luận văn công nghệ thực phẩm Khảo sát một số phương pháp dùng để xác định chỉ tiêu chất lượng của bia được sử dụng ở công ty bia An thịnh

Theo ghi chép của người La Mã: Các bộ tộc Pháp và Đức cổ đại hiểu rất rõ giá trị của bia, họ sản xuất bia từ yến mạch nảy mầm, hương lúa mạch với cây thì là Ai Cập, vỏ cây sồi,… Năm 768:

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng ,số liệu và kết quả tim hiểu trong chuyên đề này là trungthực Các số liệu được sử dụng đã được ghi rõ nguồn gốc Nếu cú gỡ sai tôi xin hoàntoàn chịu trách nhiệm

Hà Nội , ngày 10 tháng 04 năm 2012

Sinh viên

Nguyễn Thị Hiền

Tôi xin chân thành cảm ơn toàn thể cán bộ ,công nhân viên Công ty bia An Thịnh

đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực tập

Tôi cũng gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình ,bạn bè và người thân đã động viên ,khuyến khích ,giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập cũng như thực hiên đề tài.

Hà Nôi, ngày tháng 4 năm 2012

Sinh viên

Nguyễn Thị Hiền

MỤC LỤC

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục các bảng v

Danh mục các hình vi

PHẦN I MỞ ĐẦU 1

1.2.1 Mục đích 2

1.2.2 Yêu cầu 2

Phần II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Công nghệ sản xuất bia - lịch sử hình thành và phát triển 3

2.2 GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA BIA ĐỐI VỚI SỨC KHỎE CON NGƯỜI 4

2.3 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ BIA TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 5

2.3.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới 5

2.3.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia ở Việt Nam 6

2.4 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA 8

2.4.1 Nguyên liệu 8

2.5 MỘT SỐ TÍNH CHẤT CHUNG CỦA BIA 17

2.5.1 Các chất hòa tan (chất trích ly): 17

2.5.2 Các chất dễ bay hơi: ethanol, axit cacbonic, nước 18

Phần III ĐỐI TƯỢNG - NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN 20

3.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU, ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN THỰC HIỆN 20

3.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 20

3.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20

Phần IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 21

4.1 QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA CÔNG TY BIA AN THỊNH 21

4.1.1 Quá trình hình thành và phát triển 21

4.1.2 Quy trình sản xuất bia tại công ty bia An Thịnh: 23

4.2 PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU LÍ HÓA CỦA BIA 28

4.2.1 Chất lượng nguyên liệu đầu vào 29

4.2.2 Kiểm tra bia bán thành phẩm 34

4.2.3 Kiểm tra bia thành phẩm 39

Phần V KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 41

TÀI LIỆU THAM KHẢO 42

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Thành phần hóa học của malt - đại mạch 9

Bảng 2.2 Thành phần hóa học trung bình của hoa houblon 10

Bảng 2.3 Yêu cầu kỹ thuật đối với hoa houblon 12

Bảng 4.1 Các chỉ tiêu kiểm tra ở từng công đoạn của quá trình sản xuất 29

Bảng 4.2 Chỉ tiêu nước nấu bia của công ty bia An Thịnh 32

Bảng 4.3 Các chỉ tiêu kiểm tra bia hơi thành phẩm và bia chai thành phẩm 40

DANH MỤC CÁC HèNH

Hình 4.1 Sơ đồ tổ chức của Công ty 22

Hình 4.2 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bia 23

Hình 4.3 Tank lên men 25

Hình 4.4 Tank bão hòa CO2 27

Trên thị trường hiện nay, loại đồ uống được tiêu thụ nhiều nhất phải kể đến làbia, rượu, một số nước giải khát khác Nhưng chiếm ưu thế nhất là các loại nước uống

có ga dặc biệt là bia với công suất hàng trăm nghỡn lớt một ngày mới đủ cung ứng chonhu cầu

Châu Á là một trong những khu vực có lượng bia tiêu thụ tăng nhanh, các nhànghiên cứu thị trường bia của thế giới nhận định rằng: “ Châu Á đang dần giữ vị trí

dẫn đầu về tiêu thụ bia trên toàn thế giới ’’ Trước kia nhiều nước của Châu Á có mức

tiêu thụ bia rất thấp nhưng những năm gần đây đã tăng bình quân 6,5%/ năm trong đóThái Lan có mức cao nhất là 26,5%/năm, tiếp đến Philippin, Malaysia…Thị trường biacủa Nhật Bản cũng chiếm tới 66% thị trường bia khu vực Năm 1939 sản lượng biaNhật Bản là 30 triệu lít và mức tiêu thụ đầu người tương đương với Việt Nam hiện nay

và đến năm 1960 vượt quá 100 triệu lít, đến năm 1991 mức bình quân đầu người là55,6 lít/ người/năm và đến năm 2004 đã đạt 6500 triệu lít Bên cạnh đó công nghiệpbia ở Trung Quốc cũng phát triển không kém từ năm 1980 đến năm 1990 sản lượngbia tăng từ 69,8 triệu lớt lờn 1230 triệu lít, tức tăng 17 lần Đến năm 2004 tổng lượngbia tiêu thụ ở Trung Quốc là 28640 triệu lít, xếp hàng đầu thế giới

