Công nghệ sản xuất bia tại công ty bia Hoàng Sâm

Công nghệ sản xuất bia tại công ty bia Hoàng Sâm

MỤC LỤC

1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY BIA HOÀNG SÂM 7

1.1 Địa điểm : 7

1.2 Lịch sự phát triển : 7

1.3 Cơ cấu tổ chức : 7

1.4 Sơ đồ tổ chức: 8

1.6 An toàn lao động và phòng cháy chữa cháy : 9

1.7 Xử lý phế thải và vệ sinh công nghiệp 10

2 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ BIA 10

2.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới 10

2.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia ớ Việt Nam 12

2.3 Các sản phẩm bia ở việt nam 16

3 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA 18

3.1 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ 18

3.2 MỤC ĐÍCH CÔNG NGHỆ CỦA TỪNG QUÁ TRÌNH 19

3.2.1 Xay ghiền nguyên liệu 19

3.2.2 Hồ hoá 20

3.2.3 Thuỷ phân nguyên liệu 20

3.2.4 Lọc tách bã và rửa bã 21

3.2.5 Houblon hóa 22

3.2.6 Lắng trong và làm lạnh dịch đường 22

3.2.7 Lên men chính 24

3.2.8 Lên men phụ 25

3.2.9 Lọc trong bia 25

3.2.10 Bão hoà CO 2. 26

3.3 TÍNH TOÁN NGUYÊN LIỆU CHO MỘT MẺ NẤU CỦA CÔNG TY. .27

3.3.1 Nồi gạo 27

3.3.2 Nồi malt 27

3.3.3 Nồi lọc 28

3.3.4 Nồi sôi hoa 28

3.3.5 Lắng xoáy 28

3.3.6 Lắng nhanh 28

3.3.7 Tank lên men 28

3.3.8 CIP hệ thống nấu 29

3.3.9 CIP hệ thống tank lên men 31

4 NGUYÊN LIỆU DÙNG TRONG SẢN XUẤT BIA 32

4.1 MALT ĐẠI MẠCH 32

4.1.1 Giới thiệu chung về malt đại mạch 32

4.1.1.1 Vai trò của malt đối với công nghệ sản xuất bia 32

4.1.1.2 Một số đặc tính của malt 33

4.1.2 Cấu tạo hạt đại mạch 34

4.1.3 Thành phần hóa học của malt 34

4.1.3.1 Nước (thuỷ phân) 34

4.1.3.2 Glucide 35

4.1.3.3 Các hớp chất chứa nitơ 37

4.1.3.4 Hệ enzyme (Pherment) 39

4.1.3.5 Chất béo là lipoid 41

4.1.4 Yêu cầu chất lượng của malt đại mạch 41

4.1.4.1 Chỉ tiêu cảm quan 41

4.1.4.2 Chỉ số lý học 41

4.1.4.3 Thành phần hóa học 41

4.2 THẾ LIỆU 42

4.2.1 Giới thiệu chung về nguyên liệu thay thế 42

4.2.1.1 vai trò của nguyên liệu thay thế đối với công nghệ sản xuất 42

4.2.1.2 Một số đặc tính của thế liệu 43

4.2.2 Nguồn gốc của thế liệu dùng tại nhà máy và yêu cầu kỹ thuật của nó 44

4.3 HOA HOUBLON VÀ CHẾ PHẨM CỦA HOA HOUBLON 45

4.3.1 Vai trò hoa houblon đối với công nghệ sản xuất bia 45

4.3.2 Cấu tạo của hoa houblon 45

4.3.3 Thành phần hóa học của hoa houblon 46

4.3.4 Yêu cầu chất lượng của hoa houblon 49

4.3.5 Chế phẩm hoa houblon 50

4.4 NUỚC 50

4.4.1 Giới thiệu chung về nước 50

4.4.1.1 Vai trò của nước đối với công nghệ sản xuất bia 51

4.4.1.2 Tiêu chuẩn chất lượng của nước dùng trong sản xuất 51

4.4.1.3 Thành phần hóa học của nước và ảnh hưởng của các muối trong nước đến tiến trình công nghệ và chất lượng sản phẩm 51

4.4.2 Một số phương pháp cải tạo chất lượng nước 53

4.4.2.1 Khử độ cứng của nước 53

4.4.2.2 Cải tạo thành phần sinh hoc của nước 53

4.5 NẤM MEN 54

4.5.1 Đặc điểm, hình thái và sinh lý nấm men 54

4.5.1.1 Đặc điểm cơ bản của nấm men bia 54

4.5.1.2 Hình thái và cấu tạo tế bào của nấm men bia 56

4.5.1.3 Sinh lý nấm men 57

4.5.2 Vai trò của nấm men đối với công nghệ sản xuất bia 60

4.5.3 Các thông số trong quá trình lên men của công ty 60

4.6 CÁC NGUYÊN LIỆU VÀ PHỤ GIA KHÁC 60

5 KỸ THUẬT SẢN XUẤT DỊCH CHUẨN BỊ LÊN MEN 61

5.1 CHUẨN BỊ NGUYÊN LIỆU 61

5.1.1 Mục đích và cơ sở lý thuyết của quá trình nghiền 61

5.1.1.1 Mục đích 61

5.1.1.2 Cơ sở lý thuyết của quá trình nghiền 61

5.1.2 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của thiết bị nghiền 63

5.1.2.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của thiết bị nghiền malt 63

5.1.2.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị nghiền gạo 64

5.1.3 Kỹ thuật nghiền nguyên liệu 64

5.1.3.1 Chuẩn bị: 64

5.1.3.2 Tiến hành: 64

5.1.3.3 Kết thúc: 65

5.1.4 Yêu cầu đối với nguyên liệu sau khi nghiền 65

5.1.4.1 Yêu cầu đối với malt: 65

5.1.4.2 Yêu cầu đối với gạo: 65

5.1.5 Một số sự cố thông thường và cách khắc phục 65

5.2 THỦY PHÂN NGUYÊN LIỆU 66

5.2.1 Mục đích côngnghệ và cơ sở lý thuyết quá trình thủy phân 66

5.2.1.1 Mục đích của quá trình thủy phân 66

5.2.1.2 Cơ sở lý thuyết của quá trình thủy phân 66

5.2.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động của thiết bị thủy phân 68

