tiểu luận công nghệ sản xuất bia

Và ngành công nghiệp sản xuất bia trênthế giới càng ngày càng nâng cao chất l-ợng, đa dạng và hoàn thiện qua các thời kì.Trong hầu hết lịch sử của ngành sản xuất bia, sản phẩm th-ơng mại

II

Tiểu luận Công nghệ sản

xuất bia

Phần I.

Tình hình sản xuất bia trên thế giới + Việt Nam và sơ l-ợc các công nghệ sản xuất bia.

I Giới thiệu về bia và tác dụng của việc uống bia.

Bia là thức uống có từ lâu đời Từ lâu các nhà khoa học đã chỉ ra rằng thànhphần men bia sống đ-ợc dùng để làm thuốc trong những tr-ờng hợp cơ thể mệt mỏi,kiệt sức , thiếu máu, kém ăn, chậm tăng tr-ởng, stress, rối loạn thần kinh Hợp chấtcủa bia với thành phân đ-ợc chiết suất từ cây hoa houblon có tác dụng chống đôngmáu, ngăn ngừa ung th-, giảm tốc độ gia tăng của bệnh tim và bệnh ung th- Tronghoa houblon có một l-ợng đáng kể silic, một hóa chất không chỉ hạn chế sự mấtx-ơng mà còn kích thíc sự hình thành x-ơng Vì vậy nếu uống bia đúng cách vàhợp lí sẽ góp phần tăng c-ờng sức khỏe cho cơ thể

- Bia có thể cung cấp 400 ữ 800 kcal/ lít Một lít bia có 20 ữ 50 mg tianin (B1),

340 ữ 560 mg riboflavin (B2); 5800 ữ 9000 mg acid nicotinic (PP);

- Đạm hòa tan chiếm 8 ữ 10% chất tan gồm: protein, peptid, và amino acid;

- Glucid (70% là dextrin, pentosan- sản phẩm caramen hóa);

- Lupulin (có trong hoa houblon) có tính an thần dễ ngủ;

- CO2 làm giảm nhanh cơn khát cho ng-ời uống

II Tình hình sản xuât bia trên thế giới.

Bia ra đời rất sớm, theo nh- các tài liệu đ-ợc ghi chép lại thì nó ra đời vàokhoảng thiên kỉ thứ 5 tr-ớc công nguyên Và ngành công nghiệp sản xuất bia trênthế giới càng ngày càng nâng cao chất l-ợng, đa dạng và hoàn thiện qua các thời kì.Trong hầu hết lịch sử của ngành sản xuất bia, sản phẩm th-ơng mại đ-ợc cung cấpbằng các nhà sản xuất nhỏ Ngày nay, với tiến bộ về khoa học kĩ thuật nhất là sựphát triển của công nghiệp, việc cung cấp các sản phẩm đồ uống chứa cồn tập trungtrong những công ty lớn Nhiều loại bia mới đ-ợc ra đời và phát triển, ngành côngnghiệp bia có vai trò quan trọng đối với nền kinh tế của hầu hết quốc gia trên thếgiới

Đối với các n-ớc có nền công nghiệp phát triển, đời sống ng-ời dân ở mức caothì bia là thức uống chiếm đa số

Hiện nay trên thế giới có trên 25 n-ớc sản suất bia với tổng sản l-ợng khoảng

100 tỷ lít/năm Trong đó Mĩ, Đức mỗi n-ớc sản xuất trên d-ới 10 tỷ lít/năm

Năm 2005 sản l-ợng bia của 1 số quốc gia

 Châu á là một trong những khu vực trên thế giới mà sản l-ợng bia đangtăng nhanh, các nhà nghiên cứu thị tr-ờng bia của thế giới nhận định châu á đangdần giữ vị trí đứng đầu về tiêu thụ bia trên thế giới.

 Sản xuất bia ở châu âu đang có phần giảm thì ở châu á tr-ớc kia nhiềun-ớc có sản l-ợng bia thấp thì đã tăng vọt nh- : Thái Lan, Malysia, Indonesia,Singapore, Philippin

 Thị tr-ờng bia Nhật Bản chiếm 66% thị tr-ờng bia khu vực đạt 30,9 tỷUSD

- Năm 1939 sản l-ợng bia của Nhật Bản là 30 triệu lít và mức tiêu thụbia trên đầu ng-ời t-ơng đ-ơng với Việt Nam hiện nay

- Năm 1960 sản l-ợng bia v-ợt mức 100 triệu lít

- Năm 1991 mức tiêu thụ đầu ng-ời là 55.6 lít/ ng-ời / năm

- L-ợng bia tiêu thụ năm 2004 đạt trên 6500 triệu lít

- Hiện nay Nhật Bản đứng thứ 7 thế giới Tuy nhiên trong vòng 3 nămtrở lại đây sản l-ợng bia của Nhật Bản có suy giảm đáng kể do hiện t-ợng dân số cóphần co lại và giới trẻ n-ớc này ngày càng giảm nhu cầu loại thức uống này

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

sự tăng tr-ởng của công nghiệp bia châu á

- Từ năm 1980 - 1990 sản l-ợng bia tăng từ 69.8 triệu lít lên 1230 triệulít, tăng lên 17 lần

