chế biến thực phẩm đã cổ phần hóa 100% là vốn của các cổ đông và đổi tên thành “ Công ty Cổ phần chế biến thực phẩm Thái Nguyên ” Sau khi cổ phần hóa được một năm công ty nhận thấy thực tế hiện nay nhu cầu tiêu dùng bia trên các thị trường liên tục tăng nhanh, các đối tượng sử dụng bia được mở rộng Hiện nay, với năng lực và thiết bị cũ của nhà máy bia Vicccoba chỉ đủ cung cấp một phần nhu cầu thị trường

Do đó, công ty đầu tư xây dựng một dây chuyền sản xuất bia khép kín với trình độ tự động hóa căn bản tương đối hiện đại, nhằm giảm giá thành và nâng cao chất lượng sản phẩm đáp ứng nhu cầu của thị trường, tạo công ăn việc làm cho cán

bộ công nhân viên và sự vững chắc của công ty

Phòng kế toán tài vụ

Phòng kinh doanh

Các tổ sản

xuất

Bảo vệ +tổ chức hành chính

7

2.2 Tổng quan về sản phẩm bia

2.2.1 Nguồn gốc và lịch sử phát triển ngành bia

Theo các tài liệu khoa học cho thấy bia là một trong những đồ uống lâu đời nhất Thế giới 7000 năm trước Công Nguyên, người dân Babilon đã sản xuất bia từ đại mạch và các hạt ngũ cốc Công nghệ sử dụng các nguyên liệu này để nấu bia được truyền đến Ai Cập, Ba Tư và một số quốc gia lân cận, rồi một số vùng ở Etiopia vẫn sản xuất bia theo phương pháp sản xuất bia từ đại mạch của người Ai Cập Công nghệ nấu bia đã du nhập qua các nước phương Tây: Ý, Đức, Pháp, Tây Ban Nha…

Năm 1857 nhà bác học người Pháp Luis Pasteur sau một thời gian nghiên cứu ông đã tìm ra được chính nấm men là vi sinh vật duy nhất mà hoạt động sống của chúng làm nên quá trình lên men bia Cho mãi đến thế kỷ XIX một số nhà khoa học người Nga và Đức mới chứng minh được cơ chế hoạt động của nấm men đó là nấm men đã tạo ra các enzyme Chính xác các enzyme chuyển hóa đường thành rượu và CO2.

Ngày nay nguyên liệu chủ yếu để sản xuất bia vẫn là malt, hoa houblon và nước Ngoài ra các nguyên liệu chính trên còn một số nguyên liệu thay thế như gạo, ngô, đường và một số chất phụ gia, vật liệu khác

2.2.2 Phân loại bia

Bia là đồ uống có cồn, gas và là một trong các đồ uống lâu đời nhất mà loài người đã tạo ra, có niên đại ít nhất là từ thiên niên kỷ 5 TCN và được ưa chuộng khắp thế giới

Bia có hương vị thơm ngon, bổ dưỡng, có tính giải khát, giải nhiệt tốt và là sản phẩm đã ăn sâu vào đời sống văn hóa của mỗi vùng, miền Về lợi ích và sự khác biệt của mỗi loại bia không hẳn ai cũng biết Theo các chuyên gia, tài liệu nghiên cứu cho biết, bia lon, bia chai, bia tươi và bia hơi đều có những lợi ích nhất định cho sức khỏe và có sự khác biệt rõ ràng bởi công nghệ cũng như quy trình, công đoạn sản xuất ra mỗi loại