5.2.2.1 Cấu tạo của thiết bị thủy phân 68

5.2.2.2 Nguyên lý hoạt động 69

5.2.3 Kỹ thuật thủy phân nguyên liệu 69

5.2.3.1 Kỹ thuật hồ hóa 69

5.2.3.2 Kỹ thuật đạm hóa 70

5.2.3.3 Kỹ thuật đường hóa: 70

5.2.5 Một số kỹ thuật thông thường và biện pháp khắc phục 71

5.3 LỌC TÁCH RỬA BÃ 71

5.3.1 Mục đích công nghệ và cơ sở lý thuyết 71

5.3.1.1 Mục đích 71

5.3.1.2 Cơ sở lý thuyết 71

5.3.2 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của thiết bị lọc tách bã 73

5.3.2.1 Cấu tạo của triết bị lọc 73

5.3.2.2 Nguyên lý hoạt động của thiết bị lọc 74

5.3.3 Kỹ thuật lọc tách bã, rửa bã 74

5.3.3.1 Chuẩn bị 74

5.3.3.2 Thao tác 74

5.3.3.3 Kết thúc 75

5.3.4 Yêu cầu chất lượng dịch sau lọc 75

5.3.5 Một số sự cố kĩ thuật thông thường và cách khắc phục 75

5.4 HOUBLON HÓA 76

5.4.1 Mục đích công nghệ và cơ sở lý thuyết 76

5.4.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị houblon hóa 77

5.4.2.1 Cấu tạo: 77

5.4.2.2 Nguyên lý hoạt động 77

5.4.3 Kỹ thuật houblon hóa 78

5.4.3.1 Chuẩn bị 78

5.4.3.2 Thao tác 78

5.4.3.3 Kết thúc: 79

5.4.4 Yêu cầu chất lượng đối với dịch houblon hóa 79

5.4.5 Một số sự cố kỹ thuật thông thường và cách khắc phục 79

5.5 QUÁ TRÌNH LẮNG TRONG LÀM NGUỘI, LÀM LẠNH 80

5.5.1 Mục đích công nghệ và cơ sở lý thuyết 80

5.5.1.1 Mục đích 80

5.5.1.2 Cơ sở lý thuyết 80

5.5.2.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động, phương pháp thực hiện của quá trình làm nguội 82

5.5.2.2 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động, phương pháp thực hiện của quá trình làm lạnh 83

5.5.3 Yêu cầu chất lượng đối với dịch sau lắng trong – làm nguội, làm lạnh 84

5.5.4 Một số sự cố kỹ thuật thông thường và biện pháp khắc phục 84

6 KỸ THUẬT LÊN MEN CHÍNH 84

6.1 LÊN MEN CHÍNH 84

6.1.1 Mục đích công nghệ và cơ sở lý thuyết: 84

6.1.1.1 Mục đích: 84

6.1.1.2 Cơ sở lý thuyết: 85

6.1.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị lên men chính 92

6.1.2.1 Cấu tạo 92

6.1.2.2 Nguyên lý hoạt động 93

6.1.3 Kỹ thuật lên men chính 93

6.1.3.1 Chuẩn bị 93

6.1.3.2 Tiến hành : 94

6.1.3.3 Kết thúc : 95

6.1.4 Yêu cầu chất lượng đối với dịch sau men chính 95

6.1.5 Một số sự cố kỹ thuật thông thường và biện pháp khắc phục 95

6.2 LÊN MEN PHỤ 96

6.2.1 Mục đích công nghệ và cơ sở lý thuyết 96

6.2.1.1 Mục đích : 96

6.2.1.2 Cơ sở lý thuyết lên men phụ : 96

6.2.2 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của thiết bị lên men phụ 97

6.2.4 Yêu cầu của dịch sau lên men phụ 97

6.2.5 Một số sự cố thông thường và biện pháp khắc phục 98

7 KỸ THUẬT HOÀN THIỆN SẢN PHẨM 98

7.1 LỌC TRONG BIA 98

7.1.1 Mục đích công nghệ và cơ sở lý thuyết 98

7.1.1.1 Mục đích công nghệ : 98

7.1.1.2 Cơ sở lý thuyết : 98

7.1.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị lọc trong bia 100

7.1.2.1 Cấu tạo 100

7.1.2.2 Nguyên lý hoạt động 101

7.1.3 Kỹ thuật lọc trong bia 101

7.1.3.1 Chuẩn bị: 101

7.1.3.2 Tiến hành 102

7.1.3.3 Kết thúc: 104

7.1.4 Yêu cầu chất lượng đối với bia sau lọc: 104

7.1.5 Một số sự cố kỹ thuật thông thường và biện pháp khắc phục 104

7.2 KỸ THUẬT BẢO HÒA CO 2. 105

7.2.1 Mục đích công nghệ và cơ sở lý thuyết: 105

7.2.1.1 Mục đích: 105

7.2.1.2 Cơ sở lý thuyết: 105

7.2.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị bão hòa CO 2 : 106

7.2.2.1 Cấu tạo: 106

7.2.2.2 Nguyên lý hoạt động: 106

7.2.3 Kỹ thuật bão hòa CO 2 106

7.2.3.1 Chuẩn bị: 106

7.2.3.2 Tiến hành: 106

7.2.3.3 Kết thúc: 107

7.2.4 Yêu cầu chất lượng đối với bia sau bão hòa CO 2 107

7.2.5 Một số sự cố kỹ thuật thông thường và biện pháp khắc phục 107

8 KCS 107

8.1 KCS NGUYÊN LIỆU 107

8.1.1 Malt 107

8.1.2 Houblon 109

8.1.3 Nước 110

8.2 DỊCH ĐƯỜNG VÀ DỊCH BIA ĐANG LÊN MEN 113

9 MỨC CHẤT LƯỢNG CHỈ TIÊU ĐỐI VỚI MỘT SỐ LOẠI BIA 122

9.1 Bia chưa lọc trong 122

9.2 Bia hơi 122

9.3 Bia lon 123

9.4 Bia chai 124

LỜI MỞ ĐẦU

Bia – một loại nước uống phổ biến trên thế giới Đó là một loại nước uống với nồng độ cồn nhẹ khoảng 50 nhưng rất giàu dinh dưỡng vì chứa nhiều acidamin và các thành phần dinh dưỡng khác.

