nghiên cứu đặc tính của đại mạch trồng trong nước và sử dụng đại mạch làm nguyên liệu thay thế trong công nghệ sản xuất bi

Việc phát triển cây đại mạch và sử dụng nó làm nguyên liệu thay thếtrong công nghệ sản xuất bia không chỉ làm phong phú thêm nguồn nguyên liệutrong nước mà còn đem lại hiệu quả kinh tế t

Mở đầu

Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nghành côngnghiệp sản xuất bia không ngừng đổi mới, tăng trưởng để phục vụ nhu cầu tiêudùng hàng ngày của người dân Sản lượng bia trên thế giới không ngừng tănglên: 35 tỷ lít (năm 1964), 110 tỷ lít (năm 1990), 125 tỷ lít (năm 1995), 127 tỷ lít(năm 1996) và còn tiếp tục tăng [11 ]

Ở Việt Nam, sau hơn 10 năm đổi mới, đời sống của nhân dân ngày càng đượccải thiện và nâng cao Nhu cầu về bia cũng có xu hướng tăng mạnh, bình quântrên 20% mét năm Năm 1991 sản lượng bia là 75 triệu lít, đến năm 1997 sảnlượng bia đạt 669 triệu lít (tăng gấp 9 lần so với năm 1991)

Cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp sản xuất bia thì nhu cầu vềnguyên liệu cũng ngày một tăng, đặc biệt là malt đại mạch Năm 1991 nhu cầu

về malt là 8.400 tấn, đến năm 1997 đã tăng lên 74,868 tấn Dự kiến đến năm

2005 nguyên liệu malt dùng cho sản xuất bia ở nước ta là 125.000 tấn Lượngngoại tệ hiện dùng để nhập nguyên liệu này tốn khoảng 20 - 30 triệu USD mộtnăm và ngày càng gia tăng Do vậy, việc giảm lượng malt đại mạch nhập ngoại

để tiết kiệm ngoại tệ, nâng cao hiệu quả kinh tế của các nhà máy bia đang là mộtvấn đề bức, xúc đáng được nhiều ngành quan tâm [8]

Những nghiên cứu trong lĩnh vực công nghệ sản xuất bia trong thời giangần đây đã chú trọng đến việc sử dụng các nguyên liệu có nguồn gốc khác nhau

để thay thế cho malt Hầu hết các nhà máy bia trong nước đã sử dụng nguyênliệu thay thế là gạo, đường Việc sử dụng đại mạch ở nước ta vẫn còn khá mới

mẻ do trước đây việc trồng đại mạch mới chỉ dừng lại ở mức độ nghiên cứu thửnghiệm Tuy nhiên, những công trình nghiên cứu đó đã cho thấy một số tỉnhmiền núi nước ta có khả năng trồng đại mạch và cho năng suất cao Nhưngmuốn sử dụng đại mạch nội để chế biến malt đòi hỏi phải có vốn đầu tư lớn đểxây dựng cơ sở hạ tầng, thiết bị, tuyển nhân công

Việc phát triển cây đại mạch và sử dụng nó làm nguyên liệu thay thếtrong công nghệ sản xuất bia không chỉ làm phong phú thêm nguồn nguyên liệutrong nước mà còn đem lại hiệu quả kinh tế to lớn cho các tỉnh miền núi: Tậndụng được quỹ đất trồng trọt, tạo công ăn việc làm và tăng thêm thu nhập cho

các đồng bào dân tộc góp phần hỗ trợ một cách thiết thực cho chương trình xoáđói, giảm nghèo của các tỉnh miền núi của chính phủ

Từ những lợi Ých trên, nhiệm vụ của bản khóa luận này là: "Nghiên cứu đặc tính của đại mạch trồng trong nước và sử dụng đại mạch làm nguyên liệu thay thế trong công nghệ sản xuất bia".

phần1: Tổng quan

1.1 GIỚI THIỆU VỀ ĐẠI MẠCH

1.1.1 Tình hình phát triển và sản lượng đại mạch trên thế giới và ở Việt Nam

Đại mạch thuần hoá ( Hordeum sativum - jessen) thuộc nhóm thực vật có hạt (Spermophyta), phân nhóm bí tử (Angiosopermae), lớp một lá mầm (Monocotyledonae), họ lúa mỳ (Gramineae).

Đại mạch là loại thực vật một năm Chúng được chia thành hai nhóm : đạimạch mùa xuân (gieo hạt vào mùa xuân , thu hoạch vào mùa thu) và đại mạchmùa đông (gieo hạt mùa đông , thu hoạch vào mùa hè) Cây đại mạch có thểsinh trưởng và phát triển bình thường trên đất phù sa kiềm thổ, trong điều kiệnkhí hậu khô, lạnh, lượng mưa thích hợp là 700 mm Chu kỳ sinh trưởng của đạimạch thường là 100 - 120 ngày Kết thúc quá trình này cây sẽ ra hoa và kết hạt.Cây đại mạch thường có ba hoa, dựa vào số hoa kết thành hạt mà người ta chiađại mạch thành hai loại : đại mạch hai hàng và đại mạch đa hàng

Đại mạch hai hàng có dấu hiệu đặc trưng là chúng chỉ có một hoa kếtthành hạt lúc đó bông đại mạch sẽ có hai hàng và hình dáng rất cân đối Loại đạimạch này được dùng chủ yếu trong công nghệ sản xuất bia

Đại mạch đa hàng bao gồm đại mạch bốn hàng và đại mạch sáu hàng,được dùng chủ yếu làm thức ăn cho gia sóc, gia cầm

Trên thế giới, sản lượng đại mạch hàng năm khoảng 200 triệu tấn/năm.Năm 1990 là 177,6 triệu tấn, năm 1993 là 169,5 triệu tấn, đến năm 1995 là 142,7triệu tấn Nó được dùng chủ yếu để chế biến thành malt sử dụng trong côngnghệ sản xuất bia và một phần làm thức ăn trong chăn nuôi Đại mạch đượctrồng chủ yếu ở các vùng có khí hậu ôn đới như châu Âu, Bắc Mỹ Ngày nay,với những tiến bộ của khoa học công nghệ, đại mạch đã được trồng ở một số

nước như Ên Độ, Trung Quốc, châu Phi, Thái Lan Năng suất trung bình trênthế giới khoảng 2,8 tấn/ha, một số vùng ở châu Âu, Bắc Mỹ có thể đạt tới 3 - 4tấn/ha {5,8}

Năng suất, chất lượng của đại mạch phụ thuộc rất nhiều vào giống, kỹthuật trồng trọt, chăm bón, điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng,