Để đảm bảo chất lượng của bia đưa đến người tiêu dùng được ổn định và đảmbảo chất lượng thì việc xác định chất lượng của bia là hết sức cần thiết Vì thông quaviệc xác định chất lượng, ta mới biết được các chỉ tiêu lớ húa của bia, từ đó nhà sảnxuất mới có biện pháp để điều chỉnh sao cho chất lượng của bia được tốt nhất theo yêucầu của người tiêu dùng hay do nhà sản xuất đặt ra Vì vậy chúng tôi tiến hành thực

hiện đề tài là :“Khảo sát một số phương pháp dùng để xác định chỉ tiêu chất lượng của bia được sử dụng ở công ty bia An thịnh.”

1.2 MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU

1.2.1 Mục đích

- Khảo sát sơ lược quy trình công nghệ sản xuất bia của công ty bia An Thịnh

- Tìm hiểu một số phương pháp xác định các chỉ tiờu lí, hóa của bia

1.2.2 Yêu cầu

- Tìm hiểu lịch sử hình thành và phát triển của công ty bia An Thịnh

- Tìm hiểu sơ lược quy trình và công nghệ sản xuất bia bao gồm :

+ Các nguyên liệu sử dụng trong sản xuất bia

+ Các thiết bị trong dây chuyền công nghệ sản xuất bia

+ Tìm hiểu một số phương pháp xác định một số chỉ tiêu lí, hóa của bia ở công tybia An Thịnh

Phần II

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Công nghệ sản xuất bia - lịch sử hình thành và phát triển

4000 năm TCN: Thời kỳ người Xume, xuất hiện “Sikaru” bia và bia gia đình

do người phụ nữ làm 3000 năm TCN: Thời kỳ Mesopotamia cổ đại, bia đóng vai tròrất quan trọng (cúng tế nữ thần Nia Harra) Người Ai Cập đã sản xuất bia (zythum)trên 3000 năm, đó là thức uống phổ biến của họ 2000 năm TCN: Người Babilon tiếptục kế thừa phương pháp lên men bia của người Xume 500 năm TCN - 400 năm SCN:Người Hy Lạp và người La Mã ưa chuộng thức uống là rượu, bia là thức uống của

người nghèo Theo ghi chép của người La Mã: Các bộ tộc Pháp và Đức cổ đại hiểu rất rõ giá trị của bia, họ sản xuất bia từ yến mạch nảy mầm, hương lúa mạch với cây thì là Ai Cập, vỏ cây sồi,…

Năm 768: Hoa houblon tạo hương vị đặc trưng cho bia được trồng ở Bavaria.Năm 1516: Tại Bavaria, Duke William 4 đưa ra tiêu chuẩn về dinh dưỡng và vệsinh của bia, chỉ rõ các nguyên liệu thô được công nhận là malt đại mạch, hoa houblon

và nước

Giữa thế kỷ 18: Việc sản xuất bia chỉ do phụ nữ đảm nhiệm, đến cuối thế kỷ,cùng với gia tăng nhu cầu tiêu thụ bia, quá trình thương mại cũng được phát triển.Năm 1789: A.L.De Lavoisier phát triển CO2 được hình thành bởi quá trình lênmen

Năm 1815: L.J.Gay – Lussac mô tả cân bằng của quá trình lên men, theo đóđường biến đổi thành 4 mol ethanol và 4 mol CO2

Năm 1833: A.Payen và Persoz tìm ra enzym đường hóa trong malt và đặt tên làDiastase

Năm 1839: Lý thuyết về quá trình lên men của J.V.Liebig dựa trên các quá trìnhvật lý và hóa học

Năm 1874: N.Galland và J.Saladin phát triển quá trình sản xuất malt bằng sấykhông khí nóng

Năm 1876: Tác phẩm “Nghiờn cứu về bia” của L.Pasteur được xuất bản

Nghiên cứu của Pasteur chứa đựng một số điều quan trọng cho quá trình ủ bia:

Cơ chế của quá trình lên men bởi vi sinh vật khác với lý thuyết của Liebig:

+ Sự hòa tan của oxy trong dịch đường

+ Mô tả một số lượng lớn vi sinh vật gây bẩn cho bia.

