Tận dụng và xử lý ppl trong sản xuất bia

Bánh bông lan là một món ăn rất ngon và bổ dưỡng phù hợp với nhiều lứa tuổi. Bánh bông lan thường được sản xuất ở quy mô gia đình, tuy nhiên trong cuộc sống hiện đại việc sản xuất bánh bông lan trên quy mô công nghiệp đã trở nên thiết yếu vì tính tiện dụng cao của các sản phẩm công nghiệp. Ở nước ta các dòng sản phẩm bánh bông lan công nghiệp cũng đã bắt đầu xuất hiện và đa dạng hơn ví dụ như bánh bông lan Solite của công ty cổ phần Kinh Đô, bánh bông lan Hura của công ty cổ phần bánh kẹo Biên Hòa...đã được đa số người tiêu dùng chấp nhận.Trong công nghiệp sản xuất bánh bông lan có hàng loạt phế phụ phẩm được tạo ra. Một vài trong chúng có thể ứng dụng để sản xuất những sản phẩm khác, góp phần làm sạch môi trường cũng như đem lại nguồn lợi nhuận đáng kể. Một số khác không có ý nghĩa trong tái sử dụng nhưng cần phải xử lý để tránh ô nhiễm môi trường không khí, môi trường đất.Việc nghiên cứu, tận dụng và xử lý phế phụ liệu trong ngành công nghiệp sản xuất bánh bông lan thì rất quan trọng và cần thiết. Vì vậy, chúng em chọn đề tài “Xử lý phế phụ liệu trong công nghệ sản xuất bánh bông lan công nghiệp” để hiểu rõ hơn về công nghiệp sản xuất bánh bông lan.

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC – THỰC PHẨM

TIỂU LUẬN

XỬ LÝ PHẾ PHỤ LIỆU TRONG CNTP

ĐỀ TÀI NHÓM 6 :

TẬN DỤNG VÀ XỬ LÝ PHẾ PHỤ LIỆU TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA

GVHD: Th.S LÊ HƯƠNG THỦY SVTH: Nguyễn Hải Dương 13030051

Ngô Vương Thiệu Huy 13014041 Nhan Văn Hoàng Phúc 13028631

DANH SÁCH BẢNG VẼ

Bảng 1.1 Lượng bia tiêu thị theo các vùng của thế giới năm 2008 và 2009 1

Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng của bã malt khô 7

Bảng 2.2 Thành phần dinh dưỡng của bã malt 8

Bảng 2.3 Thành phần trung bình các chất của tro 8

Bảng 2.4 Thành phần hóa học của mầm malt 10

Bảng 2.5 Dưới đây là các số liệu về giá trị thức ăn giá súc của mầm malt trong 100kg mầm malt 11