Hiện nay ngành công nghệ thực phẩm sản xuất đồ uống đang phát triển mạnh, đặc biệt là sản phẩm bia Với sự đa dạng về cách sản xuất đã tạo ra nhiều sảm phẩm bia khác nhau, hiện nay trên thế giới có nhiều loại bia khác nhau như: bia hơi, bia đen, bia vàng Hàng năm theo thống kê thị trường tiêu thụ bia của nước ta chiếm một phần lớn trong ngành kinh tế hàng hoá và dịch vụ.

Ngày nay hầu như tất cả các nước trên thế giới điều sản xuất và tiêu thụ bia với số lượng rất lớn (hơn 1,5 tỉ lít bia/năm) bên cạnh việc thay đổi mẫu mã hình dáng sản phẩm nhằm thu hút người tiêu dùng thì việc nâng cao chất lượng đặc biệt phải đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm là rất quan trọng.

Với những kiến thức đã học cùng với quá trình nghiên cứu tìm hiểu tại xưởng bia của công ty bia Hoàng Sâm em đã tổ kết những hiểu biết của mình thông qua bài báo cáo này, do kiến thức còn hạn chế nên bài báo cáo còn rất nhiều thiếu sót kính mong thầy cô đóng góp ý kiến để cho bài báo cáo của

em hoàn chỉnh hơn.

1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY BIA HOÀNG SÂM.

1.1 Địa điểm :

Công ty sản xuất nước giải khát lên men lạnh đặt tại số 9/11 khu phố1,phường Thoi An , Q.12, TP.HCM Nằm trên một diện tích khoảng 5000 m2 cùngvới đội ngũ cán bộ kỹ thuật công nhân viên lành nghề, nhiều kinh nghiệm và ngàycàng phát triển vượt bậc cả về số lượng lẫn chất lượng

1.2 Lịch sự phát triển :

Công ty bia Hoàng Sâm được thành lập năm 2004 Nhằm đảm bảo nhu cầuphuc vụ cho sản xuất nên toàn thể cán bộ công nhân viên của công ty đã nổ lực xâydựng lên “ Công ty ” từ cơ sở ban đầu là sản xuất thủ công, công suất 2000 lítbia/ngày

Sau gần 6 năm hoạt động cơ sở vật chất của công ty không ngừng cải tiến vànâng cao năng suất hiện nay khoảng 6.000 lít/ngày Nhằm đảm bảo cho vấn đềphục vụ nhu cầu tiêu thụ tại địa phương và các tỉnh thành lân cận

Chức năng của các thành viên như sau :

 Giám đốc: Người trực tiếp lãnh đạo, quản lý, điều hành và chịu tráchnhiệm toàn bộ về pháp lý đối với nhà nước

 Phó giám đốc: Người trực tiếp điều hành cán bộ công nhân viên nhàmáy dưới sự chỉ đạo của Giám đốc

 Phòng tài chính- kế toán: chịu trách nhiệm viết hóa đơn xuất kho, thuchi các khoản mua vật tư, nguyên liệu

 Phòng kỹ thuật: Bao gồm tổ lên men, Phòng KCS ( kiểm tra chất lượngsản phẩm ),tổ xay xát, tổ nấu trực tiếp quản lý nguyên vật liệu và điềuchỉnh các thông số ,quá trình trong công nghệ sản xuất bia

 Tổ lái xe: Chịu trách nhiệm vận chuyển sản phẩm tới tưng nơi tiêu thụ

1.5 Các sản phẩm chính – phụ của nhà máy :

Sản phẩm chính của nhà máy là bia

hơi bán sỉ và lẻ

Phế thải trong sản xuất :

Trong quá trình hoạt động của xưởng

có một số phế thải bã hèm (ở phần lọc tách

và rửa bã), phế liệu này đem bán các cơ sở

chăn nuôi gia súc Cặn men trong công đoạn

lên cũng được bán cho các cơ sở chăn nuôi

gia súc

Sản phẩm phụ: là nước cất dùng để cung cấp cho toàn bộ hoạt động phòngthí nghiệm của trường

1.6 An toàn lao động và phòng cháy chữa cháy :

Dựa trên văn bản pháp quy của nhà nước và an toàn lao động ( Thông tư14/7998 ) công ty biên soạn ra kèm theo bản hướng dẫn thực hiện cho phù hợp vớiđặc điểm của công ty

Công tác bảo hộ là quyền lợi và nhiệm vụ của mỗi người Số người nhậntrách nhiệm chuyên trách tùy theo từng đơn vị để đảm bảo các khâu được: kiểm tra

an toàn, vệ sinh lao động, phòng cháy chữa cháy

Kế hoạch bảo hộ của công ty:

 Huấn luyện bảo hộ của công ty

 An toàn lao động cho toàn bộ công nhân viên

 Vệ sinh lao động

 Cấp phát các phương tiện lao động

 Phòng chống cháy nổ và cải thiện lao trường

 Giám đốc thường xuyên kiểm tra đôn đốc và xử lý nghiêm khắc cáctrường hợp không tuân thủ nội quy về an toàn

Phòng cháy chữa cháy:

 Huấn luyện cho công nhân biết cách phòng cháy chữa cháy Kiểm trathực hiện nghiêm ngặt về các quy định phòng cháy chữa cháy

 Trang bị các phương tiện phòng cháy chữa cháy như: bình xịt, bơmnước, cát…

1.7 Xử lý phế thải và vệ sinh công nghiệp.

Các thiết bị cần phải thường xuyên kiểm tra, bảo trì và vệ sinh định kỳ Tiếnhành vệ sinh tổng thể 1 lần/1tuần

2 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ BIA.

2.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới.

