Công nghệ sản xuất bia

Nghành công nghệ hóa – thực phẩm là môt trong những nghành quan trọng, được ứng dụng rất nhiều trong đời sống sản xuất của xã hội.

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA - THỰC PHẨM

Phan Tuấn QuốcNguyễn Ngọc TuấnTrần Quang Phú TiênLỚP: 07TP112

BIÊN HOÀ- NGÀY - THÁNG 05-2010

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 3

PHẦN I : TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT BIA 4

I-LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN BIA 4

II-MỘT SỐ TÍNH CHẤT CHUNG CỦA BIA 4

III-NGUYÊN LIỆU TRONG SẢN XUẤT BIA 1-NƯỚC 5

2- ĐẠI MẠCH 8

3- THẾ LIỆU 12

4- NẤM MEN 14

5- HOA HOUBLON 15

6- CÁC CHẤT PHỤ GIA 18

PHẦN II: QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA I- QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA 20

II-THUYẾT MINH QUY TRÌNH VÀ THIẾT BỊ 21

2.1- CHẾ ĐỘ DỊCH ĐƯỜNG HOUBLON HÓA 21

2.1.1 Nghiền nguyên liệu 21

2.1.2.Nấu ( Hồ hoá và đường hoá) 22

2.1.3.Lọc bã- rửa bã 24

2.1.4 Nấu dịch đường với hoa houblon 25

2.1.5 Lắng trong tách cặn 27

2.1.6 Làm lạnh nhanh 27

2.2 LÊN MEN 28

Lên men nấu dịch 28

1-Lên men chính 30

2- Lên men phụ và lên men chín bia 31

3- Thu hồi CO 2 32

4.Lọc bia 32

1.3 HOÀN THIỆN SẢN PHẨM 33

1 Chiết chai 33

2 Thanh trùng 34

PHẦN III: CÁC TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG 35

1.Các chỉ tiêu về cảm quan: 35

2.Các chỉ tiêu hoá học: 35

3 Cách nhận biết bia ngon 36

PHẦN IV KẾT LUẬN 37

PHẦN V TÀI LIỆU THAM KHẢO 38

LỜI MỞ ĐẦU

Nghành công nghệ hóa – thực phẩm là môt trong những nghành quan trọng, được ứng dụng rất nhiều trong đời sống sản xuất của xã hội Nó giải thích các quy trình công nghệ sản xuất, ứng dụng của các thiết bị như: máy nghiền, lắng, lọc

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

Ngày nay bia được phát triển khá rộng rãi ở khắp các tỉnh thành trong cả nước Ngoài các nhà máy bia lớn ở trong nước như nhà máy bia Sài Gòn, nhà máy Bia Hà Nội… Còn có các nhà máy bia nước ngoài như Huda Huế, Heineken Hà Tây…

Trong bài báo cáo này cho chúng ta biết hơn về công nghệ sản xuất bia cho biết những nguyên liệu sản xuất ra sản phẩm, công dụng của các nguyên liệu, các quy trình sản xuất ra sản phẩm, trình bày nguyên lý hoạt đông của các loại thiết bị như: thiết bị lắng, lọc, thiết bị lên men

Thông qua tài liệu này chúng ta có thể biết được quy trình sản xuất của một nhà máy với quy mô lớn,và ta có thể hiểu được sâu thêm về các ứng dụng của các quy trình và thiết bị, các thiết bị phản ứng trong sản xuất

Trong bản báo cáo cũng đã nêu rõ từ quá trình hình thành của nhà máy,sản phẩm của nhà máy, quy trình sản xuất tạo ra sản phẩm.từ các nguyên liệu cấu thành sản phẩm trải qua các quá trình như thế nào, cấu tạo , nguyên lý ra sao

PHẦN I : TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT BIA

I.LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN BIA

Từ 7000 năm trước công nguyên, người dân Babilon đã biết sản xuất bia từ đại mạch và các hạt ngũ cốc Công nghệ sử dụng các nguyên liệu này để nấu bia được truyền dần đến Ai Cập,

Ba Tư và một số lận cận, rồi số vùng ở Etiopia vẫn sản xuất bia theo phương pháp của người Babilon cổ xưa Người Hy Lạp đã học được phương pháp sản xuất bia từ đại mạch của người