Bảng 2.6 Thành phần hóa học của nấm men bia ép chứa 12

Bảng 2.7 Theo Uxta chất khô của men bia có thành phần như sau 12

Bảng 2.8 Hàm lượng vitamin của nấm men bia sấy khô 13

Bảng 2.9 Thành phần hóa học trung bình của cặn protein 15

Bảng 2.10 Tỷ lệ phế liệu hạt ở các giai đoạn 16

Bảng 3.1 Thành phần nấm men Bia khô khi đã khử vị đắng (%) 40

DANH SÁCH HÌNH VẼ

Hình 2.1 Sơ đồ sản xuất làm sạch acid cacbonic lỏng 18

Hình 3.1 Thiết bị sơ chế có gia nhiệt 23

Hình 3.2 Thiết bị chiết chai dán nhãn 24

Hình 3.3 Thiết bị thanh trùng bản mỏng 24

Hình 3.4 Sơ đồ kỹ thuật thiết bị sản xuất các chế phẩm enzyme từ mầm malt 32

Hình 3.5 Cấu tạo thiết bị nghiền trục 35

Hình 3.6 Thiết bị lọc khung bản 37

Hình 3.7 Sơ đồ phân xưởng thực nghiệm sản xuất nấm men tinh chế 41

MỤC LỤC

1 TỔNG QUAN PHẾ PHỤ LIỆU TRONG QUY TRINH CÔNG NGHỆ SẢN

XUẤT BIA 1

1.1 Tổng quan về phế phụ liệu 1

1.2 Hiện trạng xử lý phế phụ liệu và xu hướng tận dụng phế phụ liệu 2

1.3 Các quy định của Việt Nam và thế giới về quản lý xử lý phế phụ liệu 5

2 CÁC PHẾ PHỤ LIỆU TRONG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA 7 2.1 Bã malt 7

2.1.1 Công đoạn thu nhận 7

2.1.2 Thành phần của bã malt 7

2.1.3 Đặc điểm, tính chất 9

2.1.4 Hướng phát triễn, nghiên cứu bã malt bia 9

2.2 Mầm malt 10

2.2.1 Công đoạn thu nhận 10

2.2.2 Thành phần của mầm malt 10

2.2.3 Đặc điểm, tính chất 11

2.2.4 Hướng phát triễn, nghiên cứu mầm malt 11

2.3 Nấm men bia 12

2.3.1 Công đoạn thu nhận 12

2.3.2 Thành phần nấm men bia 12

2.3.3 Đặc điểm, tính chất 14

2.3.4 Hướng phát triễn, nghiên cứu nấm men bia 14

2.4 Cặn protein 15

2.4.1 Công đoạn thu nhận 15

2.4.2 Thành phần của cặn protein 15

2.4.3 Đặc điểm, tính chất 15

2.4.4 Hướng phát triễn, nghiên cứu cặn protein 16

2.5 Các phế liệu hạt 16

2.5.1 Công đoạn thu nhận 16

2.5.2 Khối lượng phế liệu hạt 16

2.5.3 Hướng phát triễn, nghiên cứu 16

2.6 Khí CO2 của lên men bia 17

2.6.1 Công đoạn thu nhận 17

2.6.2 Đặc điểm, tính chất 17

2.6.3 Hướng phát triễn, nghiên cứu 18

3 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN PHẨM TỪ PHẾ PHỤ LIỆU 19

3.1 Bã malt 19

3.1.1 Sản xuất nước chấm lên men từ bã malt 19

3.1.2 Sản xuất thức ăn gia súc từ bã malt 24

3.1.3 Sản xuất phân hữu cơ sinh học từ bã malt (compost) 29

3.2 Mầm malt 30

3.2.1 Sản xuất chất ổn định từ mầm malt 30

3.2.2 Sản xuất chế phẩm enzyme từ mầm malt 31

3.2.3 Được dùng để sản xuất acid lactic 33

3.3 Nấm men bia 39

3.3.1 Thu nhật nấm men bia tinh khiết làm chất bổ dưỡng 39

3.3.2 Thu nhận chế phẩm invertase từ bã nấm men 41

3.3.3 Sản xuất men khô và men tinh khiết từ nấm men 43

4 ĐỀ XUẤT Ý TƯỞNG 45

4.1 Sản xuất bột gia vị từ nấm men 45

4.2 Biến bã men bia thành thực phẩm chức năng 45

4.3 Làm xà phòng từ men bia 45

4.4 Dùng bã bia tạo ra điện 46

5 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47

LỜI MỞ ĐẦU

Hằng năm ngành công nghiệp thực phẩm nước ta thải ra một lượng đáng kể cácloại cặn bã,… Việc tận dụng phế phụ liệu đã và đang ngày càng thu hút sự chú ý củanhiều nhà sản xuất ở các cơ sở trong và ngoài ngành thực phẩm

Hiện tại và tương lai, ngành công nghiệp thực phẩm nước ta sẽ phát triển mạnh

mẽ và do đó lượng phế phụ liệu sẽ ngày càng nhiều thêm Việc tận dụng phế phụ liệuthực phẩm vào nhiều mục đích không những đem lại hiệu quả kinh tế lớn, mà còn mở

ra hướng lợi dụng tổng hợp và hợp lý nhất các loại nguyên liệu thực phẩm ở nước ta.Trong các quy trình sản xuất thực phẩm, thì quuy trình công nghệ sản xuất biađem lại một lượng lớn phế phụ liệu: bã malt, nấm men bia,… rất có giá trị nếu ta biếttận dụng và sản xuất những sản phẩm mới hiệu quả, có ích

Trong bài tiểu luận này, nhóm chúng nghiên cứu đã tìm hiểu và trình bày sơ lược

về những cách tận dụng và một số phương hướng có thể làm tăng giá trị của các loạiphế phụ liệu trong quy trình công nghệ sản xuất bia

1 TỔNG QUAN PHẾ PHỤ LIỆU TRONG QUY TRINH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA

và ảnh hưởng đến môi trường Vì vậy cần có biện pháp tận dụng nguồn nguyên liệunày

Nấm men bia:

- Nấm men bia thu được từ các nhà máy bia rất lớn Với mức tăng trưởng nhanh

của ngành công nghiệp sản xuất bia thì lượng nấm men dư thừa thải ra ngày mộtnhiều

Bảng 1.1 Lượng bia tiêu thị theo các vùng của thế giới năm 2008 và 2009

Tổng sản lượng (tỷ lit) 180 181Châu Á – Thái Bình Dương (tỷ

lit)

55.44 58.67

Châu Âu (tỷ lit) 57.96 55.15

(Nguồn: Theo số liệu của Viện nghiên cứu Lối sống và Thực phẩm Kirin)

- Khi lên men 1 hectolit dịch đường thường nhận được khoảng 2 lit men đặc bẩn.

Sau khi rây và rửa sạch, lượng đó còn lại là 1.5 lit Tuy nhiên, chỉ có 0.5 lit trong đóđược dùng để lên men mẻ sau, 1 lit còn lại là dư thừa Nếu công suất của một nhà máybia là 10 triệu lit/năm thì hằng ngày lượng sinh khối đặc dư thừa sẽ từ 300-350 lit Ở

Việt Nam Theo thống kê của Bộ Kế hoạch – đầu tư, bốn tháng đầu năm 2012 cácdoanh nghiệp trong nước đã sản xuất 714.6 triệu lit bia các loại Tốc độ tăng trưởngngành bia tại Việt Nam ước tính đạt 15% năm Năm 2011, Việt Nam có khoảng 250

