BÀI THỰC TẬP-TỔNG QUAN VỀ BIA 33

- Năm 1901: S.P.L.Sorensen phát hiện ra tầm quan trọng của độ pH đối với phản ứng của các enzym, độ pH được cố định bằng cách sử dụng formol.- Năm 1905: Phát hiện quá trình lên men mới c

Mở Đầu

TỔNG QUAN VỀ BIA

1 Tổng quan về nước giải khát có gas

Từ ngàn xưa đến nay nhu cầu nước giải khát đối với con người là nguồn thức uống không thể thiếu được bởi nó mang lại cho ta nhiều khoáng chất, vitamin và chất dinh dưỡng cho cơ thể Ngoài ra còn kèm theo hương vị đặc trưng giúp người uống cảm thấy dễ chịu hơn và thoải mái sau những giờ phút căng thẳng mệt mỏi.Trên thị trường hiện nay, loại đồ uống được tiêu thụ nhiều nhất phải kể đến đầu tiên là rượu, bia, nước giải khát Trong đó chiếm ưu thế nhất vẫn là các loại nước uống có gas đặc biệt là bia và rượu với công suất hàng trăm ngàn lít một ngày đủ cung ứng cho nhu cầu tiêu thụ của người dân

Để thích ứng với môi trường hội nhập thì các doanh nghiệp phải tăng cường đầu tư mới công nghệ, đào tạo nâng cao năng lực cạnh tranh về giá cả, phương thức phục vụ, phải luôn nắm bắt thông tin thị trường để có mức điều chỉnh cho phù hợp.Nhìn chung ở Việt Nam ngành đồ uống ngày càng phát triển cao và việc ứng dụng nước giải khát đang dần trở thành thói quen của nhiều người Vì vậy vị thế của ngành sản xuất nước giải khát đang chiếm một vai trò quan trọng trong thị trường thực phẩm và trong nền kinh tế quốc dân

Tốc độ tăng trưởng của ngành đồ uống Việt Nam từ năm 2005 đến 2010 ổn định từ 10 - 15% trong đó bia dự tính đạt 1,5 tỷ lít, rượu sản xuất công nghiệp đạt

80 triệu lít, nước giải khát 900 triệu lít và năm 2010 là 2,5 tỷ lít bia, 120 triệu lít rượu, 1,5 tỷ nước giải khát

2 Giai đoạn hình thành và phát triển của bia

- 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 trò rất 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 tiếp tục 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

vệ sinh 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 lên men

- Năm 1815: L.J.Gay – Lussac mô tả cân bằng của quá trình lên men, theo đó đường 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

• 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 định men lên phôi 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, đáy côn, 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 các enzym, độ pH được cố định bằng cách sử dụng formol.

- Năm 1905: Phát hiện quá trình lên men mới của E.Buchner (quá trình lên men đạt được cùng với sự hòa tan (trong tế bào) của các enzym có được từ quá trình nén và làm nát men bia

3 Những thành tựu trong lĩnh vực sản xuất bia

- Ứng dụng kỹ thuật gen và công nghệ tế bào để tạo ra các dòng, chủng đại

mạch mới Nghiên cứu chế độ canh tác, điều kiện gieo trồng và các yếu tố ảnh hưởng khác để đại mạch thu được có các pha của protein cân đối, đặc biệt hàm lượng của protein dễ kết lắng giảm đến mức tối thiểu, làm tăng độ bền keo của bia

- Nghiên cứu các biện pháp để làm tăng khả năng nảy mầm, kích thích mầm phát triển nhanh, tăng cường hoạt lực enzym thủy phân, làm tăng độ nhuyễn của malt, quá trình hồ hóa đồng đều và triệt để, rút ngắn thời gian ươm mầm, giảm bớt hao tổn chất khô và nâng cao hiệu suất hòa tan của chất chiết

- Nghiên cứu sản xuất và ứng dụng các loại chế phẩm enzym để thúc đẩy các quá trình: đuờng hóa nguyên liệu, lọc bã malt, kết lắng protein, khử nhanh các sản phẩm bậc hai (chủ yếu là diacetyl và rượu bậc cao) rút ngắn thời gian lão hóa và lọc bia thành phẩm

- Nghiên cứu các giải pháp công nghệ ươm mầm một số loại hạt khác như: thóc, tiểu mạch, yến mạch… và công nghệ sản xuất dịch đường khi sử dụng các loại malt nói trên và thay thế malt đại mạch bằng các loại nguyên liệu hạt không ươm mầm như: gạo, ngô, đại mạch… nhằm giải quyết các vấn đề:

• Hiệu suất đường hóa

• Hiệu suất lên men

• Độ bền keo của bia

• Các chất tạo màu và tạo hương sản phẩm

• Khả năng tạo và giữ bọt cho bia

- Lai tạo và gây đột biến bằng kỹ thuật gen để tạo ra các chủng nấm men mới

có các đặc tính công nghệ:

• Lên men nhanh, triệt để

• Tạo các sản phẩm bậc hai ở mức thấp, đặc biệt là diacetyl và rượu bậc cao.

• Chịu được nhiệt độ cao, cường độ khuấy đảo cưỡng bức mạnh mà không chóng già, chống thoái hóa, có thể tái sử dụng để lên men sau nhiều thế hệ

• Dễ dàng kết lắng khi lên men chính kết thúc

• Có khả năng sinh tổng hợp các chất thơm trong quá trình hoạt động sống của chúng

• Có sức chống chịu cao, khả năng sinh sản mạnh, đề kháng tốt khi cộng đồng bị xâm nhập bởi các loại vi sinh vật khác

- Nghiên cứu các biện pháp công nghệ nhằm chế biến hoa houblon thành các dạng thương phẩm dễ vận chuyển, bảo quản và nâng cao hệ số sử dụng chất đắng, polyphenol và tinh dầu thơm của hoa

- Tìm kiếm về giải pháp về thiết bị phù hợp tính năng với công nghệ, giảm giá đầu tư, tăng công suất theo tỷ suất đầu tư, dễ thao tác vận hành, khả năng tự động hóa cao, mẫu mã đẹp…

4 Một số tính chất chung của bia

Bia thông thường có những thành phần cơ bản sau đây

4.1 Chất hòa tan (chất trích ly)

Chiếm 3,5 ÷ 5,0% trọng lượng bia

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 của bia Cụ thể trong chất hòa tan (chất trích ly) của bia sẽ gồm có:

 Hydrat cacbon: Chiếm 80 ÷ 85% chất hòa tan trong bia Trong số này,

riêng maltose và maltotriose chiếm khoảng 60 ÷ 70%, còn lại là các đường khác như glucose, saccarose, pentose, arabinose, xylose,…

 Protein: Chiếm 6 ÷ 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 ÷ 5%, là sản phẩm phụ hình thành khi lên men

(khoảng 1200 ÷ 1600 mg/l)

 Các chất tro: Chiếm 3 ÷ 4% trọng lượng chất hòa tan, tức khoảng 1,4

÷ 1,8g/l Trong đó 30% là photphat, còn lại là clorit, silicat, các cation

 < 0,6 mg O2/l: Đối với các loại bia nhạy cảm

 ≥ 1,0 mg O2/l: Bắt đầu gây hại ở nhiệt độ cao

 ≥ 2,0 mg O2/l: Gây hại rõ ràng trong thời gian ngắn

4.2 Các chất dễ bay hơi

- Etanol: 3,4 ÷ 4,5% trọng lượng bia

- Acid carbonic: 0,35 ÷ 0,55% trọng lượng bia

- Nước: 90 ÷ 92% trọng lượng bia

5 Giá trị dinh dưỡng của bia

Bia là một loại nước giải khát khá phổ biến Nếu được sử dụng đúng mức, bia

sẽ giúp 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 lượng etanol trong bia rất thấp (2 ÷ 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 ÷ 10% chất hòa tan là các chất chứa nitơ Trong đó khoảng 30 ÷ 40%

là protein có phân tử lượng cao, 50 ÷ 60% protein có phân tử lượng trung bình, 20 ÷ 30% là polypeptide và acid amin (amino acid)

- Chất tro: chiếm 3 ÷ 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, trong thành 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 dụng trực tiếp tới 95%

Ta biết rằng, 1 gam etanol sẽ cho ta 7,08 kcal, đốt 1 gam chất hòa tan cho ta 3,8 kcal, trên cơ sở này ta tính được rằng 1 lít bia trung bình có 35 gam etanol (3,5% V) và khoảng 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 ÷ 800 kcal (tùy theo loại bia) mà năng lượng cần thiết cho cơ thể của 1 con người bình thường là 3000 ÷ 3500 kcal Do vậy, nếu ta sử dụng bia đúng mức thì sẽ tiết kiệm được năng lượng lấy từ những nguồn thực phẩm dinh dưỡng khác như bánh mì, thịt, sữa,…

- Ngoài ra trong bia còn có một số vitamin, trung bình trong 1 lít bia 100S có

20 ÷ 50% mg tiamin (B1), 340 ÷ 560 mg riboflavin (B2), 5800 ÷ 9000 mg acid nicotinic (PP)

• Tác dụng của bia đối với sức khỏe con người:

- Khí CO2: Kích thích tiêu hóa và thường được dùng trong thực phẩm ngành

y dược vì đặc tính làm tăng cường nấm men do bao tử và ruột tiết ra

- Độ rượu tương đối thấp khoảng 3 - 6% có khả năng dễ tiêu hóa mà không ảnh hưởng đến bộ máy tiêu hóa hoặc lá gan như các loại rượu hoặc các loại thức uống có độ rượu cao

Mỗi lít bia còn chứa 40 ÷ 50 g đường các loại, cùng với protid và lubulin, chất lubulin trong hoa houblon có đặc tính an thần giúp người uống dễ ngủ làm tăng khả năng chống lại tình trạng căng thẳng

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 mỗi ngày thì tốt Uống nhiều hơn sẽ gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe chẳng khác nào uống rượu mạnh, vì số lượng rượu vào cơ thể cao, gan sẽ không đủ khả năng hóa giải nên sẽ gây 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, rối loạn tiêu hóa, bệnh tim mạch,…

6 Tình hình sản xuất của các nhà máy bia Việt Nam

Bộ Công nghiệp cho biết, trong quý I/2005 công suất các nhà máy sản xuất bia trong nước đã đạt tới gần 1,5 tỷ lít/năm Riêng 10 tỉnh miền Trung trên 500 triệu

lít/năm Công ty Bia Huế có kế hoạch nâng công suất lên 100 triệu lít/năm, và công

ty bia này còn hợp tác với Nhà máy Bia Đông Hà (Quảng Trị) nâng công suất lên

30 triệu lít/năm Tại Nghệ An, một dự án sản xuất bia với công suất trên 100 triệu lít/năm cũng đã đi vào hoạt động

Chỉ tính riêng trong năm 2004, Tổng Công ty Bia - Rượu và Nước giải khát Sài Gòn (Sabeco) đạt sản lượng hơn 403 triệu lít bia các loại Trong đó có 268 triệu lít bia sản xuất tại đại bản doanh của Sabeco, số còn lại gia công tại 10 nhà máy bia địa phương Với phương thức gia công này, Bia Sài Gòn đã tăng nhanh được năng lực sản xuất, không phải bỏ vốn đầu tư nhưng vẫn có sản phẩm phục vụ thị trường Trong khi đó, các nhà máy bia địa phương, sau khi đầu tư thiết bị lại không có thương hiệu, sẵn sàng nhận gia công vì vừa huy động được máy móc thiết bị vừa giải quyết việc làm và thu nhập cho người lao động, đóng góp ngân sách cho địa phương

Những năm gần đây, nhiều doanh nghiệp trong nước đã không ngừng tăng tốc, đầu tư mở rộng công suất Năm 2003 công suất bia cả nước đạt 1,29 tỷ lít, đến năm

2004 con số này vượt lên mức 1,37 tỷ lít Dự kiến, năm nay, sản lượng bia cả nước đạt khoảng 1,5 tỷ lít và đạt công suất quy hoạch dự kiến vào năm 2010 Theo quy hoạch mới điều chỉnh, đến năm 2010 năng lực sản xuất toàn ngành sẽ đạt 2,5 tỷ lít/năm, tăng 1 tỷ lít bia so với quy hoạch cũ Habeco (Tổng công ty Rượu - Bia - Nước giải khát Hà Nội) đang khẩn trương đầu tư mới một dự án sản xuất bia tại Vĩnh Phúc, công suất 100 triệu lít/năm, có khả năng mở rộng lên 200 triệu lít/năm vào năm 2010 Đơn vị này cũng đang mở rộng nhà máy Bia Thanh Hóa, tiếp nhận Công ty Bia Hải Dương và Quảng Bình về làm công ty con và đầu tư để nâng công suất 2 nhà máy này