Ai Cập, họ gọi đó là nước sitôn hay vang đại mạch Người Ý cũng sản xuất loại đại mạch này nhưng không theo phương pháp truyền thống mà có cả các hạt ngũ cốc khác Sau đó, Người Pháp, Đức, Tây Ban Nha…cũng sản xuất nước giải khát lên men triết từ đại mạch Nhưng trong suốt thời gian dài, bia chỉ được sản xuất từ đại mạch và một số hạt ngũ cốc khác đã nảy mầm

và hoàn toàn chưa có một dân tộc nào dùng đến hoa houblon Thay vào đó, người ta biết sử dụng một số loại cây như lupin, ngải cứu… để tạo nên hương liệu cho bia Khoảng đến thế kỷ thứ IX, Bắt nguồn từ các vùng được coi là sử sở của hoa houblon như Xibiri- Đông Nam nước Nga thì người ta mới sản xuất ra bia giống như ngày nay

Trải qua hàng ngàn năm sản xuất và uống bia, ông cha chúng ta không biết nhân tố nào đã làm nên điều kỳ diệu Đó là sự chuyển hoá nguyên liệu thành sản phẩm Mãi đến năm 1857, nhà bác học người Pháp Lusi Pasteur đã khám phá ra điều bí mật này Và sau một thời gian dài nghiên cứu, ông đã tìm ra được chính nấm men là vi sinh vật duy nhất mà hoạt động sống của chúng đã làm nên quá trình lên men bia Nhưng Pasteur vẫn chưa làm sáng tỏ đựơc cơ chế của hiện tượng này Cho mãi đến thế kỷ XIX, một số nhà khoa học người Nga và Đức mới chứng minh được cơ chế hoạt động của nấm men Đó là nấm men đã tạo ra các enzym và chính các enzym này chuyển hoá đường thành rượu và CO2

II-MỘT SỐ TÍNH CHẤT CHUNG CỦA BIA

1 Giá trị dinh dưỡng của bia:

Bia là loại thức uống giải khát rất giàu dinh dưỡng Nếu được sử dụng với hàm lượng thích hợp, bia sẽ giúp cho cơ thể thoải mái, dễ chịu và tăng sức lực cho cơ thể So với trà và cà phê, bia không chứa các kim loại gây hại, so với rượu thì hàm lượng cồn trong bia rất thấp(2-6%V)

Trong bia nước chiếm 80% Bên cạnh công dụng giải khát, bia còn cung cấp cho con người các giá trị dinh dưỡng nhất định: cung cấp nguồn năng lượng cho cơ thể hoạt động, cung cấp các vitamin và khoáng chất

 1 lít bia có thể cho ra từ 500-600Kcal( tuỳ theo từng loại bia) mà năng lượng cần thiết cho

cơ thể con người bình thườnglà 3000-3500 Kcal Do vậy, nếu ta sử dụng bia đúng mức thì sẽ tiết kiệm được năng lượng lấy từ nguồn thực phẩm dinh dưỡng khác ( thịt, trứng, sữa, bánh mì )

 Ngoài ra, trong bia còn có một số vitamin, trung bình trong 1 lít bia có 20-50mg tiamin(B1); 340-560mg riboflavin(B1); 5800-9000mg acid nicotinic(PP)

2 Thành phần của bia:

Trong bia nước chiếm 80% Bia có độ rượu nhẹ (hàm lượng độ rượu khoảng 3-6%v), có gas ( hàm lượng CO2 khoảng 3-4g/l), có bọt mịn xốp, có hương vị thơm ngon rất đặc trưng.Hương và vị của bia là do các hợp chất chiết từ nguyên, cồn CO2 và các thành phần lên men khác tạo nên

Trong bia có chứa một số chất bổ dưỡng:

 Chất đạm: đặc biệt là đạm hoà tan chiếm 8-10% chất tan, bao gồm: protein, peptid, và amino acid

 Glucid: glucid tan (70% là dextrin, pentosan- sản phẩm caramel hoá)

 Vitamin: chủ yếu là vitamin nhóm B (vitamin B1, vitamin B2, PP)