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 số này, có hơn 20 nhà máy đạt công suất trên 20 triệu lit/năm và 15nhà máy có công suất lớn hơn 15 triệu lit/năm Do vậy, khối lượng nấm men bia thuđược tại các nhà mày bia tại Việt Nam là rất lớn Ước tính cứ trung bình 100lit bia thuđược 1.5kg nấm men khô, trong đó chứ 700g protein Năm 2005 sản lượng bia củanước đạt 1.5 tỉ lit, tương ứng với 18 triệu tấn sinh khối nấm men thải ra Đến năm

2010 sản lượng bia của các nước đạt 2.5 tỉ lit và nấm men thải ra là 30 triệu tấn Nhưvậy lượng protein có chất lượng cao từ nấm men thải ra của quá trình sản xuất bia nếutận dụng được là không nhỏ Tận thu được lượng phế liệu đó không những góp phầnlàm giảm sự ô nhiễm môi trương mà còn mang lại hiệu quả kinh tế cao

Bã malt: Hiệu suất bã malt ướt trung bình chiếm 115-130% trọng lượng của hạt

đưa dịch hóa, hoặc 2.3 tấn trên 1000 dcl (decalit) bia thành phẩm Năm 1960, Liên Xôsản xuất 250.82 triệu decalit bia, đã thu được khoảng 576.9 nghìn tấn bã tươi Năm

1965 khi sản lượng bia tăng lên 335 triệu decalit thì lượng bã tươi có thể thu 770.43nghìn tấn bã tươi

Mầm malt: Phế phụ liệu mầm khô chiếm 3-5% trọng lượng malt thu được hoặc

khoảng 90kg/1000decalit bia sản xuất ra Năm 1960 lượng mầm malt gồm khoảng22.6 nghìn tấn Năm 1965 thu được khoảng 31.9 nghìn tấn mầm malt

Cặn protein: Sản lượng cặn protein (cặn hoa houblon) ép chiếm khoảng

35kg/1000decalit bia Năm 1960 thu được khoảng 8.778 nghìn tấn cặn protein

Các phế liệu hạt: Năm 1960 trong sản xuất bia có khoảng 622.5 nghìn tấn hạt

lương thực được đem sản xuất đã tạo ra được 72.8 nghìn tấn phế liệu bán được, ứngvới 36.4 nghìn tấn đơn vị thức ăn gia súc Năm 1965, tăng chế biến hạt lương thực lên

836 nghìn tấn

1.2 Hiện trạng xử lý phế phụ liệu và xu hướng tận dụng phế phụ liệu

Các phế phụ liệu rắn trong quy trình công nghệ sản xuất bia:

- Phế phụ liệu rắn phát sinh từ quá trình sản xuất được ở nhiều công đoạn Lượng

phế phụ liệu rắn phát sinh phụ thuộc vào công nghệ sản xuất, trình độ thao tác côngnhân và các biện pháp quản lý mặt bằng… Các phế phụ liệu rắn bao gồm các phế phụliệu giàu chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học và các chất khó phân hủy sinh học

- Phế phụ liệu rắn dễ phân hủy sinh học chiếm lượng lớn bao gồm bã malt và

men bia… có thể được tận thu: cứ 100 kg nguyên liệu ban đầu có thẻ thu được 125 kg

bã tươi với hàm lượng chất khô 20 – 25%

- Bã malt được dùng làm thức ăn gia súc Men bia có giá trị dinh dưỡng cao, có

thể sử dụng làm thuốc chữa bệnh, thuốc bổ và làm thức ăn bổ sung cho gia súc rất hiệuquả

- Mầm malt, các phế liệu hạt tạo ra trong quá trình làm sạch, phân loại, ngâm hạt

đại mạch và nghiền malt cũng được tận dụng làm:

+ Chất ổn định từ mầm malt

+ Sản xuất chế phẩm enzyme từ mầm malt

+ Bổ sung vào thức ăn gia súc

+ Được dùng để sản xuất acid lactic

+ Làm nguồn nito cho sản xuất nấm men từ rỉ đường

+ Điều chế các chế phẩm enzyme: protease

- Bã hoa houblon và cặn protein ít được sử dụng cho chăn nuôi vì có vị đắng,

thường được xả ra cống làm tăng tải lượng ô nhiễm cho nước thải Cặn protein có thểđược dùng làm thức ăn cho cá ở nhiều nước người ta đã dùng cặn này làm chất kếtdính cho làm đường và làm phân bón

- Các phế phụ liệu không thể xử lý sinh học bao gồm bao bì, thuỷ tinh, két nhựa,

xỉ than, chất trợ lọc… Những phần có giá trị có thể hợp đồng bán lại cho các cơ sở sảnxuất như bao bì, vỏ lon, chai Xỉ than được tận dụng sản xuất vật liệu xây dựng Phầncòn lại được thu gom và vận chuyển cùng với rác thải sinh hoạt

Các khí này đều là khí độc gây tình trạng nhức đầu, chóng mặt, các bệnh về mắt,bệnh về đường hô hấp, bệnh ngoài da… làm ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ của ngườilao động và người dân sống gần các nhà máy bia Đây cũng là các khí gây nên tìnhtrạng mưa axit làm phá huỷ các công trình kiến trúc, phá huỷ hạ tầng cơ sở…

