đề tài- nguyên liệu sản xuất bia

Hầu hết các loại đại mạch được bao bọc bên ngoài bằng lớp vỏ trấu, hạt của một một số rất ít loại đại mạch không có lớp vỏ này không được dùng trong sản xuất bia vỏ trấu ở đại mạch là ha

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Bài báo cáo:

Khoa công nghệ thực phẩm

Họ tên sv: Trần Thị Thu Hà Lớp: DH09BQ

MSSV: 09125038 GVHD: Ths Phan Thị Lan khanh

Mục lục

A.Mở đầu

B.Nội dung

I tổng quan về sản xuất bia

II.Đại mạch

III.Kỹ thuật sản xuất malt

IV.Malt

V.Đánh giá chât lượng malt

VI.Nguyên liệu thay thế

VII.Hoa houblon

VIII.Nước

IX.Nấm men

X.Sơ đồ sản xuất bia

C.Kết luận

D.Tài liệu tham khảo

A Mở đầu

I Lí do chọn đề tài bài báo cáo.

- Bia là sản phẩm thực phẩm, thuộc loại đồ uống có độ cồn thấp, thu nhận bằngcách lên men rượu ở nhiệt độ thấp Bia có tính cảm quan rất hấp dẫn con người: hương thơm đặc trưng, có vị đắng dịu, lớp bột trắng mịn, hàm lượng CO2 khá cao giúp conngười giải khát khi ta uống Ngoài ra, bia là thứ đồ uống có độ dinh

dưỡng và tiêu hoá cao

- Vì bia có độ rượu nhẹ và có tính giải khát cao được nhiều người ưa chuộng Có nhiều nước mức sản xuất và tiêu thụ bia là 140-160 lít/năm cho một đầu người, ở nướcta mức độ này khoảng 3-5lít

- Được sản xuất từ nguyên liệu chính là là đại mạch ươm mần, hoa houblon và nước với một quy trình công nghệ khá đặc biệt, cho nên bia có các tính chất cảm quan rất hấp dẫn đối với con người: hương thơm đặc trưng, vị đắng dịu, lớp bọt trắng mịn, với hàm lượng CO2 khá cao (4-5g/l) giúp cơ thề con người giải khát một cách triệt để khi ta uống

- Trong những năm trở lại đây, ngành công nghệ thực phẩm nói chung và ngành sản xuất bia nói riêng của nước ta đã có những diện mạo mới Lượng bia sản xuất ngày càng tăng nhiều

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

Từ 340-560 mg riboflavin(B2), 5800-900 mg acid nicotinic (PP)

- Đạm hoà tan chiếm từ 8-10% chất tan gồm: protein, peptid và aminoacid

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

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

- CO2 làm giảm nhanh cơn khát cho người uống

II Mục đích của bài báo cáo

- Tìm hiểu nguyên liệu sản xuất bia

- Quá trình bảo quản nguyên liệu sản xuất bia

- Tổng quan về quy trình sản xuất bia

III Đối tượng tìm hiểu

- Nguyên liệu sản xuất bia

- Tổng quan quy trình sản xuất bia

B Nội dung

I Tổng quan về sản xuất bia

1 TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN NGÀNH SẢN XUẤT BIA TRÊN THẾ GIỚI

Sản xuất bia là một ngành công nghiệp thực phẩm có bước phát triển nhanhchóng

Từ đầu thế kỉ 20 bia còn xa lạ với nhiều người, song chỉ mấy chục nămsau nó đã trở thành phổ biến Ngành công nghiệp này đã có vị trí quan trọng ở nhiều nước và đem lại nguồn thu nhập to lớn cho công ty sản xuất cũng như nền kinh tế quốc dân Sản xuất bia ngày càng tăng cả về chất lượng và sản lượng

Bảng 1: tình hình sản xuất bia trên thế giới

Sản lượng bia sản xuất ra trên thế giới tăng trưởng nhanh, nhưng sản xuất bia lại phân bố không đều theo các vùng địa lý trên thế giới Sản xuất bia tập trung ở những vùng có sẵn nguyên liệu và có truyền thống về sản xuất bia.Sản lượng bia tập trung chủ yếu ở châu Âu và Bắc

Mỹ do nơi đây có truyềnthống sản xuất bia đã lâu, nguồn nguyên liệu có sẵn,công nghệ và kĩ thuật sản xuất bia ở trình độ cao Sản lượng sản xuất ở khu vực này khá ổn định, tốc độ tăng chậm Ở các khu vực này có rất nhiều hãng bia lớn và nổi tiếng trên toàn thế giới Ở các khu vực khác sản xuất bia đang tăng dần, đặc biệt sản lượng bia ở châu Á tăng liên tục và khá nhanh Ở các khu vực mới chủ yếu là nhập công nghệ sản xuất từ các nước truyền thống sản xuất bia

Từ sau những năm 1980 các nước thấy được nguồn lợi to lớn từ sản xuất bia nên

đã tập trung đầu tư phát triển đồng thời đánh thuế cao vào các hàng hóa bia nhập khẩu Các hãng bia lớn có nguy cơ bị mất thị trường đã có nhiều cách để thâm nhập vào các nước bằng hình thức đầu tư trực tiếp 100% hoặc liên doanh.Kết quả của sự chuyển dịch phương thức xâm nhập thị trường bằng hàng hóa sang đầu tư sản xuất ở chính quốc đã làm thay đổi cơ cấu sản lượng bia trên thế giới Mức độ tiêu thụ bia tính bình quân đầu người của các nước là khác nhau