+ Quá trình tẩy acid của men bia

+ Quá trình bảo quản bia bằng cách đun nóng

Năm 1892: M.Delburck mô tả một quá trình lên men 4 giờ bằng cách cố địnhmen lờn phụi bào bằng gỗ Năm 1894: E.Fisher tách được mantose từ men bia Năm

1898 - 1902: L.Nathan giới thiệu phương pháp lên men bia nhanh, ông cũng phát minh

ra thùng thanh trụ, đỏy cụn, và được dùng phổ biến từ những năm 1970 Năm 1898 1902: L.Nathan giới thiệu phương pháp lên men bia nhanh, ông cũng phát minh rathùng thanh trụ, đỏy cụn, và được dùng phổ biến từ những năm 1970 Năm 1901:S.P.L.Sorensen phát hiện ra tầm quan trọng của độ pH đối với phản ứng của cácenzym, độ pH được cố định bằng cách sử dụng formol

-2.2 GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA BIA ĐỐI VỚI SỨC KHỎE CON NGƯỜI

Bia là một loại nước giải khát khá phổ biến Nếu được sử dụng đúng mức, bia sẽgiúp cho con người cảm thấy thoải mái, dễ chịu và tăng sức lực cho cơ thể So với trà

và cà phê, bia không chứa các kim loại có hại, so với các loại rượu uống thì hàm lượngetanol trong bia rất thấp (2 ữ 6% V) Căn cứ vào thành phần hóa học của bia ta thấy:

- Khoảng 80% chất hòa tan trong bia là glucid, trong đó khoảng 50% là maltose,

còn lại là các loại đường như glucose, fructose, pentose,

- Từ 8 ữ 10% chất hòa tan là các chất chứa nitơ Trong đó khoảng 30 ữ 40% làprotein có phân tử lượng cao, 50 ữ 60% protein có phân tử lượng trung bình, 20 ữ 30%

là polypeptide và acid amin (amino acid)

- Chất tro: chiếm 3 ữ 4% chất hòa tan Trong đó, 30% là P2O5, 40% là NaCl, KCl,14% là SiO2 và một số chất khác như Al2O3, Fe2O3, CaO và MgO Ngoài ra, trongthành phần chất hòa tan của bia còn có chất chát, chất đắng, glyceryl, acid hữu cơ…,hầu hết những thành phần này đều có ích cho cơ thể, và có khả năng cơ thể sử dụngtrực tiếp tới 95%

Ta biết rằng, 1 gam etanol sẽ cho ta 7,08 kcal, đốt 1 gam chất hòa tan cho ta 3,8kcal, trên cơ sở này ta tính được rằng 1 lít bia trung bình có 35 gam etanol (3,5% V) vàkhoảng 50 gam chất hòa tan (5%), như vậy 1 lít bia sẽ cung cấp cho cơ thể 428 kcal.Giá trị calori của 1 lít sữa thường là 680 kcal, trong khi đó 1 lít bia có thể cho ta

từ 400 ữ 800 kcal (tùy theo loại bia) mà năng lượng cần thiết cho cơ thể của 1 conngười bình thường là 3000 ữ 3500 kcal Do vậy, nếu ta sử dụng bia đúng mức thì sẽtiết kiệm được năng lượng lấy từ những nguồn thực phẩm dinh dưỡng khác như bánh

mì, thịt, sữa,…

- Ngoài ra trong bia cũn cú một số vitamin, trung bình trong 1 lít bia 100S có 20 ữ50% mg tiamin (B1), 340 ữ 560 mg riboflavin (B2), 5800 ữ 9000 mg acid nicotinic(PP).

Tác dụng của bia đối với sức khỏe con người:

Bên cạnh những ưu điểm trên, bia cũng có những hạn chế nhất định Mặc dù bia

là loại thức uống bổ dưỡng, độ rượu thấp nhưng chỉ nên uống từ 250 - 500 ml mỗingày thì tốt Uống nhiều hơn sẽ gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe chẳng khác nào uốngrượu mạnh, vì số lượng rượu vào cơ thể cao, gan sẽ không đủ khả năng hóa giải nên sẽgây hại cho gan Mặt khác uống quá nhiều bia sẽ làm cho hệ thần kinh kém nhạy bén,rất dễ gây tai nạn trong lúc làm việc và lúc lái xe

Bia có ảnh hưởng xấu đến sức khỏe của người bị bệnh béo phì, tiểu đường, rốiloạn tiêu hóa, bệnh tim mạch,…

2.3 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ BIA TRấN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM

2.3.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới [5]

Hiện nay, trên thế giới có khoảng 25 nước sản xuất bia với sản lượng trên 100 tỷlít / năm Trong đó Mỹ, Đức mỗi nước sản xuất trên 10 tỷ lít/năm, Trung Quốc 7 tỷlít /năm Lượng bia tiêu thụ tăng ở hầu hết khắp cỏc vựng đó đẩy lượng tiêu thụ biatrên toàn thế giới tăng lên Nhưng lượng tăng đáng kể nhất là Trung Quốc, Thái Lan,Philippin với tốc độ tăng đến 11,2%

Châu Á là một trong những khu vực có lượng bia tiêu thụ đang tăng nhanh, cácnhà nghiên cứu thị trường bia của thế gới nhận định rằng: "Châu Á đang dần giữ vị tríhàng đầuvề tiêu thụ bia trên toàn thế giới"

Trong khi sản xuất bia ở Châu Âu cú hiờn tượng giảm thì Châu Á, trước kia nhiềunước có mức tiêu thụ trên đầu người thấp, đến nay đã tăng bình quân 6,5%/năm, Thái lan

có mức tăng binh quân cao nhất 26,5% /năm, tiếp theo là Philippin 22,2% /năm,

Malaysia 21,7% /năm, Indonesia 17,7% /năm Đây là những nước có tốc độ tiêuthụ bia tăng nhanh trong khu vực