Còn Sabeco sẽ tiếp tục nâng công suất nhà máy Bia Cần Thơ từ 15 triệu lít lên

50 triệu lít/năm, Sài Gòn - Phú Yên từ 15 triệu lít lên 50 triệu lít/năm, Bia Hà Tĩnh

từ 15 triệu lít lên 30 triệu lít/năm, thực hiện đầu tư mới nhà máy Bia Củ Chi công suất 100 triệu lít/năm có khả năng mở rộng lên 200 triệu lít/năm, đầu tư nhà máy Bia Bạc Liêu 15 triệu lít/năm, đầu tư nhà máy bia tại Quảng Nam hoặc Quảng Ngãi

có công suất 50 triệu lít/năm

Đối với các doanh nghiệp đầu tư nước ngoài, cuộc tranh đua mở rộng năng lực sản xuất cũng không kém phần sôi nổi Một số doanh nghiệp đã đạt công suất cho phép, đang xin tăng thêm công suất như công ty Bia Việt Nam từ 150 triệu lít nâng lên 230 triệu lít/năm Công ty Bia Huế đầu tư mới nhà máy 50 triệu lít tại Phú Bài, nhà máy liên doanh Đông Hà - Huda (Quảng Trị) đầu tư thêm 30 triệu lít/năm, công

ty Foster’s Đà Nẵng mở rộng công suất từ 45 triệu lên 75 triệu lít/năm Mới đây, công ty Cổ phần Sữa Việt Nam cũng chính thức thông báo sẽ đầu tư gần 300 tỷ đồng để xây dựng nhà máy bia Một số hãng bia nổi tiếng của Mỹ, Nam Phi, Đan Mạch đang xúc tiến tìm hiểu thị trường và có xu hướng hợp tác liên doanh với doanh nghiệp trong nước để góp vốn sản xuất bia phục vụ thị trường nội địa và xuất khẩu Ông Nguyễn Bá Thi, chủ tịch hội đồng quản trị Sabeco, nhận xét, hiện nay nhiều ngành, nhiều doanh nghiệp đang tiếp tục đầu tư vào phát triển năng lực sản xuất bia, bất kể quy hoạch ngành

Để khắc phục khó khăn do việc phải nhập khẩu toàn bộ nguyên liệu, hướng tới đây của các doanh nghiệp là sẽ chỉ nhập khẩu đại mạch để chế biến malt cung ứng cho sản xuất Công ty TNHH Đường Man sẽ đầu tư nâng công suất chế biến malt từ 50.000 tấn/năm lên 100.000 tấn/năm Sabeco và Habeco cũng đang nghiên cứu đầu

tư xây dựng nhà máy chế biến có công suất 100.000 tấn/năm

Chương 1

GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY BIA

“33” QUANG TRUNG

1.1 Lịch sử hình thành và phát triển của nhà máy

Nhà máy bia “33” Quang Trung thuộc tổng công ty TNHH Rượu – Bia - Nước giải khát MEKONG, được Uỷ ban nhân dân Thành Phố Hồ Chí Minh cấp giấy phép thành lập số 167/GP – UB và giấy phép kinh doanh số 048251 ngày 17/02/1993 Đến năm 1997, nhà máy được khởi công xây dựng tại địa chỉ số 33 - đường Quang Trung, Phường 10, quận Gò Vấp, Thành Phố Hồ Chí Minh trên tổng diện tích là 20.000 m2 (chiều rộng là 100m, chiều dài là 200m), mặt tiền giáp đường Quang Trung

Tổng số vốn đầu tư ban đầu của nhà máy là 5 tỷ đồng dùng để mua thiết bị, máy móc, xây dựng cơ sở hạ tầng, nhà xưởng để sản xuất bia tươi mang nhãn hiệu Bia tươi “33” Quang Trung Đến nay tổng số vốn đầu tư của nhà máy đã lên tới 20

tỷ đồng

Ngày 16/01/2000, nhà máy đi vào sản xuất mẻ bia đầu tiên

Những ngày đầu mới thành lập, nhà máy đã gặp nhiều khó khăn Thứ nhất đây

là sản phẩm mới nên chưa được nhiều người biết đến, chưa cạnh tranh được với các loại bia khác,… Nhưng chỉ mấy tháng sau với việc tiếp thị rộng rãi, sản phẩm được người tiêu dùng biết đến, cùng với nhu cầu giải khát ngày càng tăng nên bia sản xuất ra bán ngày càng nhiều

Hiện nay nhà máy đã đi vào sản xuất ổn định và phát triển không ngừng Thiết

bị máy móc hiện đại sản xuất theo một dây chuyền công nghiệp, nguyên liệu được nhập từ các nước Đức, Úc,… nên sản phẩm của nhà máy đạt chất lượng cao và lượng bia sản xuất ngày càng tăng Năng suất sản xuất của nhà máy hàng năm đã lên tới 12 triệu lít/năm

Hàng năm nhà máy lấy ngày 16/04 làm ngày kỷ niệm thành lập nhà máy

 Các sản phẩm phụ

CO2 được thu hồi trong quá trình lên men chính, một phần được sử dụng cho quá trình sau khi lên men phụ, một phần được bán cho các nhà máy sản xuất nước giải khát có gas

 Phụ phẩm

• Bã hèm thu được ở phần lọc được bán làm thức ăn gia súc

• Cặn men được bán làm thức ăn gia súc hoặc làm thuốc

• Các sản phẩm không đạt yêu cầu đều được loại bỏ

Sơ đồ cơ cấu tổ chức nhà máyHình 1.1 Sơ đồ cơ cấu tổ chức nhà máy

TRƯỞNG PHÒNG

KỸ THUẬT

TRƯỞNG PHÒNG KINH DOANH

Nhân viên

Nhân viên Nhân viên

TRƯỞNG PHÒNG

KẾ HOẠCH

Nhân viên

1.5 Sơ đồ bố trí mặt bằng nhà máy

Hình 1.2 Sơ đồ bố trí mặt bằng nhà máy

SƠ ĐỒ BỐ TRÍ MẶT BẰNG

1.6 Hệ thống thiết bị sản xuất bia tại nhà máy bia “33”

Bảng 1 Hệ thống thiết bị tại Nhà máy bia “33”

- Coi công tác bảo hộ lao động là quyền lợi và nghĩa vụ của mỗi người

- Số người nhận trách nhiệm chuyên trách tùy theo từng phân xưởng để đảm bảo các khâu được kiểm tra an toàn, vệ sinh lao động và phòng cháy chữa cháy được tốt.