8

Nhìn chung, bia được sản xuất từ quá trình lên men các loại ngũ cốc ủ thành mạch nha, thông thường là lúa mạch bởi thành phần enzyme hoạt tính cao của nó dễ dàng đẩy nhanh quá trình chuyển hóa tinh bột thành đường Thành phần chính của quá trình sản xuất bia gồm: đại mạch, nước, men và hoa bia (hoa houblon) Hoa bia được thêm vào để gia tăng hương vị đặc trưng, đồng thời cũng giúp cho bia tăng độ bền vững sinh học và tạo bọt tốt Đôi khi, người ta cũng cho thêm thành phần thảo mộc hoặc trái cây để tạo nên những loại bia có hương vị độc đáo, riêng biệt Độ cồn trong bia thấp (3-8%, có cả bia không cồn), và nhờ có CO2, khi rót bia tạo nên nhiều bọt gây sảng khoái khi uống Giá trị dinh dưỡng của bia khá cao, trong bia có nhiều vitamin nhóm B và các nguyên tố vi lượng Vì vậy công nghệ sản xuất bia không ngừng phát triển và hoàn thiện trên thế giới

Theo các chuyên gia, về cơ bản, nguyên liệu làm bia hơi, bia chai, bia lon hay bia tươi đều giống nhau Nhưng ở Việt Nam, do giá nhập lúa mạch đắt, nên các sản phẩm bia ở phân khúc cao cấp hay bình dân sẽ có tỷ lệ nguyên liệu phụ trợ đầu vào

để chế biến khác nhau, hay cũng do mục đích công nghệ của sản phẩm đó Tất nhiên, các sản phẩm vẫn đảm bảo an toàn thực phẩm và có tiêu chuẩn chất lượng nhất định

Bia hơi là sản phẩm được nấu với độ đường thấp, thời gian lên men cho ra bia ngắn (khoảng 7-10 ngày), có thể qua công đoạn thanh trùng nhanh bằng hơi nóng nhiệt độ cao, điều kiện bảo quản được ít ngày Bia hơi sau khi lên men được chiết vào các thùng chứa (keg) được làm sạch bằng khí nén, nước, nước nóng (80oC), dung dịch xút (2 - 3%) và được thanh trùng bằng hơi nóng (khoảng 135oC), sau đó được làm lạnh bằng CO2 Trên thị trường Việt Nam hiện nay, các sản phẩm bia hơi được người tiêu dùng ưa chuộng như bia hơi Hà Nội, bia hơi Sài Gòn, bia hơi Việt

Hà, bia hơi Viccoba,…

Bia chai và bia lon, quy trình sản xuất về thực chất cũng như bia hơi nhưng được đóng vào chai, lon và được thanh trùng nhằm bảo quản lâu dài, thuận tiện cho việc vận chuyển thương mại và quá trình tiêu thụ trên thị trường Với bia chai và bia lon thường có hàm lượng hoa houblon nhiều hơn bia hơi khoảng 30% Quá trình lên

9 men của bia chai, bia lon lâu hơn bia hơi Một số loại bia chai, bia lon có quá trình lên men chính khoảng 5-7 ngày, lên men phụ khoảng 6 ngày trở lên Được qua công đoạn lọc và bão hòa CO2 rồi đến công đoạn chiết Còn bia hơi thì thường có lượng đường và cồn ít hơn và quá trình lên men nhanh hơn, có nơi khoảng 12 ngày

2.2.3 Thành phần hóa học của bia

2.2.3.1 Thành phần hóa học của Bia

 Các loại đường sót chiếm 2 – 3%

 Chất đắng và tinh dầu thơm chiếm 50 – 100mg

 Các axit hữu cơ, các este

 Có tính giải khát, kích thích tiêu hóa

 Cung cấp một số vitamin nhóm B(B1, B2), vitamin PP và các khoáng chất

 Dùng chế biến các món ăn: rưới bia lên gà trước khi luộc sẽ làm thịt gà ngon và mềm hơn, khử mùi tanh của cá hấp, mùi hôi của mỡ

2.3 Tổng quan về nguyên liệu sản xuất

2.3.1 Nguyên liệu chính

2.3.1.1 Malt

- Malt là hạt đại mạch nẩy mầm và sấy khô bằng công nghệ đặc biệt Thuộc họ Fordeum Jessen của nhóm thực vật có hạt Trong bia malt là nguyên liệu chính , rất quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Thành phần chủ yếu cấu tạo nên