- Từ năm 1981 đến năm 1987 mức tăng trên 20%

- Đến năm 2004 tổng l-ợng bia ở Trung Quốc là 28.640 triệu lít Đứng

đầu thế giới Kể từ khi đổi mới và tiến hành mở cửa thì ngành công nghiệp bia củatrung quốc đã phát triển rất nhanh

- Trong năm 2005 tổng sản l-ợng bia khoảng 30-30,61 triệu lít tăng5,1% so với năm tr-ớc

- Năm 2006 sản l-ợng bia của Trung Quốc đạt 35,15 triệu kilo liter.Trong suốt 6 năm trở lại đây thì Trung Quốc luôn giữ vị trí đứng đầu thế giới chiếm22% sản l-ợng bia trên toàn thế giới Hiện nay sự cạnh tranh của các công ty ởTrung Quốc không gay gắt, tập trung vào cải tiến công nghệ và chất l-ợng

Thị tr-ờng bia trên thế giới đang phát triển một cách năng động và sáng tạo, cáchãng bia sử dụng các chiến l-ợc kinh doanh khác nhau

 Tại Mĩ và châu âu do thị tr-ờng bia đã ổn định chiến l-ợc kinh doanh bia làdành thị phần, giảm chi phí sản xuất

 Ng-ợc lại, Trung Quốc lại là nơi có thị tr-ờng đang tăng tr-ởng nên chiếnl-ợc phát triển là sản xuất tăng sản l-ợng và nâng cao chất l-ợng

 Hiện nay một số hãng bia nổi tiếng trên thế giới đang tìm kiếm thị tr-ờng tạiNga, Đông Âu, Châu á khi mà nhu cầu của thị tr-ờng Trung Âu ngày càng giảm.Kinh tế tăng tr-ởng nhanh đời sống ng-ời dân càng ngày càng đ-ợc nâng cao,nhiều ng-ời dân trên thế giới có thể th-ởng thức nhiều loại bia nổi tiếng Trên thếgiới có rất nhiều hãng bia đã có th-ơng hiệu nổi tiếng từ lâu nh-: Poster, TigerBeer,

Heineken…v v Rất nhiều nghiên cứu và ứng dụng đ-ợc đ-a vào bia Nh- ở nhật

bản đã cho ra đời bia Bilk là loại bia mà có 30% là sữa Thậm chí họ có thể làm rabia Chocolate cho ngày Valentine…

III.Tình hình sản xuất bia ở Việt Nam những năm gần đây.

Bia đ-ợc đ-a vào Việt Nam từ năm 1890 cùng với sự có mặt của nhà máy bia SàiGòn và nhà máy bia Hà Nội, nh- vậy ngành bia Việt Nam đã có lịch sử hơn 100năm Hiện nay do nhu cầu thị tr-ờng, chỉ trong một thời gian ngắn ngành côngnghiệp bia đã có những b-ớc phát triển mạnh mẽ thông qua việc mở rộng đầu t- vàocác nhà máy bia đã có từ tr-ớc và xây dựng các nhà máy bia lớn trên khắp cả n-ớc,các nhà máy liên doanh với n-ớc ngoài Công nghiệp bia phát triển kéo theo sự pháttriển của các ngành sản xuất khác Đặc biệt nó đã giúp giải quyết một số lớn lao

động của cả n-ớc Ngành bia phát triển đã đóng góp vào ngân sách nhà n-ớc mộtkhoản lớn vì vậy nó có vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2

- Chỉ tính riêng năm 2004, tổng công ty bia r-ợu và n-ớc giải khát SàiGòn Sabeco đạt sản l-ợng 403 triệu lít các loại Trong đó 268 triệu lít bia sản xuất

tai công ty bia Sabeco số còn lại sản xuất tại 10 nhà máybia địa ph-ơng Vớiph-ơng thức gia công này, Bia Sài Gòn đã tăng nhanh đ-ợc năng lực sản xuất,không phải bỏ vốn đầu t- nh-ng vẫn có sản phẩm phục vụ thị tr-ờng Trong khi đó,các nhà máy bia địa ph-ơng, sau khi đầu t- thiết bị lại không có th-ơng hiệu, sẵnsàng nhận gia công và vừa huy động đ-ợc mấy móc thiết bị vừa giải quyết việc làm

và thu nhập cho ng-ời lao động, đóng góp ngân sách cho địa ph-ơng và nhà n-ớc

- Habeco (Tông công ty R-ợu Bia N-ớc giải khát Hà Nội) là công ty lớnthứ 3 về sản l-ợng tiêu thụ tại Việt Nam, chiếm 9,5% thị phần toàn thị tr-ờng

Năm 2007 tổng sản l-ợng bia của Habeco khoảng 362 triệulít/năm (chiếm 19,6% tổng sản l-ợng bia trong n-ớc) Trong đó khoảng 184 triệu lítmang nhãn hiệu bia Hà Nội (134 triệu lít đ-ợc sản xuất tại nhà máy và 50 triệu lít

đ-ợc gai công tại các công ty con) Các sản phẩm bia địa ph-ơng đ-ợc sản xuất taicác công ty con của Habeco trong năm 2007 là khoảng 178 triệu lít

Dự kiến năm 2010 sản l-ợng bia sản xuất mang nhãn hiệu bia HàNội sẽ đạt khoảng 250 đến 300 triệu lít, sau khi nhà máy bia tai vĩnh phúc chính thức