Bảng 2: Dưới đây là những nước có mức tiêu thụ bình quân đầu người cao nhất

2 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ KINH DOANH BIA Ở VIỆT NAM

Bia xâm nhập vào nước ta sau thời kì Pháp xâm lược năm 1858 Nhà máy biađầu tiên được xây dựng ở Việt Nam do một người chủ tư bản Pháp xây dựng ở Hà Nội năm

1890 Bia được sản xuất lúc đó nhằm đáp ứng nhu cầu của quân đội và kiều dân Pháp ở Việt Nam Có thể nói được rằng ở miền Bắc nước ta đến năm1990 chỉ có nhà máy bia lớn là nhà máy bia Hà Nội Từ sau năm 1990 thì sản xuất bia bắt đầu phát triển nhanh và mạnh ngành bia Việt nam đã có những bước nhảy vọt

Với cơ chế mới, ngành sản xuất và kinh doanh bia đã có nhiều những thuận lợi và cơ hội phát triển Hiện nay ngành sản xuất bia đã có một vị trí quan trọng và đóng góp không nhỏ vào nền kinh tế quốc dân

Về công nghệ sản xuất bia: Việt Nam đã có nhà máy sản xuất bia ở Hà Nội vàSài Gòn từ hơn

100 năm nay Kĩ thuật lạc hậu và trình độ công nghệ thấp đã duy trì đến tận năm 1990 Từ khi áp dụng nền kinh tế thị trường, tính cạnh tranh tănglên, các nhà máy có công nghệ lạc hậu, máy móc

cũ bắt buộc phải đổi mới côngnghệ và trang thiết bị kĩ thuật Bắt đầu từ năm 1990 các nhà máy quốc doanh đã được hiện đại hóa trang thiết bị nhằm tăng sản lượng, nâng cao chất lượng bia,rút ngắn thời gian sản xuất Các nhà máy thường nhập toàn bộ dây truyền sản xuất của các nước tiên tiến hoặc nhập một phần dây truyền phần còn lại sử dụng các trang thiết bị trong nước sản xuất.Một số hãng bia nổi tiếng trên thế giới đã đầu tư vào Việt Nam như Carlsberg,San Miguel, Heineken, Tiger Các liên doanh này đã tạo một gương mặt mới cho ngành bia Việt Nam Để cạnh tranh trên thị trường tiềm tàng đòi hỏi các hãng phải đầu tư công nghệ hiện đại Điều này cũng thúc đẩy các công ty trong nước phải có những điều chỉnh thích hợp trong môi trường cạnh tranh này

Sự bùng nổ về nhu cầu bia trên thị trường Việt Nam mới chỉ xảy ra khoảng hơn 10 năm trước đây Sau năm 1991 hàng loạt các nhà máy mới, các liên doanh biađi vào hoạt động, lượng bia trên thị trường đã tăng lên mạnh mẽ Nếu như năm1990 cả nước mới sản xuất được 100 triệu lít thì đến năm 1994 đã sản xuất được290 triệu lít Các nhà máy đều không ngừng mở rộng tăng năng suất Năm 2005sản lượng bia của cả nước đạt khoảng 1.5 tỉ lít, và đến năm 2010 ước đạt 2.5 tỉlít

Ngoài năng lực sản xuất trong nước, hàng năm nước ta còn nhập một lượng đáng kể bia

từ nước ngoài Lượng bia nhập vào khoảng 20 - 25 triệu lít.Loại bia chủ yếu bán ở thị trường Việt Nam là loại bia nhẹ với hàm lượng cồnkhoảng 4 - 5 độ.Hiện nay ở Việt Nam có hai công ty bia lớn là Công ty bia Sài Gòn và công ty bia Hà nội có sản lượng chiếm khoảng 50% lượng bia sản xuất trong nước

Mức độ tiêu thụ bia của người Việt Nam tăng lên rất nhanh Năm 1975, bình quân đầu người là 0,41 lít/n gười; năm 1985 là 1,35 lít/ngườ i; năm 1994

là 4,72lít/người; hiện nay là 18 lít/người.Dưới đây là kế hoạch phát triển ngành bia của Việt Nam trong những năm tới- Không đầu tư nhà máy bia có công suất dưới 10 triệu lít/ năm- Ngừng đầu tư nhà máy bia 100% vốn nước ngoài, cũng như liên doanh, tập trung huy động hết công suất hiện có của các công ty bia nước ngoài đã đầu tư

- Tập trung mở rộng, nâng cao chất lượng Bia trung ương (Hà nội, Sài Gòn) vì có hiệu quả cao, nhằm đáp ứng nhu cầu trong nước và xuất khẩu

