NGUYÊN LIỆU sản XUẤT BIA

Phần I: Nguyên liệu sản xuất biaI.. • Thinner husk compared to six row barley, which means less tannins that can cause off flavors in beer Six Row Barley • Grains grow on six rows on the

Phần I: Nguyên liệu sản xuất bia

I Đ i m ch ạ ạ

II Hoa houblon

III N ướ c

Two Row Barley

• Grains only grow on two rows on the ear Only two of the six flowers are fertile

• Typically has lower protein and enzymes than six row barley

• Thinner husk compared to six row barley, which means less tannins that can cause off flavors in beer

Six Row Barley

• Grains grow on six rows on the ear All six of the flowers are fertile Yields more per acre than two row barley malt

• High in proteins and enzymes So good with adjuncts like rice and corn which are weak in proteins and enzymes

• Thick husk and more tannins than two row barley malt

Cấu tạo hạt đại mạch

Bên ngoài

Bên trong

Nội nhũ

H t tinh b t trong n i nhũ ạ ộ ộ

H t kích th ạ ướ ớ c l n 20 -30 µm

H t kích th ạ ướ c nh 3-5 µm (chi m 75-90% s h t ch a tinh b t trong ỏ ế ố ạ ứ ộ

n i nhũ, chi m 3-10% l ộ ế ượ ng tinh b t c a h t ộ ủ ạ

C u trúc thành t bào tinh b t ấ ế ộ

Lớp vỏ alơron nội nhũ

• Bao quanh n i nhũ, giàu proteinộ

• S n xu t enzyme trong quá trình n y m m c a h tả ấ ả ầ ủ ạ

P: Các đ ườ ng v n chuy n gibberellic acid d c trong l p ậ ể ọ ớ

aloron, bao quanh n i nhũ ộ

Tinh bột

• 50 -63% kh i lố ượng h t đ i m chạ ạ ạ

• Cung c p năng lấ ượng cho h t khi n y m m ạ ả ầ

• Ngu n cung c p đồ ấ ường cho d ch đị ường sau này

2 thành ph n chính ầ

-Liên k t ế α 1-4 -20-25%

-Liên k t ế α 1-4, α 1-6 -75-80%

Không hòa tan trong n ướ c, r t khó b phân h y b i enzyme ấ ị ủ ở  không nh ả

h ưở ng t i ch t l ớ ấ ượ ng bia

Các hợp chất chứa nitơ

• Protein (92%)

– Đ c đi m chính: hc cao phân t , không tan trong nặ ể ử ước, k t t a khi đun sôi ế ủ  nh hẢ ưởng t i CNSX Bia??ớ

– Thành ph n (phân lo i theo đ hòa tan):ầ ạ ộ

• Glutelin: 30%, tan trong ki m loãng ề

• Prolamin: 37%, tan trong c n 80% ồ

• Globulin: 15%, tan trong d ch mu i loãng ị ố

• Albumin: 11%, tan trong n ướ c

Các hợp chất chứa nitơ

• Các s n ph m th y phân c a protein (8%)ả ẩ ủ ủ

– Đ c đi m chính: kích thặ ể ước nh h n protein, hòa tan trong nỏ ơ ước

– Thành ph n theo kích thầ ước:

• Phân t l ử ượ ng cao: albumose, globulose, pepton  vai trò??

• Phân t l ử ượ ng th p: polypeptide, oligopeptide, amino axit ấ  vai trò??

Chất béo

• 2% trong đ i m ch (aloron, m m)ạ ạ ầ

• Ch y u là glycerid c a axit béo: m ch ng n, m ch dài, d ng bão hòa ho c ch a bão hòaủ ế ủ ạ ắ ạ ạ ặ ư

• Vai trò đ i v i CNSX Bia: d ng ch a bão hòa quan tr ng cho c u trúc t bào n m men, các d n xu t ố ớ ạ ư ọ ấ ế ấ ẫ ấ

có nh hả ưởng t i hớ ương v biaị

• Axit béo m ch trung bình có nh hạ ả ưởng x u t i kh năng gi b tấ ớ ả ữ ọ

Thành phầnvô cơ

• Chi m 2-3%ế

• phôt phát (P2O5) 35%

– Tham gia vào c u trúc c a nhi u thành ph n h u c : nucleic, protein ấ ủ ề ầ ữ ơ