Thị trường bia ở Nhật Bản chiếm 66% thị trường bia khu vực với 30,9 tỷ USD.Năm 1939 sản lượng bia Nhật Bản là 30 triệu lít và mức tiêu thụ đầu người tươngđương vớiViệt Nam hiện nay Năm 1960 sản lượng bia vượt quá 100 triệu lít, đến năm

1991 mức tiêu thụ bình quân đầu người là 55,6 lớt/người/năm Lượng bia tiêu thụtrong năm 2004 đã đạt trên 6500 triệu lít Công nghiệp bia của Trung Quốc phát triển

là nguyên nhân chủ yếu thúc đẩy sự tăng trưởng của ngành công nghiệp bia Châu Á

Từ năm 1980 đến năm 1990 sản lượng bia tăng từ 69,8 triệu lớt lờn 1230 triệu lít, tứctăng 17 lần Thời kỳ 1981 đến 1987 mức tăng trưởng trên 20% Đến năm 2004, tổnglượng bia tiêu thụ ở Trung Quốc là 28,6 tỷ lít, xếp hàng đầu thế giới

2.3.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia ở Việt Nam [7]

Bia được đưa vào Việt Nam từ năm 1890 cùng với sự có mặt của nhà máy bia Hà Nội

và nhà máy bia Sài Gòn, như vậy ngành bia Việt Nam cũng đã có lịch sử trên 100 năm.Hiện nay do nhu cầu của thị trường, chỉ trong một thời gian ngắn, ngành sản xuấtbia đó cú những bước phát triển manh mẽ thông qua việc mở rộng các nhà máy bia đó

cú từ trước và xây dựng các nhà máy bia mới thuộc trung ương và địa phương quản lý,các nhà máy liên doanh với nước ngoài Công nghiệp bia phát triển kéo theo sự pháttriển của những ngành khác Ngành bia là một trong những ngành có mức thu nhậpcao, hàng năm nộp vào ngân sách nhà nước một lượng đáng kể

Theo thống kê của Bộ Kế hoạch - đầu tư, bốn tháng đầu năm 2011 các doanhnghiệp trong nước đã sản xuất 714,6 triệu lít bia các loại, tăng 9,2% so với cùng kỳnăm ngoái Tốc độ tăng trưởng ngành bia tại Việt Nam, theo thống kê của các công tynghiên cứu thị trường, ước đạt 15%/năm Việt Nam có khoảng 350 cơ sở sản xuất bia

có trụ sở ở hầu khắp các tỉnh thành trên cả nước và tiếp tục tăng về số lượng Trong sốnày, có hơn 20 nhà máy đạt công suất trên 20 triệu lớt/năm, 15 nhà máy có công suấtlớn hơn 15 triệu lớt/năm, và có tới 268 cơ sở có năng lực sản xuất dưới 1 triệu lớt/năm.Những năm gần đây hàng loạt nhãn hiệu bia ngoại nhập khẩu đã đổ bộ vào thịtrường VN Tại các siêu thị, cửa hàng bán lẻ bia ngoại nhập được bày bán phổ biếnnhư các thương hiệu bia sản xuất trong nước Các loại bia như Corona, Budweiser, BitBurger, Leffe Brown, Hoegaarden White, MOA, Cooper, Bavaria xuất xứ Mexico,Đức, Bỉ, Hà Lan đã trở nên quen thuộc với nhiều người, cho dù giỏ cỏc loại bia nàycao gấp 2-3 lần so với bia sản xuất trong nước

Điều khá bất ngờ là tốc độ tăng trưởng tiêu thụ của bia nhập khẩu qua nhữngnăm gần đây luôn đạt những con số ấn tượng Hiện nay tại TP.HCM, mỗi thỏng cúhàng chục ngàn thùng bia các loại được nhập khẩu về qua các cảng Cảng Cỏt Lỏi(Q.2) là cảng có lượng bia nhập khẩu lớn nhất khu vực phía Nam Đa số bia nhập khẩu

có xuất xứ từ Bỉ, Đức và Hà Lan Theo Chi cục Hải quan cửa khẩu cảng Sài Gòn khuvực I, lượng bia nhập khẩu năm 2010 tăng tới 50% so với năm 2009 Theo thống kêchung với mặt hàng rượu, năm 2010 có khoảng 1,66 triệu sản phẩm được thông quan

và đưa ra tiêu thụ trên thị trường

Do tốc độ tiêu thụ bia tăng nhanh nên nhiều nhà máy bia có công suất hàng trămtriệu lớt/năm “đua” nhau đi vào hoạt động

Chỉ trong vòng 20 ngày đầu của tháng 3-2011, Sabeco đã đưa vào hoạt động banhà máy sản xuất bia tại Quảng Ngãi và Hà Nam với tổng vốn đầu tư trên 2.000 tỉđồng, tổng công suất xấp xỉ 300 triệu lớt/năm cho loại bia lon và bia hơi Trước đó vàotháng 2-2011, Sabeco cũng tổ chức lễ khởi công gói thầu số 8 dự án Nhà máy bia SàiGòn - Hà Tĩnh, được xây dựng với tổng mức đầu tư khoảng 480 tỉ đồng, thuộc nguồnvốn đầu tư phát triển của tổng công ty, công suất sản xuất khi hoàn thành là 50 triệu lítbia/năm (6)