đi vào hoạt động

Những năm gần đây, nhiều doanh nghiệp trong n-ớc đã không ngừng tăng tốc,

- Còn Sabeco sẽ tiếp tục nâng công suất nhà máy bia Cần Thơ từ 15 triệulít lên 50 triệu lít/năm, Sài Gòn -Phú Yên từ 15 triệu lít lên hơn 50 triệu lít/năm, bia

Hà Tĩnh từ 15 triệu lít lên 30 triệu lít/năm, thực hiện đầu t- mới nhà máy bia Củ Chicông suất 100 triệu lít/năm có khả năng mở rộng lên 20 triệu lít/năm, đầu t- nhàmáy bia bạc liêu 15 triệu lít/năm, đầu t- nhà máy bia Quảng Nam, Quảng Ngãi cócông suất 50 triệu lít/năm

Đối với các doanh nghiệp đầu t- n-ớc ngoài, cuộc tranh đua mở rộng năng lựcsản xuất cũng không kém phần sôi nổi Một số doanh nghiệp đó đạt công suất chophép, đang xin tăng thêm công suất nh-:

- Công ty bia Việt Nam từ 150 triệu lít lên 230 triệu lít/năm.

- Công ty bia Huế đầu t- mới nhà máy 50 triệu lít tai Phú Bài,

- Nhà máy liên doanh Đông Hà - Huda (Quảng Trị) đầu t- thêm 30 triệulít/năm,

- Công ty Foster’s Đà Nẵng mở rộng công suất từ 45 triệu lít lên 75 triệulít/năm

- Mới đây công ty Cổ phần sữa Việt Nam cũng chính thức thông báo sẽ

đầu t- gần 300 tỷ đồng để xây dựng nhà máy bia

- Một số hãng bia nổi tiếng của Mỹ, Nam phi, Đan Mạch đang xúc tiếntìm hiểu thị tr-ờng và có xu h-ớng hợp tác liên doanh với doanh nghiệp trong n-ớc

để góp vốn sản xuất bia phục vụ thị tr-ờng nội địa và xuất khẩu Ông Nguyễn BáThi, chủ tịch hội đồng quản trị Sabeco nhận xét “ Hiện nay nhiều ngành, nhiềudoanh nghiệp đang tiếp tục đầu t- vào phát triển năng lực sản xuất bia, bất kể quyhoạch ngành Để khác phục khó khăn do phải nhập nguyên liêu, h-ớng tới đâydoanh nghiệp chỉ là nhập khẩu đại mạch về chế biến malt cung ứng cho sản xuất"

- Công ty TNHH đ-ờng Mansex đầu t- nâng công suất chế biến malt từ50.000 tấn/năm lên 100.000 tấn/ năm

- Sabeco và Habeco cũng đang nghiên cứu đầu t- xây dựng nhà máy chếbiến có công suất 100.000 tấn/năm

Thị tr-ờng bia cao cấp chiếm 9% chủ yếu do 3 hãng bia Heniken, Carlsberg vàTiger chiếm lĩnh Thị tr-ờng bia bình dân thuộc về công ty bia địa ph-ơng và các cơquan sản xuất thủ công Thị tr-ờng bia trung cấp chủ yếu thuộc về các nhãn hiêunh- Sabeco, Habeco, Halida, Huda…

IV.Sơ l-ợc về các công nghệ sản xuất bia

Ngành công nghiệp bia ra đời rất sớm nên việc ứng dụng công nghệ vào sảnxuất bia rất đ-ợc coi trọng Theo thời gian rất nhiều công nghệ sản xuất bia ra

đời Mọi nhà máy bia đều dựa trên một mô hình chung để sản xuất bia Và sựkhác nhau về mùi vị màu sắc chỉ chiếm một khâu riêng trong mỗi nhà máy.D-ới đây là một số những công nghệ cơ bản

và nó thông th-ờng đ-ợc lên men ở nhiệt độ cao hơn so với loại bia Lager (15oC

đến 300C) Các men bia Ale ở nhiệt độ này tạo ra một l-ợng đáng kể các este, cách-ơng liệu thứ cấp và các sản phẩm tạo mùi khác, và kết quả bia tạo ra có mùi hoahay quả t-ơng tự

lên men đáy, thông th-ờng lên men ở nhiêt độ 70C đến 120C và sau đó đ-ợc lênmen thứ cấp lâu ở 00 đến 40C Trong giai đoạn lên men thứ cấp large đ-ợc làm trong

và chín

tiếng Catlsberg trên toàn thế giới đã đ-ợc ứng dụng tại các quốc gia Châu Âu là xứ

sở của bia t-ơi nh- Đan Mạch, Anh, Pháp, Đức, Bồ Đào Nha, Italia, Thụy Sĩ và đã

đ-ợc nhiều ng-ời đón nhận Đây là hệ thống tiên phong với giải pháp sử dụng bom

bia bằng nhựa cao cấp thay cho bom bia bằng nhôm Với -u điểm chỉ sử dụng mộtlần, bom bia bằng nhựa giúp đảm bảo chất l-ợng, h-ơng bia ngon, tạo cảm giác t-ơinh- vừa đ-ợc sản xuất tại nhà máy Công nghệ này h-ớng đến sự vận hành dễ dàngthuận tiện cho các điểm tiêu thụ Công nghệ này đem lại rất nhiều lợi ích nổi trộinh-:

- Hệ thống Draught Master sử dụng công nghệ đột phá loại bỏ hoàn

toàn việc sử dụng CO 2do vậy các điểm tiêu thụ tiết kiệm đ-ợc chi phí, không tốndiện tích để bìnhCO 2hay gặp rắc rối khi hết CO 2

- Trong công nghệ này sử dụng bom bia 1 lần nên các điểm tiêu thụkhông phải mất thời gian bảo d-ỡng và làm sạch nh- các hệ thống khác trên thịtr-ờng, đồng thời bảo đảm tính vệ sinh tối đa cho bia

- Vỏ nhẹ dễ sử dụng

- Công nghệ Draught Master có độ lạnh sâu hơn, bọt mịn hơn chất

l-ợng giữ đ-ợc trong thời gian dài làm cho lợi nhuận tăng

Vào năm 2007, hãng bia Halida của Việt Nam đã ứng dụng công nghệ này vàosản xuất bia t-ơi Ngày 21/7/2007 đã có hẳn một ngày hội " Bia t-ơi Halida và côngnghệ đột phá Draught Master " giành riêng cho các nhà đầu t-, ng-ời quản lý tiêuthụ bia, nhà hàng, quán ăn, khách sạn, bar…đ-ợc tổ chức tại Giảng Võ

của Mỹ kể từ năm 1876 Hãng sử dụng các loại lúa mạch của châu âu và mỹ Công

ty sử dụng ph-ơng pháp ủ bia theo kiểu châu âu là kraeusening Theo ph-ơng phápnày, ng-ời ta dùng một chút hèm r-ợu mới đ-ợc ủ lên men để lên men bia bắt đầuchu trình ủ bằng gỗ sồi độc đáo của Anheuser - Busch giúp tạo nên h-ơng vị biat-ơi mới và sạch

5 Công nghệ Pilsener nguồn gốc châu âu sử dụng những chiết suất đặcbiệt từ cây hoa houblon và kĩ thuật sản xuất bia lâu đời tạo cho bia có màu vàngnhạt và độ trong suốt đảm bảo mang lại cho bia h-ơng vị dễ chịu và ổn định

Phần II.

Quá trình sản xuất bia:

Bao gồm các quá trình chính sau :

Sơ đồ quá trình sản xuất bia

Nguyên liệu sản xuất bia bao gồm các loại chính sau: malt đại mạch, hoahoublon, n-ớc, nấm men, nguyên liệu thay thế và một số các nguyên liệu khác.Chất l-ợng của chúng quyết định chất l-ợng của bia thành phẩm

a Malt đại mạch

Đại mạch cung cấp tinh bột cần thiết cho quá trình sản xuất bia do vậy nó làthành phần không thể thiếu Đại mạch chứa hàm l-ợng tinh bột lớn và vỏ của nódính rất chặt vào hạt ngay cả khi đập bông lúa hoặc tuốt và chế biến thành malt đạimạch

Đại mạch sau khi thu hoạch sẽ đ-ợc tách hạt và vận chuyển đến các cơ sở tiếpnhận hoặc nhà máy bằng ôtô, tàu hỏa ở đây đại mạch đ-ợc làm sạch và phân loạitr-ớc khi đ-a vào bảo quản

sản phẩm

tinh bột thành đ-ờng Tuy nhiên, phụ thuộc vào loại cây trồng trong từng khu vực

mà các loại ngũ cốc đ-ợc hay không đ-ợc mạch nha hóa khác cũng đ-ợc hoặckhông đ-ợc sử dụng, bao gồm lúa mỡ, lúa gạo, yến mạch và yến mạch đen cũngnh- ít phổ biến hơn là lúa ngô, lúa miến

Đó là các nguyên liệu thay thế

Thành phần hoa houblon bao gồm:

Chiếm tỷ lệ 85 ữ 90% trong thành phần của bia thành phẩm

Do thành phần chính của bia là n-ớc nên nguồn n-ớc và các đặc tr-ng của nó có

ảnh h-ởng rất quan trọng tới các đặc tr-ng của bia Nhiều loại bia chịu ảnh h-ởnghoặc thậm chí đ-ợc xác định theo đặc tr-ng của n-ớc trong khu vực sản xuất bia.Mặc dù ảnh h-ởng của nó cũng nh- là tác động t-ơng hỗ của các loại khoáng chấthòa tan trong n-ớc đ-ợc sử dụng trong sản xuất bia là khá phức tạp, nh-ng theo quitắc chung thì n-ớc mềm là phù hợp cho sản xuất các loại bia sáng màu Do đó, để

đảm bảo sự ổn định về chất l-ợng và mùi vị của sản phẩm, n-ớc cần đ-ợc xử lýtr-ớc khi tham vào quá trình sản xuất bia nhằm đạt đ-ợc các chỉ tiêu chất l-ợngnhất định

- N-ớc dùng để ngâm đại mạch không chứa nhiều tạp chất hữu cơ và vi sinhvật, các muối có trong n-ớc nh-: Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2, NaHCO3, MgCO3 hòa tan các chất trong thành phần vỏ nh- các chất đắng làm tăng chất l-ợng củamalt và sau đó các muối hòa tan nh- cacbonat và bicacbonat xâm nhập vào bêntrong hạt làm giảm độ axit

- N-ớc ảnh h-ởng đến quá trình hồ hóa đ-ờng hóa, n-ớc đi vào dịch đ-ờnglàm ảnh h-ởng đến mùi vị và một vài tính chất của bia

- Yêu cầu lớn: 10 ữ 15 m3 n-ớc/1000 lit bia

- N-ớc tham gia thành phần bia yêu cầu chất l-ợng cao th-ờng dùng n-ớcmềm với môi tr-ờng axit yếu pH 6 ữ 7

- N-ớc dùng cho vệ sinh thiết bị nhà x-ởng, làm lạnh: yêu cầu chất l-ợng thấpth-ờng là n-ớc cứng tạm thời.