Trên thế giới, bia được xem là mặt hàng nước giải khát có mức tiêu thụ khálớn

Bia cũng là một sản phẩm của quá trình lên men có bề dày lịch sử phát triểnkhá lâu đời Nhưng trước đây do điều kiện kinh tế và thói quen dùng bia còn hạnchế nên nó hầu như chưa được quan tâm nhiều Khoảng cuối thế kỷ XX đầu XXI,

sự đột phá của công nghệ sinh học đã làm ngành bia phát triển mạnh Trên thế giớihiện nay đã có những tập đoàn, công ty xuyên quốc gia như HEINIKEN, TIGER,WILL… Do nhu cầu tiêu thụ bia ngày càng lớn nên các công ty không ngừng nâng

cao năng suất, cải thiện chất lượng và mở rộng thị trường ra toàn cầu Sau đây lànhững dấu hiệu khả quan của ngành.

Tập đoàn Interbrew là trên 7 tỉ Euro, lợi nhuận là 505 triệu Euro Interbrewchỉ là tên tập đoàn còn loại bia thì không nhà sản xuất nào lại đang sản xuất vàphân phối cùng một lúc nhiều thương hiệu bia nổi tiếng như Interbrew Tất cả cácthị trường bia quan trọng nhất trên thế giới, Interbrew có mặt với nhiều thươnghiệu lừng danh như: Bechs, Diebels, Gilde Spaten, Loewenbraeu ở Châu âu hayArtois, Bas, Leffe và Hoegaarden ở Bắc Mĩ Sản lượng bia của Interbrew tăng vớitốc độ chóng mặt trong những năm cuối thế kỷ XX Nếu như năm 1990, Interbrewcho xuất xưởng với 18.4 triệu hectolit thì đến năm 2003 con số này tăng lên nămlần với 98.7 triệu hectolit Từ năm 1995 Interbrew đã mua tới 42 công ty bia lớnnhỏ khác nhau trong đó có cả công ty lớn và các tập đoàn đa quốc gia Sau khi sátnhập với tập đoàn Ambrew của Brazil ngay từ đầu năm 2004 Interbrew đã chínhthức thừa nhận là đơn vị khổng lồ trong ngành bia Mỗi năm Interbrew sản xuất ratới 190 triệu hectolit bia Cùng với giá trị chung của tập đoàn lên tới 19 tỉ Euro thìthị phần bia là 14% trên toàn thế giới

Theo tuyên bố của tập đoàn Interbrew thì trong năm tới đây sẽ nâng côngsuất bia từ 190 lên tới 215 triệu lit bia và mở rộng thị trường ra ở trung tâm, Nam

Mỹ Châu Á

Kể từ thập niên 70, khi bia Lager đặt chân vào vương quốc Anh, thị trườngdành cho bia Lager đã phát triển nhanh một cách chóng mặt Theo số liệu củaDatamonit 68% bia được tiêu thụ tại Anh là Lager, con số này dự kiến sẽ lên tới73% trong năm 2007 Thị trường dành cho loại bia này đã được phân cấp thànhstandard premium superstrength

Trong nhiều năm qua, Heineken được xem là thương hiệu bia thành côngnhất được xem là biểu tượng trong ngành Trong một thị trường mà các loại bia địaphương luôn được hưởng nhiều sự ưu ái, Heineken không chỉ chiếm trọn cảm tìnhChâu Á mà còn được ưu chuộng trên thế giới, trở thành thương hiệu bia hàng đầu

và được xem là loại bia nhập khẩu số 1 tại Mỹ

Bia Heineken có mặt khắp mọi nơi và hãng Heineken sở hữu đến 110 nhàmáy sản xuất bia tại hơn 60 quốc gia, khối lượng bia sản xuất lên tới 109 triệuhectolit/năm Theo bản xếp hạng và đánh giá của Interbrand/Business Week hàngnăm về 100 thương hiệu mạnh thế giới, thương hiệu Heineken trị giá 2.4 tỉ USD vàgia tăng 6% giá trị năm 2002 – 2003 Các loại bia Heineken đóng chai và lon đượcADSA xếp vào “ Beer Category Launch of the year ” và chiếm 3 giải thưởng về

PR, bao bì và quản cáo qua Radio của giải thưởng hàng năm của tạp chí Grocer choquảng cáo và tiếp thị Quyết định thay thế Heineken Cold Filted và Export tại Anhnăm 2003 bằng loại bia sản xuất tại Hà Lan đã mở ra một thời đại mới cho thươnghiệu Heineken Loại Heineken có mặt tại Anh ngày nay cũng như bia Heineken cómặt khắp nơi trên thế giới, được chế biến tại Hà Lan bằng công thức truyền thống

từ năm 1873 Bia được chế biến với nồng độ ABV 5% phải sử dụng nước tinhkhiết, lúa mạch được bằng lưỡng và hoa bia Chính nhờ vào loại men đặc biệtHeineken “A – yeast ” đã mang lại cho bia Heineken một hương vị đặc trưng độcđáo Men này được cất kỉ tại Thuỵ Sỹ cung cấp cho 110 cơ sở sản xuất Heinekenhàng tháng Trong số những người tham khảo Heineken năm 2003 có 90% cho biết

họ sẽ chọn Heineken

2.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia ớ Việt Nam.

Sản lượng bia năm 2005 đạt khoảng 1,5 tỉ lít, tăng 25% so với chỉ tiêu quyhoạch năm 2005 Năm 2006 sản lượng bia đạt 1,7 tỉ lít/năm

Trong những năm gần đây do nền kinh tế nước ta đang tăng trưởng mạnh,đời sống của người dân ngày một nâng cao nên nhu cầu ăn uống ngày một tăng cả

về số lượng lẫn chất lượng Đó là lý do mà ngành công nghệ sản xuất bia đang cómột diện mạo mới Tốc độ tăng trưởng của ngành bia Việt Nam khoảng 8 –12/năm Mức tiêu thụ bia bình quân trên đầu người khoảng 17 lít/năm, tăng gấp đôinăm 1997, nộp ngân sách khoảng 3976 tỉ đồng Nhận thấy thị trường có tiềm nănglớn, các doanh nghiệp trong và ngoài nước đang đẩy mạnh đầu tư vào ngành côngnghệ sản xuất bia Theo dự báo đến năm 2010, sản lượng bia cả nước đạt 2,5 tỉlít/năm và mức tiêu thụ bia bình quân theo đầu người đạt khoảng 28 lít/năm Sau

đây là những dấu hiệu chứng tỏ ngành công nghệ sản xuất bia đang có những bướcphát triển mạnh.