BẢNG 1.1 : SẢN LƯỢNG ĐẠI MẠCH TRÊN THẾ GIỚI NĂM 1996 [ 9 ]

Một số công trình nghiên cứu trồng thử giống lúa đại mạch nhập ngoại đạimạch của các viện như Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp (KHKTNN) ViệtNam, Viện Công nghệ sinh học (CNSH) - Trung tâm Khoa học và Công nghệQuốc gia , các kết quả trồng thử nghiệm ban đầu cho thấy :

 Một số tỉnh miền núi phía bắc Việt Nam như Cao Bằng, Lạng Sơn, LaiChâu, Sơn La (có các điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng phù hợp cho sù sinhtrưởng và phát triển của cây đại mạch), đều có khả năng trồng đại mạch vào

vụ đông từ tháng 10 đến tháng 4 Năng suất có thể đạt từ 1,5 - 3,5 tấn/ ha

 Một số tỉnh thuộc khu vực đồng bằng sông Hồng như Hà Nam, Hải Dương,Ninh Bình cũng có điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của cây đại mạch.Đây là vùng có tiềm năng lớn, tuy nhiên cho đến nay ta vẫn chưa chọn đượcgiống đại mạch thích hợp cho vùng này Mặt khác, do không cạnh tranh đượcvới cây lúa nên hầu như các hướng nghiên cứu Ýt tập trung vào vùng này

 Ở một số huyện của các tỉnh vùng Tây Nguyên đại mạch cũng phát triển tốttrong vụ đông từ tháng 10 đến tháng 4 Ở huyện Đức Trọng, tỉnh Lâm Đồnglúa mỳ và đại mạch có thể trồng được ba vụ một năm Do không cạnh tranhđược về hiệu quả kinh tế với cây chè, cà phê, cao su, nên các vùng nàykhông thích hợp để triển khai trồng đại trà đại mạch

Tiềm năng về quỹ đất có điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng phù hợp chotrồng cây đại mạch ở nước ta là rất lớn : đồng bằng phía bắc khoảng 600.000 ha,các tỉnh miền núi trung du khoảng 140.000 ha

Trong số các tỉnh đã được chọn và trồng thử cây đại mạch thì tỉnh CaoBằng là một trong những tỉnh có đủ các điều kiện đáp ứng cho việc trồng thửcây đại mạch Năm 1991, tỉnh đã kết hợp với trung tâm mì, mạch của ViệnKHKTNN Việt Nam nghiên cứu trồng thử cây đại mạch vụ đông xuân 1991 -

1992 Kết quả cho thấy, các điều kiện khí hậu, đất đai của tỉnh Cao Bằng hoàntoàn thích hợp cho sù sinh trưởng và kết hạt của cây đại mạch Từ 94 giống đạimạch tuyển chọn của Trung tâm giống cây trồng Việt - Nga mang khảo nghiệm,

đã chọn được bảy giống đại mạch có năng suất cao, khả năng chống chịu sâubệnh tốt và phù hợp với điều kiện khí hậu ở Cao Bằng Năm 1998 tỉnh lại kết

hợp với Viện KHKTNN Việt Nam tiếp tục trồng thử nghiệm trên 20 giống Kếtquả khảo nghiệm đã chọn được 10 giống có chất lượng cao nhất đạt sản lượng 3

- 4

tấn/ha, có khả năng chống chịu sâu bệnh tốt Năm 1999, tỉnh Cao bằng đã ký kếthợp đồng với tỉnh Vân Nam, Trung Quốc, chuyển một số giống đại mạch sangtrồng ở Cao Bằng, kết quả cho thấy có bốn giống có năng suất cao ( từ 3 - 4 tấn/ha), có chất lượng tốt, có khả năng chống chịu sâu bệnh cao, thời gian sinhtrưởng ngắn, phù hợp để phát triển trên diện rộng tại Cao Bằng [ 8]

Việc phát triển cây đại mạch tại các tỉnh miền núi và sử dụng nó trongcông nghệ sản xuất bia sẽ tận dụng được quỹ đất trồng trọt Sử dụng được laođộng nhàn rỗi, tạo thêm công ăn việc làm cho đồng bào các dân tộc Tăngthêm thu nhập cho người lao động, góp phần hỗ trợ thiết thực cho chươngtrình xoá đói, giảm nghèo của các tỉnh miền núi Đồng thời cũng mở ra mộthướng phát triển mới cho ngành công nghệ sản xuất bia, tiến tới sử dụng cácnguyên liệu trong nước thay thế dần nguồn nguyên liệu nhập từ nước ngoài

1.1.2 Cấu tạo của hạt đại mạch

Hạt đại mạch được cấu tạo từ ba bộ phận chính là vỏ, phôi và nội nhũ.Tuỳ thuộc vào giai đoạn phát triển và chức năng từng phần của hạt mà các bộphận đó có thành phần hoá học khác nhau

Vá

Vỏ là bộ phận có chức năng bảo vệ phôi và nội nhũ khỏi bị tác động cơhọc, hoá lý của môi trường Trọng lượng của vỏ chiếm từ 10 - 13 % trọng lượngcủa hạt Vỏ đại mạch thường có ba lớp : lớp vỏ trấu, lớp vỏ quả và lớp vỏ hạt

Thành phần hoá học của vỏ chủ yếu là cenluloza, hemicelluloza và lignin Vỏchiếm một tỷ lệ khá lớn trong hạt nhưng không có giá trị dinh dưỡng Trongcông nghệ sản xuất bia, vỏ có tác dụng hai mặt Một mặt trong vỏ có chứa cácchất màu và chất đắng, chúng sẽ làm giảm chất lượng của bia khi tan vào dịchđường Mặt khác lớp vỏ đóng vai trò như một "máy lọc thiên nhiên" trong quátrình tách bã khỏi khối cháo

Nội nhũ

Nội nhũ là phần lớn nhất đồng thời cũng là phần giá trị nhất của hạt Cấutrúc của nội nhũ gồm các tế bào lớn có thành mỏng chứa đầy các hạt tinh bột,một Ýt protein, celluloza, chất béo, tro và đường Ngoài cùng của nội nhũ, nơitiếp giáp với lớp vỏ hạt là lớp alơron Ở đại mạch hai hàng, lớp alơron gồm hailớp tế bào hình lăng kính, có thành dày, còn ở đại mạch đa hàng thì số lớp tế bàonhiều hơn Lớp alơron rất giàu protein, chất béo, đường, pentozan, vitamin vàchất tro Nội nhũ là nơi tập trung chất dinh dưỡng của toàn hạt và là nguồn cungcấp chủ yếu chất hoà tan cho dịch đường