N-ớc trong sản xuất bia đ-ợc sử dụng phải đảm bảo các yêu cầu chung sau:

d Nguyên liệu thay thế:

 Nguyên liệu tinh bột: 90% l-ợng bia trên toàn thế giới đ-ợc làm từ malt vànguyên liệu tinh bột, ng-ời ta sử dụng tinh bột để:

- Hạ giá thành

- Tăng c-ờng độ bền keo, những chất chứa polyphenol trong thành phầnbia

- Sản xuất các loại bia nhẹ hơn, sáng màu hơn

Các nguyên liệu thay thế đ-ợc sử dụng: ngô, gạo, lúa miến, lúa mì, đại mạch,tiểu mạch, lúa mạch đen, yến mạch, kê, khoai tây, sắn

 Siro tinh bột, đ-ờng ngô, ngũ cốc, củ cải , đ-ờng lỏng của củ cải, đ-ờngngô

e Nấm men bia:

Men bia là các vi sinh vật đơn bào có tác dụng lên men đ-ờng có khả năng sốngtrong các điều kiện ám khí và hiếu khí, trong môi tr-ờng dung dịch có chứa đ-ờng,nito, photpho, và các chất hữu cơ, vô cơ khác Các giống men bia cụ thể đ-ợc lựachọn để sản xuất các loại bia khác nhau, nh-ng có hai giống chính là men ale(Saccharomyces cerevisiae) và men Lager (Saccharomyces uvarum), với nhiều

giống khác nữa tùy theo loại bia nào đ-ợc sản xuất Men bia sẽ chuyển hóa đ-ờngthu đ-ợc từ hạt ngũ cốc và tạo ra cồn và cacbon đioxit (CO2) Tr-ớc khi các chứcnăng của men bia đ-ợc hiểu rõ thì mọi quá trình lên men đều sử dụng các loại menbia hoang dã Mặc dù còn rất ít loại bia, chẳng hạn nh- bia Lambic vẫn dựa trênph-ơng pháp cổ này nh-ng phần lớn các quá trình lên men ngày nay đều sử dụngcác loại men bia đ-ợc nuôi cấy và có độ tinh khiết cao Trung bình, hàm l-ợng cồntrong bia là khoảng 4-6% r-ợu theo thể tích, mặc dù nó có thể thấp tới 2% và caotới 14% trong một số tr-ờng hợp nào đó Một số nhà sản xuất bia còn đ-a ra loạibia chứa tới 20% cồn

Tế bào nấm men chứa 80% là n-ớc còn lại một số nguyên tố nh- cacbon, các caophân tử nh-: protein (40 ữ 45%), cacbonhydrat (30 ữ 35%), axit nucleic (6 ữ 8%),lipit (4 ữ 5%)

Yêu cầu đối với nấm men:

- Tốc độ lên men nhanh

- Sử dụng đ-ờng có hiệu quả, tạo độ cồn cao.

- Có khả năng chịu cồn, áp suất thẩm thấu, oxy, nhiệt độ, nồng độ C phù hợpvới từng nhà máy

- Có khả năng kết bông hoặc kết bông tốt

- Có khả năng sống xót cao để tái sử dụng

- Sản phẩm tạo ra bao gồm các hợp chất h-ơng và vị đặc tr-ng của bia

- Đặc tính di truyền ổn định

f Các chất làm trong

Một số nhà sản xuất bia còn cho thêm một hay nhiều chất làm trong vào bia màkhông bị bắt buộc phải công bố nh- là một thành phần của bia Các chất làm trongphổ biến là thạch thu đ-ợc từ bong bóng cá; caragin- thu đ-ợc từ tảo biển; rêu

Ireland (loài tảo đỏ có tên khoa họcChondrus crispus); và giêlatin Do các thành

phần này có thể thu đ-ợc từ động vật, việc sử dụng hay tiêu thụ các sản phẩm độngvật liên quan cần phải có các thông số kỹ thuật cụ thể trong quá trình lọc của nhàsản xuất bia

Dùng điều chỉnh pH n-ớc và xử lí men sữa

- H2SO4 , axit lactic: điều chế pH dịch hèm trong quá trình nấu và đ-ờnghóa

- HNO3,HNO2 vệ sinh tẩy rửa và sát trùng

- H3PO4điều chỉnh pH cho n-ớc và vệ sinh tẩy rửa

 Muối:

- Na2CO3 xử lý bia thành phẩm khi pH bia quá thấp

- NaCl bổ xung vào môi tr-ờng và dịch lên men khi cần thiết, kích thíchtiêu hóa và ổn định của bia