Như vậy, nhà máy có thể tái sử dụng thu hồi nguyên liệu này để sử dụng cho cácquy trình sản xuất sau

Nguồn nước thải từ quy trình công nghệ sản xuất bia:

- Có thể nói, nước thải là đối tượng cần quan tâm xử lý nhất ở nhà máy bia Vì

lượng nước thải phát sinh là khá lớn và có mức độ ô nhiễm cao các chất hữu cơ, cácchất độc hại từ quá trình rửa vỏ trai, vỏ thùng… Nguồn phát sinh nước thải của nhàmáy bia gồm có nước thải sản xuất, nước thải sinh hoạt và nước mưa chảy tràn

- Nước thải phát sinh từ quá trình sản xuất bia là nguồn thải chính cần quan tâm

nhiều nhất Quá trình sản xuất bia đã sử dụng một lượng lớn nước vì thế cũng làm phátsinh lượng nước thải đáng kể Lượng nước thải lớn gấp 10 – 20 lần lượng bia thànhphẩm Nước thải của sản xuất bia bao gồm:

- Nước làm lạnh, nước ngưng: đây là nguồn nước thải ít hoặc gần như không gây

ô nhiễm, có khả năng tuần hoàn tái sử dụng

+ Nước thải từ bộ phận nấu, đường hoá: chủ yếu là nước vệ sinh thùng nấu,

bể chứa, sàn nhà… nên chứa bã malt, tinh bột, bã hoa, các chất hữu cơ…

+ Nước thải từ hầm lên men: là nước vệ sinh các thiết bị lên men, thùng chứa,đường ống, sàn nhà, xưởng sản xuất… có chứa bã men và chất hữu cơ…

+ Nước thải từ công đoạn rửa chai: đây cũng là một trong những dòng thải có

độ ô nhiễm lớn trong quá trình sản xuất bia Về nguyên lý chai để đóng bia đượcrửa qua các bước: rửa với nước nóng, rửa bằng dung dịch kiềm loãng nóng (1 – 3%NaOH), tiếp đó là rửa sạch bẩn và nhãn bên ngoài chai và cuối cùng là phun kiềmnóng rửa bên trong và bên ngoài chai, sau đó rửa sạch bằng nước nóng và nướclạnh Do đó dòng thải của quá trình rửa chai có độ pH cao và làm cho dòng thảichung có giá trị pH cao, nếu không kiểm soát có thể làm chết các vi sinh vật ở bể xử

lý vi sinh Vì vậy, trước khi đưa nước thải vào hệ thống xử lý cần có bể điều hòa,trung hòa

- Thành phần hữu cơ gây ô nhiễm trong nước thải của sản xuất bia bao gồm

protein và amino axit từ nguyên liệu và nấm men, hydrat cacbon (dextrin và đường)cũng như pectin tan hoặc không tan, axit hữu cơ, rượu… từ nguyên liệu và sản phẩmrơi vãi

1.3 Các quy định của Việt Nam và thế giới về quản lý xử lý phế phụ liệu

Xử lý nước thải nhà máy bia: Nước thải sản xuất bia chủ yếu phát sinh từ quátrình rửa, vệ sinh máy móc, thiết bị và vệ sinh nhà xưởng, chủ yếu tập trung ở khu vựclên men, lọc bia và chiết sản phẩm Nước thải sản xuất bia có thành phần phức tạp.Nồng độ chất hữu cơ cao và thường ở dạng lơ lửng lẫn dạng hòa tan; Lượng chất rắn

lơ lửng cao; Nhiệt độ cao; Độ pH dao động lớn; Nước thải thường có màu xám đen;Ngoài ra còn chứa lượng N và P

Để xử lý có hiệu quả nước thải sản xuất bia, nước thải đầu ra đạt tiêu chuẩnQCVN 40:2011/BTNMT

Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải nhà máy bia được Công ty áp dụng xử lý đảmbảo chất lượng nước thải đầu ra đạt tiêu chuẩn 40:2011/BTNMT

Tất cả các chất ô nhiễm có trong nước thải đều từ thành phần như bã malt, cặnlắng trong dịch đường lên men, các hạt trợ lọc trong khâu lọc bia, xác men thải khirửa thùng lên men, bia thất thoát cùng nước thải trong khâu chiết và khâu làm nguộichai sau khi thanh trùng.