Phôi

Phôi là phần sống của hạt, trọng lượng của phôi chiếm khoảng 2,5 - 5 %trọng lượng của hạt Phôi nằm ở gần đế của hạt, bao gồm phôi lá, phôi thân vàphôi rễ Tiếp giáp giữa phôi và nội nhũ là một lớp tế bào gọi là lớp ngù Lớp ngùnày đóng vai trò như một màng bán thấm, chỉ cho các chất hoà tan từ nội nhũ đivào phôi và nước từ phôi đi vào nội nhũ Trong phôi có chứa khá nhiều các chấtding dưỡng dễ chuyển hoá như protein, gluxit hoà tan, chất béo , và là nơi tậptrung hầu hết các enzym có trong hạt Phôi chiếm một tỷ lệ không đáng kể sovới trọng lượng của hạt Trong công nghệ sản xuất bia, khi dùng làm nguyên

liệu thay thế, giá trị dinh dưỡng của phôi hầu như là không đáng kể mà vai tròquan trọng của nó là nơi cung cấp và hoạt hoá các enzym trong quá trình sảnxuất malt.

1.1.3 Thành phần hoá học của hạt đại mạch

Thành phần hoá học của đại mạch phụ thuộc rất nhiều vào giống, kỹ thuậttrồng trọt, chăm bón, điều kiện khí hậu

B NG 1.2 : THÀNH PH N HOÁ H C C A ẢNG 1.2 : THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA ĐẠI MẠCH [1] ẦN HOÁ HỌC CỦA ĐẠI MẠCH [1] ỌC CỦA ĐẠI MẠCH [1] ỦA ĐẠI MẠCH [1] ĐẠI MẠCH [1] I M CH [1] ẠI MẠCH [1]

- Tinh bét

Trong hạt đại mạch tinh bột là thành phần chủ yếu Nó chiếm tới 63 65% hàm lượng chất khô của hạt Trong công nghệ sản xuất bia, nó có ý nghĩarất quan trọng, là nguồn cung cấp chất tan chủ yếu cho dịch đường.

-Tinh bột đại mạch được phân bố chủ yếu ở nội nhũ và một phần ở phôi

Nó tồn tại chủ yếu dưới dạng các hạt hình cầu hoặc hình ôvan hoặc hình que, cókích thước từ 20 - 35 m hoặc 2 - 10 m Tinh bột là một phức hợp của amyloza

và amylopectin Trong tinh bột đại mạch, amyloza chiếm 17 - 24 %, cònamylopectin chiếm 76 - 83 % Hai cấu tử này khác nhau về cấu trúc phân tử vàtính chất hoá lý Các chỉ số lý học của hạt tinh bột đại mạch: Tỷ trọng 1,5 - 1,6;nhiệt lượng riêng 0,27 kcal/kg.0C; dễ kết lắng trong nước; quay mặt phẳng phâncực sang phải 201,5 - 204,30 Tinh bột đại mạch không tan trong nước lạnh vàcác dung môi hữu cơ trung tính Nhiệt độ hồ hoá của nó trong khoảng 61 - 64 Ctuỳ thuộc chủng giống đại mạch Dưới tác dụng của các axit mạnh hoặc enzymcác mối liên kết glucozid bị phá vỡ, tinh bột bị thuỷ phân thành maltoza, dextrin,một lượng nhỏ glucoza và một số oligosaccharid

- Celluloza

Celluloza của hạt đại mạch được phân bố chủ yếu ở lớp vỏ trấu và chiếmkhoảng 20% chất khô của vỏ Phân tử celluloza bao gồm 2.000 - 10.000 gốcglucoza sắp xếp thành mạch dài, xoắn lại thành từng chùm Celluloza không tantrong nước nóng và hầu như không thay đổi về thành phần và cấu trúc hoá họctrong suốt quá trình sản xuất malt và bia

Trong công nghệ sản xuất bia, celluloza không có giá trị về mặt dinhdưỡng nhưng nó đóng vai trò quan trọng trong quá trình lọc dịch đường

- Hemicelluloza

Hemicelluloza là thành phần chủ yếu tạo nên thành tế bào Nó là một phức

hệ bao gồm pentozan, hexozan và axit uronic Dưới tác dụng xúc tác của enzymsitaza, hemicelluloza bị thuỷ phân thành hexoza (galactoza, manoza) và pentoza(arabioza, xilôza) Tất cả các đường đơn này hoà tan bền vững vào dịch đường vàgóp phần tạo thành chất chiết cung cấp chất dinh dưỡng cho nấm men

Các hợp chất chứa nitơ

Các hợp chất chứa nitơ trong hạt đại mạch tuy chiếm tỷ lệ thấp (8 - 11 %)nhưng lại đóng một vai trò rất quan trọng trong công nghệ sản xuất bia Vì ởmột chừng mực nào đó, chúng quyết định chất lượng của sản phẩm cuối cùng.Phần lớn các hợp chất này tồn tại dưới dạng cao phân tử gọi là protit, còn mộtphần rất nhỏ tồn tại dưới dạng thấp phân tử có tính chất khác với nhóm cao phân

tử gọi là nhóm hợp chất chứa nitơ phi protit

- Protit

Protit là chỉ số quan trọng thứ hai (sau tinh bột ) để đánh giá đó có đủ tiêuchuẩn để sản xuất bia hay không Nếu hàm lượng cao quá (> 14% chất khô), bia

dễ bị đục, rất khó bảo quản Ngược lại nếu hàm lượng quá thấp, không cung cấp

đủ nitơ cho nấm men hoạt động, quá trình lên men sẽ không triệt để, bia kémbọt, vị kém đậm đà và kéo theo nhiều chỉ tiêu khác làm ảnh hưởng tới chấtlượng bia thành phẩm Hàm lượng protit tốt nhất cho mục đích sản xuất bia là 8

- 10%

Trong hạt đại mạch protit được phân bố chủ yếu ở lớp alơron và một phầnrất nhỏ ở lớp tế bào bao quanh nội nhũ Protit được chia thành hai nhóm protein

và proteid

Protein là nhóm protit đơn giản bao gồm albumin, globulin, hodein vàglutein Trong quá trình sản xuất bia thì chỉ có albumin, globulin và một phầnrất nhỏ hodein hoà tan vào dịch đường và tồn tại trong bia Protein có chứa đầy

đủ các axitamin không thay thế ( trừ tryptophan)