 Lupulin trong bia và hoa houblon có tính an thần, dễ ngủ

 Đặc biệt CO2 hoà tan trong bia có tác dụng làm giảm nhanh cơn khát cho người uống bia, giúp tiêu hoá nhanh thức ăn và ăn uống ngon miện, giảm mệt mỏi, tăng phần tỉnh táo nếu như người uống sử dụng một liều lượng thích hợp

1.NƯỚC:

Nước là nguyên liệu cơ bản nhất không thể thay thế được trong công nghệ sản xuất bia Trong bia thành phẩm hàm lượng nước chiếm 77-90%

1.1 Ảnh hưởng các ion khác nhau lên các quá trình sản xuất bia:

Thông thường trong nước chứa các ion sau:

Cation H+, Na+, K+,Ca ++,Mg++, Mn++, Fe++ và Al+++……

Anion: OH-, Cl-, HCO3-, CO2 , NO2-, NO3-…

Sự tồn tại các muối chưa Ca, Mg sẽ quyết định độ cứng của nước

 Ca: thường tồn tại dưới Ca(HCO3)2 ảnh hưởng xấu đến quá trình nấu bia do làm giảm độ acid của hồ malt và dịch đường hoá

 Mg: hàm lượng trong nước tuy ít hơn Ca, nhưng gây tác dụng xấu hơn Ca, vì Mg thì hoà tan được , còn MgSO4 có vị đắng chát; cả hai điều làm ảnh hưởng đến chất lượng bia

 Na: tồn tại trong bia nước dưới dạng Na2CO3, NaHCO3, NaSO4 hay NaCl

Na2CO3, NaHCO3 làm giảm độ acid của hồ malt

NaSO4 với hàm lượng cao sẽ tạo cho bia có vị đắng

NaCl nếu dưới 200mg/l sẽ ảnh hưởng tốt đến mùi , vị bia

Do hàm lượng Na có trong nước thường từ 15-20mg/l, vì vậy một số nơi cho thêm NaCl vào quá trình nấu bia (khi đun sôi với bia)

 Mùi: Không mùi, vị lạ, không chứa các chất gây mùi khó chịu như, H2S, Cl2, NH3.

 Nước dùng trong sản xuất phải có độ cứng tạm thời <7mg đương lượng/ Lít

 Độ cứng vĩnh cửu: 0,4-0,7mg đương lượng /lít

 Vi sinh vật gây bệnh : không có

1.3 Sử dụng nước trong công nghệ sản xuất bia:

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

Các muối cacbonat và bicacbonat sẽ hoà tan chất đắng, chất chát trong vỏ malt ( nhất Na2CO3) gây cho bia có vị đắng khó chịu

Những cacbonat và bicacbonat trong nước sẽ làm hạ độ acid của hồ malt, làm cản trở hoạt dộng cảu các enzym trong malt

phải sạch, không chứa nhiều hợp chất hữu cơ và đặc biệt không chứa NH3 và các muối nitrit

1.4 Những phương pháp làm tăng chất lượng nước:

Những hydrat khi kết tủa sẽ kéo theo bẩn lắng xuống

b- Làm mềm nước(dùng trong nấu bia) bằng nhiều phương pháp khác nhau :

 Phương pháp nhiệt độ: Đun nóng nước để hạ độ cứng tạm thời Do đắt tiền nên phương pháp này không còn thông dụng

 Phương pháp nguội: Đây là phương pháp cũ, song vẫn còn có thể ứng dụng Dựa trên cơ

sở chuyển các bicacbonat (Ca và Ma) về các cacbonat tương ứng với dung dịch Ca(OH)2 bão hoà

 Phương pháp vôi-soda: Cùng lúc cho vào nước hỗn hợp Ca(OH)2 và Na2CO3 vôi sẽ loại

bỏ bicacbonat (Ca và Mg); Na2CO3 sẽ loại bỏ các muối gây nên độ cứng vĩnh viễn Phương pháp này thường hạ độ cứng vĩnh cửu của nước, do đó không dùng để làm mềm nước nấu bia

 Phương pháp trung hoà bằng acid: Trong nấu bia thường dùng acid lactic acid này sẽ chuyển bicacbonat (Ca và Mg) về những lactac tương ứng