10

hạt đại mạch là: vỏ, nội nhũ và phôi trong đó phôi là thành phần sống của hạt mặc

dù phôi chiếm tỉ lệ không đáng kể so với trọng lượng của hạt nhưng nó lại trạm hoạt hóa và là nhà máy sản xuất enzyme nên thiếu nó trên cơ sở lý thuyết quá trình sản xuất malt coi như hỏng

- Malt rất giàu chất dinh dưỡng như các axit amin, các chất khoáng, các nhóm vitamin B, PP

Đặc biệt là có hệ enzyme protease và amylase nằm ở mầm của Malt

a) Thành phần hóa học của Malt

- Cacbonhydrat tổng số chiếm 70- 80% bao gồm :

+ Tinh bột ( C6H10O5)n chiếm 60- 63% tổng số Cacbonhydrat

 Amylose chiếm 20- 25% hàm lượng tinh bột nó tan trong nước

Mạch amylose

 Amylopectin chiếm 70- 80% hợp chất tinh bột không tan trong nước,

bị hồ hóa ở nhiệt độ cao

Mạch thẳng + mạch nhánh gồm 200- 300 gốc α- gluco

+ Xenlulose chiếm 5- 6% ở vỏ trấu

+ Hemixenlulose: thành phần của tế bào nội nhũ

+ Đường saccarose, glucose, pluctose chiếm 1,8-2% được hình thành trong quá trình hạt nảy mầm

- Các hợp chất chứa nitơ chiếm 8-12% tổng hàm lượng chất khô

11

+ Protein: là hợp chất chứa nitơ có phân tử lượng cao, khối lượng phân tử tới

20 000 - 30 000(đvC), không tan trong nước, kết tủa khi đun sôi

+ Sản phẩm protein thủy phân: hòa tan trong nước, có phân tử lượng thấp, là các axit amin, peptit, làm thức ăn cho nấm men, giữ bọt cho bia

- Chất béo chiếm 2% nên ảnh hưởng đến chất lượng bia

- Các hợp chất vô cơ chiếm 2-3% là chất khoáng chủ yếu là: phosphat, silicat, muối kali, kẽm (Zn) tham gia các phản ứng xảy ra trong quá trình lên men

b) Các enzyme thủy phân tinh bột: gồm 2 loại α , β-amylase

 α-amylase (enzyme dịch hóa) phân cắt liên kết 1-4 glucose ở vị trí bất kỳ của phân tử tinh bột thành các dextrin ở nhiệt độ thích hợp 72-75oC , pH: 5,6-5,8

 β-amylase (enzyme đường hóa) phân cắt liên kết 1-4 glucose ở gần đầu mạch tinh bột thành maltose, và cắt các dextrin thành glucose, mantose, nhiệt

độ thích hợp : 60-65oC , pH: 5,4-5,5

 Ngoài ra còn có enzyme dextrinase, enzyme sitase, pentosanase thủy phân các thành tế bào của hạt malt

c) Các enzyme thủy phân protein: nhiệt độ từ 50-52oC , pH: 5,2-5,8

- Protease: phân cắt các chuỗi peptit dài làm cho protein dễ tan trong nước

- Aminopeptidase: Cắt các axit amin từ đầu chuỗi peptit tạo chất đạm nuôi nấm men

d) Các enzyme khác

- Lipase: cắt đôi các lipit

- Phitase: cắt liên kết este của axit H3PO4, tăng lực đệm cho dịch đường

e) Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng malt

- Vỏ hạt malt: mỏng, nhăn đều (hạt có vỏ dày, thì lượng tinh bột sẽ ít)

- Tạp chất: không có cỏ dại, cát, sỏi

- Hình dáng: hạt to đều và mẩy ( hạt dài không tốt)

a) Thành phần hóa học của hoa houblon

Hoa houblon gồm: chất đắng (axit đắng) 12-21%, nhựa đắng 8%, tanin 6%, tinh dầu thơm 0,3-1%, các nguyên tố khoáng 5-8%, các hợp chất chứa nitơ 12-15%