Proteid là nhóm protit phức tạp Nó là những họp chất được tạo thành từmột phân tử có bản chất protein và một phân tử có bản chất phi protein Đại diệncủa nhóm này là nucleoproteid, lipoproteid, glucoproteid và phosphoproteid.Proteid là thành phần khó hoà tan, gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng của bianên cần phải loại bỏ tối đa cấu tử này ra khỏi dịch đường

- Các hợp chất chứa nitơ phi protit

Các đại diện tiêu biểu của nhóm này là : albumoza, pepton, peptid,polypeptid và axitamin

Albumoza và pepton có vai trò rất lớn trong việc tạo và giữ bọt, đồng thờilàm tăng thêm vị đậm đà của bia Tuy nhiên nếu có hàm lượng quá cao, chúng

sẽ làm giảm độ bền keo và gây đục cho bia

Peptit dễ dàng hoà tan vào dịch đường để tạo thành dung dịch bền vững

và tồn tại trong bia như là một trong những thành phần dinh dưỡng

Axit amin tồn tại trong đại mạch với một lượng không nhiều khoảng 0,1%

so với lượng chất khô của hạt Tuy chiếm một tỷ lệ rất nhỏ nhưng vai trò củaaxit amin trong công nghệ sản xuất bia rất lớn, nó là nguồn cung cấp nitơ chonấm men, là tác nhân tạo melanoit và tồn tại trong bia như một hợp phần dinhdưỡng quan trọng

Các hợp chất không chứa nitơ

Các hợp chất không chứa nitơ bao gồm: polyphenol, chất đắng, fitin, axithữu cơ, vitamin và chất khoáng.

- Polyphenol và chất đắng

Polyphenol trong hạt đại mạch tập trung chủ yếu ở lớp vỏ Phần lớnnhững hợp chất polyphenol hoà tan và tồn tại trong bia đều là những dẫn xuấtcủa catechin Trong sản xuất bia, những chất này dễ dàng kết hợp với protit caophân tử để tạo thành phức chất dễ kết lắng làm tăng độ bền keo của sản phẩm.Mặt khác, sự hoà tan của polyphenol vào dịch đường lại là nhân tố làm xấu đihương và vị của bia

Chất chát và chất đắng trong hạt đại mạch thuộc nhóm lipoid là nguyênnhân gây ra vị đắng và vị chát khó chịu cho bia

- Phitin

Phitin là muối đồng thời của canxi và magiê với axit inozitphosphoric

C6H6O6(H2PO3)6 Chúng tập trung chủ yếu ở vỏ và chiếm đến 0,9% chất khôcủa vỏ Khi bị thuỷ phân chúng sẽ tạo thành inozit C6H6(OH)6 và axitphosphoric, cung cấp phospho cho nấm men, đồng thời làm tăng thêm độ chuatác dụng của dịch cháo ở giai đoạn đường hoá , nâng cao hiệu suất thuỷ phân

- Vitamin và chất khoáng

Trong hạt đại mạch chất khoáng tập trung nhiều nhất ở phôi là phosphosau đó là Si, K, Ca, Na các chất khoáng đóng vai trò quan trọng trong quátrình sản xuất malt và bia Đặc biệt là nguyên tố phospho vì nó đóng vai trò chủyếu trong việc hình thành hệ thống đệm của dịch đường

Đại mạch chứa các loại vitamin : B1, B2, B6, C, PP, tiền vitamin A, E, axitpantotenic, biotin Phần lớn chúng tập chung ở phôi, vỏ hạt, và lớp alơron vớihàm lượng rất thấp

Chất béo

Hàm lượng chất béo trong hạt đại mạch dao động trong khoảng 2 - 3% sovới trọng lượng chất khô của hạt Chúng tập trung chủ yếu ở phôi và lớp alơron.Chất béo có màu vàng nhạt hoăc màu cà phê, có mùi thơm nhẹ, dễ chịu Thànhphần chủ yếu của các loại dầu béo bậc cao Chất béo tồn tại trong bia sẽ làmgiảm độ bền keo của bia thành phẩm

Hệ enzym trong đại mạch

Trong hạt đại mạch có chứa một lượng enzym khá phong phú như :amylaza, proteaza, catalaza, sitaza, lipaza Proteaza tập chung chủ yếu ở phôi,catalaza có trong nội nhũ, amylaza tập trung chủ yếu ở lớp ngù Tuy nhiên, phầnlớn các enzym này ở trạng thái liên kết và không hoạt động

1.2 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA CÓ SỬ DỤNG NGUYÊN LIỆU THAY THẾ

1.2.1 Ứng dụng của chế phẩm enzym trong công nghệ sản xuất bia

Sau chiến tranh thế giới lần thứ hai, sản lượng đại mạch trên thế giới bịthiếu hụt trầm trọng Do vậy, các công trình nghiên cứu sử dụng nguyên liệuthay thế nhằm giảm bớt lượng malt trong sản xuất bia đã đươc chú trọng, việcnghiên cứu tìm ra chế phẩm enzym từ vi sinh vật và ứng dụng vào sản xuất đãtạo ra bước ngoặt lớn trong ngành sản xuất bia

Trong sản xuất bia theo phương pháp truyền thống, các hệ enzym thuỷphân quan trọng có trong malt được tạo ra trong quá trình sản xuất malt (quátrình nảy mầm của hạt đại mạch ) Tuy nhiên quá trình này cũng làm tiêu hao

một phần tinh bột của hạt (trung bình khoảng 12% chất khô của hạt) Khi thaythế malt bằng chế phẩm enzym vi sinh vật sẽ làm giảm tổn thất tinh bột và tiếtkiệm được loại hạt giống có giá trị cao, khả năng nảy mầm rất lớn (96 %) đểdùng cho nông nghiệp Mặt khác, việc sử dụng các chế phẩm enzym vi sinh vậttrong công nghệ sản xuất bia cho phép ta có thể gia tăng thêm tỷ lệ nguyên liệuthay thế mà vẫn đảm bảo được chất lượng của bia.