– Liên quan t i nhi u quá trình sinh hóa ớ ề

• Silicat 25%

– n m nhi u trong v tr uằ ề ỏ ấ

– T o c nạ ặ

• Kali K2O 20%

Polyphenol, tanin

• N m nhi u trong v tr u và l p aloronằ ề ỏ ấ ớ

• Ảnh h ng x u t i v và đ b n keo c a biaưở ấ ớ ị ộ ề ủ

Enzym Nhi t đ t i u ( ệ ộ ố ư oC) pH t i u ố ư C ch t tác đ ng ơ ấ ộ S n ph m t o ra ả ẩ ạ

Beta-glucan solubilaza 62 -65 6.8 H p ch t ph c h p beta- ợ ấ ứ ợ

glucan và protein

Cao phân t beta-glucan hòa tan ử

Endo 1-4 beta-glucanaza 40 - 45 4.5 – 4.8 Cao phân t beta-glucan hòa ử

tan

Th p phân t hòa tan beta- ấ ử glucan, cellobioza

Các enzyme

Các enzyme tham gia trong quá trình đường hóa (tiếp)

Enzym Nhi t đ t i u ệ ộ ố ư

(oC)

pH t i u ố ư C ch t tác đ ng ơ ấ ộ S n ph m t o ra ả ẩ ạ

Beta-amylaza 60 -65 5.4 – 5.6 amyloza, amylopectin, t đ u ừ ầ

không khử

Maltoza

Thiết bị vận chuyển hạt

Thiết bị làm sạch kim loại

Tách kim lo i d ng ph ng nghiêng ạ ạ ẳ Tách kim lo i tr ng quayạ ố

Bảo quản đại mạch

• Thông gió gi m m, nhi t đả ẩ ệ ộ

• B o qu n trong các kho b ng, siloả ả ằ

Đánh giá chất lượng đại mạch

• Đánh giá b ng các phằ ương pháp hóa lý

– Phân lo iạ

• Lo i h o h ng: ít nh t 95% h t trên rây 2,8 mm và cho phép < ạ ả ạ ấ ạ 2% qua rây 2,2 mm

• Lo i t t: ít nh t có 90% h t trên rây 2,8 mm và 2 - 4 % l t ạ ố ấ ạ ọ qua sàng 2,2 mm

• Lo i trung bình: ạ ≥ 85% trên rây 2,8 mm và 3 - 4% l t qua sàng ọ 2,2 mm

Đánh giá chất lượng đại mạch

• Đánh giá các ch tiêu sinh lýỉ

II Hoa houblon

Hoa houblon

• Thành ph n không th thi u cho s n ầ ể ế ả

xu t bia, t o h ấ ạ ươ ng th m và v đ ng ơ ị ắ

đ c tr ng ặ ư

• D ng cây leo ạ

• C n nhi u ánh sáng, > 13 ti ng/ngày, ầ ề ế trong kho ng vĩ tuy n 35 -55 đ ả ế ộ

Hoa đ c ự

Hoa cái

Diện tích và sản lượng hoa houblon trên thế giới 2010

November 2010 IHGC Economic Commission Report

Tính đ n 2010, các n ế ướ c M , Trung Qu c và Đ c là nh ng n ỹ ố ứ ữ ướ c tr ng nhi u hoa huplong nh t ồ ề ấ Báo cáo c a hi p h i tr ng hoa Húp lông ủ ệ ộ ồ qu c ố t ế

Thu hoạch, sấy hoa

• Nén vào trong các túi ch a ứ

• Gi m ch t l ả ấ ượ ng ??