- CaCl2 tinh khiết bổ xung dịch tiêu hóa và bảo vệ enzym khi tác dụngnhiệt độ

- CaSO4bổ xung vào nồi malt và nồi hoa điều chỉnh l-ợng n-ớc

- Na2S khử sắt, khử mùi tanh, màu vàng của sắt

 Chất trợ lọc: diatomit và peclit

 Một số chất khử: giảm khả năng bị oxi hóa trong quá trình bảo quản do nhiềunguyên nhân khác nhau, có thể gồm các chất khử nhanh, khử chậm, khử ngaylập tức

2 Quá trình sản xuất malt

Sơ đồ quá trình sản xuất malt

a Chuẩn bị nguyên liệu:

Đại mạch từ kho sau khi thu nhận đ-ợc làm sạch, phân loại, đại mạch sau khi bảoquản lẫn cát bụi, các bào tử, vi khuẩn, nấm mốc bám vào vỏ, các tạp chất, vi sinhvật tồn tại Ph-ơng pháp đ-ợc sử dụng là rửa: ngâm hạt đại mạch trong n-ớc kếthợp đảo trộn, sục khí

b Ngâm đại mạch và nảy mầm đại mạch:

Đại mạch khô với hàm ẩm 11 ữ 13% bảo quản trong kho sau 6 ữ 8 tuần sau khithu hoạch muốn đ-a vào sản xuất phải đ-ợc tăng độ ẩm lên 43 ữ 45% cho maltvàng và 45 ữ 47% cho malt đen, nhằm mục đích loại bỏ hạt lép, những hạt khônglép, không chắc, các tạp chất…đồng thời rửa sạch bụi và vi sinh vật bám trên hạt.Yêu cầu của quá trình: nhiệt độ n-ớc ngâm 12 ữ 14ºC, thời gian ngâm 72 giờ.Cung cấp n-ớc giữ cho hạt không bị ngạt thở, tránh nhạy cảm với n-ớc, giảm chấtkìm hãm nảy mầm

Các ph-ơng pháp ngâm: ngâm th-ờng xuyên trong n-ớc, ngâm hoán vị n-ớckhông khí, ngâm trong n-ớc ấm hoặc n-ớc nóng, t-ới n-ớc hoặc phun n-ớc

c Ươm mầm:

Mục đích: tạo hay hoạt hóa hệ enzym amylaza có khả năng đ-ờng hóa tinh bột

dự trữ ở trong nội nhũ, tấn công và làm thay đổi khả năng thẩm thấu trung bình của

kho

Tách rễ đánhbóng

Nảy mầm

nội nhũ nhờ enzym sitaza, làm biến tính hay hòa tan protein của tế bào nội nhũ bởi

hệ enzyme proteaza, làm nội nhũ mềm ra do tác dụng của enzym

Yêu cầu kĩ thuật: nhiệt độ 12 ữ 14ºC, độ ẩm 98 ữ 100%, khu vực -ơm phảithoáng

d Sấy malt:

Khi malt đủ nhuyễn cần phải dừng quá trình nảy mầm bằng cách sấy malt

Mục đích: dừng quá trình nảy mầm, cung cấp cho malt h-ơng vị phù hợp cho loạibia làm từ chúng, tạo melanoidin, diệt vi sinh vật bám vào hạt, và tiếp tục quá trìnhthủy phân các chất cao phân tử

Tr-ớc khi đem sấy độ ẩm 45% sau khi sấy còn lại 5%

Thời gian sấy: 24h với malt vàng và 48 giờ với malt đen

Nhiệt độ tối đa: 75ºC với malt vàng và 105ºC với malt đen

Sử dụng thiết bị sấy nh-: lò sấy đứng, lò sấy nằm, sấy liên tục

H-ơng vị là kết quả của những phản ứng diễn ra ở nhiệt độ cao giữa các thànhphần của malt mà tr-ớc hết là giữa các sản phẩm thủy phân, phản ứng chính là phảnứng giữa đ-ờng và axit amin tạo ra sản phẩm đậm màu và mùi thơm là melanoidin

f Đánh bóng

Chải đi hết các bụi bẩn và làm cho malt bóng đẹp hơn

Đ-ợc thực hiện tr-ớc công đoạn nghiền malt ở nhà máy sản xuất bia để maltkhông bị dính bụi do quá trình vận chuyển hoặc do các công đoạn sản xuất

 Các chỉ tiêu chất l-ợng của malt:

- Đạm tổng (N ì 6.25): 1.6 ữ1.7 (so với chất khô).

- Hoạt lực amylaza: 250 ữ 300wk (windish- kolbach).

Nội nhũ là nguồn cung cấp cơ bản các chất cho dịch đ-ờng, tùy mức độ phân hủycủa malt mà có mức độ nghiền mịn khác nhau.