Những enzym có nguồn gốc khác nhau dùng để thay thế cho enzym củamalt cần có hoạt lực cao và đặc hiệu, không chứa độc tố và vi sinh vật có hại,thích ứng với các quá trình sản xuất bia

Trong phạm vi khoá luận, em xin giới thiệu một số chế phẩm enzym chủ yếucủa hãng NOVO Industry - Đan Mạch đã và đang được ứng dụng phổ biến chocông nghệ sản xuất bia

Giới thiệu về Termamyl 120L [17]

Termamyl 120L là chế phẩm dạng nước có chứa  - amylaza chịu nhiệt

được sản xuất từ vi khuẩn Bacillus licheniformis Enzym này là một endo

-amylaza, thuỷ phân mối liên kết 1,4 -  - glucozit trong phân tử amyloza,amylopectin làm tinh bét nhanh chóng bị phân giải thành dextrin vàoligosaccharid tan trong nước

Termamyl dễ tan trong nước ở mọi nồng độ trong điều kiện thường dùng,không độc và không có vi sinh vật gây bệnh

Termamyl hoạt động tối ưu trong điều kiện nhiệt độ là 90C, pH trungtính (pH = 6) Nó có thể hoạt động ổn định ở nhiệt độ 95 - 105C nếu bổ xungvào dịch 50 - 70 ppm ion Ca2+ Termamyl sẽ bị vô hoạt khi xử lý nhiệt độ ở pHthấp (3,5 - 4,5) Nếu được bảo quản ở 5C thì hoạt tính của nó có thể duy trì tốithiểu một năm

Trong sản xuất bia, Termamyl được dùng để trợ giúp cho quá trình dịchhoá được dễ dàng Do độ ổn định nhiệt cao nên quy trình nấu được đơn giảnhơn Termamyl thường được sử dụng với tỉ lệ 0,05 - 0,1 % khối lượng nguyênliệu thay thế.

Giới thiệu về Fungamyl 800L [11]

Fungamyl 800L ( thực chất là 1,4 -  - D - glucan glucano - hydrolaza) làchế phẩm dạng nước có chứa  - amylaza, được thu nhận từ giống nấm mốc

Aspergillus oryzae Enym này thuỷ phân mối liên kết  - 1,4 glucozid trong

amyloza, amylopectin hoặc trong phân tử dextrin, oligosaccharid tạo thành mộtlượng lớn đường maltoza

Fungamyl hoàn toàn tan trong nước và an toàn nếu sử dụng theo đúnghướng dẫn Điều kiện hoạt động tối ưu của nó là ở nhiệt độ 55C, pH = 5, bị vôhoạt khi xử lý ở nhiệt độ 70C trong 15 phót Fungamyl nếu được bảo quản ở5C thì hoạt tính của nó sẽ được duy trì Ýt nhất là một năm

Trong sản xuất bia, Fungamyl được bổ sung vào trong quá trình nấu hoặctrong quá trình lên men để tăng khả năng đường hoá và khả năng lên men củadịch đường Fungamyl thường được sử dụng với tỷ lệ 0,02 - 0,05 % so với tổngnguyên liệu tuỳ theo yêu cầu sử dụng

Giới thiệu về Neutrase 0,5L [14]

Neutrase 0,5L là một chế phẩm proteaza trung tính có chứa ion Zn2+, được

thu nhận từ dịch nuôi cấy vi khuẩn Bacillus subtilic (cũng được ổn định bằng

ion Ca2+) Nó phân cắt protein thành peptid hoà tan và axit amin

Neutrase 0,5L không cháy và hoàn toàn tan trong nước Nó hoạt động tối

ưu ở nhiệt độ 45 - 55C, pH = 5,5 - 6,5, bị vô hoạt khi xử lý ở nhiệt độ 55C

trong 2 phút Nếu được bảo quản ở 5C thì hoạt tính của Neutrase sẽ được duytrì Ýt nhất là một năm.

Trong sản xuất bia, Neutrase được dùng để hỗ trợ các proteaza có trongmalt để thuỷ phân các protit có trong nguyên liệu nấu chưa nảy mầm như gạo,ngô, đại mạch Neutrase không bị ức chế bởi các chất ức chế proteaza có trongmalt Với pH của malt , nó có thể hoạt động ở nhiệt độ 50 - 550C Neutrase 0,5Lthường được dùng với tỷ lệ 0,3 - 0,7 kg / tấn nguyên liệu

Giới thiệu về Ceremix 2XL [10]

Ceremix 2XL là chế phẩm enzym tổng hợp dạng nước có hoạt tính  amylaza (80KNU/g), - glucanaza (300BGU/g) và proteaza (0,33AU/g) ,được thu nhận bằng cách pha trộn các enzym tiêu chuẩn được tạo ra từ những

-quá trình lên men riêng rẽ vi khuẩn Bacillus subtilic.

Các enzym thành phần của Ceremix hoàn toàn tan trong nước Ceremixhoạt động tối ưu trong khoảng 65 - 700C và pH = 5 - 7 Nếu được bảo quản ở5C thì hoạt tính của Ceremix sẽ được duy trì tối thiểu là một năm

Trong sản xuất bia, Ceremix được sử dụng khi thay thế một phần maltbằng đại mạch với liều lượng thường dùng là 1 - 1,5 kg / tấn đại mạch

Giới thiệu về Ultraflo L [18]

Ultraflo L là một chế phẩm enzim có hoạt tính  - glucanaza chịu nhiệt vàmột phần hoạt tính pentozanaza, cenlulaza, xylanaza, arabanaza Nó thuỷ phâncác chất gôm có trong malt và đại mạch thành oligosaccharid có từ 3 - 5 gốc

Glucoza Nó được thu nhận từ sự lên men nấm mốc Penicillium emersonii.

Ultraflo hoàn toàn tan trong nước, điều kiện hoạt động tối ưu của Ultraflo

là ở nhiệt độ 55 - 70C, pH = 5 - 7 (có thể hoạt động trên 750C)

Trong sản xuất bia, Ultraflo được dùng để phân giải các chất gôm cótrong nguyên liệu, làm giảm độ nhớt của dịch đường, hỗ trợ cho quá trình lọcdịch đường và bia được dễ dàng hơn Nó nhanh chóng bị vô hoạt trong quá trìnhđun sôi dịch đường Ultraflo thường được dùng với liều lượng là 0,2 - 0,5 lít/tấnnguyên liệu.