Ngày 22/06/2006, Bộ Kế hoạch và Đầu tư, cho phép công ty Cổ phần sữaViệt Nam Vinamilk và tập đoàn SABMiller ( Hà Lan ) được thành lập liên doanhsản xuất bia với tên gọi là: Công Ty liên doanh SABMiller Việt Nam đầu tư mộtnhà máy sản xuất bia tại Bình Dương với công suất 100 triệu lít/năm và vốn đầu tưkhoảng 45 triệu USD Liên doanh sẽ hoạt động vào cuối năm 2006 và tung ra thịtrường sản phẩm bia chai vào cuối năm 2007

Ngày 20/07/2006, Tổng công ty bia rượu Việt Nam – Hà Nội đã khởi côngxây dựng nhà máy bia đầu tiên mới tại Vĩnh Phúc với công suất 100 triệu lít/năm,sau đó sẽ mở rộng lên 200 triệu lít vào năm 2010 Vốn đầu tư của dự án là 2000 tỷđồng Theo đánh giá của bà Ngô Thị Thu Trang, phó tổng giám đốc công tyVinamilk, thị trường bia Việt Nam đang có tiềm năng lớn Việt Nam với dân sốtrên 80 triệu người, đời sống ngày càng nâng cao nên nhu cầu sử dụng bia ngàycàng tăng Tốc độ tăng trưởng của ngành bia sắp tới sẽ đạt khoảng 15%/năm.Nhiều cơ sở bia đặt tại các địa phương và của các thành phần kinh tế cũng đang mởrộng nâng cao năng lực và chuẩn bị đầu tư Theo Bộ Công Nghiệp, vốn đầu tưdành cho ngành bia giai đoạn 2005 – 2010 dự kiến khoảng 10580 tỷ đồng Sau đây

là bảng tóm tắt một số dự án của ngành bia Việt Nam:

Liên doanh Đông Hà –

Huda

Công ty bia Fosters Đà Nẵng Nâng công suất từ 45 - 85

Công ty Tân Hiệp Phát Bình Dương Nâng công suất từ 100 –

150Công ty bia Quy Nhơn Quy Nhơn Nâng công suất từ 20 - 100

Theo thống kê 2004, có khoảng 329 cơ sở sản xuất bia trên cả nước, đượcphân bố tại 49 tỉnh thành phố, tập trung chủ yếu là vùng Đông Nam Bộ, đồng bằngSông Hồng, Trung và Nam Trung Bộ Những tỉnh, thành phố tập trung nhiều nănglực sản xuất bia nhất là : TP.HCM chiếm khoảng 23.3 % tổng năng lực sản xuất bia

cả nước, Hà Nội chiếm khoảng 13.44 %, TP.Hải Phòng chiếm khoảng 7.47 %, HàTây chiếm khoảng 6.1%, Tiền Giang chiếm khoảng 3.97 %, Huế chiếm khoảng3.05 %, Đà Nẵng chiếm khoảng 2.83 % Sau đây là bản thống kê sản lượng bia củamột số nhà máy bia ở Việt Nam (năm 2005)

Trước những dấu hiệu tích cực của ngành bia Việt Nam, bên cạnh đó vẫncòn không ít những khó khăn đang đặt ra cho ngành, đó là: trước thực trạng hộinhập quốc tế sâu sắc, vấn đề cạnh tranh là yếu tố sống còn của doanh nghiệp nhỏ,

sản xuất thủ công (dưới

1 triệu lít/năm), với công nghệ lạc hậu, không đảm bảo chất lượng an toànthực phẩm (CLVSATTP) buộc phải phá sản

Nguyên liệu sản xuất bia là: malt với giá cả ngày càng tăng và không ổnđịnh đã làm cho sản phẩm bia có nguy cơ tăng giá Đây là nguyên liệu mà ngànhcông nghệ sản xuất bia ở nước ta phải nhập khẩu từ nước ngoài

Công ty cổ phần bia Thanh Hoá 75

Gạo là thế liệu được dùng phổ biến để nấu bia ở nước ta nhưng trong thờigian gần đây đã xuất hiện dịch rầy nâu, bệnh vàng lùn làm giảm sản lượng đáng kể.Điều này đã làm ảnh hưởng không nhỏ đến ngành sản xuất bia ở nước ta.

Đội ngũ khoa học kỹ thuật có tay nghề cao còn hạn chế chưa đáp ứng với sựphát triển ngày càng cao của ngành Trong khi đó thị trường bia còn bó hẹp, đặcbiệt là thị trường trong nước chưa quan tâm đúng mức.Việt đầu tư đại trà nếukhông có quản lý của nhà nước sẽ dẫn đến hiện tượng “bùng nổ đầu tư sản xuấtbia” Chính vì vậy mà Bộ trưởng Bộ Công Nghiệp yêu cầu: những dự án nào cócông suất dự án từ 25 triệu lít/năm, phải có ý kiến của Bộ trưởng Bộ Công Nghiệp,

từ 50 triệu lít trở lên phải có ý kiến của Thủ Tướng Chính Phủ Sau đây là bảngthống kê mức tiêu thụ bia trung bình hàng năm tính theo đầu người của một sốnước so với Việt Nam:

2.3 Các sản phẩm bia ở việt nam.

theo đầu người (lít/người/năm)

3 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA.