 Phương pháp trao đổi ion:

Phương pháp này có nhiều tiến bộ, đem lại hiệu quả cao

Dựa trên khả năng trao đổi ion (cation và anion của một số nhựa tổng hợp đặc biệt ở dạng

vô cơ hoặc hữu cơ

c-Sát trùng nước rửa nấm men và thiết bị

 Phương pháp lý học: Nước được lọc qua các màng siêu lọc, rất hiệu quả song rất đắt tiền

 Phương pháp hoá- lý: dùng tia quan tuyến chiếu qua nước; phương pháp tác dụng diệt khuẩn mạnh, hiệu suất cao và không gây mùi vị gì cho nước

-Clo hoá: Cl2 + H2O = 2 HCl + H2

2HCl =2HCl +2OOxy nguyên tử có khả năng diệt khuẩn rất mạnh

- Ozon hoá: với liều lượng từ 1-2g/cm3 diệt hầu hết vi sinh vật có trong nước Dùng dòng điện

có điện thế lớn và tần số cao đi qua không khí, O2 sẽ chuyển về O, sau đó xông vào nước bằng những bơm hơi

2.1.2- Cấu trúc và thành phần hoá học hạt đại mạch:

Cấu trúc hạt đại mạch: gồm ba bộ phận chính: vỏ hạt , phôi và nội nhũ

 Vỏ hạt từ ngoài vào trong chia làm ba lớp: Vỏ trấu, vỏ lụa và vỏ arolon Phần này chiến 11% trọng lượng hạt

7- Phôi: là cơ quan sống, hô hấp của hạt, phôi thường chiếm 2.5-5% trọng lượng hạt Trong phôi có từ 37-50% chất khô là thành phần nitơ, khoáng 7% chất béo, 5-6% đường sacaroza, 7-7.5% pentozan, 6-6.5% chất tro và một số ít thành phần khác Riêng tinh bột hầu như rất ít

 Nội nhũ: chiếm từ 45-48% 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 của nội nhũ là những hạt tinh bột hình tròn Nếu hàm lượng protein trong hạt càng cao thì càng nhiều hạt tinh bột kích thước nhỏ

-Trong bột đại mạch có nhiệt độ hồ hoá là 75-80oc ( của gạo 75oc, khoai tây 60oc) Tính chất này cần lưu ý khi nấu bia Tinh bột đã qua hồ hoá thì khi đường hoá sẽ nhanh và thuận lợi hơn nhiều

-Những hạt tinh bột ngoài thành phần là tinh bột, còn chứa một số tạp chất khác như 1.5%; tro:0.2-0.7%; acid béo: 06%

nitơ:0.5 Cấu tạo của tinh bột gồm hai dạng polisacrait: amilo và amylopectin

-Tinh bột sẽ chịu tác động xúc tác của hệ enzym amylaza ( gồm α và β ) Hiệu quả xúc tác sẽ tuỳ thuộc vào nhiệt độ và pH Điều này quyết định kết quả quá trình nấu bia

2.1.3-Thành phần hoá học của đại mạch:

Tính theo % trọng lượng chất khô

58-603-53-422-46-852-38-112-23-41-20.2-0.36-7

2.2 MALT:

Malt đại mạch là nguyên liệu chính để sản xuất các loại bia Quá trình quan trọng nhất mà qua đó hạt đại mạch trở thành Malt là sự nảy mầm ( mục tiêu chủ yếu của quá trình sản xuất malt), là để hoạt hoá, tích luỹ về khối lượng và hoạt lực của enzym có trong đại mạch Hệ emzym (amilaza, proteaza, sitaza ) này sẽ là động lực chủ yếu để phân cắt các hợp chất protein

và gluxit cao phân tử trong nội nhũ của hạt thành các sản phẩm có phân tử nhỏ (chủ yếu là đường đơn, Dextrin bậc thấp, acid amin, pepton và nhiều chất khác hoà tan bền vững vào nước

để thành chất chiết của dịch đường Mục đích trên đây đạt được bằng cách tạo điều kiện thích hợp về độ ẩm nhiệt độ, độ thông thoáng khí cho khối hạt để khối hạt phát triển Sau quá trình nảy nầm, đem sấy khô, tách rễ, làm sạch ta được malt phục vụ cho sản xuất bia