- Mạng lưới an toàn vệ sinh do bán giám đốc nhà máy quản lý

- Mỗi phân xưởng có một ban bảo hộ do quản đốc phân xưởng làm trưởng ban

• Kế hoạch bảo hộ lao động của nhà máy

- Huấn luyện giáo dục về bảo hộ lao động

- An toàn lao động cho toàn bộ cán bộ công nhân viên

- Vệ sinh lao động và bồi dưỡng hiện vật

- Cấp phát các phương tiện lao động

- Phòng chống cháy nổ, cải thiện lao động Ban bảo hộ thường xuyên kiểm tra theo định kỳ, xử lý nghiêm khắc các trường hợp không tuân thủ về các nội quy an toàn lao động

1.7.2 Phòng cháy chữa cháy

- Huấn luyện cho công nhân sử dụng các phương tiện phòng cháy chữa cháy Kiểm tra thực hiện nghiêm ngặt các quy định về phòng cháy chữa cháy

- Trang bị các phương tiện về phòng cháy chữa cháy như bình xịt, bơm nước

có công suất lớn và các ống nước phòng cháy chữa cháy rộng khắp nhà máy

1.8 Hướng phát triển trong tương lai

- Trong thời gian tới nhà máy sẽ đầu tư, hiện đại hóa trang thiết bị, máy móc sản xuất, nhập một số hệ thống chiết chai tự động, hiện đại hóa lao động thủ công, tăng cường việc quảng cáo, tiếp thị sản phẩm

- Duy trì và mở rộng thị trường tiêu thụ

- Xây dựng hệ thống xử lý nấm men, hệ thống xử lý nước dùng trong sản xuất

và hệ thống nước thải

Cùng với những chính sách và hướng phát triển đúng đắn, nhà máy bia “33” Quang Trung sẽ từng bước khẳng định thương hiệu của mình trên thị trường

được trong công nghệ sản xuất bia Qua quá trình nảy mầm một lượng lớn các enzym xuất hiện và tích tụ trong hạt đại mạch như: enzym amylase, enzym protease Các enzym này là những nhân tố thực hiện việc chuyển các chất trong thành phần hạt đại mạch thành 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.

Hình 2.1 Malt vàng Hình 2.2 Malt đen

2.1.1.2 Phân loại và cấu tạo hạt đại mạch

2.1.1.2.1 Phân loại đại mạch

 Đặc tính thực vật

Đại mach giống gieo trồng (Hordeum sativum - jessen) thuộc nhóm thực vật

có hạt (Spermophyta), phân nhóm bí tử (Angiospermae), lớp một lá mầm

(Monocotyledonae), họ lúa mỳ (Grainae).

Đại mạch gieo trồng là loại thực vật một năm Chúng được chia thành hai nhóm: Đại mạch mùa đông (gieo hạt mùa đông, thu hoạch mùa hè) và đại mạch mùa xuân (gieo hạt mùa xuân, thu hoạch vào mùa thu) Chu kỳ sinh trưởng của đại mạch thông thường là 100 - 120 ngày

Đại mạch đa hàng được dùng chủ yếu làm thức ăn cho gia súc và gia cầm Tuy vậy ở một số nước vẫn dùng một ít loại đại mạch này để làm bia.

Đại mạch đa hàng được chia làm hai nhóm: Đại mạch bốn hàng và đại mạch sáu hàng

Đại mạch bốn hàng có thể dùng để sản xuất bia, một số chủng nổi tiếng của loại đại mạch này như: N0 1241, N0 133,…

Hình 2.3 Đại mạch

2.1.1.2.2 Cấu tạo hạt đại mạch

Hình 2.4 Cấu tạo hạt đại mạch

Gồm 3 bộ phân chính: Vỏ hạt, phôi và nội nhủ

- Vỏ hạt (Hull): Vỏ hạt chia thành ba bộ phận chính: vỏ trấu, vỏ lụa và vỏ

alơron Phần này thường chiếm từ 8 ÷ 15% trọng lượng hạt

- Phôi: Là cơ quan sống, hô hấp của hạt Phôi thường chiếm từ 2,5 ÷ 5% trọng

lượng hạt Trong phôi có từ 37 ÷ 50% chất khô là thành phần nitơ, khoảng 7% chất béo, 5 ÷ 6% đường saccharose, 7 ÷ 7,5% pentose, 6 ÷ 6,5% chất tro và một số ít thành phần khác Riêng tinh bột hầu như rất ít

- Nội nhũ (Endosperm): Chiếm từ 45 ÷ 68% trọng lượng hạt Phần này của hạt

đại mạch giữ vai trò quyết định chất lượng của đại mạch trong sản xuất bia Thành phần chính trong nội nhũ là hạt tinh bột hình tròn, có kích thước rất lớn (từ 20 ÷ 30μ) hoặc rất bé (từ 2 ÷ 10μ) Rất ít những hạt có kích thước trung bình Nếu hàm lượng protein trong đại mạch càng cao thì càng nhiều hạt tinh bột kích thước nhỏ.Tinh bột đại mạch có nhiệt độ hồ hóa là 75 ÷ 800C Tính chất này cần phải lưu

ý khi nấu bia Tinh bột đã qua hồ hóa thì khi đường hóa sẽ nhanh và thuận lợi hơn.Những hạt tinh bột, ngoài thành phần là tinh bột, còn chứa một số tạp chất khác như: nitơ 0,5 - 1,5%, tro 0,2 - 0,7%, acid béo 0,6%

2.1.1.2.3 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

Thành phần hóa học của malt và đại mạch có những tính chất và chức năng sau:

• Nước (thủy phần)

Thủy phần của đại mạch có ảnh hưởng lớn đến quá trình vận chuyển và bảo quản hạt Hạt ẩm cao sẽ kích thích quá trình hô hấp và tự bốc nóng của hạt Thủy phần cao quá mức sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển, gây cho hạt nhanh hư hỏng

Lượng nước trong malt ảnh hưởng đến quá trình sản xuất bia, đặc biệt là quá trình nghiền malt

• Glucid

Glucid được chia thành bốn nhóm: monosaccharide, disaccharide, trisaccharide

và polysaccharide

- Monosaccharide trong đại mạch bao gồm glucose, fructose

- Trong thành phần của disaccharide thì chủ yếu là saccharose và maltose, còn thành phần chính của trisaccharide là đường rafinose