Vỏ trấu đ-ợc sử dụng nh- một chất trợ lọc dịch đ-ờng và hạn chế các hoà tan của

nó vào dịch đ-ờng (gây mùi vị không tốt) chỉ nên nghiền dập hay nghiền bẹp khôngnghiền mịn đảm bảo tách hết nội nhũ khỏi vỏ Tr-ớc khi nghiền phun một ít n-ớcvào matl

Thiết bị dùng nghiền malt là máy nghiền trục

Đối với các nguyên liệu thay thế không qua quá trình -ơng mầm hạt tinh bộtcứng khó phá vỡ và nấu chín vì vậy phải nghiền thật mịn thiết bị sử dụng là máynghiền búa

Có thể nghiền khô hoặc nghiền -ớt tùy thuộc vào công nghệ và thiết bị đ-ợc sửdụng, sau khi nghiền ta thu đ-ợc một hỗn hợp gồm:

-Vỏ trấu-Tấm thô

-Tấm nhỏ I-Tấm nhỏ II-Bột

Đun sôi dịch đ-ờng

và hoa loublon

Quá trình lọc dịch đ-ờng Quá trình đ-ờng

hóa

- Hiệu suất và thời gian đ-ờng hóa

- Năng suất nhà máy bia

- Quá trình lên men

- Khả năng lọc dịch đ-ờng (hàm l-ợng β_glucan)

- Màu bia, vị và toàn bộ tính chất của bia

- Các chất hòa tan đ-ợc nh- đ-ờng, dextrin, axit vô cơ và một số protein

- Các chất không tan nh- tinh bột, xenluloza, một số protein cao phân tử

và các hợp chất hữu cơ khác

Hầu hết các chất chiết đ-ợc tạo ra nhờ các phản ứng enzym, các enzym hoạt

động mạnh tại các nhiệt độ thích hợp dẫn đến quá trình đ-ờng hóa thực hiện ởnhững điểm nhiệt độ phù hợp cho hoạt động của các enzym

Các quá trình thủy phân xảy ra:

- Thủy phân tinh bột: hồ hóa, dịch hóa, đ-ờng hóa

-Thủy phân β_glucan (là chất tạo keo), thủy phân protein và một

số quá trình thủy phân khác

i Nấu: hòa bột với n-ớc

Sử dụng các thiết bị nấu: th-ờng sử dụng một hoặc hai thiết bị nấu tùy qui trìnhcông nghệ, nguyên liệu đầu vào:

- 100% malt chỉ cần một thiết bị đ-ờng hóa

- Có sử dụng nguyên liệu thay thế thì phải thêm một thiết bị hồhóa

Yêu cầu kĩ thuật:

ví dụ: 100Kg bột + 300l n-ớc tạo ra đ-ờng 20%

ii Đ-ờng hóa

Mục đích là tăng nhiệt độ của khối dịch hèm đến nhiệt độ thích hợp cho hoạt

động của enzym mà ta mong muốn và giữ nhiệt độ đó không đổi trong suốt khoảngthời gian cần thiết

Các khoảng nhiệt độ các quá trình:

- 40 ữ 50ºC: nhiệt độ cho các enzym thủy phân protein và β_glucan,

- 63 65ºC : nhiệt độ thủy phân tạo đ-ờng maltoza

- 70 ữ 75ºC : đ-ờng hóa

- 78ºC : kết thúc đ-ờng hóa

Ta có thể tăng nhiệt độ bằng các cách nh-:

- Thêm vào n-ớc nóng

- Đ-ờng hóa theo qui trình không đun sôi

- Đ-ờng hóa theo qui trình đun sôi một phần

Các ph-ơng pháp đ-ờng hóa th-ờng đ-ợc sử dụng:

- Ph-ơng pháp ngâm triết, th-ờng đ-ợc sử dụng ở Anh

- Ph-ơng pháp đun sôi từng phần

c Quá trình lọc dịch đ-ờng

Đ-ờng hóa tạo ra dịch đ-ờng giàu các chất nito dễ đồng hóa Lọc giúp tách dịch

đ-ờng hay dịch hèm với vỏ trấu và những phần nội nhũ của hạt không tan, ngoài rang-ời ta mong muốn giữ lại cùng với bã những chất không mong muốn nh- kimloại nặng, tanin, lipit

Có hai giai đoạn :

- Lọc dịch đầu: tách dịch khỏi bã

- Rửa bã: thu hồi các chất chiết nh- đ-ờng

Yêu cầu kĩ thuật: dịch ép phải trong, nhiệt độ 70ºC

Thiết bị dùng để lọc: thùng lọc đáy bằng, máy ép khung bản, ép vít, ly tâm

d Đun sôi dịch đ-ờng và hoa houblon

Làm ổn định thành phần và tạo cho bia có mùi thơm và vị đắng đặc tr-ng của hoahoublon, kết lắng protit cao phân tử (do phản ứng với polyphenol và các hợp chấthữu cơ azot, tạo phản ứng melanoid) Gia tăng nồng độ, độ axit, c-ờng độ màu, sựtạo thành các chất khử, độ nhớt giảm xuống

- Nghiền hoa tr-ớc khi đun sôi với dịch đ-ờng

- Chiết hoa houblon với dịch đ-ờng

- Chiết hoa với dung dịch kiềm

- Lọc tách bã hoa

Yêu cầu kỹ thuật: sôi mạnh thời gian từ 1.5 đến 2 giờ, l-ợng chất đắng cần đạt: 18 ữ

Dịch đ-ờng dễ nhiễm tạp vi sinh vật bởi trong đó có chứa rất nhiều đ-ờng lênmen đ-ợc và nhiều hợp chất nito mà các vi sinh vật có thể đồng hóa trực tiếp dầndần trong quá trình làm lạnh dịch đ-ờng thì dịch này là môi tr-ờng lý t-ởng cho visinh vật phát triển

Thiết bị sử dụng là thùng lắng Wirlpool và máy lạnh tấm bản

Yêu cầu kĩ thuật: thời gian hạ nhiệt độ: 1 ữ 1.5 h

f Xử lí dịch đ-ờng sau khi đun hoa.