2.2.1Quá trình ươm mầm đại mạch:

Ta tiến hành ngâm đại mạch trong thời gian 36-48 giờ để có độ ẩm 42-46%, nhiệt độ ngâm 12-15oc Sau đó vớt để ráo nước và rải thành các luốn, dày 40 cm trong những ngày đầu

và giảm dần đến 15-10cm ( vào mùa hè thỉ rải mỏng hơn), nhiệt độ nảy mầm là 15-22oc Trong quá trình ủ hạt, cần tiến hành cào đảo để hạ bớt nhiệt độ, vì khi nảy mầm khối hạt sẽ nóng lên Thời gian ủ khoảng 8-10 ngày

Trong quá trình nảy mầm, hạt đại mạch sẽ tích tụ đựơc nhiều enzym mới, cũng như tăng hoạt lực của một số enzym (như amylaza, proteaza, stitaza, maltaza ), đặc biệt amylaza Các enzym mới này là những nhân tố thực hiện chuyển hoá, các chất trong thành phần đại mạch thành những nguyên liệu (acid amin tự do, các loại đường, các vitamin ) để nấm men sử dụng

để tạo thành sản phẩm bia

Các quá trình sinh hoá xảy ra trong quá trình nảy mầm:

-Thuỷ phân một phần tinh bột thành đường đơn giản

-Đường oligo-polysaccharide bị phân giải thành monoza và trisacchride

-Proteaza phân giải một lượng nhỏ protid tạo thành pepton, peptid và các acid amin Do vậy khi nảy mầm đạm amin tăng 3-4lần

-Lipaza thuỷ phân một phần lipid tạo thành acid béo và glycerin

2.2.2.Kỹ thuật sấy malt:

Giai đoạn cuối cùng của quá trình malt hóa đại mạch là sấy malt tươi Mục đích của quá trình sấy malt tươi :

-Tách thật triệt để độ ẩm tự do trong malt.Bảo toàn được hoạt tính enzym

-Thông qua các chế độ sấy malt khác nhau ta thu được những loại malt có yêu cầu khác nhau,

để đáp ứng cho việc sản xuất ra các loại bia có chất lượng khác nhau

Quá trình sấy malt được thực hiện nhanh chóng trong 24 giờ và nhiệt độ ở giai đoạn cuối không quá 85o C

Trong thời gian sấy, malt tươi chịu tác động của một số quá trình vật lý, sinh lý , sinh hóa, hóa học.Một số trong nhũng quá trình này là sự tiếp tục của nó từ sự ươm mầm, còn một số khác là mới phát sinh do điều kiện mới được hình thành Kết quả của những quá trình đó là làm cho sản phẩm có hương vị đăc trưng mà chỉ malt mói có và cũng chỉ hình thành trong quá trình sấy mà thôi

Căn cứ vào các biến động lớn trong toàn bộ quá trình sấy malt, ta có thể chia làm 3 giai đoạn:

• Giai đoạn sinh lý: nhiệt độ tăng dần đến 45oC , hàm ẩm hạ về khoảng 30%, hạt nảy chồi

và sinh trưởng nhanh, một số các enzym thủy phân cũng bắt đầu hoạt hóa trở lại

• Giai đoạn sinh hóa: nhiệt đọ tăng dần từ 45-70oC , hàm ẩm còn 10% Ở giai đoạn này, quá trình sinh lý bắt đầu dừng lại, các enzym thủy phân hoạt đọng yếu lại

• Giai đoạn hóa học: nhiệt độ tăng dần từ 75- 105oC, hàm ẩm giảm về tối thiểu.Các biến đổi hóa học chủ yếu xảy ra ở giai đoạn này là : tạo thành các hợp chất gây màu, mùi thơm và vị đặc trưng cho malt

2.2.3-Thành phần hóa học của malt

2.4-Hệ enzym có trong malt:

Nhóm enzym thủy phân( Hydrolaza) bao gồm :

Carbonhydaza(nhóm enzym thủy phân các hợp chất glucid):