- Tập trung đầu tư chiều sâu nâng ca o chấ t lượng cá c doanh nghiệp Bia

quốcdoanh có thiết bị nhập ngoại

• Định hướng phát triển nền công nghiệp bia Việt Nam đến năm 2010

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

Truyền thống văn hoá dân tộc và lối sống tác động mạnh đến mức tiêu thụ bia, rượu ở các nước có cộng đồng dân tộc theo đạo Hồi, không cho phép giáo dân uống bia - rượu, nên tiêu thụ bình quân đầu người ở mức thấp Việt Nam không bị ảnh hưởng của tôn giáo trong tiêu thụ bia, nên thi trường còn phát triển

Theo một nghiên cứu của nước ngoài, bia hiện nay chiếm khoảng từ 50% đến 96% tổng mức tiêu thụ các loại đồ uống có cồn trên thị trường các nước Đông Nam á

Năm 1995 dân số Việt Nam là 74 triệu người, năm 2000 là 81 triệu người và đến năm

2010 có thể là 90 triệu người Do vậy mức tiêu thụ bình quân theo đầu người vào năm 2010 đạt

20 lít/người/năm, sản lượng bia đạt khoảng 1.500 triệu lít, tức là tăng gấp 2 lần so với năm 1999, bình quân tăng 20%/năm

Cùng với tốc độ tăng trưởng vế kinh tế của đất nước, mức sống của người dân ngày càng được nâng cao và bia trở thành thứ đồ uống phổ biến và không thể thiếu đối với nhu cầu giải khát của mọi người

Với những chính sách về đầu tư và thu hút đầu tư hợp lý nền kinh tế của nước ta từ nay đến năm 2010 hứa hẹn sẽ có những tăng trưởng về mọi mặt trong đó có công nghiệp sản xuất bia

II Đại mạch

1.1 Đặc tính thực vật

- Đại mạch giồng gieo trồng (Hordeum sativum – jessen) thuộc nhóm thực vật có hạt (Spermophyta), phân nhóm bí tử (An – giosoermae), lớp một lá mần

(monocotyledonae), họ lúa mỳ (Gramineae).

- Họ lúa mỳ bao gốm rất nhiều loài và chi Trong chi đại mạch, ngoài loại được

thuần chủng và đưa vào gieo trồng (Hordeum sativum), còn có nhiều loại đại mạch hoang dại khác như H.murinum, H jubatum, H.bubosum,…

- Đại mạch gieo trồng là loại thực vật một năm Chúng được chia thành 2 nhóm: đại mạch mùa đông (gieo trồng mùa đông,thu hoạch mùa hè) và đại mạch mùa

xuân(gieo hạt mùa xuân, thu hoạch mùa thu)

- Gié của bông đại mạch thực chất là cuồng hạt,được đính trực tiếp vào cuống bông Tại mỗi mắt của trục bông có 3 gié, trên mỗi gié có một hoa Số hoa biến thành các hạt chắc trên gié quyết định hình dáng của bông đại mạch Nếu một hoa biến thành hạt (còn 2 hoa kia bị điếc) thì bông đại mạch sẽ có 2 hàng hạt – ta gọi là đại mạch 2 hàng Nếu 3 hoa biến thành hạt thì bông hoa đại mạch có 6 hàng – ta gọi là đại mạch 6 hàng

1.1.1 Đại mạch 2 hàng:

Được dung chủ yếu trong công nghệ sản xuất bia và dấu hiệu đặc trung của chúng

là hình dạng hạt cân đối

Trong đại mạch hai hàng có 3 nhóm nhỏ: bông cuối, bông đứng và bông xoè

• Bông cuối: trục bông dẻo, gié hạt dài

• Bông đứng: cây to, cứng, bông dày hạt, được trồng nhiều ở các nước Tây Âu

• Bông xoè: gié ngắn, các hạt gần như đính vuông góc với trục bông, được trồng nhiều ở Anh, Ailen và Bắc Mỹ

1.1.2 Đại mạch đạ hàng:

Được dùng chủ yếu cho thức ăn gia súc, một số ít dung sản xuất bia

Có 2 nhóm: Đại mạch 4 hàng và đại mạch 6 hàng

• Đại mạch 4 hàng: dùng để sản xuất bia, một số chủng nổi tiếng: N=01241, 1337

• Đại mạch 6 hàng: Dùng làm thức ăn gia súc

Hình 1: đại mạch hai hàng và đại mạch nhiều hàng.

1.2 Cấu tạo hạt đại mạch:

Hạt đại mạch gồm 3 bộ phận chính: vỏ, nội nhủ và phôi

Hình 2: cấu trúc hạt đại mạch.

1.2.1 Vỏ:

Hầu hết các loại đại mạch được bao bọc bên ngoài bằng lớp vỏ trấu, hạt của một một số rất ít loại đại mạch không có lớp vỏ này (không được dùng trong sản xuất bia) vỏ trấu ở đại mạch là hai hàng mỏng và mềm còn ở đại mạch đa hoàng thì vỏ trấu dày và thô hơn

- Thành phần hoá học chủ yếu là xenlluloza kết chặc lại nhờ chất khoáng và linhin Lớp dưới vỏ trấu là lớp vỏ quả được cấu tạo từ 3 lớp tế bào, cứ 1 lớp ngang thì tiếp theo là 1 lớp dọc tạo cho lớp vỏ quả có cấu trúc rất dai và bền vững