2 CÁC PHẾ PHỤ LIỆU TRONG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA

2.1 Bã malt

2.1.1 Công đoạn thu nhận

Bã malt là phế liệu sau khi nấu bia Trong quá trình dịch hóa và đường hóa dướitác dụng của các enzyme amilaza, proteaza và các enzyme khác 65-70% chất khô củamalt sẽ chuyển vào dịch sau khi lọc, phần còn lại nằm ở trong bã malt Tùy thuộc vàophương pháp tách và vận chuyển mà độ ẩm của bã dao động từ 75-85%

Bảng 2.3 Thành phần dinh dưỡng của bã malt

Tổngsố

Đồng hóađược

Tổngsố

Đồng hóađược

Hàm lượng(%)

K2O 3.9Na2O 0.5CaO 11.9MgO 11.5P2O5 40.5SiO2 25.3

Nguồn: Densikow M.T., 1963

2.1.3 Đặc điểm, tính chất

Bã malt tươi thường có dạng sệt của các sản phẩm hạt nghiền thô, có màu nâunhạt, vị ngọt và mùi mạch nha Hiệu suất bã malt ướt trung bình chiếm 115 – 130 %trọng lượng của hạt đưa dịch hoá, hoặc 2.3 tấn/1000dcl (decalit) bia thành phẩm

Trong quá trình dịch hóa, dưới tác dụng của men amilaza, proteaza và các menkhác thì 65-70% chất khô của malt sẽ chuyển vào dịch sau khi lọc, phần còn lại nằmtrong bã Tùy thuộc vào phương pháp tách và phương tiện vận chuyển mà độ ẩm của

bã dao động từ 75 đến 85%

Vì có độ ẩm cao, đặc biệt là vào mùa hè, bã rất dễ bị hỏng, do đó việc bảo quảnlâu dài rất khó khăn Do đó, bã này chỉ có thể được dùng ở các nông trường và nôngtrang gần đó trong khoảng thời gian rất ngắn Để bảo quản bã lâu hơn, ở một số xínghiệp nước ngoài người ta ủ bã trong các hầm xi măng đặc biệt Ngoài ra, còn có thểsấy khô bã

2.1.4 Hướng phát triễn, nghiên cứu bã malt bia

 Làm nước chấm lên men:

Trong bã malt còn sót lại một lượng chất dinh dưỡng khá lớn (25-30%) chiếmkhoảng 1/5 giá trị dinh dưỡng của hạt đại mạch Trong bã còn sót lại một ít đường và

có nhiều protein, hàm lượng chất chiết còn lại trong bã là 0.8-1%

Sau khi các thành phần của malt hòa tan vào nước để thu nhân dịch đường thìngười ta sẽ tiến hành lọc để loại bỏ vỏ và bã malt Cứ trung bình 100kg malt thì cho ra

130 – 150kg bã ướt, với hàm lượng giá trị dinh dưỡng khá cao Vì vậy, để tận dụngnguồn lợi từ đây, người ta đã tiến hành phối trộn với bánh dầu đậu phộng để tạo nênmột loại nước chấm thích hợp với tiêu chí tiêu dùng hiện nay

 Làm thức ăn cho gia súc:

Do giá trị dinh dưỡng tương đối cao:chiếm 1/5 giá trị dinh dưỡng của hạt đạimạch, hàm lượng chất xơ khá lớn nên rất tốt cho hệ tiêu hóa, vì thế bã malt rất thíchhợp để chế biến thức ăn gia súc Tuy nhiên, chúng thường không chứa bất cứ một loạivitamin nào nên không thể chỉ sử dụng bã malt làm thức ăn gia súc mà phải bổ sungthêm một số thực phẩm khác Đối với các loại bã đã sấy khô, giá trị thức ăn gia súccủa nó bị giảm đi 25 – 30% do việc các chất hòa tan bị thoát ra, nhưng lại tăng khảnăng vận chuyển và tính bền của bã

Bã malt tươi và khô là thức ăn kích thích tạo sữa và thịt khá tốt, do đó nó đượcdùng làm thức ăn cho bò sữa và cho các loại súc vật có sừng lớn (trâu, bò) và lợn

2.2 Mầm malt

2.2.1 Công đoạn thu nhận

Mầm malt được tách ra khỏi malt trong thời gian sấy và khi xử lý malt trên máytách mầm Trong công nghiệp bia, phế liệu mầm khô chiếm 3-5% trọng lượng malt thuđược

2.2.2 Thành phần của mầm malt

Thành phần của mầm malt như sau:

Bảng 2.5 Thành phần hóa học của mầm malt

Chỉ số Malt màu

đậm

Malt màunhạt

Malt nghiền sơbộ

Bảng 2.6 Dưới đây là các số liệu về giá trị thức ăn giá súc của mầm malt trong 100kg

mầm malt

(kg)Protid chuyển hóa được 13.2

Đơn vị thức ăn gia súc 67.2

Lượng mầm cần cho 1 đơn vị thức ăn gia

2.2.4 Hướng phát triễn, nghiên cứu mầm malt

 Làm thức ăn chăn nuội:

Trong ngành chăn nuôi, mầm malt được sử dụng làm thức ăn gia súc vì hàmlượng các chất dinh dương trong mầm malt rất cao Người ta thường trộn 2-3kg mầmmalt vào trong khẩu phần ăn của một con vật, thường là trâu bò (trừ bò cái còn non).Nhưng do mầm có tính hót ẩm cao và tăng thể tích khá lớn nên phải bảo quản mầm ởnơi khô ráo tránh để mầm lên mốc và mang tính độc

 Sản xuất các chất ổn định:

- Trong công nghiệp thực phẩm, mầm malt được dùng để sản xuất acid lactic và

làm nguồn cung cấp nito cho quá trình sản xuất nấm men từ rỉ đường

- Ngoài ra do trong mầm malt còn có các enzyme khác nhau nên mầm malt có

khả năng thúc đẩy sự lên men của dịch đường Do đó, mầm malt là nguyên liệu rất tốt