Diastaza(amylaza): thủy phân các glucid có mạch polyme tương đôi đơn giản như: Thủy phân tinh bột thành đường + dextrin

α-amylaza: thủy phân tinh bột glucoza và dextrin Ngoài ra còn có tác dụng làm giảm

độ nhớt của dịch cháo To

opt =70oC, pH=5,7

2.5.Chỉ tiêu của malt:

2.5.1 Về mặt cảm quan:

- Màu sắc: có màu vàng óng như rơm

- Mùi: có mùi thơm đặc trưng của malt

- Vị: có vị ngọt

- Độ cứng: malt phải xốp và khô

-Độ mịn: không được xay nhuyễn để tạo thành lớp vỏ trấu giúp lọc

- Tạp chất: không được lẫn sạn, rơm, rác hay các tạp chất khác

- Hình dáng: hạt không bị sâu bệnh, mốc vỡ, khuyết tật, mọt nát,

2.5.2 Về thành phần:

- Độ hòa tan tính theo chất khô:80%

-Hàm lượng protein hòa tan: 4,3 %

- Hoạt lực: 300-320wk

- Độ ẩm:4-5%

- Kích thước:90% trên sàng 2,5 mm; 99% trên sàng 2,2mm

- Độ màu: 2,5-3 EBC

- Chỉ số Kolbach(số lượng hào tan protein):

Hàm lượng protein hòa tan* 100

Tổng proteinKhoảng 39-42 là tốt nhất

3.2 Yêu cầu kỹ thuật của thế liệu:

• Thế liệu phải dồi dào nguồn glucid (tinh bột) mà từ đó, dưới tác động của enzym trong malt, glucid của thế liệu sẽ chuyển thành các chất hoà tan Vì vậy các loại ngũ cốc thường chọn làm thế liệu trong sản xuất bia

• Khi sử dụng thế liệu, chất lượng của thế liệu sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng bia ( mùi, vị, màu sắc) Vì vậy phải quan tâm đến thành phần hoá học thế liệu

3.3 Thế liệu được sử dụng:

Về khả năng thay thế Malt trong bia gạo là loại ngũ cốc được dùng nhiều hơn cả

Thành phần hoá học trung bình của gạo tính theo % trọng lượng:

Góp phần quyết định chất lượng sản phẩm, độ hoà tan, khối lượng ban đầu 75%

Chất có khối lượng hoà tan ban đầu: >86%

Độ ẩm: <13%

Không vận chuyển gạo với hoá chất khác

4 NẤM MEN:

4.1 Đặc tính của nấm men:

Nấm men đóng vai trò hết sức quan trọng trong công nghiệp sản xuất bia Nhờ đặc tính sinh dưỡng của nấm men là quá trình chuyển hóa dịch đường thành rượu và sinh ra khí CO2 là thành phần chính của bia

Nấm men được sử dụng trong công nghệ sản xuất bia là loại vi sinh vật đơn bào thuộc giống Saccharomyces

Hình dạng: hình elip, oval

Kích thước trung bình: dài 9-10 m, rộng 2-7 m

Sinh sản: bằng cách nảy chồi, phân cách hoặc bằng bào tử

Phân loại: gồm 2 loại

-Nấm men nổi: Saccharomyces cereviseae Sinh trưởng và phát triển ở nhiệt độ cao, nằm lơ

lửng trên bề mặt là chủ yếu, nhiệt độ lên men 10-250C Khi quá trình lên men kết thúc, các tế bào kết chùm, chuỗi tạo thành lớp dày nổi lên bề mặt cùng với bọt bia, làm cho khả năng tự trong của bia rất chậm, khó kết lắng và khó lọc bia

Saccharomyces carlbergensis Saccharomyces cereviseae

-Nấm men chìm: Saccharomyces carlbergensis Sinh trưởng và phát triển ở nhiệt độ thấp,

nhiệt độ lên men 0-100C Phân bố ở tầng sâu trong thiết bị Dễ kết lắng và dễ tách lớp Do đó lọc dễ hơn đồng thời tạo điều kiện sử dụng lại nấm men

Nấm men được sử dụng từ nấm men thuần chủng, men được giữ dưới dạng men khô, sau đó nhân giống trung gian rồi đưa vào sử dụng trung sản xuất bia