- Polysaccharide là hợp phần chiếm nhiều nhất trong thành phần gluxit của hạt đại mạch Chúng bao gồm: tinh bột, cellulose, hemicellulose, pentosan, amylase

và các hợp chất dạng keo (glucid cao phân tử)

Tinh bột:

- Đối với công nghệ sản xuất malt và bia, tinh bột có hai chức năng: Chức năng thứ nhất là nguồn thức ăn dự trữ cho phôi và chức năng thứ hai là nguồn cung cấp chất hòa tan cho dịch đường trước lúc lên men

- Tinh bột bao gồm hai polysaccharide hợp thành: amylase và amylopectin Dưới sự xúc tác của enzym amylase, mạch amylase sẽ bị phân cắt thành destrin và các đường đơn giản maltose, glucose để nấm men sử dụng

- Cellulose có ý nghĩa lớn trong quá trình lọc dịch đường hóa vì lớp vỏ trấu

là vật liệu tạo lớp màng lọc phụ lý tưởng

Hemicellulose:

Chiếm phần lớn chất khô của vỏ trấu, gồm những hỗn hợp polysaccharide khác nhau Sự phân giải hemicellulose dưới tác dụng của enzym sitase có ý nghĩa lớn trong quá trình nảy mầm, giúp tạo điều kiện thuận lợi cho sự xâm nhập của enzym khác vào bên trong nội nhũ của hạt

Pentose:

Có trong thành phần của hemicellulose, đặc biệt có nhiều trong vỏ trấu (đến 2%), không tan trong nước Nếu bị thủy phân sẽ cho ra đường arabinose và klilose

Các glucid cao phân tử:

Trong đại mạch còn chứa các chất ở dạng gom, những chất này tan trong nước

sẽ tạo nên những dung dịch nhớt Khi chúng bị thủy phân, sẽ cho ra galactose và kcilose, hoặc như pectin, với hàm lượng rất nhỏ trên thành vỏ trấu, hình thành một màng ngăn trung gian Những hợp chất này, khi đi vào dịch đường hoặc bia, sẽ gây

trở ngại cho quá trình lọc, song chúng cũng làm cho bia có khả năng tạo bọt và có

mùi vị được cải thiện hơn

Các chất đường:

Trong đại mạch có chứa một lượng nhỏ mono -, di - và trisaccharide, trong đó nhiều nhất là đường saccharose, chiếm khoảng 1,8% chất khô của hạt Hàm lượng glucose và fructose là không đáng kể Các chất đường có ý nghĩa rất lớn trong quá trình sản xuất malt, đặc biệt là trong giai đoạn đầu tiên

Chất đắng và chất chát:

Có chứa nhiều trong vỏ trấu của hạt đại mạch Các chất màu sẽ đi vào thành phần của những lớp bên ngoài màng ngăn giữa vỏ trấu và hạt gạo, tham gia vào quá trình hình thành lớp màng ngăn này, do vậy nó đóng vai trò rất lớn trong quá trình ngâm đại mạch Một phần của chất chát sẽ liên kết với các chất protid, tạo thành acid textinoic có vị đắng và mùi khó chịu Chúng không hòa tan trong nước lã nhưng hòa tan tốt trong dung dịch kiềm loãng (0,2 ÷ 0,4%) Qua đó, ta nhận thấy các chất chát, đắng, màu có tác dụng xấu đến thành phần của bia Vì vậy các biện pháp công nghệ loại bỏ chúng là rất cần thiết

• Các hợp chất chứa nitơ:

Hàm lượng các hợp chất chứa nitơ trong đại mạch khoảng 9 ÷ 11% so với lượng chất khô của hạt Tuy chiếm tỷ lệ thấp nhưng vai trò của chúng đối với công nghệ sản xuất bia thì lại rất quan trọng vì ở chừng mực nào đó, chúng quyết định chất lượng của sản phẩm cuối cùng

Protid:

Là chỉ số quan trọng thứ hai (sau tinh bột) để đánh giá xem lô hạt đó có đủ tiêu chuẩn để sản xuất bia hay không Nếu hàm lượng cao quá, bia dễ bị đục, rất khó bảo quản Ngược lại nếu thấp quá, quá trình lên men sẽ không triệt để, bia kém bọt, vị kém đậm đà Hàm lượng protid tốt nhất cho mục đích sản xuất bia là 8 ÷ 10%

Khả năng tạo bọt và giữ bọt của bia cũng như độ bền keo của chúng (độ bền

colloide) phụ thuộc trước hết vào mức độ thủy phân của protid

Các hợp chất chứa nitơ phi protid:

Tập hợp những sản phẩm phân giải từ protid với các mức độ phân giải khác nhau cho ta những sản phẩm sau:

- Albumoza và pepton: có cấu tạo gần giống protein, song có số gốc acid amin ít hơn, có khả năng tan được trong nước lã, không bị kết tủa trong quá trình chế biến sẽ đi vào thành phần nước đường hóa, làm tốt khả năng tạo bọt và giữ bọt của bia.

- Peptid: Có số gốc acid amin ít hơn pepton, gồm có di -, tri - và polypeptide, hòa tan dễ dàng trong nước và đi vào thành phần của bia

- Acid amin: Ở dạng tự do trong hạt đại mạch chín thường chiếm khoảng 0,1% chất khô, thành phần rất phong phú, gồm khoảng 20 acid amin khác nhau Do tác động của enzym trong thời gian sản xuất malt, hàm lượng acid amin tăng lên ở dịch đường và bia Đặc biệt chúng có vai trò quan trọng trong việc hình thành menadion ở thời kỳ sấy malt

• Vitamin:

Đại mạch chứa các loại vitamin B1, B2, B6, C, PP2, tiền vitamin A, E, acid pantotenic, biotin, và nhiều dẫn xuất vitamin khác Tuy hàm lượng rất ít nhưng hệ vitamin trong đại mạch đóng vai trò rất quan trọng trong công nghệ sản xuất malt vì chúng là nhân tố điều hòa sinh trưởng của mầm

• Chất khoáng:

Các chất khoáng của đại mạch đóng vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất malt và bia Đặc biệt có ý nghĩa là nguyên tố phospho, vì nó đóng vai trò chủ yếu trong việc hình thành hệ thống đệm của dịch đường

• Chất béo và lipoid:

Thành phần chủ yếu của các loại dầu béo trong đại mạch là este của glyceryl với acid béo bậc cao Chất béo và lipoid tồn tại trong bia sẽ làm giảm độ bền keo của sản phẩm

• Fermen (men - enzym):

Trong hạt đại mạch, luôn có hai nhóm enzym chính:

- Nhóm enzym xúc tác cho các quá trình oxy hóa - khử: Các enzym này tham gia vào quá trình oxy hóa - khử khi hạt hô hấp hoặc phân hủy hiếu khí các glucid nghĩa là chúng tham gia vào quá trình trao đổi năng lượng của các tế bào sống Ở hạt đại mạch hoạt tính giảm thiểu, ở giai đoạn đầu của việc tạo malt chúng tăng cường hoạt động nhanh, trong quá trình sấy malt chúng hầu như bị phá hủy

- Nhóm enzym thủy phân: Tùy thuộc vào nguồn cơ chất enzym xúc tác cho quá trình thủy phân, ta có thể tách thành 2 phân nhóm nhỏ:

+ Nhóm enzym thủy phân các hợp chất glucid:

- Diastase (amylase): thủy phân các glucid có mạch polyme tương đối đơn giản (như tinh bột)

- Sitase: Thủy phân các glucid có mạch polyme phức tạp hơn (như hemicellulose) Tác dụng của các enzym này là phá vỡ màng ngăn giữa hạt gạo và

vỏ trấu khi hạt gạo bắt đầu nảy mầm, nhờ vậy các enzym khác mới dễ dàng xâm nhập vào bên trong nội nhũ của hạt, làm biến đổi dần những thành phần hóa học của nội nhũ Đây chính là quá trình chuyển hóa từ hạt đại mạch thành hạt malt

+ Nhóm enzym thủy phân protid: Trong nhóm này, tiêu biểu có:

- Proteinase: xúc tác để chuyển protid → albumose và pepton, rồi → polypeptide và peptid (t0: 500C, pH = 5)

- Peptidase: chuyển polypeptide và peptid → acid amin (gồm polypeptidase và dipeptidase) (t0 < 500C, pH = 7,5)

- Amidase: Tác dụng deamin hóa các acid amin, tạo thành các acid hữu cơ và nitơ Đồng thời chúng còn phá vỡ các mối liên kết amid (-CO-NH-) của các muối amid

+ Nhóm enzym esterase: tham gia làm vỡ các mối liên kết este giữa các hợp chất hữu cơ với nhau hoặc giữa hợp chất hữu cơ và vô cơ

- Lipase: thủy phân các este của glyceryl và một số loại rượu với các acid béo bậc cao

- Phosphatase: tách acid phosphoric ra khỏi những hợp chất hữu cơ có chứa phospho Tiêu biểu là aminophosphatase và phytase

2.1.1.2.4 Các yêu cầu kỹ thuật của malt

 Yêu cầu về cảm quan, sinh lý

Cảm quan

- Màu sắc: Malt có màu vàng óng như rơm, malt đen có màu sẫm hơn, vỏ malt phải óng ánh Kích thước, hình dáng gần giống như hạt đại mạch khô

- Mùi vị: Có vị đặc trưng của malt, không có mùi vị lạ Nếu có vị chua hay mốc chứng tỏ malt còn ẩm Malt vàng có vị ngọt dịu Malt đen có vị thơm cà phê, ngọt mạnh Đại mạch tốt phải có mùi thơm của rạ tươi, khi cắn hạt thóc thấy có mùi tinh bột và hơi ngọt.

- Độ sạch: Không lẫn tạp chất, hạt không bị vỡ và không bị bệnh Lượng tối đa cho phép đối với: hạt vỡ là 0,5%, hạt bệnh là 1% và hạt không nảy mầm là 5%

Sinh lý: Hạt đại mạch được dùng trong sản xuất bia cần có:

• Dung trọng: là trọng lượng một lít hạt được tính bằng (g/l)

- Glucid (tinh bột): thường chiếm từ 55 ÷ 62% trọng hạt (hoặc từ 63 ÷ 66% trọng lượng chất khô).

- Thời gian đường hóa: Là thời gian để đường hóa hoàn toàn cháo malt Malt vàng: 10 ÷ 20 phút ở 700C, malt đen 20 ÷ 30 phút ở 700C Thời gian đường hóa cũng cho ta biết tình trạng của hệ enzym thủy phân và mức độ nhuyễn của malt

- Hiệu số của hiệu suất chiết khi nghiền mịn và khi nghiền thô tính bằng % để đánh giá mức độ nhuyễn và mức độ hồ hóa của malt khi ươm mầm Giá trị này càng

bé thì chất lượng malt càng cao

- Cường độ màu: Là màu của dịch đường được biểu thị bằng số ml dung dịch Iot 0,1 N dùng để nhuộm màu 400 ml nước đến màu vàng Trong thực tế sản xuất lấy màu chuẩn cho malt vàng (0,3 ÷ 0,56 ml I2 0,1N trong 1 lít nước) và malt đen (0,7 ÷ 1,3 ml I2 0,1N trong 1 lít nước)

- Độ acid: pH đường hóa là 5,5 ÷ 6,5, pH càng tiến về 6,5 thì càng có lợi cho đường hóa

- Chất hòa tan trung bình từ 65 ÷ 82% chất khô Chất hòa tan trung bình trên 78% (malt vàng) và trên 75% (malt đen) được xem là malt có chất lượng cao

 Malt dùng để sản xuất bia

Malt dùng để sản xuất bia phải được bảo quản ít nhất 3 ÷ 4 tuần trước khi sử dụng vì:

- Vỏ malt mới sấy giòn nên dễ bị nghiền nát, trong quá trình đường hóa các chất trong vỏ malt sẽ bị hòa tan làm cho bia có vị đắng chát, khó lọc

- Hoạt lực của enzym thủy phân chưa ổn định, quá trình đường hóa diễn ra khó khăn, hiệu suất thu hồi thấp Khi bảo quản hạt hút ẩm làm cho vỏ malt mềm dẻo không bị nát khi nghiền và sẽ là chất trợ lọc tốt sau này Đồng thời trong hạt xảy ra một số quá trình mà kết quả là:

+ Hoạt lực của amylase và protease sẽ tăng

+ Làm tăng lượng đạm hòa tan

+ Chỉ số độ pH đường hóa tăng

 Malt sử dụng tại nhà máy

Nhà máy bia “33” Quang Trung sử dụng malt vàng nhập từ Úc để sản xuất bia tươi và malt đen để sản xuất bia đen Malt được chứa trong những bao tải, mỗi bao tải có trọng lượng 50kg, giá thành của malt: 15000 VND/kg.