Loại bỏ cặn nóng

Làm lạnh dịch đ-ờng

Đ-a nhiệt độ xuống còn: +6 ữ 12ºC

Sử dụng các thiết bị làm lạnh với các tác nhân làm lạnh nh-: khôngkhí, n-ớc,glycol, amoniac, cồn

g Sục khí

Cung cấp l-ợng oxi cần thiết cho giai đoạn đầu quá trình lên men Không khíhoặc oxi có thể đ-ợc cho vào dịch đ-ờng ngay khi dịch nóng vào máy lạnh nhanhhoặc vào dịch sau khi đã làm lạnh

Là quá trình yếm khí và tỏa nhiệt d-ới tác dụng của nấm men Men bia đ-ợcthêm vào (hoặc rắc vào) và hỗn hợp đ-ợc để cho lên men Sau khi quá trình lên mensơ cấp, ng-ời ta có thể cho lên men thứ cấp, điều này cho phép men bia và các chấtkhác hoạt động lâu hơn Một số nhà sản xuất bia có thể bỏ qua giai đoạn lên menthứ cấp và chỉ đơn giản là lọc bỏ bã men bia

Quá trình lên men đ-ờng tạo r-ợu etylic và CO2:

C6H12O6→ C2H5OH + CO2+ H2O + Q

- Sự chuyển hóa các chất

- Sự tạo thành các sản phẩm phụ: r-ợu bậc cao, các este, aldehyt và các dẫnxuất, các hợp chất l-u huỳnh

- Sự tạo thành bọt

- Quá trình kết bông của nấm men

- Các biến đổi khác

Các kỹ thuật lên men:

 Động học lên men: chu kì lên men gồm có 4 pha:

-Pha thích nghi: nấm men lấy oxi của dịch đ-ờng và bắt đầu hấp thụcác axit amin (nhóm A) các đ-ờng đơn để sản sinh ra năng l-ợng cầnthiết cho sinh tổng hợp tb

-Pha sinh sản: nấm men sinh sản bằng cách nảy chồi

-Pha cân bằng: ngừng sinh sản và số tế bào trong dịch là không đổi.-Pha suy giảm: nấm men kết bông

 Nuôi cấy nấm men thuần khiết

 Thu hồi tái sử dụng sữa men: rửa nấm men loại bỏ các chất cặn hay chất đắnglàm bẩn nấm men sau khi lên men

10 ữ 13 °S thời gian cần 6 ữ 8 ngày

14 ữ 18 °S thời gian cần 8 ữ 10 ngày

18 °S : thời gian cần 8 ữ 10 ngày+ tăng số l-ợng men ghép mộtcách thích hợp

- Lên men nổi:

Nhiệt độ lên men: 15 ữ 20°C

Thời gian: 4 ữ 6 ngày

Dịch làm lạnh bằng n-ớc th-ờng

Tỉ lệ men giấm: 0,2 ữ 0,5 l/hl dịch đ-ờng

- Lên men kín và thu hồi CO2

- Thu hồi CO2

 Lên men phụ và tàng trữ bia non

Lên men phụ làm chín bia là quá trình lên men tiếp sau quá trình lên menchính để lên men tiếp phần đ-ờng còn lại nh-ng với tốc độ chậm

Làm chín bia là quá trình khử r-ợu bậc cao, aldehit, bão hòa CO2 tạo este vàcác sản phẩm khác

Th-ờng sử dụng quá trình lên men gia tốc

- Sử dụng chất chiết còn lại,

Tàng trữ bia: xảy ra đồng thời và trong cùng một thời gian, điều kiện nhiệt

độ: 1 ữ 2ºC, trong một tuần để loại bỏ các chất keo tụ Trong thời gian này kiểm tranhiệt độ ngay cả khi đ-a ra lọc, tránh vận chuyển bia sau khi lên men chính đểkhông cho CO2xâm nhập

Bia sau quá trình lên men phụ dù đã qua quá trình tách cặn và xác men nh-ngvẫn còn chứa nhiều nấm men d- thừa (khoảng 30 vạn tb/ml) và các chất kết tủakhác có nguồn gốc từ quá trình nấu đ-ờng hóa và đun hoa hoặc đ-ợc tạo ra từ quátrình lên men → phải làm trong bia tách các cặn kết tủa và nấm men d- thừa khỏibia

Do các công đoạn làm việc ở nhiệt độ cao và áp suất thấp nên hàm l-ợng CO2

giảm đi ít nhiều do vậy phải bổ xung CO2tr-ớc khi chiết bia

CO2 đ-ợc phun vào ở dạng các bọt khí có kích th-ớc càng nhỏ càngtốt

Ban đầu CO2 còn liên kết với thành phần bia một cách lỏng lẻo, nêncần phải có một thời gian để các liên kết trở lại bền vững

Chất l-ợng CO2: không chứa O2và vi sinh vật tạp nhiễm

Bia sau khi bão hòa CO2 đ-ợc chứa trong các thùng chịu áp suất trongthời gian 2 ữ 3 ngày để CO2tan hết vào bia