4.2 Chất lượng của nấm men:

4.2.1 Chỉ tiêu đánh giá chất lượng nấm men:

Tốc độ và mức độ lên men

Tốc độ và khả năng kết lắng

Hàm lượng sản phẩm bậc 2 tạo thành

Mức độ suy giảm các đặc tính kỹ thuật

Khả năng chống chịu khi bị tác động

4.2.2 Yêu cầu chất lượng nấm men trước khi đưa vào sản xuất bia:

Tỷ lệ men chết: <2%

Tỷ lệ nảy chồi: >10%

Số lượng nấm men khi đưa vào dịch đường để lên men: 10-20 triệu tế bào/ml dịch giống.Nấm men có khả năng chuyển hóa các đường đôi, đường đơn giản, các peptid, acid amin, giải phóng ra CO2, rượu etylic và nhiệt

Nấm men bia phải được nhân giống từ chủng thuần khiết và một đời men giống có thể sử dụng đuợc 6-10 chu kỳ lên men

Nấm men sử dụng tại nhà máy là loại nấm men chìm: Saccharomyces carlbergensis.

5 HOA HOUBLON:

Hoa hoblon là nguyên liệu cơ bản (thứ 2 sau malt đại mạch) của công nghệ sản xuất Bia Hoa houblon có tác dụng :làm cho bia có vị đắng , vị thơm rất đặc trưng, làm tăng khả năng tạo và giữu bọt, làm tăng độ bền và ổn định thành phần sinh học của sản phẩm

5.1.Phân loại:

Theo màu sắc:có 3 loại

Nhựa đắng : α nhựa mềm và β nhựa cứng

Trên thị trường hiện nay phổ biến 3 dạng:

-Dạng hoa cánh khô

-Dạng hoa houblon hạt, viên

-Dạng hoa cao trích ly

5.2 Thành phần của hoa houblon:

Hoa houblon có hoa đực và hoa cái riêng biệt cho từng cây Trong sản xuất bia chỉ sử dụng hoa cái chưa thụ phấn Hoa đực không sử dụng bởi vì nó rất nhỏ, chứa ít lượng phấn hoa (lupulin), chất đắng cũng rất kém

Thành phần hóa học trung bình của houblon

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

Chất đắng : Là thành phần có giá trị nhất của hoa hoblon Chất đắng tạo cho bia có vị

đắng đặc trưng và dễ chịu, tham gia vào sự tạo thành bọt và giúp cho bia bảo quản được lâu Các hợp chất đắng trong hoa houblon có thể chia ra 2 nhóm lớn

-Những acid đắng cứng các dạng đồng phân

-Những dạng nhự đắng (mềm và cứng)

Ở dạng tinh thể hình khối, humuon có nhiệt độ nóng chảy khoảng 65oc, hòa tan kém trong nước lã, song tan tốt trong este, etylic, hecxan hoặc metanol

Humnulon là chất gây đắng mạnh nhất (cả số lượng và chất lượng), có độ hoạt động bề mặt lớn, nhờ đó giúp cho bia có khả năng tạo bọt tốt, tính kháng sinh mạnh Humulon là chất có giá trị nhất trong hoa houblon đối với công nghệ sản xuất bia

Chất chát –tanin

Với hàm lượng trung bình khoảng 4% trọng lượng hoa, tanin có một vai trò nhất định trong quá trình công nghệ ,từ đó sẽ có ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến chất lượng bia Houblon bắt đầu chín thì hàm lượng tanin trong hoa cũng bắt đầu giảm Chúng tồn tại trong hoa houblon như những hạt bụi màu xám, dễ dàng hòa tan trong nước nóng, axeton, etanol, metanol Nhưng không hòa tan được trong cồn tuyệt đối, eter và benzol, có công thức phân tử chung là C25H24O13 Trong thực tế đây là những hợp không bền hoá học, dễ bị oxy hóa