Trong báo cáo trình đại hội cổ đông thường niên năm 2011, Tổng công ty cổphần Bia rượu nước giải khát Sài Gòn (Sabeco) đã công bố một số số liệu về các sảnphẩm bia được tiêu thụ nhiều nhất tại thị trường Việt Nam cũng như các doanh nghiệp

Bia Sài Gòn Export 355 (Sài Gòn Đỏ) và Bia lon 333 là 2 sản phẩm có sản lượngdẫn đầu thị trường Việt Nam Đây đều là sản phẩm của Sabeco.

Thị trường bia Việt Nam hiện nay đang hình thế “chõn vạc” với 3 doanh nghiệplớn nhất là Sabeco, Habeco và VBL Ba công ty này chiếm tới 95% thị phần sảnlượng Trong đó sabeco chiếm 51,4%, VBL chiếm 29,7% và Habeco chiếm 13,9%.Các doanh nghiệp khỏc cú bia Huế , Tân Hiệp Pháp , Liên doanh nhà máy bia ĐôngNam Á… (6 )

2.4 CƠ SỞ Lí THUYẾT CỦA CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA

2.4.1 Nguyên liệu

2.4.1.1 Malt đại mạch (4 ).

Malt đại mạch là hạt đại mạch được nảy mầm trong điều kiện nhân tạo (nảy mầmtrong môi trường và độ ẩm nhất định) Malt được sử dụng ở dạng chất khô hòa tanthành dịch đường Malt là nguyên liệu truyền thống, thiết yếu không thể thiếu đượctrong công nghệ sản xuất bia Qua quá trình nảy mầm một lượng lớn các enzym xuấthiện và tích tụ trong hạt đại mạch như: enzym amylase, enzym protease Các enzymnày là những nhân tố thực hiện việc chuyển các chất trong thành phần hạt đại mạchthành nguyên liệu (các acid amin tự do, các loại đường, các vitamin…) mà nấm men

có thể sử dụng để tạo thành sản phẩm bia Malt đại mạch có hai loại: malt vàng vàmalt đen, hình thái của chúng được thể hiện trờn Hỡnh 2.2 và 2.3

Thành phần hóa học của malt đại mạch phụ thuộc vào giống đại mạch, điều kiệnđất đai, khí hậu, kỹ thuật trồng và điều kiện bảo quản

* Thành phần hóa học của malt - đại mạch

Bảng 2.1 Thành phần hóa học của malt - đại mạch

(Tính theo % trọng lượng chất khô)

Dạng hòa tan thể muối: albumin, globulin 0,5 2

 Đặc tính thực vật

Hình 2.4 Hình thái của hoa houblon

Houblon thuộc họ dây leo, sống lâu năm (30 ữ 40 năm), có chiều cao trung bình

từ 10 ữ 15 m, lá cây to bằng bàn tay Hoa houblon có hoa đực và hoa cái riêng biệt chotừng cây Trong sản xuất bia chỉ sử dụng hoa cái chưa thụ phấn Hoa đực không được

sử dụng bởi vì nó rất nhỏ, chứa ít lượng phấn hoa (lupulin), hàm lượng chất đắng thấp Cấu tạo của hoa houblon gồm có những thành phần chính: cuống hoa, cánh hoa

và phấn hoa Trọng lượng từng phần được phân bố như sau:

Cánh hoa: 66 ữ 67%, cuống hoa: 12 ữ 14%, phấn hoa: 19 ữ 20%

Hoa có dạng hình quả trứng, dài từ 3 ữ 4 cm, khi chín có màu vàng đến vàng óng.Hiện nay trên thế giới đang trồng trên 100 giống hoa houblon khác nhau Loạithực vật này chỉ thích hợp với khí hậu ôn đới nên được trồng nhiều ở Đức, Tiệp, LiênBang Nga, Pháp, Mỹ, Trung Quốc và Triều Tiờn…

Về nguyên tắc, hoa houblon có thể dùng ở dạng tươi nhưng để bảo quản được lâu

và dễ vận chuyển ta cần sấy khô chúng đến hàm ẩm 11%

Quá trình sấy hoa có thể bằng phương pháp tự nhiên (phơi khô) hoặc nhân tạo(sấy cưỡng bức ở 400C)

Hoa houblon cần được bảo quản ở nơi khô ráo, nhiệt độ thấp và không có ánhsáng mặt trời Nhiệt độ bảo quản 0,5 - 20C, hàm lượng ẩm cho phép là 13% khi bảoquản Hiện nay có thể bảo quản hoa bằng CO2 hoặc nitơ

Trong các phần, các hợp chất đắng, tinh dầu phấn hoa và chất chát đóng vai tròquan trọng nhất trong sản xuất bia Ngoài ra, những thành phần khác như tanin,protein, đường khử cũng có ý nghĩa nhất định trong các bước công nghệ