- 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 ÷ 67%, cuống hoa: 12 ÷ 14%, phấn hoa: 19 ÷ 20%

- Hoa có dạng hình quả trứng, dài từ 3 ÷ 4 cm, khi chín có màu vàng đến vàng óng

- Hiện nay trên thế giới đang trồng trên 100 giống hoa houblon khác nhau Loại thực vật này chỉ thích hợp với khí hậu ôn đới nên được trồng nhiều ở Đức, Tiệp, Liên Bang Nga, Pháp, Mỹ, Trung Quốc và Triều Tiên…

- 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 ánh sáng mặt trời Nhiệt độ bảo quản 0,5 - 20C, hàm lượng ẩm cho phép là 13% khi bảo quản Hiện nay có thể bảo quản hoa bằng CO2 hoặc nitơ

11 Cellulose, lignin, và những chất còn lại 40,4

Trong các phần trên, các hợp chất đắng, tinh dầu phấn hoa và chất chát đóng vai trò quan 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

 Chất đắng (C 11 H 30 O 35 )

Chất đắng làm cho bia có vị đắng dịu, tạo ra một đặc tính cảm quan rất đặc biệt của bia Khi hòa tan vào dịch đường và tồn tại trong bia, các chất đắng là những hợp chất có hoạt tính sinh học cao, tạo ra sức căng bề mặt giúp cho bia có khả năng giữ bọt rất lâu Với một nồng độ khá thấp, các chất đắng cũng có khả năng ức chế

rất mạnh sự phát triển của vi sinh vật Vì vậy chúng có tính kháng khuẩn rất cao và nhờ đó làm tăng độ bền sinh học của bia thành phẩm.

Thành phần của chất đắng trong hoa houblon được phân loại như sau:

Công thức tính lực đắng

 Chất chát – tanin (C 25 H 24 O 13 )

Chiếm khoảng 4% trọng lượng hoa, hoa houblon bắt đầu chín thì hàm lượng tanin trong hoa cũng bắt đầu giảm Chúng tồn tại trong hoa như những hạt bụi màu xám, dễ dàng hòa tan trong nước nóng, aceton, ethanol, methanol,…nhưng không hòa tan được trong cồn tuyệt đối, ete và benzol

Tanin có một vai trò nhất định trong quá trình công nghệ sản xuất bia Trong bia thành phẩm chiếm khoảng 0,012 ÷ 0,018 % tanin Tanin giúp cho dịch đường trong nhanh và kết tủa các thành phần protein không bền, làm tăng độ bền vững keo của bia Mặt khác, tanin cũng làm kết tủa cả những phần protein bền, dẫn đến giảm khả năng tạo bọt cho bia Nếu hàm lượng tanin có trong bia vừa phải thì sẽ gây cho bia có vị đắng chát dễ chịu, nhưng nếu cao hơn sẽ gây vị khó chịu do đó cần cho lượng hoa houblon vừa phải tùy hàm lượng tanin có trong hoa

 Tinh dầu

Tinh dầu phấn hoa houblon chiếm từ 0,17 ÷ 0,65% trọng lượng hoa Thành phần hóa học của tinh dầu thơm trong hoa houblon rất phức tạp, gồm 103 hợp chất khác nhau Nhóm hợp chất chiếm lượng nhiều nhất là hydratcacbon (75%).Tinh dầu

Chất đắng(tan trong ete dietyl)

Nhựa mềm(5%)

β - acid đắng(3%)

α - acid đắng

Lực đắng = α - acid đắng + 1/9 β - acid đắng

houblon tan yếu trong nước, khó hòa tan trong cồn thấp độ nhưng tan hoàn toàn trong cồn tuyệt đối và este Đa phần cấu tử dễ bay hơi, thậm chí ở nhiệt độ phòng.Tinh dầu hoa ở điều kiện gia nhiệt nhẹ dễ bị oxy hóa, khi đó tác dụng gây mùi

sẽ thay đổi nhiều, thậm chí tạo ra mùi không phù hợp cho sản phẩm bia Trong quá trình bảo quản, những hợp chất khác nhau của tinh dầu sẽ bị thủy phân một phần, dẫn đến thay đổi tính chất gây thơm có lợi cho bia

Trong quá trình đun sôi dịch đường với hoa houblon, đại bộ phận những cấu tử gây hương đều bay hơi hết, song một số cấu tử khác lại biến đổi, hình thành những sản phẩm mới bền hương hơn Tồn tại những cấu tử hương bền để hình thành hương thơm houblon cho bia

2.1.2.4 Các dạng hoa houblon trên thị trường

Trên thị trường hiện nay phổ biến 3 dạng hoa houblon: dạng hoa cánh khô, dạng hoa houblon viên và dạng hoa cao trích ly

 Dạng hoa cánh khô

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

 Dạng hoa houblon hạt, viên

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

Hình 2.6 Hoa houblon dạng viên Hình 2.7 Hoa houblon dạng cao

 Dạng hoa cao trích ly

Người ta dùng một số dung môi để trích ly chất đắng trong hoa ra dung môi, sau đó dùng các biện pháp thích hợp để tách dung môi sẽ thu được dung dịch cao hoa houblon sệt Bằng cách trích ly như vậy sẽ tách được riêng chất đắng trong hoa

ra ở dạng đậm đặc, chất lượng chất đắng được bảo quản tốt hơn, đồng thời việc sử dụng khi nấu với dịch đường sẽ thuận tiện và hiệu quả cao hơn Thông thường giá trị chất đắng trong 1 kg cao hoa bằng 5 - 6 kg hoa cánh (hoặc viên), tùy thuộc vào chất lượng cánh hoa và hiệu suất trích ly Sau khi thu hoạch nước cao chất đắng đậm đặc, người ta có thể bổ sung đường glucose vào để tăng độ đậm đặc của cao cho dễ định hình vào các bao bì thích hợp

• Tại nhà máy bia “33” Quang Trung hiện đang sử dụng 2 loại hoa houblon là: Hoa dạng viên được sản xuất từ Đức và hoa dạng cao

2.1.1.5 Yêu cầu kỹ thuật đối với hoa houblon

Bảng 2.3 Yêu cầu kỹ thuật đối với hoa houblon Yêu cầu kỹ

Hơi nồng

Cánh hoa To đều, chưa bị

rách và sâu mọt

Cánh có thể bị rách, có chấm đỏ

cà phê

Rách nhiều, có nhiều chấm đỏ cà

phê

2.1.3 Nước

2.1.3.1 Vai trò của nước trong sản xuất bia

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

 Thành phần hóa học và chất lượng của nước ảnh hưởng trực tiếp đến toàn bộ quá 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 chỉ tiêu nhất định trước khi được đưa vào sử dụng, những chỉ tiêu này tùy thuộc vào từng nhà máy