và sẽ trùng ngưng thành dạng phlobaphen (C50H46O20) một hợp chất có màu khá đậm

Trong quá trình đun sôi dịch đường với hoa houblon, trước hết tanin được chiết ra ở dạng hòa tan , sau đó điều kiện nhiệt độ cao và thới gian kéo dài, chúng sẽ bị oxy hóa và trùng ngưng với các mức độ khác nhau,các phân tử trùng ngưng sẽ hình thành mối liên kết đẳng điện với các phân tử protein trong dịch đường, hình thành những phức tanin-protein, tạo ra dạng kết tủa nóng trong quá trình này Mặt khác một dạng phức tương tự nhưng với trọng lượng phân tử nhỏ hơn không kết tửa ở điều kiện nhiệt độ cao, khi hạ nhiệt độ xuống thấp chúng sẽ kết tủa lại, tạo

ra kết tủa nguội trong dịch đường

16-18%

β – cid đắng 3%

(lupulon ) α – cid đắng :6-8 %

(humulon )

Nhựa mềm :5% Nhựa cứng :2%

Từ đó ta nhận thấy rằng, Tanin có ảnh hưởng tốt đối với quá trình công nghệ, giúp cho dịch đường trong nhanh và kết tủa các thành phần protein không bền, làm tăng độ bền vững keo của bia Tanin cũng làm kết tủa cả nhưng thành phần protein bền, dẫn đến giảm khả năng tạo bọt của bia Nếu hàm lượng tanin có trong bia vừa phải (0.012-0.028%) thì sẽ gây cho bia

có vị chát và đắng dễ chịu nhưng nếu cao hơn, sẽ gây cho bia có vị chát đắng khó chịu, do đó ,tùy theo hàm lượng tanin trong hoa nhiều hay ít, ta có thể rửa qua nước nóng một vài lần để loại bớt tanin trước khi đun sôi dịch đường với hoa

Tinh dầu:

Tinh dầu phấn hoa của hoa houblon chiếm 0.017-0.65% trọng lượng hoa

Tinh dầu hoa ở điều kiện gia nhiệt nhẹ đễ 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 như mùi tỏi

Các dạng tinh dầu có nhóm OH dễ tác dụng với các thành phần acid béo thành những este phức tạp Trong quá trình bảo quản, những hợp chất khác nhau của tinh dầu sẽ bị thủy phân một phần, dẫn đến chỗ thay đổi tính chất gây thơm có lợi cho bia

Tinh dầu hoa houblon hào tan rất yếu trong nước (0.4mg/l), khó hòa tan trong cồn thấp độ, nhưng hòa tan hòan toàn trong cồn tuyệt đối và este Đa phần các cấu tử dễ bay hơi, thậm chí ở nhiệt độ phòng

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 cùng những cấu tử hương bền để hình thành hương thơm houblon trong bia

6 CÁC CHẤT PHỤ GIA:

Nhóm các chất phụ gia được sử dụng được sử dụng đưới dạng nguyên liệu phụ nhằm khắc phục những yêu cầu cần thiết mà trong sản xuất chưa đạt tới, ta có các chất phụ gia sau:

6.1 Nhóm phụ gia gián tiếp: Nhóm này tất cả nguyên liệu và hóa chất được sử dụng trong quá

trình công nghệ, song không được phép có trong sản phẩm

Ví dụ:

-Các loại bột trợ lọc: Kizelgua, Diatomit, Belogua 200-400-600

-Các loại hóa chất dùng để vệ sinh thiết bị, vệ sinh phân xưởng sản xuất như H2SO4, NaOH, KMnO4 hoặc etanol dùng như là tác nhân lạnh, dung dịch CIP

6.2 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

6.3 Tác dụng một số loại phụ gia:

 Các chế phẩm enzyme

 Caramen: tạo màu cho bia

 CaCl2 : tăng độ bền vững (làm bền enzym α – Amylaza ở nhiệt độ cao)

 Acid ascorbic: bảo quản, chống oxi hóa, ức chế sự biến chất của bia

 Colluplie: chống hóa protein

 Maturex L: tác dụng rút ngắn thời gian lên men phụ, giảm lượng diacetyl tạo thành trong quá trình lên men chính

 Các hóa chất vệ sinh công nghiệp: Clorin, NaOH dùng để tẩy rửa sát trùng

 Nhóm các chất thu hồi CO2: than hoạt tính

PHẦN II: QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA & CÁC THIẾT BỊ MÁY MÓC:

I QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA