Quy trình sản xuất bia

Nấm men đóng vai trò quyết định trong sản xuất bia vì quá trình trao đổi chất của tế bào nấm men chính là quá trình chuyển hóa nguyên liệu thành sản phẩm Hai chủng nấm men thường dùng trong sản xuất bia là: + Nấm men nổi: Saccharomyces cerevisiae + Nấm men chìm: Saccharomyces carlsbergensis 1. Các quy trình sản xuất bia: Nghiền: (phá vỡ cấu trúc hạt malt, gạo thành nhiều mảnh có kích thước nhỏ để tăng bề mặt tiếp xúc với nước làm nước xâm nhập vào hạt nội nhũ nhanh hơn, thúc đẩy quá trình thủy phân)

A CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA

Nấm men đóng vai trò quyết định trong sản xuất bia vì quá trình trao đổi chất của

tế bào nấm men chính là quá trình chuyển hóa nguyên liệu thành sản phẩm

- Hai chủng nấm men thường dùng trong sản xuất bia là:

+ Nấm men nổi: Saccharomyces cerevisiae

+ Nấm men chìm: Saccharomyces carlsbergensis

1 Các quy trình sản xuất bia:

- Nghiền: (phá vỡ cấu trúc hạt malt, gạo thành nhiều mảnh có kích thước nhỏ để tăng bề mặt tiếp xúc với nước làm nước xâm nhập vào hạt nội nhũ nhanh hơn, thúc đẩy quá trình thủy phân)

 Gạo được xay thành bột mịn, nấu chín và đường hoá cùng bột malt

- Hồ hoá: Nấu tinh bột thành dịch cháo, phá vỡ các tinh bột trong nước nóng, chuyển hóa các thành phần chính thành những chất hòa tan trong nước và loại bỏ các chất

không hòa tan ra ngoài Khi tinh bột đã hồ hóa, enzyme sẽ tác động lên tinh bột làm dịch hóa

- Quá trình đường hoá: Chuyển hóa tinh bột thành đường, do tinh bột bị phân hủy trong quá trình nấu tạo thành dịch cháo, dưới tác động của enzyme α-amylaza và β- amylaza tạo thành dextrin và maltoza

 ( C6H10O5)n -> ( C6H10O5)n (dextrin)

 C6H10O5)n + n H2O -> nC12H22O11 (maltoza)

- Quá trình lọc – rửa bả: tách phần chất hoà tan ra khỏi vỏ và những phần nội nhũ của hạt không hoà tan; giữ lại trong bã những chất không mong muốn như kim loại nặng, tannin

và lipit,…

Gồm 2 giai đoạn chính: lọc dịch đường và rửa bã

 Giai đoạn 1: Lọc nhằm thu lại pha lỏng (dịch nha) tồn tại song song cùng pha rắn trong dịch đường

 Giai đoạn 2: Rửa bã nhằm tận thu đường, đạm và các chất hoà tan khác, giảm lượng phế thải trong sản xuất

- Quá trình đun sôi với hoa houblon: (trích ly các chất chiết từ hoa houblon vào dịch nha, hiệu chỉnh nồng độ chất khô cho dịch nha, đông tụ protein và vô hoạt vi sinh vật trước khi lên men bia)

Mục đích:

 Ổn định thành phần và tạo cho bia vị đắng và mùi đặc trưng của hoa houblon,

 Gia tăng nồng độ đường, axit, đồng thời quá trình này còn có tác dụng thanh trùng, tiêu diệt các vi sinh vật và enzyme còn sót lại trong dịch đường

- Quá trình lắng xoáy

Dịch sau khi nấu được đưa qua nồi lắng xoáy để lắng cặn hoa trước khi đưa vào lên men Dịch bã được lắng trong theo van mở đi qua thiết bị làm lạnh Thời gian lắng trong kéo dài 20 – 30 phút

- Làm lạnh

Dịch đường sau khi kết thúc quá trình houblon hóa có nhiệt độ cao và một lượng cặn rất lớn Nhiệt độ cao làm cho nấm men không hoạt động được, cặn làm cản trở quá trình hoạt động của nấm men Vì thế cần làm lắng cặn, lọc và làm lạnh