2,5 Chất đắng trong hoa gồm axit đắng và nhựa đắng (ở cao hoa), khi đun sôi dịch đường sẽ được hòa tan một phần có tính kháng khuẩn và tạo vị đắng dịu cho bia

- Tanin: khi đun sôi kết tủa với các protein cao phân tử làm trong dịch đường

- Tinh dầu thơm (chủ yếu có ở hoa viên): hòa vào dịch đường trong quá trình đun sôi tạo mùi thơm đặc trưng của bia

b) Chỉ tiêu đánh giá chất lượng hoa houblon

- Màu sắc: màu xanh lục hơi vàng

13

- Mùi thơm đặc trưng: vị đắng dịu

- Cao hoa đựng trong hộp catton 1kg có ghi độ đắng α = 30%

- Hoa viên đựng trong túi thiếc 5kg hoặc 10kg, không bị rách, nguyên vẹn, độ đắng α =8-10%

2.3.1.3 Nấm men

Nấm men là vi sinh vật thuộc nhóm đơn bào chúng có mặt ở vùng đất trồng nho và các loại quả Nấm men sinh sản nhanh bằng phương pháp nảy chồi Hình dạng thường có hình cầu và hình bầu dục, có 1 số dạng hình que

Hình 2.3 : Nấm nem

Có 2 loại nấm men dùng trong sản xuất bia là: Saccharomyces cerevisiea (Nấm men nổi) và Saccharomyces carlsbergensis (Nấm men chìm)

- Saccharomyces cerevisiea(Nấm men nổi)

+ Nhiệt độ lên men: 10-25oC

+Cơ chất: Chủ yếu lên men đường đơn (glucose, fructose); đường đôi

(sacharose, maltose) Khả năng lên men đường tam raffunose kém (chỉ đạt 33%)

+ Khả năng lên men: lên men mạnh trên bề mặt môi trường

+ Khi quá trình lên men kết thúc, các tế bào kết chùm, chuỗi, tạo thành lớp dày trên bề mặt cùng với bọt bia, bia tự trong chậm

14

- Saccharomyces carlsbergensis (Nấm men chìm)

+ Cơ chất: Lên men tốt glucose, maltose, galactose, fructose, sacharose, manttose và raffinose

+ Khả năng lên men: Lên men mạnh trong lòng môi trường

+ Khi lên men xong, các tế bào kết thành chùm hoặc chuỗi kết lắng xuống đáy thùng lên men rất nhanh, nhờ vậy bia nhanh tự trong hơn lên men nổi

* Hiện nay công nghiệp sản xuất bia chủ yếu sử dụng chủng nấm men chìm

- Đặc điểm của chủng nấm men chìm :

+ Nhiệt độ lên men : 6-12oC

+ Thời gian lên men : 5-10 ngày

+ Sinh sản : Trong điều kiện thông thường nấm men sinh sản theo phương thức nảy chồi Khi điều kiện không thuận lợi, nấm men sinh sản theo cách tạo bào tử

+ Quá trình sinh trưởng chia làm 4 thời kỳ :

 Thời kỳ1( khoảng 2 ngày đầu) : Nấm men bắt đầu phát triển biểu hiện, biểu hiện bọt ly ti bám vào thành thùng và dần phủ kín bề mặt thùng lên men Bọt trắng mịn, chất hòa tan giảm 0,3-0,5%, nhiệt độ tăng khoảng 0,5oC

 Thời kỳ 2 ( 2-3 ngày tiếp theo) : Lên men mạnh dần, bọt nhiều, màu sẫm hơn, chất hòa tan giảm 2-2,5%, nhiệt độ tăng 1-1,5oC