Thành phần hóa học

(tan trong ête)

Thành phần chính của nhựa hoa

Các chất đắng trong hoa houblon

• Đ đ ng = ộ ắ α -axit + β -fraction/9

(Công th c Wolmer) ứ

Các axit đắng trong hoa houblon

-Tinh dầu thơm

• 2-5% ch t khôấ

• Ch a các ch t tanin, flavonol, catechin, anthocyanogenứ ấ

• Vai trò trong s n xu t bia?ả ấ

– Vị

– Đ cụ

– Màu

– Sát trùng

Các hợp chất khác

• H p ch t ch a nitợ ấ ứ ơ

• Ch t béo và ch t sápấ ấ

• Các ch t khoángấ

Các loại chế phẩm hoa houblon

• Hoa viên: Hoa viên 90, 45, isomeric

Tính lượng hoa cần thiết

• Đ n v đ ng (BU) = s mg ch t đ ng / l bia ơ ị ắ ố ấ ắ

• Trong nhà máy bia s n xu t bia đun ả ấ 40000 lít d ch đị ường, c n đ t đ đ ng = ầ ạ ộ ắ 25 BU trong bia Đ i v i bia TP th t ố ớ ấthoát 10% và năng su t chi t ch t đ ng 31% Câu h i: C n b sung bao nhiêu ấ ế ấ ắ ỏ ầ ổ α-axit ?

III Nước

1. Thành ph n chính ầ

2. N ướ c s d ng trong các công đo n ử ụ ạ

3. X lý n ử ướ c

Vai trò các ion: Ca2+

Vai trò của các ion: Mg2+

• (3 - 4) đ n (80 - 100) mg/lít (Tính theo MgO)ế

• Thay đ i pHổ

• MgSO4 nh hả ưởng x u (v chát)ấ ị

Vai trò của các ion:Na+ và K+

• Na+: 15 - 20 mg/lít (tính theo Na2O)

• Ức ch quá trình n y m mế ả ầ

• Ảnh h ng đ n vưở ế ị

• T l K+/Ca2+ nh hỷ ệ ả ưởng đ n kh năng l ng n m menế ả ắ ấ

Vai trò của ion sắt Fe2+

• Màu

• V chátị

• Ức ch m t s enzymeế ộ ố

• Oxy hóa t o k t t a không tanạ ế ủ

• nồng độ Fe+2 trong bia > 0,3 mg/l bọt chuyển màu xám nhạt, kém bền

Vai trò của ion Mn2+, Zn2+

• Ho t hóa m t s enzymeạ ộ ố

• Dinh dưỡng n m menấ

• L ng n m menắ ấ

• Ảnh h ng xu t đ n tính b n keoưở ấ ế ề

Vai trò của ion Cl-, SO42-,

NO3-• V biaị

• Malt n y m m không đ uả ầ ề

• Tr giúp quá trình đợ ường hóa

Thành phần nước SX một số loại bia

ChØ sè Pilsen (mg/l) Munich (mg/l) Dormun (mg/l) Burton-on-Trent

Lượng nước sử dụng cho từng công đoạn sản xuất bia

Công đo n s n xu t ạ ả ấ L ượ ng tiêu th ụ

3 - 4 hl/1 hl dịch đường

2 hl/ 1 hl bia

2 hl/ 1 hl bia

3 - 3,5 hl/ 1 hl bia 0,10 - 0,15 hl/ 1 hl bia

1 - 2 hl/ 1 hl bia

Yêu cầu nước SX bia

• Đ c ng t m m đ n trung bình.ộ ứ ừ ề ế

• Hàm lượng mu i cacbonat không quá 50 mg/l.ố

• Hàm lượng mu i Mgố +2 không quá 100 mg/l

• Hàm lượng mu i clorua 75 - 150 mg/l.ố

• Hàm lượng CaSO4 150 - 200 mg/l

• NH3 và mu i NOố 2 không có.

• Hàm lượng ion s t 2 không quá 0,3 mg/l.ắ

• Vi sinh v t không quá 100 t bào/ ml.ậ ế

• + Ph ươ ng pháp dùng vôi – Sôđa

• + Ph ươ ng pháp trung hoà b ng axit ằ

• + Ph ươ ng pháp trao đ i ion ổ

Hệ thống làm mềm nước

1. Thùng cationic

2. Thùng chứa nước mềm

3. Bơm ly tâm

4. Thùng chứa nước rửa

5. Thùng chứa dung dịch hoà tan muối

6. Thùng chế biến dung dịch muối

IV Nguyên liệu thay thế