- Dưới lớp vỏ quả là vỏ hạt gồm 2 lớp tế bào: lớp ngoài dày, lớp trong trong suốt, lớp vỏ hạt đóng vai trò như màng bán thấm, chỉ cho nước thấm vào bên trong hạt đồng thời giữ chất hoà tan không cho thoát ra ngoài

- Lớp vỏ hạt có vai trò như màng bán thấm: chỉ cho nước thấm vào bên trong hạt đồng thời giữ các chất hòa tan trong hạt không cho thấm ra ngoài

Lớp vỏ quả và vỏ hạt liên kết rất chặc và bến hơn sự liên kết giữa chúng với lớp

vỏ trấu Lớp trấu chiếm từ 7-8% trọng lượng chất khô của hạt, 10.5-13% trọng lượng của hạt

- Vỏ hạt chiếm một tỷ lệ khá lớn nhưng không có giá trị dinh dưỡng Đối với công nghệ sản xuất bia vỏ hạt gây ảnh hưởng 2 mặt: mặt bất lợi là vi trong nó chứa các chất màu, các chất đắng và chất chát Nếu những chất này hòa tan vào dịch

đườngsẽ làm giảm chất lượng của sản phẩm.Mặt lợi của sản phẩm là nó đóng vai trò xây dựng màng lọc trong quá trình tách bã khỏi khối cháo

1.2.2 Nội nhủ:

- Là phần lớn nhất và có giá trị nhất, ngoài cùng của nội nhủ tiếp giáp với lớp vỏ hạt

là lớp aloron, lớp này rất giàu protein, chất béo, đường, xenlluloza, pentoza,

- Phôi nằm ở phía dưới, gần đế của hạt, bao gồm phôi lá, phôi rễ và nằm giữa chúng

là phôi thân

- Tiếp giáp giữa phôi và nội nhũ là ngù Ngù là một màng bán thấm: nó chỉ cho phép các chất hòa tan từ nội nhũ thấm qua để chuyển về phôi và nước từ phía phôi

đi vào nội nhũ

- Phôi chiếm tỉ lệ không đáng kể so với trọng lượng của hạt Đối với công nghệ sản xuất bia, giá trị dinh dưỡng của bia hầu như không đáng kể và vai trò to lớn của nó

ở chỗ: đây là trạm hoạt hóa và là nhà máy sản xuất emzim

Hình 3: các lớp hạt đại mạch

1.3.Thành phần hoá học của hạt đại mạch

Thành phần hoá học của chúng rất phức tạp, phụ tuộc vào giống, nguồn đất đai, khí hậu, kỹ thuật canh tác và điều kiện bảo quản Sau đây là một số thành phần quan trọng nhất trong công nghệ sản xuất bia:

1.3.1 Nước (thuỷ phân)

Nước có ảnh hưởng lớn đến quá quá trình vận chuyển và bảo quản hạt, hàm ẩm cao làm cho quá trình hô hấp và tự bốt nóng của hạt sẻ tăng là nhân tố làm tổn hao chất khô cuả hạt trong quá trình bảo quản

Mặc khác lượng nước trong hạt cao là điều kiện cho vi sinh vật phát triển rất nguy hiểm cho hạt, ngoài ra sẻ làm tăng chi phí vận chuyển một cách vô ích Hàm ẩm tối đa cho phép bảo quản là:13%

1.3.2 Gluxit: 4 nhóm

Monosaccharid bao gồm: glucoza, fructoza với công thức tổng quát C6H12O6 và xitoza (C5H10O5)

Trong thành phần disacharid chủ yếu là sacharid và mantoza với công thức tổng quát C12H22O11

Thành phần chính của trisacharid: đường rafinoza

Polysaecharid: chiếm nhiều nhất trong thành phần gluxit của hạt đại¬ mạch, chủ yếu là tinh bột, xenlluloza, hemixelluloza, pentoza, amilan và các hợp chất dạng keo Trong đó tinh bột và hemixelluloza có vai trò quan trọng trong sản xuất bia

 Tinh bột

Hình 4: hạt tinh bột đại mạch

 Là cấu tử chiếm vị trí số một về khối lượng củng như ý nghĩa trong công nghệ sản xuất bia, chiếm hơn một nữa khối lượng chất khô của hạt đại mạch, có chủng giống lên đến 70%

+ Trong công nghệ sản xuất bia tinh bột có 2 chức năng:

- Là nguồn thức ăn dự trữ cho phôi

- Nguồn cung cấp chất hoà tan cho dịch đường trước lúc lên men

+ Tinh bột được phân bố chủ yếu ở nội nhủ và một phần ít ở phôi, tồn tại dưới dạng những khối lập thể, kích thước khá bé (hạt tinh bột)

Hạt tinh bột của đại mạch có 2 kích cỡ:

- Hạt to: dạng hình cầu hay hình ovan, đường kính 20-30µm

- Hạt bé: hình cầu hay hình que, kích thước khoảng 2-10µm+ Các chỉ số lý học của tinh bột:

+ Tuỳ vào từng loại tinh bột mà điểm hồ hoá (là nhiệt độ mà hệ số trương

nở và độ nhớt của tinh bột đạt giá trị lớn nhất) khác nhau:

- Ngô và đại mạch: 800C

- Gạo: 750C

- Khoai tây: 650C+ Tính hồ hoá của tinh bột có ý nghĩa quan trọng trong sản xuất bia, tinh bột được hồ hoá sẻ đường hoá nhanh hơn và triệt để hơn

+ Tinh bột gồm 2 polysaccharid:

- Amylaza: 17-24% gồm 60-600 gốc đường glucoza liên kết với nhau qua

cầu α-1,4 tạo thành mạch thẳng Amylaza có dạng tinh thể, phân tử lượng 10000-100000 đơn vị, dễ hoà tan trong nước nóng tạo thành dung dịch không bền vững với độ nhớt khá thấp

Dưới sự xúa tác của enzyme amilaza, Amyloza sẻ bị phân cắt tạo thành các đường đơn giản maltoza và glucoza

- Amylopectin: 76-83%, tạo từ khoảng 2000 gốc đường glucoza, xếp thành

một trục chính và nhiều mạch nhánh Tại điểm phân nhánh các gốc đường glucoza liên kết với nhau qua cầu oxi α-1,6 các điểm khác α-1.4 glucozidAmylopectin là chất vô định hình coá khối lượng phân tử:

400.000-1.000.000 đơn vị, không tan trong nước nóng mà chỉ tạo thành hồ

- Trong môi trường giàu nước tinh bột bị thuỷ phân bởi hệ enzyme amilaza

để tạo thành maltotrioza, maltotetraoza, maltopentoza và maltoheptoza Những oligosacharid cùng với một số dextrin bậc thấp hoà tan bền vững vào nước để tạo thành chất hoà tan của dịch đường trước lúc lện men

- Sự thuỷ phân tinh bột có tính chất nền tản cho quá trình sản xuất bia như ngâm, ươm mầm, sấy malt và đường hoá nguyên liệu

• Xelluloza:

+ Được phân bố chủ yếu ở lớp trấu, chiếm khoảng 20% chất khô của vỏ Phân tử xenllulo gồm 2000-10000goc61 đường glucoza sắp xếp thành mạch dài xoắn lại thành từng chùm vì vậy cấu trúc chúng rất dai và khó bị phân cắt trong môi trường bình thường

+ Xenlluloza không tan trong nước, không thay đổi thành phần cấu trúc và đóng một vai trò đặc biệt quan trọng trong quá trình lọc dịch đường

độ nhớt cao và vì chúng có bản chất là hydratcacbon nên khi bị thuỷ phân sẻ cho ra các đường đơn như galactoza và xiloza

+ Sự tồn tại của hai hợp chất này trong dịch dường một mặt chúng làm tăng

vị đậm và có khả năng tạo và giữ bọt của bia thành phẩm, mặc khác chúng

sẻ làm cho dịch có độ nhớt cao khó lọc

• Saccharid thấp phân tử:

+ Hay còn gọi là saccharid đơn giản chủ yếu gồm một số đường đơn và đường kép, chiếm nhiều nhất trong nhóm này là saccharoza (108% chất khô của hạt) được phân bố nhiều ở phôi: 5.5%

+ Lượng glucoza và fructoza trong đại mạch là không đáng kể: 0.3-0.4%Các loại đường đơn giản tuy không nhiều nhưng chúng đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của phôi đặc biệt giai đoạn ươm mầm

1.3.3 Các hợp chất chứa Nitơ:

Hàm lượng 9-11% so với lượng chất khô của hạt Chúng có tác dụng đến chất lượng sản phẩm cuối cùng Chúng tồn tại dưới dạng cao phân tử , một phần nhỏ dưới dạng thấp phân tử dể hoà tan và có tính chất khác với nhóm cao phân tử “phiprotit”

 Protit:

Là chỉ số quan trọng thứ hai sau tinh bột để đáng giá xem lô hạt đó có đủ tiêu chuẩn để sản xuất bia hay không Nếu hàm lượng cao bia đục khó bảo quản, chất lượng cảm quan kém Ngược lại nếu quá thấp quá trình lên men không triệt để, bia kém bọt, kém đậm và non nhiều chỉ số khác Hàm lượng protit tốt nhất 8-10%

o Lớp aloron và phôi:

o Là khu vực phân bố nhiều protit nhất Sự thuỷ phân protit là một trong những quá trính quan trọng nhất trong công nghệ sản xuất malt và bia, đặc biệt nó là sản phẩm tạo thành do quá trình tương tác giữa các sản phẩm thuỷ phân của các hợp phần trong nội nhủ như tạo melenoid là yếu tố quyết định đến hương và vị của bia đen

Khả năng tạo bọt và giữ bọt cũng như độ bền keo của bọt bia phụ thuộc trước hết vào mức độ thuỷ phân của protit Chúng được chia ra làm 2 nhóm:

o Protit đơn giản hay còn gọi là protein: Có các đại diện tiêu biểu là levkozin, edestin hodein và gluten Trong suốt quá trình sản xuất malt- biathi2

levkozin, edestin và một phần nhỏ hodein hoà tan vào dịch đường và tồn tại trong bia còn những cấu tử khac21 thì kết lắng và thải ra ngoài

o Protit phức tạp: hay còn gọi là proteid là những hợp chất được tạo thành từ một phân tử có bản chất là protein và một phân tử khác cơ bản chất phi protein, đại diện tiêu biểu là nucleoproteid, lipoproteid và photphoproteid, chúng kém hoà tan và hoà tan không bền vững song lại khó bỏ ra khỏi dịch

• Phiprotit: gồm albumoza, pepton, peptit, polypeptit, acid amin.