- Quá trình lên men

 Giai đoạn quyết định để chuyển hoá dịch đường thành bia dưới tác động của nấm men thông qua quá trình trao đổi chất của chúng

 Quá trình lên men chính là quá trình chuyển hóa các chất đường và destrin thấp trong dịch lên men thành C2H5OH, CO2 và một số chất hữu cơ khác nhờ tác dụng của nấm men

C6H12O6 -> 2C2H5OH +2CO2

* Chỉ tiêu chất lượng nấm men

 Có tốc độ sinh trưởng và phát triển vừa phải

 Có khả năng lên men nhanh chóng nhiều loại đường khác nhau

 Có khả năng kết tụ tốt vào cuối thời kỳ lên men chính

 Có khả năng giữ được nhiều đặc tính sinh lý, sinh hóa qua nhiều thế hệ

 Có khả năng chống chọi tốt với các điều kiện bất lợi của môi trường

- Lên men chính: Gồm 4 giai đoạn

 Giai đoạn 1 (khoảng 2 ngày đầu): nấm men nảy chồi, phát triển mạnh dần và đạt sinh khối cực đại vào cuối ngày thứ 2

 Giai đoạn 2 (2 ngày kế tiếp): sự lên men chuyển từ kiểu lên men hiếu sinh (nhằm tăng sinh khối) sang lên men kỵ khí (để tạo CO2 và ethanol)

 Giai đoạn 3 (2/3 ngày tiếp theo): thời kỳ lên men mạnh nhất

 Giai đoạn 4 (1/2 ngày cuối cùng): cường độ nấm men yếu dần, sinh khối nấm men tăng cùng với thành phần keo tụ của protein, tannin, nhựa đắng hoa houblon lắng dần xuống đáy thùng lên men

- Lên men phụ:

Quá trình ủ chín bia, kết thúc giai đoạn này ta thu được bia là một sản phẩm ở dạng dung dịch bão hòa CO2, có vị thơm ngon dễ chịu nhờ quá trình chuyển hóa xảy ra ở nhiệt độ thấp

- Nấm men nổi: Saccharomyces cerevisiae

Men nổi là khi lên men, các tế bào men giống như kết thành đám nổi lên trên bề mặt cùng với lớp bột tương đối dày và kéo dài trong suốt thời gian lên men Sau khi kết thúc chúng mới lắng xuống đáy và tạo thành lớp xác men không chặt chẽ

 Đặc điểm hình thái: tế bào nấm men mẹ và con sau khi nảy chồi thường dính lại

với nhau tạo thành chuỗi tế bào nấm men Hình dạng chủ yếu là hình cầu hoặc ovan với kích thước 7-10 micromet

 Vai trò: để sản xuất các loại bia sẫm màu, các loại bia có nồng độ cồn cao

 Ưu điểm:

o Quá trình trao đổi chất xảy ra mạnh trong quá trình hô hấp vì thế thu được nhiều sinh khối hơn

o Khả năng tạo bào tử nhanh

 Nhược điểm: Kết thúc lên men tế bào kết thành chùm, tạo lớp dày nổi trên bề mặt

làm cho khả năng tự trong của bia rất chậm, khả năng lắng yếu

- Nấm men chìm: Saccharomyces carlsbergensis

Men chìm là trong khi lên men các tế bào kết với nhau thành các bông lơ lửng trong dung dịch lên men và lắng dần xuống đáy tạo thành lớp cặn men khá chặt chẽ

 Đặc điểm hình thái: hầu hết các tế bào khi quan sát thì nảy chồi đứng riêng lẻ hoặc

cặp đôi Hình dạng chủ yếu là hình cầu

 Ưu điểm: Các tế bào nấm men khi lên men thường kết dính vào nhau thành dạng

bụi và dạng bông, dễ kết lắng, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lọc sản phẩm

 Nhược điểm: Men chìm dễ kết lắng nên bề mặt tiếp xúc của các tế bào nấm men

và các thành phần dinh dưỡng có trong môi trường bị hạn chế Do đó thời gian lên men kéo dài

 Vai trò: để sản xuất các loại bia vàng sáng màu, bia có nồng độ thấp