để điều chế các chế phẩm enzyme như protease Các sản phẩm phụ thu được trong quátrình điều chế các chế phẩm enzyme là những chết dễ hấp thụ như: acid amine và cácdịch đặc lipid – vitamin

2.3 Nấm men bia

2.3.1 Công đoạn thu nhận

Nấm men bia là một phế phẩm của sản xuất, được nằm lại trong các thùng lênmen và các hầm chứa sau khi lên men chính và lên men phụ Men bia có giá trị dinhdưỡng cao và chữa bệnh tốt

Tổng hiệu suất của men bia ép chiếm từ 5-10g/l bia

Tro 8.1-9.1Chất hòa tan không chứa

Nhiệt lượng tính bằng cal/g 4560-4840

Nguồn: Densikow M.T., 1963

Men bia có chứa phức hợp vitamin nhóm B (B3, B4, B5, B7), vitamin E, vitamin

H, acid nicotinic (vitamin PP), acid panthonic, biotin, inozit, yếu tố Z và hàng loạt cácnhân tố hormone, tiền vitamin D (ecgosterin) và các chất sinh trưởng (biot I, biot II)

Bảng 2.9 Hàm lượng vitamin của nấm men bia sấy khô

Thành phần Hàm lượng

(µg/g)Thiamine 50-360Riboflavin 36-42Niacin 320-1000Pyridoxine 25-100Folic acid 15-80Pantothenate 100Biotin 0.5-1.8p-amino-benzoic

sở đó khi cho nấm men bìa vào khẩu phần thức ăn của gia cầm, lợn con và trâu bò non

sẽ có tác dụng rất tốt Bên cạnh đó, chính bản thân men bia còn là loại thực phẩm vàthức ăn gia súc rất tuyệt.

Protein cùng các chất chứ nito khác chiếm 50-70% vật chất khô của nấm menbia 90% tổng lượng nito nằm trong các protein thực sự Khoảng 10% tổng lượng nito

đó của men bia là các acid amine (leucine, tyrosine…) Trong tro của nấm men biachứa khoảng 50% H3PO4, 30% K, cũng như Ca, Mg và các chất khác Mặt khác, trongcác chất hữu cơ của tế bào nấm men thì protein là thành phần có giá trị nhất Tính chấtprotein của nấm men gần giống như protein nguồn gốc động vật Protein của nấm menbia chứa khoảng 20 acid amine, trong đó có đủ các acid amine thiết yếu

Trong nấm men bia cũng chứa lipid, trong đó có 23.1% lipid rắn và 76.1% lipidlỏng Lipid rắn gồm acid palmitic (61.3%) và acid (38.3%) Trong thành phần lipidlỏng của men bia có acid oleic, acid limolenic và acid linoleic Trong lipid của men biacòn chứa các photphatic – lecitin và cefatin

Chất khoáng chiểm khoảng 5-11% có vai trò quan trọng trong hoạt động của tếbào nấm men, đặc biệt là photpho có trong thành phần photphatide, nucleprotein.Ngoài ra, trong tế bào nấm men còn chứa các ion kali, magie, sắt, lưu huỳnh và acidsilic

2.3.4 Hướng phát triễn, nghiên cứu nấm men bia

- Ngoài việc được sử dụng làm chất bổ trợ dinh dưỡng và thức ăn gia súc, nấm

men bia còn được dùng làm thuốc chữa bệnh và thuốc bồi dưỡng Để làm thuốc chữabệnh, nấm men bia có thể dùng ở dạng lỏng, dạng ép hoặc sấy khô Nấm men bia từlâu đã được sử dụng như là một sản phẩm để tăng cường sự trao đổi chất nói chung vàcác bệnh mụn nhọt Nhưng nhược điểm của nấm men bia khi làm chất dinh dưỡng vàthuốc chữa bệnh chính là vị đắng của hoa hublon

- Nấm men bia còn được dùng để thu nhận chế phẩm invertase hoặc là sản xuất

men khô và tinh chế men tinh khiết từ nấm men bia

2.4 Cặn protein

2.4.1 Công đoạn thu nhận

Trong thời gian làm lạnh dịch bia, các protein cao phân tử đã đông tụ cũng nhưcác chất tanat protein sẽ được kết lắng xuống và thu được ở các đĩa làm lạnh hay đáythùng lắng

2.4.2 Thành phần của cặn protein

Thành phần hóa học và tỷ lượng của cặn phụ thuộc vào thành phần nguyên liệu

và điều kiện kỹ thuật pha chế dịch bia

Bảng 2.10 Thành phần hóa học trung bình của cặn proteinThành phần Hàm lượng (%)

2.4.4 Hướng phát triễn, nghiên cứu cặn protein

- Do có chứa các chất đắng của hoa hublon nên cặn thường có vị đắng, vì vậy cặn

không được sử dụng làm thức ăn gia súc ở dạng nguyên chất mà chỉ được dùng ở dạngtrộn lẫn với thức ăn gia súc khác