 Thời kỳ 3( 2-3 ngày tiếp theo) : Lên men mạnh nhất, bọt nhiều, dày, màu sẫm Chất hòa tan giảm 2,5-3%, nhiệt độ lên men tăng nhanh, cần theo dõi chặt chẽ

và khống chế nhiệt độ

 Thời kỳ 4 : Cường độ lên men yếu dần, bọt giảm, tạo ra một lớp vàng sẫm trên bề mặt, chất hòa tan giảm 0,8-1%, nhiệt độ giảm 3-4oC, nấm men bắt đầu lắng xuống Quá trình lên men kết thúc

-Yêu cầu đối với nấm men :

+ Định mức : 10-20 106 tế bào/1ml dịch men giống

+ Tỷ lệ tế bào chết/ tỷ lệ tế bào sống cho phép sản xuất bia< 10%

+ Mật độ nuôi cấy ban đầu : 8-10 triệu tế bào/1cm3

15

* Chỉ tiêu đánh giá chất lượng nấm men:

+ Tốc độ lên men nhanh

+ Khả năng lên men: sử dụng đường có hiệu quả

+ Tốc độ kết lắng tốt Sản phẩm bia sau lên men có mùi thơm và vị đắng + Nhiễm các vi sinh vật khác: không được có

+ Khả năng sống sót cao và tái sử dụng được nhiều lần

2.3.1.4 Nước

- Nước là nguyên liệu cơ bản nhất chiếm 80- 90% trong thành phần của bia

- Chỉ tiêu chất lượng của nước dùng trong sản xuất bia

+ Màu sắc: trong suốt, không có cặn

+ Mùi: không có mùi lạ

+ Bột trợ lọc: Dùng trong lọc bia ( Diatiomit) có nguồn gốc từ tảo biển

+ NaOH, HNO3, H2SO4 : Dùng để tẩy rửa các thiết bị

+ H2O2: Dùng khử trùng tank lên men, tank bão hòa, máy lọc bia

+ CO2: Dùng để nạp bổ sung vào bia thành phẩm

+ CaCl2, CaSO4: Bổ sung vào quá trình nấu, tăng khả năng chịu nhiệt của enzyme amylase

+ Caramen: Tạo màu cho bia

+ Axit lactic: Hạ độ pH của nước trong quá trình nấu bia

- Nhóm các chất phụ gia để xử lý nước: nhóm này dùng các chất làm mềm nước phục vụ cho quá trình sản xuất các muối Na2SO3, Na2SO4, CaCl2.

- Nhóm sát trùng nước và điều chỉnh pH của nước và dịch lên men như: Clorin, axit clohydric, axit lactic

- Nhóm các chất dùng sát trùng, tẩy rửa (vệ sinh đường ống, thiết bị rửa chai ) gồm dung dịch Clo, HCl, NaOH, KMnO4

- Nhóm các chất dùng trong quá trình thu hồi CO2 gồm: than hoạt tính, H2SO4,

KmnO4, CaCl2 khan

- Nhóm các chất chống oxy hóa cho bia: axit ascorbic, H2O, benzoat natri (C7H5O2Na)

- Nhóm các chất làm tăng màu, mùi vị cho bia: chất màu caramen và hương bổ sung cho bia

17

phần làm giảm giá thành sản phẩm mà chất lượng bia không thua kém gì so với sử dụng toàn bộ malt đại mạch Khi sản xuất với lượng gạo thay thế đến 30%, hoàn toàn có thể sản xuất được các loại bia có chất lượng hảo hạng để xuất khẩu

Bảng 2.1: Thành phần hóa học của gạo

2.4 Tình hình sản xuất bia trong và ngoài nước

2.4.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới

Đối với các nước có nền công nghiệp phát triển, đời sống kinh tế cao thì bia được sử dụng như một nước giải khát thông dụng Hiện nay trên thế giới có trên 25 nước sản xuất bia với sản lượng trên 100 tỷ lít/năm Trong đó: Mỹ, Đức mỗi nước sản xuất trên dưới 10 tỷ lít/năm, Trung Quốc 7 tỷ lít/năm [1]