BÃ

3.2 MỤC ĐÍCH CÔNG NGHỆ CỦA TỪNG QUÁ TRÌNH.

Bia là sản phẩm thực phẩm thuộc nhóm đồ uống có độ cồn thấp, thu nhậnđược bằng cách lên men rượu ở nhiệt độ thấp với cơ chất là dịch đường Dịchđường được chế biến từ malt đại mạch và cá hạt giàu tinh bột và protein khác (gạo,tiểu mạch, ngô ), chưa qua ươm mầm cùng với nước, hoa houblon hoặc các chếphẩm chế biến từ houblon

Sau đây là mục đích công nghệ của từng công đoạn trong sản xuất bia

3.2.1 Xay ghiền nguyên liệu.

Xay nghiền nguyên liệu nhằm mục đích nghiền hạt nguyên liệu thành nhữngmảnh nhỏ nhằm làm tăng diện tích tiếp xúc của nguyên liệu với nước để quá trìnhthuỷ phân xảy ra nhanh hơn và dễ dàng hơn Tuy nhiên mỗi nguyên liệu có mộtyêu cầu nghiền khác nhau Đối với malt cần giữ cho phần vỏ trấu càng nguyêncàng tốt, nhằm tạo ra lớp màng lọc tự nhiên trong quá trình lọc tách bã dịch lọctrong hơn và lọc dễ dàng hơn Riêng đối với phần nội nhũ của malt nghiền càngmịn càng tốt Thế liệu (gạo, ngô, tiểu mạch…) là các nguyên liệu chưa qua ươmmầm nên hạt tinh bột rất cứng, khó bị phá vỡ và lâu chín nên phải nghiền mịn.

3.2.2 Hồ hoá.

Đối với nguyên liệu chưa qua ươm mầm (gạo, ngô, tiểu mạch…), thì cầnphải tiến hành hồ hóa, tức là làm cho hạt tinh bột trong nguyên liệu hút nướctrương nở Với tinh bột đã qua hồ hoá thì quá trình đường hóa xảy ra nhanh và triệt

để hơn bởi vì enzyme amylase rất có ái lực với tinh bột đã qua hồ hóa

3.2.3 Thuỷ phân nguyên liệu.

Thuỷ phân nguyên liệu là quá trình tạo mọi điều kiện thuận lợi như pH,nhiệt độ,… của môi trường để các hệ enzyme amylase trên đại mạch mà chủ yếu là

hệ enzyme amylase và hệ enzyme protease hoạt động, chúng xúc tác sự chuyển hoácác hợp chất cao phân tử chủ yếu là các hidratcarbon và protein thành các hợp chất

có phân tử lượng thấp hòa tan bềnh vững vào dịch đường tạo thành chất chiết chínhcho dịch đường và là nguồn dinh dưỡng chính cho nấm men cho giai đoạn lên men

3.2.4 Lọc tách bã và rửa bã.

Lọc tách bã là quá trình tách pha rắn (bã malt) ra khỏi pha lỏng (dịch thủyphân) Sau đó dùng nước nóng (60 – 80oC) để rửa bã nhằm tận thu lượng chất dinhdưỡng còn sót lại trong bã Quá trình này gọi là quá trình rửa bã.

Một mục đích quan trọng khác quá trình houblon hoá là kết tủa các protidcao phân tử nhờ phản ứng giữa các hợp chất polyphennol (tanin) với proterin tạo raphức không tan lắng xuống và bị loại ra ngoài qua quá trình lắng trong Do đó giúpcho bia trong và bền hơn trong quá trình bảo quản

3.2.6 Lắng trong và làm lạnh dịch đường.

Đây là công đoạn cuối cùng của khâu sản xuất dịch đường chuẩn bị lên men.Với quá trình lắng trong nhằm mục đích loại tối đa các hợp chất kết tủa còn trongdịch đường sau quá trình houblon hóa Quá trình làm lạnh nhanh nhằm tăng khảnăng lắng động và hạ nhiệt độ của dịch đường xuống nhiệt độ phù hợp cho quátrình lên men Trong quá trình này cần lưu ý phải làm lạnh nhanh để tránh hiệntượng nhiễm tạp

3.2.7 Lên men chính.

Đây là một quá trình hết sức quan trọng trong sản xuất bia, đóng vai tròquyết định đến chất lượng bia Lên men chính là quá trình tạo mọi điều kiện thuậnlợi cho nấm men hoạt động, thực hiện trao đổi chất nhằm chuyển các hợp chấttrong dịch đường thành rượu etylit và CO2 Ngoài hai sản phẩm chính vừa nêu còn

có rất nhiều các sản phẩm phụ được tạo ra như ester, aldehide, diacetyl, rượu bậccao (dầu fusel),… như vậy trong các sản phẩm phụ, có chất có ích nhưng cũng cókhông ít những chất ảnh hưởng không tốt đến chất lượng của bia sau này.Quá trìnhlên men chính gồm hai giai đoạn với mỗi giai đoạn có một yêu cầu cũng như mộtvai trò công nghệ riêng

Hô hấp hiếu khí (xảy ra ở giai đoạn đầu của quá trình lên men): đây là giaiđoạn nấm men cần Oxi để hộ hấp, sinh trưởng và tăng sinh khối.

Hô hấp yếm khí (lên men rượu): đây là giai đoạn chính tạo ra rượu etylic vàCO2…, cùng với các sản phẩm phụ khác

3.2.8 Lên men phụ

Lên men phụ là quá trình lên men tiếp phần đường còn sót lại nhưng với tốc

độ chậm do nhiệt độ lên men thấp (1.5 – 2oC), đồng thời nhiệm vụ chính của giaiđoạn này là khử bớt các chất độc không có lợi cho bia như: diacetyl, aldehide, rượubậc cao… đưa các chỉ tiêu này về tiêu chuẩn cho phép trong sản phẩm Ngoài ra,lên men phụ còn để bảo hoà CO2, lắng bớt cặn cơ học, tế bào nấm men, làm trongbia, tạo ra các ester thơm và các sản phẩm phụ khác Như vậy bia sau khi lên menphụ sẽ trong hơn, thơm hơn và hương vị hài hòa êm dịu Chính vì vậy quá trình lênmen phụ còn được gọi là quá trình “làm chín bia”

3.2.9 Lọc trong bia.

Bia sau khi lên men phụ và tàng trữ vẫn còn đục và chứa nhiều tế bào nấmmen nên cần phải lọc trong để loại tối đa các cặn lắng và tế bào nấm men còn sótlại trongbia làm chobia đạt được độ trong lấp lánh và tăng độ bền sinh học cho biatrong quá trình bảo quản.