1.2.2 Công nghệ nấu bia có sử dụng nguyên liệu thay thế

1.2.2.1 Tình hình sử dụng nguyên liệu thay thế trên thế giới và triển vọng ở Việt Nam

Tới giữa thế kỷ XIX, nguyên liệu chính sử dụng trong sản xuất bia làmalt đại mạch, hoa houblon và nấm men Bia được tạo ra có hương thơm dễchịu của malt và hoa houblon, có mầu vàng sáng

Tuy nhiên, quá trình sản xuất malt đòi hỏi phải có vốn đầu tư lớn và tổn thấtchất khô tương đối lớn Từ năm 1880, trên thế giới đã tiến hành nghiên cứu ,

sử dụng các loại ngũ cốc chưa nảy mầm để thay thế một phần malt đại mạchtrong sản xuất bia ĐÕn nay, việc sử dụng các loại ngũ cốc này đã trở lên rấtphổ biến và đóng góp 10 - 25% tổng sản lượng bia

Một số nước đã sử dụng nguyên liệu thay thế trong sản xuất bia với tỷ lệ caonhư ở Mỹ dùng gạo 16 % cùng với hỗn hợp ngô 33 %, ở Anh dùng 20 - 25 %, ởNhật dùng 40 - 50 %, ở Óc dùng 30 - 40 % [12]

Do việc đánh thuế chủ yếu đánh vào bia sản xuất từ hạt nảy mầm, nênmột số nước ở châu Âu và châu Phi đã sử dụng nguyên liệu thay thế nhằm giảm

tỷ lệ malt đưa vào sản xuất Sau chiến tranh thế giới lần thứ hai, do thiếu hụtmalt trầm trọng nên tất cả các châu lục đều phải sử dụng các nguồn nguyên liệuthay thế khác nhau như ngô, gạo, đại mạch, tiểu mạch, kê, bo bo, các loại

đường, siro Những nguyên liệu này khác nhau về thành phần hoá học và đặctính cơ lý Do đó việc sử dụng các nguyên liệu thay thế khác nhau sẽ làm thayđổi đặc tính công nghệ và thành phần dịch đường, tạo cho bia có hương vị mới

Ngoài ra, theo các nghiên cứu cho thÊy malt sản xuất từ đại mạch trên đất

Mỹ có hàm lượng nitơ cao hơn malt ở châu Âu Vì có hàm lượng nitơ cao nên khi

sử dụng 100 % malt trong sản xuất bia sẽ dẫn đến hiện tượng bia sẽ không bền vềtính chất vật lý Để khắc phục hiện tượng này người ta đã nghiên cứu sử dụng một

số loại ngũ cốc có hàm lượng protein hoà tan Ýt như gạo, ngô để thay thế mộtphần malt làm tăng độ bền vững của bia trong bảo quản Trong malt còn có hoạtlực diastatic cao có khả năng chuyển hoá một lượng tinh bột lớn hơn so với lượngtinh bột có trong bản thân malt nên có thể sử dụng thêm nguyên liệu khác có chứatinh bột để tăng hiệu suất thu hồi, giảm giá thành sản phẩm [7]

Ở Việt Nam, cùng với sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghệ sảnxuất bia thì nhu cầu về nguyên liệu, đặc biệt là malt đại mạch cũng rất lớn Hàngnăm chúng ta phải nhập hàng ngàn tấn malt (năm 1991 là 8.400 tấn, năm 1997 là74.868 tấn ) từ các nước như Pháp, Canada, Óc với chi phí hàng chục triệuUSD Do vậy, xu hướng giảm bớt lượng malt đưa vào sản xuất tiết kiệm ngoại

tệ, nâng cao hiệu suất của các nhà máy bia là một vấn đề đã và đang được cácnhà công nghệ lưu tâm nghiên cứu và từng bước đưa vào triển khai sản xuất.Hầu hết các nhà máy bia trong nước đều đã sử dụng các nguyên liệu sẵn có nhưgạo, ngô, đường kính để làm nguyên liệu thay thế trong sản xuất bia nhằmgiảm bớt những chi phí do phải nhập nguyên liệu và hạ gía thành sản phẩm

1.2.2.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nấu và đường hoá

Quá trình nấu - đường hoá thực chất là quá trình thuỷ phân do tác dụngcủa hệ enzim có trong malt hoặc nguồn enzim thương phẩm bổ xung từ bên

ngoài nhằm chuyển hoá các thành phần thành chính của malt và nguyên liệuthay thế (như tinh bét, protein, ) thành các chất hòa tan trong nước nhằm thuđược dịch đường có thành phần mong muốn để đảm bảo chất lượng bia sau nàynhờ chế độ nhiệt độ thích hợp Hiệu suất của quá trình thuỷ phân bằng enzymphụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, trong đó quan trọng nhất là nhiệt độ, pH, nồng

độ cơ chất (tinh bét, protein, ), nồng độ và hoạt độ enzim,

- Ảnh hưởng của nhiệt độ

Nhiệt độ thuỷ phân là yếu tố quyết định cường độ và chiều hướng của quátrình enzim Trong khoảng có ý nghĩa công nghệ, vận tốc của phản ứng thuỷphân dưới tác dụng của enzim tăng cùng với sự tăng của nhiệt độ và đạt giá trịcực đại ở điều kiện nhiệt độ tối ưu Nhiệt độ tối ưu không phải cố định mà nóphụ thuộc tương hỗ vào rất nhiều yếu tố khác như pH, nồng độ chất kìm hãm,nồng độ cơ chất, Ở điều kiện đường hoá trong sản xuất bia, nhiệt độ tối ưu củacác enzym thường có sự sai khác với nhiệt độ tối ưu ở môi trường thuần khiết.Điều chỉnh nhiệt độ khối dịch đường hoá, để điều hòa phản ứng là giải pháp hữuhiệu nhất để định hướng tiến triển của quá trình enzym, tạo ra tỷ lệ tương quangiữa các pha sản phẩm như mong muốn khi tiến hành đường hoá Đáng chú ý làkhi đạt đến nhiệt độ tối ưu cần phải duy trì nhiệt độ đó một thời gian để enzymthực hiện quá trình xúc tác thuỷ phân một cách triệt để

Sự thuỷ phân tinh bét trong dịch đường hoá xảy ra dưới tác dụng của 2 enzim 

- và  - amylaza mà nhiệt độ tối ưu của  - amylaza là 750C và  - amylaza là

650C Do đó, có thể dùng nhiệt độ để điều chỉnh tỷ lệ đường lên men và đườngkhông lên men Maltoza được tạo thành nhiều nhất ở 60 - 650C, còn ở điều kiện

70 - 750C chủ yếu là dextrin

Trong quá trình nấu, khoảng 28 - 40% lượng protein có trong malt được chuyểnsang dạng hoà tan đi vào thành phần của dịch đường Quá trình thuỷ phânprotein diễn ra trong khoảng nhiệt độ 40 - 700C, nhưng tốt nhất là ở 45 - 550C.Mức độ thuỷ phân protein ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền hoá lý của bia Bia sẽđược ổn định khi giảm hàm lượng protein cao phân tử bằng cách kết tủa , hấpphụ hay thuỷ phân bằng enzim proteaza.