Châu Á là một trong những khu vực lượng bia tiêu thụ đang tăng nhanh, các nhà nghiên cứu thị trường của bia thế giới nhận định rằng châu Á đang dần giữ vị trí dẫn đầu về tiêu thụ bia trên Thế giới

Trong sản xuất bia ở châu Âu có giảm thì ở châu Á, trước kia nhiều nước có mức tiêu thụ bia trên đầu người thấp, đến nay đã tăng bình quân 6,5%/năm Thái Lan có mức tăng bình quân cao nhất 26,5%/năm, tiếp đến là Philippin 22,2%/năm, Malaysia 21,7%/năm, Indonesia 7,7%/năm Đây là những nước có tốc độ tăng

18

trưởng nhanh trong khu vực Các nước xung quanh như Singapore đạt 18 lít/người/năm, Philippin đạt 20 lít/người/năm…(theo số liệu của viện Rượu - Bia - NGK Việt Nam) [1]

Thị trường Nhật Bản chiếm 66% thị trường bia khu vực với 30,9 tỷ USD Năm 1960 sản lượng bia vượt quá 100 triệu lít, đến năm 1991 mức tiêu thụ bình quân đầu người là 55,6 lít/người/năm Lượng bia tiêu thụ trong năm 2004 đã đạt trên 6500 triệu lít (Nguồn từ Internet - Kirin News Nhật Bản) [1]

Công nghiệp bia của Trung Quốc phát triển là nguyên nhân chủ yếu thúc đẩy

sự tăng trưởng của ngành công nghiệp bia Châu Á Từ 1980 tới 1990 sản lượng bia tăng từ 69,8 triệu lít, tức tăng 17 lần Thời kỳ từ 1981 đến 1987, mức tăng trưởng trên 20% (theo số liệu của viện Rượu Bia Nước giải khát Việt Nam) Đến năm

2004, tổng lượng bia tiêu thụ ở Trung Quốc là 28,640 triệu lít, xếp thứ hạng đầu tiên trên thế giới [1]

Sản lượng bia trên thế giới trong một thập kỉ tăng 35,6 % Có sản lượng lớn

và luôn phát triển là Trung Quốc, kế đến là Nga và Brazil Trong khi đó, năm 2011,

Mỹ là nước dẫn đầu sản lượng bia thế giới với 23,300 triệu lít, đến năm 2011 giảm sản lượng còn 22,546 triệu lít đứng vị trí thứ hai Việt Nam, Ukraina và Trung Quốc

có mức tăng trưởng cao trong mười năm qua, lần lượt là 240,4%; 132,9%; 118% Sản lượng bia của một số quốc gia trong năm 2011 được thể hiện ở bảng 2.3:

Bảng 2.2: Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên Thế giới

2011

Quốc gia

năm 2011 so với 2001 (%)

Sản lượng (Triệu lít)

Tỷ trọng trên toàn cầu

(Nguồn: The Kirin Institure of Food and Lifestyle, Global beer production by

country in 2011, World Health Organization, Alcohol in the European Union)

2.4.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia ở Việt Nam

Bia được đưa vào Việt Nam từ năm 1890 cùng với sự có mặt nhà máy bia Sài Gòn và nhà máy bia Hà Nội, như vậy ngành Việt Nam đã có lịch sử trên

100 năm

Ngày nay do nhu cầu của thị trường, chỉ trong một thời gian ngắn ngành sản xuất bia có những bước phát triển mạnh mẽ thông qua việc đầu tư và mở rộng các nhà máy bia đã có từ trước và xây dựng các nhà máy bia mới thuộc trung ương và địa phương quản lý, các nhà máy liên doanh với các hãng nước ngoài Công nghiệp bia phát triển kéo theo sự phát triển của ngành sản xuất khác