Các dạng hoa houblon trên thị trường

Trên thị trường hiện nay phổ biến 3 dạng hoa houblon: dạng hoa cỏnh khụ,

dạng hoa houblon viên và dạng hoa cao trích ly

a Dạng hoa cỏnh khụ

Hoa đã sấy khô đến độ ẩm < 13%, sau đó được ép chặt thành bánh, bọc kín trongcác loại giấy đặc biệt, đồng thời có thể nạp thêm khí trơ (SO2 hoặc nitơ ) để ngăn chặntối đa tình trạng giảm chất lượng trong quá trình bảo quản

b Dạng hoa houblon hạt, viên

Để sử dụng thuận tiện, đỡ tốn kém trong bảo quản và vận chuyển người ta có thểnghiền nát hoa khô thành dạng bột, sau đó qua máy ép viên để định hình, gói kínnhững viên houblon này trong các bọc giấy đặc biệt có nạp thêm khí trơ giống nhưcánh hoa Giá trị chất lượng tính theo α - acid đắng của hoa cánh và hoa viên nhưnhau, song hoa viên có hiệu quả sử dụng cao hơn nên sẽ tiết kiệm hoa hơn

c Dạng hoa cao trích ly

Người ta dùng một số dung môi để trích ly chất đắng trong hoa ra dung môi, sau

đó dựng cỏc biện pháp thích hợp để tách dung môi sẽ thu được dung dịch cao hoahoublon sệt Bằng cách trích ly như vậy sẽ tách được riêng chất đắng trong hoa ra ởdạng đậm đặc, chất lượng chất đắng được bảo quản tốt hơn, đồng thời việc sử dụng khinấu với dịch đường sẽ thuận tiện và hiệu quả cao hơn Thông thường giá trị chất đắngtrong 1 kg cao hoa bằng 5 - 6 kg hoa cánh (hoặc viên), tùy thuộc vào chất lượng cánhhoa và hiệu suất trích ly Sau khi thu hoạch nước cao chất đắng đậm đặc, người ta cóthể bổ sung đường glucose vào để tăng độ đậm đặc của cao cho dễ định hình vào cácbao bì thích hợp

Yêu cầu kỹ thuật đối với hoa houblon được thể hiện ở Bảng

Bảng 2.3 Yêu cầu kỹ thuật đối với hoa houblon

Yêu cầu kỹ

thuật

Loại 1 Loại 2 Loại 3

Màu hoa Vàng đến vàng óng Vàng lục Vàng xanh đến vàng

Màu hạt lupudin Vàng hay vàng óng Vàng, vàng sẫm Vàng sẫm

Mùi Thơm đặc trưng, dễ

chịu

Thơm đặc trưng, không lẫn tạp chất

2.4.1.3 Nguyên liệu thay thế

Trong sản xuất bia, việc dùng nguyên liệu thay thế cho malt tùy thuộc vào điềukiện chủ quan và khách quan, Sử dụng nguyên liệu thay thế nhằm các mục đích:+ Hạ giá thành sản phẩm

+ Cải thiện một vài tính chất của sản phẩm: mùi vị, thời gian bảo quản

+ Tạo ra chủng loại bia có mức độ phẩm cấp chất lượng khác nhau

+ Đáp ứng yêu cầu theo đơn đặt hàng của người tiờu dựng…

Loại nguyên liệu thay thế được sử dụng phổ biến hiện nay là gạo.Về khả năngthay thế của malt đại mạch trong sản xuất bia thì gạo là loại ngũ cốc được dùng nhiều

hơn cả Gạo được sử dụng nhiều ở các nước châu Á hoặc vùng Trung Đông

Trong thành phần chất khô của gạo thì tinh bột chiếm đến 75%, 8% protein,

1 ữ 1,5% chất béo, 0,5 ữ 0,8% cellulose, 1 ữ 1,2% chất khoáng

Gạo được coi là một thế liệu hàng đầu trong sản xuất bia, do hàm lượng glucid vàprotein khá cao, khả năng chuyển hóa thành chất hòa tan tốt (có thể đạt đến 90% chấtkhô) Thực tế và thực nghiệm đã cho thấy có thể dùng gạo thay cho malt đến 50% (nếumalt có hoạt tính enzym tốt) Quá trình đường hóa và lọc vẫn tiến triển bình thường.Cũng giống như đại mạch, hạt thóc bao gồm các bộ phận: Vỏ trấu vỏ quả, vỏhạt, lớp aloron, nội nhũ và phôi Có thể sử dụng thóc để sản xuất bia sau khi đã ươmmầm Khi tiến hành ươm mầm và đường hóa ta nên chú ý các đặc điểm sau:

Khối lượng vỏ của thóc nhiều, hàm lượng polyphenol cao, vì vậy khi ngâm hạtnên sử dụng nước có độ cứng cacbonat cao Vỏ thóc dày, vì vậy thời gian ngõm nờnkéo dài đến 3 ngày, ngâm ở nhiệt độ 12 – 180C và đường hóa ở nhiệt độ 670C và dịchhóa ở 770