3.2.10 Bão hoà CO 2.

CO2 vừa có tác dụng giải khát, tạo giá trị cảm quan lại vừa có tác dụng ứcchế vi sinh vật thiếu khí trong bia Trong quá trình lọc bia, CO2 bị thoát ra ngoàinên ta phải bổ sung một lượng CO2 nhằm đảm bảo đủ lượng CO2 theo yêu cầu Quátrình này gọi là quá trình bảo hoà CO2

3.3 TÍNH TOÁN NGUYÊN LIỆU CHO MỘT MẺ NẤU CỦA CÔNG TY 3.3.1 Nồi gạo.

Tỉ lệ gạo là 37%.

gạo/nước =

1 / 2.4

- 180 ml/tấn nguyên liệu

1 Thể tích dịch cốt Lít 2300

3.3.4 Nồi sôi hoa

- Màu 8.0 – 8.5 EBC

- Nhiệt độ qua lạnh nhanh mẻ 1: 7oC (đối với men Fo 11oC)

- Nhiệt độ qua lạnh nhanh mẻ 2: 7.5oC ( đối với men Fo 11oC)

- Nhiệt độ qua lanh nhanh mẻ 3: 8 oC (đối với nem Fo 12oC)

3.3.7 Tank lên men.

 Lên men chính:

Nhiệt độ: 7 – 9oC

Thời gian: 5 – 7 ngày

Áp suất: 0.0 – 0.2 kg/cm2 cuối quá trình ≥ 0.3 kg/cm2

Khi nhiệt độ giảm xuống còn 2.8 – 3.2oP hạ nhiệt độ xuống 5oC để 1 ngàysau đó thu hồi men Nhiệt độ thu hồi men 2 – 5oC ( lúc hạ nhiệt độ xuống bắt đầulên men phụ chú ý tổng số tế bào nấm men để quyết định lên men phụ Nếu tổng số

tế bào nấm men quá nhiều thì lúc độ đường 3.2oP phải hạ xuống 5oC cho lên menphụ Nếu tổng số tế bào quá ít thì độ đường 2.6oP mới hạ nhiệt độ xuống 5oC cholên men phụ)

Vệ sinh theo thứ tự các nồi như sau: nồi hoa CIP sơ bộ trước, sau đó tới thứ

tự như sau: lạnh nhanh, nồi gạo, nồi lọc, nồi hoa, lắng xoáy

Không để xót sơ chà trong hệ thống

Các đầu nối vào ống mềm cần lắp chặc vào các ống với các vòng kẹp đượcxiết đai ốc để tránh tuột ra khi vệ sinh

Nhân viên vận hành phải mang kính bảo hộ, găng tay, khẩu trang

Các nắp nồi đóng kín khi CIP

Kiểm tra hoá chất sau và trước mỗi lần CIP Nếu thiếu cho nồng độ bổ xungvào đạt yêu cầu

 Sau khi nấu xong hoặc trước khi bắt đầu nấu sau một thời gian không nấu.

- Dùng nước tráng rửa luân phiên toàn bộ hệ thống các nồi nấu, sau đó xả bỏ

- Đối với nồi hoa:

+ Nồi hoa phải được đun bằng xút trước khi chạy CIP các thiết bị còn lại

+ Hoà tan 10 kg NaOH cho vào nồi hoa.

+ Thêm nước vào nồi 200 lít nước

+ Bơm tuần hoàn 15 – 10 phút

+ Thêm vào nồi 1500 lít nước

+ Đun sôi 2 – 2.5 giờ Sau đó xả bỏ NaOH

+ Chạy nước nóng tráng nồi hoa khoảng 200 lít, xả bỏ

 Các thiết bị khác.

- Đầu tiên tiến hành chạy CIP hệ thống lạnh nhanh

- Chạy xút tuần hoàn hệ thống lạnh nhanh trong vòng 20 phút

- Chạy nước nóng hệ thống lạnh nhanh 20 phút, xả bỏ

- Dùng phenolphthalein 1 % thử còn xút hay không, nếu còn, chạy nước tiếptục, cứ 5 phút thử phenolphthalein 1 lần đến khi nào sạch NaOH thì ngừng

- Chạy axit tuần hoàn trong vòng 15 phút ( AC 30: 1 %)

- Chạy lại nước nóng 15 phút

- Dùng metyl cam để kiểm tra xự hiện diện của xút ( kiểm tra thường xuyên(5 phút/ lần) nếu lượng axit còn sót thì tiếp thục chạy nước đến lúc sạch)

- Sau đó khử trùng bằng OXONIA 0.4 – 0.6 %

 Tiếp theo, dùng dung dịch xút nóng chạy qua từng thiết bị.

- Nồi gạo: chạy tuần hoàn 20 phút, sau đó tắt bơm cip hồi, cho hết xút vàonồi gạo Bơm xút vào nồi gạo sang nồi malt

- Nồi malt: chạy tuần hoàn 20 phút, sau tắt bơm cip hồi, cho hết xút vào nồimalt Bơm xút từ nồi malt sang nồi lọc

- Nồi lọc: chạy hoàn 30 phút, sau đó tắt bơm cip hồi, cho hết xút vào nồi lọc.Bật van tuần hoàn, mở bơm lọc để vệ sinh đường tuần hoàn Bơm xút từ nồi lọcsang nồi hoa

- Nồi hoa: hồi xút từ nồi hoa về lại bồn chứa, bật bơm CIP cấp vào hoa tuầnhoàn 30 phút Sau đó cho bơm tuần hoàn 5 phút, bơm sang nồi lắng xoáy

- Nồi lắng xoáy: chạy tuần hoàn 25 phút, hồi về lại bồn chứa xút

 Sau đó, dùng nước nóng chạy qua từng thiết bị.

Nồi gạo: chạy 10 phút, xả bỏ cho 1000 lít nước nóng vào nồi gạo, bơm sangnồi malt.