Sản lượng bia ở Việt Nam đã tăng nhanh trong thời gian qua từ 1,29 tỷ lít năm

2003 tăng lên 1,37 lít năm 2004 (gấp 2 lần so với năm 1997); 1,5 tỷ lít năm 2005; 1,7 tỷ lít năm 2006; 1,9 tỷ lít năm 2007(tăng 19,1%)

Hiện nay, Việt Nam có khoảng 350 cơ sở sản xuất bia được phân bố tại 49 tỉnh thành trên 64 tỉnh thành của cả nước tập trung chủ yếu tại khu vực Đông Nam

Bộ, đồng bằng sông Hồng, Trung bộ và Nam Trung Bộ Các khu vực Tây Nguyên, đồng bằng sông Cửu Long, trung du miền núi phía Bắc, năng lực sản xuất bia ở mức thấp Năng lực sản xuất bia tập trung chủ yếu tại những tỉnh thành phố trực

20

thuộc trung ương như: TP Hồ Chí Minh chiếm 23,2% tổng năng lực sản xuất bia toàn quốc, TP Hà Nội 13,44%, TP Hải Phòng 7,47%, Tỉnh Hà Tây 6,1%, Tiền Giang 3,79%, Huế 3,05%, Đà Nẵng 2,83% Trong số các nhà máy bia hiện đang hoạt động có 20 nhà máy đạt sản lượng sản xuất thực tế trên 20 triệu lít, 15 nhà máy bia có công suất lớn hơn 15 triệu lít, 268 cơ sở có năng lực sản xuất dưới 1 triệu lít năm

Về trình độ công nghệ, thiết bị: những nhà máy bia có công suất trên 100 triệu lít tại Việt Nam đều có thiết bị hiện đại, tiên tiến, được nhập khẩu từ các nước có nền công nghiệp phát triển mạnh như Đức, Ý, Mỹ các nhà máy bia có công suất trên 20 triệu lít cho đến nay cũng đã được đầu tư chiều sâu, đổi mới thiết bị, tiếp thu trình độ công nghệ tiên tiến vào sản xuất

Về thương hiệu bia, những thương hiệu bia sản xuất tại Việt Nam đang chiếm

ưu thế, đứng vững trên thị trường và có khả năng tiếp tục phát triển mạnh trong quá trình hội nhập, đó là Sài Gòn, Sài Gòn Special, 333, Hà Nội, Halida lượng bia thuộc các thương hiệu này đạt 713,8 triệu lít chiếm 55,24% thị phần tiêu thụ Mảng thị trường bia cao cấp cũng được xuất hiện một số loại bia nhập khẩu và các hàng bai tươi (tại Hà Nội, cũng như thành phố Hồ Chí Minh có trên 10 nhà máy bia tươi) với sản lượng nhỏ nhưng ngày càng được ưa chuộng

* Định hướng phát triển nền công nghiệp bia Việt Nam đến năm 2020

Do mức sống ngày càng tăng, mức tiêu thụ ngày càng cao Không kể các nước châu Âu, châu Mỹ có mức tiêu thụ theo đầu người rất cao do thói quen uống bia từ lâu đời, các nước châu Á tiêu dùng bình quân 17lít/người/năm

Theo một nghiên cứu của nước ngoài, bia hiện nay chiếm từ 50% đến 96% tổng mức tiêu thụ các loại đồ uống có cồn trên thị trường các nước Đông Nam Á Năm 1995 đân số Việt Nam là 74 triệu người, năm 2000 có khoảng 81 triệu người và đến năm 2005 có thể là 81 triệu người Do vậy dự kiến mức tiêu thụ bình quân theo đầu người vào năm 2005 cũng chỉ đạt 13 lít/người/năm, sản lượng bia đạt khỏang 1300 triệu lít, bình quân tăng 18%/năm Năm 2005 mức tiêu thụ bình quân 17 lít/người/năm, sản lượng 1,5 tỷ lít và năm 2020 đạt mức tiêu thụ 25 lít/người/năm