Trong đó albumoza và peptone có vqi trò lớn trong việc tạo và giữ bọt đồng thời làm tăng them hương vị đậm đà của bia Song nếu hàm lượng

albumoza và peptone cao nó lại làm giảm độ bền keo vì chính chúng là tác nhân gây đục

• Peptit: là hổn hợp nhiều chất, phân tử chúng được tạo thành từ các gốc

acid amin nhưng ít, chúng dể hoà tan vào dịch đường là một trong những thành phần dinh dưỡng

• Acid ammin tự do: 0.1% so với lượng chất khô, tuy ít song tác dụng của

chúng là rất lớn, chúng cung cấp cho nấm men phát triển đồng thời là tác nhân chính tạo melanoid tham gia vào việc giũ bọt và là thành phần dinh dưỡng trong bia

1.3.4 Các hợp chất không chứa nito:

Gồm các hợp chất hữu cơ và vô cơ nhưng không chứa nito và bị hoà tan Khi được trích ly bằng nước, đại diện tiêu biểu của nhóm là polyphenol, chất đắng, fitin, acid hữu cơ, vitamin và chất khoáng

o Polyphenol:

Tập trung chủ yếu trong vỏ phần lớn những hợp chất hoà tan tồn tại trong bia đều là những dẩn xuất catechin (nhóm flavor noid) các hợp chất này kết hợp với protit cao phân tử tạo phức chất dể kết lắng làm tăng độ bền keo của sản phẩm, dây là đặc tính có giá trị cao trong công nghệ sản xuất Nhựng củng chính hợp chất này là nhân tố làm xấu đi hương và vị đắng của bia

Polyphenol chủ yếu tập trung ở vỏ vì vậy chúng ta rất dể loại trừ: ngâm hạt trong môi trường kiềm nhẹ

o Chất đắng và chất chát:

Phụ thuộc vào nhóm lipoid chính chúng gayy6 ra vị đắng kh1 chịu cho ia Củng như polyphenol các chất đắng và chát tập trung chủ yếu ở vỏ vì vậy bằng cacch1 ngâm hạt trong môi trường kiềm nhẹ thì dể dàng loại bỏ chúng

ra khỏi hạt

o Fitin:

Là muối đồng thời của canxi và magie với axit inozit-phophoric

C6H6O6(H2PO3)6 tập trung chủ yếu ở vỏ :0.9% chất khô của vỏ, khi bị thuỷ phân sẻ tạo nên inozit và axit photphorit, đây là nguồn cung cấp photpho cho nấm men, them vào đó chính fitin làm tăng độ chua cho dịch cháo ở giai đoạn đường hoá.Nó là biện pháp hữu hiệu để nâng cao hiệu suất thuỷ phân

o Vitamin:

Chủ yếu là vitamin nhóm B (B1, B2, B6¬) và vitamin C, PP2, tiền vitamin

A,E, axit pantotenic, biotin, axit pholievic và nhiều dẩn xuất vitamin khác Hàm lượng vitamin trong đại mạch tuy ít nhưng chúng rất quan trọng trong công nghệ sản xuất malt vì vitamin là nhân tố điều hoà sinh trưởng của nấm

o Chất khoáng:

- Đem phân tích thành phần tro cùa đại mạch, thu được kết quả như sau ( tính theo % trọng lượng tro): P2O5: 35; SiO2: 26; K2O: 21; MgO: 9; CaO: 2.8; Na2O: 2.4 ; SO32-: 1.9; Fe2O3: 1.5; Cl :1

- Các chất khoáng của đại mạch có vai trò rất quan trọng trong công nghệ sản xuất malt và bia đặc biệt là photpho, là nguyên tố có vai trò thiết yếu trong việc hình thành hệ thống đệm trong dịch đường

1.3.5 Chất béo và lipoid:

Hàm lượng chất béo và lipoid 2.5-3% hàm lượng khô của hạt, tập trung chủ yếu ở phôi và lớp aloron Những dầu béo này có màu vàng café nhạt và mùi thơm nhẹ Các chỉ số của dầu béo:

+Chỉ số axit:16+Chỉ số xà phòng: 181+ Chỉ số Iod: 125Thành phần chủ yếu của chúng là este và glyxerin với các axit béo bậc cao Trong giai đoạn ươm mầm với tác dụng của enzyme lipaza thì một phần dầu béo sẻ bị thuỷ phân, các sản phẩm thuỷ phân này một phần nuôi cây con một phần tồn tại trong dịch đường hoặc thải ra ngoài theo bả malt

Chất béo và lipoid là nguyên nhân làm giảm độ bền keo của sản phẩm

Một số hệ enzyme trong đại mạch:

Enzyme hydrolaza( enzyme thuỷ phân):

Phụ thuộc vào bản chất thuỷ phân, hệ enzyme này được chia làm 3 nhóm:

_ Diastaza: phân cắt tinh bột thành dạng đường dextrin nó đóng vai trò cực

kì quan trọng trong công nghệ sản xuất bia Diataza gồm 2 enzyme:

α-amylaza và β- α-amylaza.