- Ngoài ra ở một số nước người ta còn sử dụng cặn protein làm thức ăn cho cá và

phân bón cho cây trồng

2.5 Các phế liệu hạt

2.5.1 Công đoạn thu nhận

Trong sản xuất bia, các phế liệu hạt được tạo ra trong quá trình làm sạch, phânloại, ngâm hạt đại mạch và nghiền malt

Khi làm sạch và phân loại hạt, các phế liệu được thu lại ở máy ly tâm, ở các máyphân loại (lúa mạch, vỏ, hạt đại mạch vỡ, các hạt có đường kính 1-2mm và đại mạchloại III)

Khi ngâm hạt đại mạch thu được phế liệu gồm các hạt đại mạch lép và vụn rơm.Phế liệu khi nghiền thóc malt là vỏ trấu và các đoạn mầm

2.5.2 Khối lượng phế liệu hạt

Bảng 2.11 Tỷ lệ phế liệu hạt ở các giai đoạn

(%)Khi làm sạch và khi chọn, trên máy phân

Khi phân loại (đại mạch loại III) 10-20

2.5.3 Hướng phát triễn, nghiên cứu

- Phần phế liệu hạt sẽ được phân loại lại, phần đủ tiêu chuẩn được sử dụng làm

thức ăn gia súc khô

- Các phế liệu hạt khác thường được các nhà máy bia bán đi.

2.6 Khí CO 2 của lên men bia

2.6.1 Công đoạn thu nhận

Trong thời kỳ lên men chính của sản xuất bia sẽ tạo ra khí CO2

2.6.2 Đặc điểm, tính chất

Cacbonic (CO2) là một hợp chất, ở điều kiện bình thường có dạng khí trong khíquyển bao gồm một nguyên tử Cacbon và hai nguyên tử Oxi Khí cacbonic có thể tồntại ở trạng thái khí, lỏng, rắn Khí cacbonic là một loại khí phổ biến trong tự nhiên, làsản phẩm của các quá trình cháy, hô hấp Khí cacbonic trong điều kiện bình thường làkhí không màu, mùi và có vị chua nhẹ hòa tan tốt trong nước nặng gấp 1,524 lầnkhông khí Khí CO2 không tham gia các phản ứng cháy và hóa lỏng tại nhiệt độ -780C.Khí CO2 có thể bị phân hủy tại nhiệt độ cao 20000C thành CO và O2

Hiệu suất CO2 tỷ lệ thuận với lượng bia thu được Do đó, sản xuất công nghiệp

CO2 thoát ra khi lên men chỉ nên tổ chức ở những nhà máy bia lớn có công suất lớnhơn 50 triệu lit/năm, trong điều kiện thùng lên men hoàn toàn kín và sản xuất bia theoquy trình kỹ thuật thông thường

Tuy nhiên, triển vọng sản xuất CO2 là không giới hạn vì nhu cầu CO2 hiện tại đểtang chất lượng bia nhờ tăng độ bão hoà CO2 và sản xuất các loại nước giải khát là rấtlớn Ở Mỹ, việc thu hồi CO2 của lên men đã được thực hiện ở hầu khắp các nhà máybia Để làm điều đó, tất cả các thùng lên men đều phải được làm rất kín và được trang

bị các van an toàn và bộ phận thu hồi bọt CO2 được làm sạch bằng cách rửa với nướchoặc với KMnO4 Sau khi nén trong máy nén khí được đưa đi làm khô bằng silicagenhoặc được làm lạnh hoặc làm sạch lại lần nữa Đôi khi người ta còn cho thêm một ítchất thơm Khí CO2 thành phần sẽ được bảo quản ở 5at, còn CO2 lỏng thì ở 20at

2.6.3 Hướng phát triễn, nghiên cứu

 Sản xuất CO2 lỏng:

Hình 2.1 Sơ đồ sản xuất làm sạch acid cacbonic lỏng

1 – Máy nén, 2 – Máy loại dầu, 3 – Máy lạnh, 4 – Máy hút khí, 5 – Tháp lọc chứKMnO4, 6 – Tháp lọc chứ than hoạt tính, 7 – Thùng chứa CO2, 8 – Thùng pha KMnO4,

 Bão hoà bia bằng CO2

Tất cả các thùng lên men đều kín và được trang bị các van an toàn và bộ phận thuhồi bọt CO2 được làm sạch bằng cách rửa với nước hoặc với dung dịch KMnO4 Saukhi nén trong máy nén khí được đưa đi làm khô bằng silicagen hoặc được làm lạnh vàlàm sạch lại lần nữa Đôi khi người ta còn cho thêm 1 ít chất thơm Khí CO2 thànhphẩm được bảo quản ở áp suất 5 at

3 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN PHẨM TỪ PHẾ PHỤ LIỆU 3.1 Bã malt

3.1.1 Sản xuất nước chấm lên men từ bã malt

3.1.1.1 Sơ đồ quy trình sản xuất nước chấm từ bã malt

Nguyên liệuĐiều chỉnh pH = 5Gia nhiệt 500C trong 5-6hGiữ nhiệt độ 500C trong 24h

Dịch tự phânThủy phân 500CTrung hòaPhối chếThanh trùngChiết chai

+ pH của dung dịch giảm

+ Nồng độ muối trong dịch tăng

 Gia nhiệt:

Mục đích: Tạo nhiệt độ thích hợp cho quá trình thủy phân.