Ngoài nguyên liệu thay thế là gạo còn có thể sử dụng một số nguyên liệu thay thếkhác như : ngô, tiểu mạch

2.4.1.4 Nước nấu

Các chỉ tiêu của nước như: pH, độ trong, kiềm tổng, cứng tổng, độ mặn, hàmlượng clo…của nước nấu bia

Vai trò của nước trong sản xuất bia

- Nước là một trong những nguyên liệu chính để sản xuất bia, chiếm từ 80 ữ 90%trọng lượng bia thành phẩm

- Thành phần hóa học và chất lượng của nước ảnh hưởng trực tiếp đến toàn bộquá trình sản xuất bia và đặc biệt là chất lượng bia thành phẩm

- Nước dùng trong sản xuất bia luôn được kiểm tra và phải thỏa mãn một số chỉtiêu nhất định trước khi được đưa vào sử dụng, những chỉ tiêu này tùy thuộc vào từngnhà máy

- Ngoài ra nước còn đóng vai trò quan trọng trong các quá trình khác như: làmlạnh, cung cấp cho nồi hơi, vệ sinh cho thiết bị, nhà xưởng,…

Thành phần hóa học

Thông thường trong nước chứa các ion sau:

+ Cation: H+, Na+, K+, NH4+, Ca2+, Mg2+, Fe2+, Al3+,…

+ Anion: OH-, Cl-, HCO3-, CO32-, NO2-, NO3-, SO42-, PO43-, SiO32-,…

Ngoài ra, trong nước còn chứa các hợp chất hữu cơ ở dạng keo vô cơ hoặc hữu

cơ như SiO2 hoặc các chất khí O2, N2, CO2,…

Bảng 2.4 Tiêu chuẩnvề chất lượng của nước trong sản xuất bia (4 ).

03 Hàm lượng ion sunfat (mg/l ) Từ 1 -2 đến200 - 250

- Iôn kali: cũng tương tự như ion natri

- Sắt: Thường tồn tại dưới dạng Fe(HCO3)2, hàm lượng cao cũng sẽ ảnh hưởngđến chất lượng bia

Các muối cacbonat và bicacbonat sẽ hòa tan chất đắng, chất chát trong vỏ malt(nhất là Na2CO3), gây cho bia có vị đắng khó chịu Ngoài ra các muối này còn làmgiảm độ acid của hồ malt, cản trở hoạt động của các hệ enzym trong malt

Các muối sunfat, chloride và nitrat của magie và canxi khi tác dụng với các muốiphosphate trong malt làm tăng độ acid của hồ malt giỳp cỏc enzym hoạt động tốt ở pHtối ưu, nghĩa là có tác dụng có lợi trong quá trình nấu bia

Do thành phần hóa học và các muối có trong nước ảnh hưởng vừa tích cực vàtiêu cực đến quá trình sản xuất bia nên ta cần có phương pháp xử lý nước phù hợp đểthu được loại bia tốt nhất.

Sử dụng nước trong công nghệ sản xuất bia

- Nước dùng ngâm đại mạch để sản xuất bia:

Yêu cầu quan trọng nhất là nước không được chứa nhiều tạp chất hữu cơ và visinh vật

- Nước dùng nấu bia:

Qua thực tế và kết quả nghiên cứu ta thấy rằng: Nếu t cho thêm một lượng CaSO4(gipc) vào nước dùng để nấu bia thì sẽ loại bỏ được ảnh hưởng xấu của cacbonat vàbicacbonat, đồng thời làm tăng hiệu suất chất hòa tan và tăng chất lượng cả những loạibia vàng Song nếu lượng CO2 quá nhiều thì sẽ làm ảnh hưởng đến vị của bia, do trongphản ứng sẽ tạo nhiều K2SO4 có vị đắng khó chịu, hoặc do tác dụng tương hỗ giữa:CaSO4 + MgHPO4 = CaHPO4 + MgSO4

Thì MgSO4 cũng gây vị đắng khó chịu

- Nước dùng để rửa nấm men và thiết bị:

- Nước rửa nấm men cần phải sạch, không chứa nhiều hợp chất hữu cơ và đặcbiệt không chứa vi sinh vật

- Nước rửa thiết bị nờn cú độ cứng thấp hoặc trung bình, đặc biệt không chứaNH3 và các muối nitrit

2.4.1.5 Nấm men

Là một tác nhân cần thiết không thể thiếu được trong quá trình lên men bia

Nấm men là vi sinh vật đơn bào thuục giống Saccharomyces có hình cầu hoặc

hình elip, kích thước 6 ữ 9 àm Sinh sản vô tính bằng nảy chồi, phân cách hoặc tạo bào

tử Nấm men phát triển tốt ở nhiệt độ 8 ữ 250C

Mục đích sử dụng nấm men

Trong công nghệ sản xuất bia, để lên men dịch đường hoa houblon có hai loại

nấm men được sử dụng là Saccharomyces cerevisiae (lên men nổi) và Sacchromyces carlbergensis (lên men chìm)

Đặc điểm của nấm men bia

- Saccharomyces cerevisiae (lên men nổi): Phát triển lơ lửng trên bề mặt là chủ

yếu, ở nhiệt độ cao 14 – 160C, khó lắng, thời gian lên men từ 4 – 6 ngày

- Sacchromyces carlbergensis (lên men chìm): Phát triển ở tầng sâu của thiết bị,

ở nhiệt độ dưới 100C, dễ lắng, dễ lọc tạo điều kiện thu hồi men tái sản xuất, thời gianlên men từ 12 – 17 ngày

Ở nước ta, thường dùng nấm men Sacchromyces carlbergensis để lên men bia.

Đây là loại nấm men hoạt động ở nhiệt độ thấp (5 - 100C), có khả năng tiêu thụ đườngrafinose, fructose, melibiose,…

Tế bào nấm men có chế độ dinh dưỡng cao là nguồn đạm và vitamin phong phú.Đặc điểm nổi bật của nấm men là giàu nhóm B như B1, B2, B6, B12, PP và một sốnguyên tố khỏc khụng gõy độc hại cho người và gia súc

Nấm men được sử dụng từ men giống thuần chủng, men được sử dụng dướidạng men khô, sau đó nhân giống trung gian rồi đưa vào sử dụng trong sản xuất bia

Hiện nay thông thường một đời men giống được sử dụng từ 6 – 10 chu kỳ lên men:

 Yêu cầu chất lượng của nấm men trước khi đưa vào lên men

- Tế bào to khỏe, hình dáng đặc trưng, có khả năng lên men nhanh nhưng khôngquá phát triển sinh khối

- Nấm men thuần khiết chịu được nồng độ cồn nhất định, có khả năng chịu được

áp suất thẩm thấu cao

- Khi đưa vào sản xuất tỷ lệ men chết dưới 2%, tỷ lệ nảy chồi lớn hơn 10%.Thời kỳ mạnh nhất khi độ đường xuống nhanh nhất có thể trên 80%

- Nấm men khi đưa vào dịch đường để lên men phải đạt được từ 10 – 20 triệu tếbào/ml dịch ống

Men giốngNhân giống trung gian

Lên men mẻ sau

Tách nấm mem

Xử lý làm sạchLên men bia

Thu hồi nấm men

- Nấm men có khả năng chuyển hóa các đường đôi, đường đơn giản, các peptid,acid amin, giải phóng ra CO2, rượu ethanol và nhiệt.

- Men giống không nhiễm vi sinh vật

2.4.1.6 Một số phụ gia khác

- Trong công nghệ sản xuất bia, ngoài những nguyên liệu không thể thay thếđược như đã nói ở trên, người ta còn phải dùng đến một số nguyên liệu hoặc các hóachất phụ Tuy theo yêu cầu kỹ thuật công nghệ mà những dạng nguyên liệu phụ hoặccác hóa chất này được sử dụng với hàm lượng khác nhau Tuy nhiên, để dễ quản lý tagọi chung những dạng nguyên liệu này là phụ gia, và chia thành 2 nhúm chớnh:

- Nhóm phụ gia gián tiếp: Nhóm này gồm tất cả nguyên liệu và hóa chất được sửdụng trong quy trình công nghệ, song không được phép có trong thành phần của sảnphẩm Ví dụ: Các loại bột trợ lọc, các hóa chất dùng để vệ sinh thiết bị,…

- Nhóm phụ gia trực tiếp: Gồm tất cả những nguyên liệu và hóa chất được phép

có mặt trong thành phần của sản phẩm với sự kiểm soát chặt chẽ hàm lượng cho phép

Ví dụ: Nhóm hóa chất xử lý độ cứng, điều chỉnh độ kiềm của nước công nghệ, nhúmcỏc hóa chất đưa vào để ngăn chặn quá trình oxy hóa những thành phần trong bia,…

2.5 MỘT SỐ TÍNH CHẤT CHUNG CỦA BIA

2.5.1 Các chất hòa tan (chất trích ly):

Hydratcacbon, glyxeryl, các chất đắng, chất màu, vitamin, protein, chất tro, các axit hữucơ…

- Chất hòa tan (chất trích ly) trong bia tuy chiếm một hàm lượng không lớn, song

do sự phong phú về thành phần hóa học mà có tính chất quyết định đến chất lượng củabia Cụ thể trong chất hòa tan (chất trích ly) của bia gồm có:

+ Hydrat cacbon: Chiếm 80 ữ 85% chất hòa tan trong bia Trong số này, riêng

maltose và maltotriose chiếm khoảng 60 ữ 70%, còn lại là các đường khác nhưglucose, saccarose, pentose, arabinose, xylose,…

+ Protein: Chiếm 6 ữ 9% chất hòa tan trong bia (khoảng 700 mg/l các chất chứa

Nitơ) Trong đó:

- 140 mg/l protein có phân tử lượng cao

- 120 mg/l protein có phân tử lượng trung bình

- 440 mg/l protein có phân tử lượng thấp

+ Glyceryl: Chiếm 3 ữ 5%, là sản phẩm phụ hình thành khi lên men (khoảng

1200 ữ 1600 mg/l)