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

2.1.3.2 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,…

2.1.3.3 Yêu cầu của nước trong sản xuất bia

• Có độ cứng từ mềm đến trung bình

• Hàm lượng muối cacbonat không quá: 50 mg/l

• Hàm lượng muối Mg không quá: 100 mg/l

• Hàm lượng muối clorua: 75 ÷ 150 mg/l

• Hàm lượng muối CaSO4: 130 ÷ 200 mg/l

• Hàm lượng Fe2+ không quá: 0,3 mg/l

• Các muối có gốc -NO3-, -NO2-: không có

• Vi sinh vật không quá: 100 tế bào/1cm3

2.1.3.4 Ảnh hưởng của thành phần hóa học và các muối có trong nước đến quá trình sản xuất bia

- Canxi: Thường tồn tại dưới muối Ca(HCO3)2, ảnh hưởng xấu đến quá trình nấu bia do làm giảm độ acid của hồ malt và dịch đường hóa

- Magie: Hàm lượng trong nước tuy ít hơn Canxi, nhưng gây tác dụng xấu hơn Canxi vì MgSO4 có vị đắng chát ảnh hưởng đến chất lượng bia

- Natri: Tồn tại trong nước dưới dạng Na2CO3, NaHCO3, Na2SO4 và NaCl

Na2CO3 và NaHCO3 làm giảm độ acid của hồ malt, Na2SO4 với hàm lượng cao sẽ làm cho bia có vị đắng NaCl nếu quá thấp hay quá cao cũng sẽ ảnh hưởng tới mùi

vị của bia

- Kali: cũng tương tự như Natri

- Sắt: Thường tồn tại dưới dạng Fe(HCO3)2, hàm lượng cao cũng sẽ ảnh hưởng đến 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 làm giảm 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 muối phosphate trong malt làm tăng độ acid của hồ malt giúp các enzym hoạt động tốt ở pH tối 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 và tiêu cực đến quá trình sản xuất bia nên ta cần có phương pháp xử lý nước phù hợp

để thu được loại bia tốt nhất

Hiện nay nhà máy đang sử dụng 2 nguồn nước chính là nước máy và nước giếng, nước dùng để sản xuất bia có xử lý sơ bộ trước Trong tương lai nhà máy đang xây dựng hệ thống xử lý nước đạt tiêu chuẩn yêu cầu đối với sản xuất bia

2.1.3.5 Sử dụng nước trong công nghệ sản xuất bia

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

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

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 đặc biệt không chứa vi sinh vật

- Nước rửa thiết bị nên có độ cứng thấp hoặc trung bình, đặc biệt không chứa

NH3 và các muối nitrit

2.2 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 thuôc giống Saccharomyces có hình cầu hoặc

hình elip, kích thước 6 ÷ 9 µm Sinh sản vô tính bằng nảy chồi, phân cách hoặc tạo bào tử Nấm men phát triển tốt ở nhiệt độ 8 ÷ 250C

2.2.1 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).

2.2.2 Đặc điểm của hai loại nấm men

- 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 gian lên 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 hoàn toàn đường rafinose, fructose, melibiose,…

Tế bào nấm men có chế độ dính dưỡng cao là nguồn đạm và sinh tố phong phú Đặc điểm nổi bật của nấm men là giàu sinh tố nhóm B như B1, B2, B6, B12, PP

Nấm men được sử dụng từ men giống thuần chủng, men được sử dụng dưới dạng 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

- Nấm men thuần khiết

- 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

Men bia là một loại đơn bào có đường kính 5 – 10 Φ (1Φ = 1/1000 mm)

Về kết cấu nấm men bia gồm có:

Men giống

Nhân giống trung gian

Lên men mẻ sau

Tách nấm mem

Xử lý làm sạchLên men bia

Thu hồi nấm men

* Nhân tế bào ở giữa lớp nguyên sinh chất, trong nguyên sinh chất có chứa một số hạt nhỏ li ti và không bào, nó sẽ to lên khi men bia thiếu chất dinh dưỡng hoặc già cỗi.

* Vỏ tế bào chiếm 20% trọng lượng của tế bào, là màng bán thẩm thấu có chức năng thẩm thấu các phân tử đạm và đường rất nhỏ bé thuộc loại dinh dưỡng của nấm men

* Chất đạm trong tế bào chiếm 45 – 70%

* Chất béo chiếm 2 – 5%

* Chất khoáng loại phosphate chiếm 8%

* Ngoài ra còn có vitamin B1, B2, một ít vitamin C, tiền sinh tố D và một loạt chất phân giải đạm, đường để phục vụ cho lên men, hô hấp và tổng hợp

Nấm men cũng có thể sử dụng ure, nitrate Đối với sử dụng nitrate cần phải thông oxy vào nhiều, nếu không nitrate bị khử thành nitric là chất độc của nó

Trong quá trình lên men bình thường, thì sự hấp thụ đạm là nhanh hơn lên men các loại đường Khi tổng hợp đạm xong nấm men thải ra các chất đạm khác, càng đến cuối càng thải ra nhiều hơn là hấp thu

Đối với chất khoáng thì nấm men cần có các nguyên tố: K, Mg, Ca, Fe, P, Cl.Nấm men bia sau khi trao đổi chất sẽ làm giảm pH thấp xuống 4 – 4,4, trong khi đó pH bên trong tế bào nấm men thì chỉ đạt 5,9 – 6 Nếu trong môi trường không có chất đệm như bia thì pH môi trường sẽ bị nấm men hạ thấp xuống đến 3 hoặc 2

 Nấm men sử dụng trong nhà máy

Hiện nay nhà máy bia “33” Quang Trung đang sử dụng chủng nấm men

Sacchromyces carlbergensis để lên men chìm.

Nhà máy sử dụng nấm men từ 2 nguồn khác nhau:

+ Nấm men được nhân giống từ ống giống, sau đó được nhân lên và đem sử dụng

+ Nấm men tái sử dụng được thu hồi từ các tank lên men và lưu trữ ở tank men

2.3.1 Mục đích sử dụng của các nguyên liệu thay thế

Trong sản xuất bia, việc dùng thế liệu thay cho malt tùy thuộc vào điều kiện chủ quan và khách quan, có thể 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 tiêu dùng…

2.3.2 Yêu cầu kỹ thuật của nguyên liệu thay thế