Biến đổi:

- Có sự gia tăng về nhiệt độ

- Tăng về thể tích nguyên liệu do trương nở

- Tỷ trọng của nguyên liệu giảm

 Thủy phân

Mục đích:

- Khai thác, trích ly từ trong bã malt các chất hoà tan hoặc biến đổi chất không

hoà tan thành chất hoà tan

- Chế biến, biến đổi tối đa protein có trong nguyên liệu thành acid amin.

Biến đổi :

- Vật lý

+ Có sự tăng về nhiệt độ, phần lớn do tác nhân gia nhiệt; một phần do phảnứng thuỷ phân toả nhiệt

+ Tăng về thể tích nguyên liệu do trương nở

+ Tỷ trọng của nguyên liệu giảm

- Hoá học

+ Protein thuỷ phân thành acid amin và peptid.

+ Phản ứng phân huỷ acid amin: deamin hoá, decarboxyl hoá…

+ Phản ứng kết hợp giữa acid amin và các chất khác như đường (Maillard)+ Tinh bột thuỷ phân thành đường maltose rồi thành glucose và fructose2(C6H10O5)n -> nC22H22O11 -> 2nC6H12O6

+ Cellulose thuỷ phân thành pentose và cuối cùng thành furfural

(C5H3O4)n -> nC5H10O5 -> nC4H3O(CHO)

+ Ngoài ra, nhóm carbohydrate còn có thể tạo thành Caramel do phản ứngcháy của đường, furfurol, hydroxymethyl furfurol và các dẫn xuất khác.

+ Chất béo phân ly thành glycerin và các acid béo

- Biến đổi về sinh học và hoá sinh: không đáng kể

- Cảm quan: Đây là giai đoạn biến đổi mạnh của nguyên liệu, sự tương tác giữa

các biến đổi hoá học đã nêu ở trên sẽ hình thành về cơ bản màu sắc và mùi vị của nướctương

Các yếu tố ảnh hưởng:

- Lượng nguyên liệu tham gia thuỷ phân so với lượng (thể tích) acid cho vào thuỷ

phân, kích thước nguyên liệu, các yếu tố của bản thân nguyên liệu (độ ẩm, lượng béo,lượng protein)

- Lượng acid sử dụng và nồng độ (acid HCl nồng độ khoảng 32% w/w, so với

Phương pháp thực hiện và thông số kỹ thuật:

Cho nguyên liệu vào nồi, sau đó ta dùng bơm hút HCl vào thiết bị thuỷ phân.Nguyên liệu chỉ chiếm tới 67 - 70% thể tích thiết bị Hơi nước được sục trực tiếp vàođáy của thiết bị Áp suất được điều chỉnh qua đồng hồ đo áp suất và van giảm áp

Nhiệt độ được kiểm soát nhờ tính toán lượng hơi sục vào và đầu đo nhiệt độ Mẫu thử

sẽ được lấy để kiểm tra nhanh để xác định thời điểm dừng quá trình thủy phân

Nhiệt độ tiến hành là 500C, áp suất 2.5 kg/cm2, thời gian từ 5 – 8 giờ Điểm dừngquá trình thuỷ phân được xác định nhanh (bên cạnh việc kiểm soát các thông số trên)lượng hơi furfural thoát ra bằng giấy aniline acetate Nếu lượng furfural hết thoát ra,giấy không ngả sang màu đỏ thì ngừng quá trình thuỷ phân, ngưng cấp hơi, để bìnhthuỷ phân nguội tự nhiên trong khoảng 12 giờ Sau đó bơm dịch sau thuỷ phân quathiết bị tiếp theo pH sau quá trình thủy phân khoảng 2.5

Với cách thức làm nguội tự nhiên ngay trong bình thuỷ phân, người ta phải trang

bị nhiều thiết bị làm việc xen kẽ nhau Quá trình vệ sinh thiết bị được thực hiện sautừng mẻ vào cuối ngày làm việc bằng nước sạch ở nhiệt độ thường

 Quá trình trung hoà

Mục đích:

Giảm nồng độ acid trong dung dịch

Tạo muối NaCl tạo vị mặn cho sản phẩm

Biến đổi :

- Hóa học:

+ Chủ yếu là phản ứng của HCl và Na2CO3 cho ra CO2 thoát lên

+ pH của dung dịch được nâng cao lên đến 5 - 6.2

- Hoá lý: Các thành phần chất béo không hoà tan trong dịch thuỷ phân nổi lên

trên bề mặt, ta có thể loại bỏ ngay

- Cảm quan: Điều chỉnh độ chua của nước tương theo pH Điều chỉnh vị mặn của

nước tương, vì sản phẩm của phản ứng trung hoà này chính là muối ăn

Các yếu tố ảnh hưởng:

- Độ nhớt của dịch sau thuỷ phân, độ nhớt cao thì quá trình trung hoà diễn ra lâu

hơn

- Nhiệt độ thấp quá trình trung hoà kéo dài hơn, lượng hoá chất sử dụng có thể

dư (do phản ứng trung hoà không xảy ra ngay tức thời)