α-amylaza phân cắt tinh bột thành glucoza và dextrin nhờ vậy mà trong giai đoạn dịch hoá độ nhớt của dịch cháo sẻ được giảm xuống α-amylaza được hoạt hoá trong giai đoạn ươm mầm, nhiệt độ tối ưu 700C và pH : 5.7

β-amylaza: phân cắt tinh bột thành maltoza và dextrin, nhiệt độ thích hợp là

630C và pH: 4.7_ Sitaza: gồm 2 enzyme Sitoclactaza và sitolitaza Sitoclactaza: có tác dụng hemixellutoza thành các sản phẩm trung gian, tiếp

đó sitolitaza sẻ nhảy vào và tiếp tục thực hiện phân cắt các sản phẩm trung gian này thành các sản phẩm cuối như: pentoza và hexoza

Nhờ quá trình phân cắt này làm cho thành tế bào bị phá vở là điều kiện cho các enzyme khác xâm nhập và nâng cao hoạt lực Song nó củng là vấn đề trong quá trình sấy vì khi thành tế bào bị phá vở, malt đem sấy thì hạt trở thành xốp

_ Hexozidaza: Phân cắt đường kép và đường bội ba thành các đường đơn , trong công nghệ sản xuất bia các enzyme maltaza( α-glucozida ) và

saccharoza (β-fructozidaza) rất có ý nghĩa

• Proteaza:

Thuỷ phân protein thành các sản phẩm trung gian và sau đó một số trong các hợp chất này tiếp tục bị phân cắt đến sản phẩm cuối cùng là axit amin và NH3

Proteinaza: Thuỷ phân protein thành albumoza và peptone sau đó tiếp tục thuỷ phân peptone thành peptit và polypeptit

Proteinaza phân bố chủ yếu ở lớp aloron và phôi, trong đại mạch chin proteinaza nằm ở trạng thái liên kết và chúng hoạt động trong giai đoạn ngâm và ươm mầm, khi đó hoạt lực của chúng tăng 3-5 lần

Ở pH: 4.6-5.0, nhiệt độ 500C enzyme này hoạt động mạnh Trong diều kiện sản xuất, lượng albumoza và peptone được tạo ra nhiều nhất ở 580 C

_ Peptidaza: gồm 2 enzyme là dipeptidaza và polypeptidaza, 2 enzyme nỳ sẻ tác động lên dipeptit và polypeptit phân cắt thành các axit amin TRong đại mạch khô hoạt lực của enzyme này không đáng kể, hoạt lực của chúng tăng khi ươm mầm Hoạt động mạnh nhất ở pH 7.5 và nhiệt độ 50-520 và vô hoạt khi pH <5

_ Amidaza: phân cắt nhóm amin ra khỏi nhóm axit amin để tạo thành axit hữu cơ và giải phóng NH3.Chúng củng có thể phá vở mối liên kết peptit của các amin để phá huỷ chúng

cho lipaza hoạt động.

_ Amilophosphataza: tham gia hỗ trợ quá trình thuỷ phân tinh bột, chúng cắt các mối liên kết este của axit phtphorit trong phân tử amilopectin nhờ vậy

mà tinh bột được hồ hoá dể dàng hơn, nhiệt độ topt= 35C, pHopt= 5_ Fitaza: Phá vở mối liên kết este giữa axit photphoric và inozit ( tham gia thuỷ phân fitin) đóng vai trò quan trọng trong công nghệ sản xuất malt- bia

vì H3PO4 được giải phóng làm cho độ chua tăng lên và tăng cường độ lực đệm của dịch đường

Decmolaza: (enzym oxi hoá khử)

Xúc tác quá trình oxi hoá khử của quá trình hô hấp và quá trình phân giải iếm khí gluxit (quá trình lên men rượu) nghĩa là tham gia trực tiếp váo quá trình trao đổi chất của tế bào Nhóm enzyme này đóng vai trò quyết định trong việc hoạt hoá và phát triển của phôi ở giai đoạn ươm mầm

Một số enzyme trong nhóm này như dehydaza và catalaza tham gia vào phản ứng oxi hoá khử các hợp chất polyphhenol, protein và một số hợp chất khác Bằng cách đó chúng đã gây ảnh hưởng gián tiếp đến các chỉ số chất lượng của dịch đường và bia thành phẩm

1.4 Bảo quản đại mạch

• Đồi với đại mạch dùng đề sản xuất malt và bia thì việc tạo và giữ được một chế

độ công nghệ bảo quản thích hợp sẽ có ý nghĩa rất lớn trong việc bảo quản chất lượng của thành phẩm( bia) sau này

• Trước hết đại mạch được tiến hành loại bỏ các tạp chất lẫn lộn rồi tiến hành phân loại để đảm bảo hạt đuợc nảy mầm đồng đều

• Các quá trình ảnh hưởng tới việc bảo quản khồi hạt là : quá trình hô hấp, quá trình chín sau thu hoạch