- Ảnh hưởng của pH

pH cũng là một trong những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thuỷ phânbằng enzym Các hệ enzym khác nhau có vùng pH tối ưu khác nhau:

+  - amylaza : pH = 5,7+  - amylaza : pH = 4,8 - 5+ Proteaza : pH = 5,2 - 6Trong quá trình nấu, pH giảm dần pH bình thường của dịch đường hoá là5,7 - 5,8 Trong điều kiện nhiệt độ cao, các chất điện ly phân ly mạnh hơn do đóion H+ tăng lên dẫn đến pH giảm Ở 500C độ chênh lệch pH là 0,2; còn ở 700C là0,3 so với điều kiện nhiệt độ bình thường

Vùng pH tối ưu cho các enzim có trong malt hoạt động phần lớn nghiêng vềvùng axit ở những điều kiện cần thiết, để điều chỉnh pH người ta có thể điềuchỉnh trực tiếp bằng cách thay đổi thành phần hoá học của nước, hoặc có thểdùng axit lactic, H3 PO 4 , để điều chỉnh pH

- Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất

Ở nhiệt độ thường, kết quả phản ứng thuỷ phân phụ thuộc vào nồng độ cơ chất,enzim và các sản phẩm tạo thành Ở nhiệt độ cao, enzim trong dịch cháo loãngthường bị ức chế mạnh hơn so với dịch cháo đặc Theo Oparin, đường và pepton

có tác dụng ức chế quá trình kết tủa protein ở nhiệt độ cao, do vậy các sản phẩmthuỷ phân có trong dịch đường là những chất bảo vệ tốt nhất cho các enzim.Nồng độ dịch đường ảnh hưởng đến số lượng và chất lượng các chất hoà tanđược tạo thành do tác dụng của enzim amylaza Nhìn chung nếu dịch đườngcàng loãng, lượng đường tạo ra càng nhiều, đặc biệt là nhóm đường thấp phân

tử, có khả năng lên men được Tuy nhiên tương quan đó không phải là tỷ lệthuận Nói cách khác, nếu tỷ lệ nguyên liệu và nước giảm thì hoạt động enzim sẽmạnh hơn Khi đường hoá dịch cháo đặc, lượng đường maltoza thu được sẽnhiều hơn với dịch cháo loãng Nguyên nhân của hiện tượng này là ở dịch cháođặc, độ bền của  - amylaza cao hơn và do nồng độ cơ chất cao nên thời gianđường hoá kéo dài - điều này rất phù hợp cho  - amylaza vì tốc độ phân cắt tinhbột của chúng rất chậm

Hoạt lực của hệ enzim proteaza tăng lên khi nồng độ dịch nấu tăng Trong dungdịch có nồng độ cao, nồng độ ion H+ tăng lên tạo điều kiện cho hệ enzimproteaza hoạt động Khi nồng độ cơ chất tăng, dịch đường thu được sẽ chứanhiều đạm formol hơn so với trường hợp khác Nồng độ cơ chất là yếu tố chiphối khá mạnh đến tỷ lệ các cấu tử sản phẩm tạo thành từ sự thuỷ phân protein,

mà quan trọng nhất là tỷ số giữa pha thấp phân tử và pha có phân tử lượng trungbình

Như vậy, tỷ lệ nguyên liệu và nước là một trong những yếu tố quan trọng, ảnhhưởng trực tiếp đến chất lượng dịch nấu và hiệu suất thu hồi Thực tế cho thấydịch lọc đầu tiên có nồng độ chất khô ban đầu trong khoảng 14 - 16% là tốt nhất

- Một số yếu tố ảnh hưởng khác

Trong thực tế, tuỳ thuộc vào chất lượng malt,thành phần nguyên liệu thaythế, có thể dùng các biện pháp đun sôi 1 lần hoặc nhiều lần, hoặc dùng biện

pháp nẫu chín tinh bét trong nguyên liệu thay thế (Ví dụ: gạo, ngô, ) Việc chọnchế độ nấu - đường hoá quyết định chất lượng dịch đường hoá cũng như biathành phẩm

Khi tăng lượng nguyên liệu thay thế, nồng độ enzim trong malt giảm, chất lượngdịch thuỷ phân giảm làm ảnh hưởng đến thành phần dịch đường và chất lượngbia thành phẩm Bên cạnh việc bổ xung enzim thương phẩm để tác dụng lên cơchất một cách hiệu quả hơn, việc chọn chế độ nấu - đường hoá (trong đó có cácyếu tố nhiệt độ, thời gian "nghỉ", pH, ) có ý nghĩa đặc biệt quan trọng

PHẦN 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 NGUYÊN LIỆU

- Malt đại mạch của Australia;

- Gạo CR 203 mua ngoài thị trường;

- Đại mạch B3 trồng tại Cao Bằng;

- Các chế phẩm enzym của hãng Novo Industry - Đan Mạch : TERMAMYL 120L, FUNGAMYL 800L, NEUTRASE 0,5L, CEREMIX 2XL, ULTRAFLO L

- Hoa houblon dạng viên;

Chủng nấm men Saccharomyces carlbergensis lấy tại Xưởng thực nghiệm

-Viện nghiên cứu Rượu - Bia - NGK

2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.3.1 Phân tích nguyên liệu hạt

- Phương pháp xác định độ Èm của hạt.

Cân 20g hạt hoặc 5g bét cho vào hộp nhôm có nắp đã biết trước trọnglượng, sấy ở nhiệt độ 1050C và sấy đến trọng lượng không đổi Lần sấy và cânđầu cách nhau 60 phút, các lần tiếp theo cứ sau 30 phót Trong trường hợp ởlần sấy sau, trọng lượng hộp nhôm lại lớn hơn ở lần trước, ta dùng kết quả ở thờiđiểm mà trọng lượng hộp chứa bột bắt đầu tăng Nếu sai số giữa hai lần cânliên tiếp không quá 0,001g thì kết thúc việc sấy

Độ Èm của hạt được tính theo công thức :

(%) 100

x c a

b a W





W: Độ Èm của hạt (%)

a: Trọng lượng hộp nhôm và nguyên liệu trước khi sấy (g)

b : Trọng lượng hộp nhôm và nguyên liệu sau sấy (g)

c: Trọng lượng hộp nhôm (g)

- Xác định trọng lượng riêng của hạt

Trọng lượng riêng của hạt đặc trưng về độ chắc, mập, độ chín của hạt.Trọng lượng riêng của hạt còn phụ thuộc vào thành phần tính chất hoá học cấutạo của hạt