• Có 3 cách phân loại hạt đại mạch: phân loại theo chiều rộng hạt;theo chiều dày hạt

và theo chiều dài hạt.ủa sự biến đổi độ ẩm trong hạt,vì vậy cần phải lưu ý đặc biếtự thay dổi độ ẩm của hạt đại mạch trong thời gian bảo quản,trong thời gian này

độ ẩm không đuợc vượt quá 15% Cũng cần nhớ rằng,khi sấy đại mạch,ngoài yêu cầu làm giảm độ ẩm xuống,cần phải bảo tồn sự sống của mầm phôi

• Sấy đại mạch:Những biến động sinh-hóa trong hạt đại mạch chịu ảnh hưởng rất lớn đối với sự biến đổi độ ẩm trong hạt.Vì vậy cần phải lưu ý đặc biệt sự thay đổi

độ ẩm trong thời gian bảo quản,trong thời gian bảo quản độ ẩm không được vượt quá 15%.Cũng nhớ rằng khi sấy đại mạch, ngoài yêu cầu làm giảm độ ẩm xuống cần phải bảo tồn sự sống của phôi,nếu không mầm phôi sẽ bị phá hủy và không còn khả năng lên mầm nữa.Vì vậy để hạ thấp Wh, phải tiến hành sấy ở nhiệt độ không quá 45oC.Có thể dung các lò sấy malt để sấy đại mạch

• Trong quá trình bảo quản có thể bị vi sinh vật và côn trùng gây hai vì thế cần có các biện pháp đế phòng và diệt côn trùng như là:

• Chọn các dòng đại mạch giống sạch bệnh và có khà năng chống chịu sâu bệnh

• Trước khi nhập đại mạch vế bảo quản tất cả các mặt bằng của kho và khu vực xung quanh kho, các dụng cụ và phương tiện có tiếp xúc với đại mạch phải được

vệ sinh sạch sẽ

• Xung quanh các công trình phụ trợ, đường nội bộ, cống rãnh thoát nước….phải được dọn sạch, không để cỏ mọc, không tích tụ rác bẩn

• Không tiếp nhận các lô đại mạch có hàm lượng ẩm cao hơn 14%

• Khi nhập kho phải kiểm tra độ nhiễm trùng của lô hạt để có biện pháp xử lí

• Trong quá trình bảo quản phải giữ đúng quy trình quy phạm bảo quản

III KỸ THUẬT SẢN XUẤT MALT

o Hạt đại mạch được rửa sạch, ngâm trong nước để kích thích nảy mầm (ngâm trong nước , để ráo, rồi lại ngâm trong nước tùy thuộc vào từng qui trình khác nhau) Nước thấm vào hạt và hàm lượng nước tăng dần lên đến 40% Nhiệt độ trong hộp nảy mầm thường được giữ vào khoảng 15oC Trong khoảng thời gian này, trong nhân của hạt lúa, các loại enzyme từ từ phát triển bao gồm enzym phân hủy đạm (Proteinase) , enzyme phân hủy bột (Amylase) và các loại khác như cellulase, pentosanase Các loại enzyme này làm các chất dự trữ trong hạt lúa đổi sang trạng thái hòa tan trong nước với mục đích cung cấp dinh dưỡng cho mầm đang phát triển Sau 5 đến 7 ngày, quá trình nảy mầm được chấm dứt bằng cách sấy khô các hạt mầm trong nhiệt độ thấp (nếu nhiệt độ cao, hạt mầm sẽ hư, enzyme hết hoạt động, chai cứng không đường hóa được) Các mầm ló ra khỏi hột được cạo bỏ (dùng làm thực phẩm gia xúc) và malt (hạt mầm) có thể đem cất trữ vào kho khi

đã khô sạch

IV MALT

1.Giới thiệu chung về malt.

 Malt đại mạch là nguyên liệu chính để sản xuất các loại bia “malt là linh hồn của bia” điều đó trở thành phương ngôn của người làm bia Chỉ có malt tốt mới làm dịch đường có chất lượng cao và một sản phẩm bia với tất cả các đặc tính hấp dẩn, đạt các chỉ tiêu về hoá lý, cảm quan củng như đảm bảo tính ổn định về mặt sinh học Quá trình quan trọng nhất mà qua đó hạt đại mạch trở thành hạt milt là sự nảy mần Mục tiêu lớn nhất của quá trình nảy mần và củng là mục tiêu chủ yếu của quá trình sản xuất malt là để hoạt hóa, tích lũy về khối lượng và hoạt lực của hệ emzim có trong hạt đại mạch

 Malt là sản phầm được chế biến từ các loại hạt hòa thảo như đại mạch, tiểu mạch, thóc,ngô,… Sau khi cho nảy mần ở điều kiện nhân tạo và sấy đến độ ẩm nhất định với những điều kiện bắt buộc

 Malt là một loại bán thành phẩm và giàu chất dinh dưỡng: 16 – 18% chất thấp phân tử dễ hòa tan , chủ yếu là đường đơn giản, dextrin bậc thấp, các acid amin, các chất khoáng, các nhóm vitamin và đặc biệt có hệemzim đặc biệt phong phú, chủ yếu là amylaza và proteaza

2.Vai trò

o 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

o Malt 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

o 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