Cách tiến hành : tiến hành đếm 1000 hạt và cân rồi ghi lại kết qủa, mỗilần thí nghiệm làm 2 mẫu Lấy kết quả trung bình giữa các mẫu

Hoà tan trong 200 ml nước đã có 4 giọt H2SO4 đặc (2)

- (NH4)6Mo7O4.4H2O (Amonium molybdate) 12,5 g hoà tan riêng trong 12,5

ml nước, sau đó thêm 10,5 ml H2SO4 đặc

Na2HAsO4.7H2O (Sodium arsenate heptahydrate) 1,5 g hoà tan riêng trong12,5 ml nước, sau đó cho từ từ vào dung dịch Amonium molybdate trên vàkhuấy liên tục Định mức dung dịch thành 250 ml và để ở 37C qua đêm(3)

- Lấy 25 ml dung dịch (1) + 1 ml dung dịch (2)  dung dịch (4)

 Phương pháp

- Cho 1 ml dung dịch cần phân tích thêm vào 1 ml hoá chất (4) Hỗn hợp đặttrong bình cách thuỷ được đun sôi trong 20 phót Sau đó làm lạnh bằng nướclạnh trong 5 phót

- Bổ sung thêm 1 ml dung dịch (3) vào hỗn hợp, lắc cho tới khi hết CO2, hỗnhợp để thêm 10 phút trước khi cho thêm 10 ml nước cất

- Hỗn hợp phản ứng được đo ở bước sóng  = 600 nm, mẫu trắng làm tương tựthay bằng 1 ml nước cất, so kết quả với dung dịch chuẩn

(Dịch đường pha loãng 1000 lần, bia pha loãng 100 lần)

 Dùng đường chuẩn

- Chuẩn bị dung dịch maltose 8 %: dung dịch A

- Lấy 2 ml dung dịch A định mức thành 1000 ml bằng nước cất

- Chuẩn bị 10 ống nghiệm 16mm x 200mm

- Cho vào các ống nghiệm với thể tích tăng dần từ 0,1 ml đến 1ml

- Thêm nước cất vào các mẫu cho tới thể tích 1ml

- Làm các bước thí nghiệm như phần trên

- Xây dựng đường chuẩn bằng phương pháp đồ thị

 Tính kết quả :

Đo mật độ quang của dung dịch nghiên cứu, từ đó căn cứ theo đồ thịchuẩn xác định nồng dộ chất nghiên cứu.

2.3.4 Xác định hàm lượng đạm amin tù do theo phương pháp AOAC

 Nguyên tắc: Dựa trên phản ứng tạo màu giữa a xít amin và thuốc thử

- Dung dịch pha loãng: Hòa tan 2g KIO3 vào 600ml nước cất và thêm 400ml cồn 96%

 Phương pháp:

- Mẫu thí nghiệm:

+ Pha loãng mẫu tới nồng độ 1 - 8 mg -amino nitrogen/1 lít

+ Lấy 2ml mẫu đã pha loãng chuyển vào ống nghiệm.

+ Thêm vào 1ml chất tạo màu (1) và đậy bằng một hòn bi thuỷ tinh

để tránh sự mất mát bởi bay hơi

+ Đun cách thuỷ 16 phót trong một nồi nước sôi liên tục

+ Làm nguội bằng nước ở 20oC trong 20 phót

+ Cho vào mỗi ống nghiệm 5ml dung dịch pha loãng (2)

+ Lắc cẩn thận và đo độ hấp thụ tại  = 570nm trong vòng 30 phót sau khi cho thêm (2) vào.

2.3.5 Xác định nồng độ chất khô bằng máy đo tỷ trọng DA - 300

2.3.6 Xác định pH trên máy Denver - Instrument

2.3.7 Xác định hiệu suất trích ly theo phương pháp AOAC

 Dụng cô: Nhiệt kế, cốc 1000ml, đũa thuỷ tinh, phễu 200mm, giấy lọc

320mm

 Tiến hành: Cân chính xác 20g bột ngũ cốc (đại mạch) và 5g malt cho

vào cốc đã biết trọng lượng Bổ sung thêm 200ml nước cất ở 460C, dùng đũa thuỷ tinh khuấy đều Sau đó nâng sôi (thời gian nâng 10' < t

< 15'), giữ ở nhiệt độ sôi trong 15 phót Sau đó làm nguội đến 460C và

bổ sung thêm 25g malt, dùng đũa thuỷ tinh khuấy liên tục Tăng nhiệt

độ cốc lên 700C (tốc độ tăng 10C/1 phót) Khi nhiệt độ cốc đạt 700C đổ thêm vào đó 100ml nước cất ở 700C Cứ 1 , 2 phút một lần lấy mẫu để thử thời gian đường hóa bằng cách lấy một giọt nÊu ra đĩa sứ trắng, nhỏ vào đó một giọt dung dịch iôt 0,02N đến khi thu được hỗn hợp dung dịch iôt và mẫu có màu vàng ươm (iôt không đổi màu), coi như đường hoá kết thúc

Thời gian từ khi hỗn hợp trong cốc đạt 700C đến khi không làm đổi màu iôt gọi là thời gian đường hoá Giữ ở nhiệt độ 700C trong thời gian 1 giê, sau đó nhấc cốc ra, làm nguội đến nhiệt độ phòng trong khoảng 10 - 15 phót, lau khô vỏ ngoài cốc, bổ sung thêm nước rồi đemcân lại sao cho trọng lượng của dịch trong cốc là 450g Khuấy cốc đều rồi đem lọc qua phễu có giấy lọc, hoàn lại 100ml dịch lọc ban đầu rồi

bắt đầu tính thời gian lọc Quá trình lọc coi như kết thúc khi bề mặt của bã trên phễu khô.

 Tính toán:

P (800 + 0,6 Mm + 0,4 Mc)

Et = _

100 - PTrong đó:

Et : Tổng hiệu suất trích ly của malt và ngũ cốc (%)

P : Nồng độ chất khô của dịch đường (%)

Ec : Hiệu suất trích ly của ngũ cốc (%)

Em : Hiệu suất trích ly của malt (%)

100 ECE'c =

100 - MCTrong đó:

E'C : Hiệu suất trích ly truyệt đối của ngũ cốc (%)

2.3.8 Phương pháp đường hoá dịch đường trong các nghiên cứu thử nghiệm

 Chuẩn bị nguyên liệu:

Gạo, malt đại mạch, đại mạch được nghiền bằng máy nghiền đĩa

 Sự hồ hoá và dịch hoá tinh bét:

Gạo được phối trộn với nước ở nhiệt độ 400C theo tỷ lệ 1/4; dùng đũa khuấy