Nồi malt: chạy 10 phút, xả bỏ Cho 1000 lít nước nóng vào nồi malt Bơmnước nóng từ nồi malt sang nồi lọc

Nồi lọc: tuần hoàn 1000 lít nước bơm sang cho sạch đường tuần hoàn xả bỏ.Chạy nước nóng 10 phút, xả bỏ Sau đó, cho 1000 lít nước nóng vào nồi lọc rồibơm sang nồi hoa, xả bỏ

Nồi hoa: chạy 10 phút, xả bỏ cho vào nồi hoa 1000 lít nước đun lên đồngthời bật bơm tuần hoàn trong 10 phút, xả bỏ Cho vào nồi hoa 1000 lít nước nóng,bơm sang nồi lắng xoáy

Nồi lắng: chạy 10 phút, xả bỏ Dùng phenolphthalein 1 % để kiểm tra sựhiện diện của NaOH ( kiểm tra thường xuyên (5phút/lần) nếu lượng NaOH còn sótlại thì tiếp tục chạy nước đến lúc sạch)

Khi bổ sung xút, cần bổ sung Stabilon WT cho đạt yêu vầu

3.3.9 CIP hệ thống tank lên men.

Nối đường cấp CIP dần đến quả cầu phun trên đỉnh tank

Nối đường ống nhựa nhỏ từ đường thoát khí của bộ điều chỉnh áp lực tankđến van lấy mẫu

Mở van lấy mẫu

Nối đường ống từ đáy tank tới đường ống CIP hồi

Tiến hành kiểm tra sự đóng mở của các van trên đường ống và hệ thống CIP

để chắc chắn các van đã được đóng mở hợp lý

 Pha hoá chất ban đầu.

Bồn chứa dịch xút, pha dung dịch hoá chất CIP môi trường kiểm tra với 2.5

kg NaOH trong 1000 lít nước để có nồng độ xút là 2.0 – 2.5 %

Bồn dung dịch axit pha 2 kg ATR trong 1000 lít nước để được dung dịchCIP môi trường axit với nồng độ 2 %.

 Bổ xung hoá chất trước mỗi lần CIP.

Trước mỗi lần CIP cần kiểm tra lại nồng độ xút trong các bồn CIP để bổxung thêm vào cho đủ như nồng độ chuẩn bị lúc ban đầu

 Chuẩn bị dung dịch khử trùng.

Pha dung dịch khử trùng với nồng độ soporocid 0.2 – 0.3 %

Bơm nước phun tráng rửa cho đến khi nước xả hết bọt bia Sau mỗi lần phuntráng bơm hết nước trong đường ống và xả cống

Kiểm tra áp lực phun lên tank phải đủ 1 bar và dùng khoá mở zacco để xiếtlại các zacco nối nếu có rò rỉ Tiến hành tuần hoàn dung dịch CIP kiềm trong 60phút Quan sát mực chất lỏng bên trong bồn để có thể phát hiện kịp thời sự thấtthoát do rò rỉ hay lắp ống sai nếu có Thu hồi hết dung dịch CIP về bồn CIP kiềm.Tiến hành phun tráng rửa bằng nước sạch và bơm xả cống cho đến khi sạch xút.Lấy mẫu nước ở van lấy mẫu tại đầu ra của bơm CIP hồi, tiến hành kiểm tra vớiphenolphthalein để chắc chắn bồn đã sạch xút

4 NGUYÊN LIỆU DÙNG TRONG SẢN XUẤT BIA.

4.1 MALT ĐẠI MẠCH

- Công ty sử dụng nguồn Malt nhập từ Úc.

4.1.1 Giới thiệu chung về malt đại mạch

4.1.1.1 Vai trò của malt đối với công nghệ sản xuất bia

Malt đại mạch là nguyên liệu chính dùng trong sản xuất bia Đại mạch saukhi ươm mầm sẽ tạo thành malt Nếu dùng 100 % malt đại mạch để sản xuất bia thìmalt vừa là nguồn cung cấp enzyme thủy phân vừa là nguồn cơ chất chính cho quátrình thuỷ phân nhằm tạo ra chất hoà tan chính của dịch đưa đi lên men Nếu trongsản xuất bia có sử dụng thế liệu thì lùc

này nhiệm vụ chủ yếu của malt là cung

cấp enzyme còn nhiệm vụ cung cấp cơ

chất chỉ là hổ trợ cho thế liệu

4.1.1.2 Một số đặc tính của malt

Đại mạch thuộc nhóm thực vật có hạt, phân nhóm bí tử, lớp một lá mầm vàthuộc họ lúa mì Đại mạch thuộc thực vật một năm, thời gian sinh trưởng thườngkhoảng 100 – 120 ngày Kết thúc quá trình cây sẽ trổ hoa, kết hạt Qua đại mạchnằm ở phần trên cùng của cây và kết thành bông Mỗi bông bao gồm 2 bộ phận :Trục bông gié Bông đại mạch chỉ có gié cấp một mà không có gié cấp hai như lúanước.

Giá của bông đại mạch thực chất là cuốn hạt dính trực tiếp vào trục bông.Tại mỗi mắt của trục bông có 3 gié, trên mỗi gié có một hoa Như vậy số 2 biếnthành, chắc trên gié quyết định hình dáng của bông đại mạch Có nhiều cách phânloại đại mạch, nhưng đơn giản là phân loại theo mục đích sử dụng bao gồm:

- Đại mạch công nghiệp: là đại mạch dùng để sản xuất bia hoặc các ngànhthực phẩm dùng malt đại mạch Thường dùng giống đại mạch hai hàng(H.Distichum)

- Đại mạch dùng trong nông nghiệp: là đại mạch dùng trong chăn nuôi ,hoặcchế biến các loại thức ăn cho gia súc hoặc gia cầm Thường dùng giống đại mạch

4.1.2 Cấu tạo hạt đại mạch

Cấu tạo của hạt đại mạch gồm 3 phận chính: vỏ, nội nhủ và phôi

 Vỏ: 8-15 % trọng lượng tính từ ngoài vào trong, vỏ malt gồm có vỏ

trấu, vỏ quả, vỏ hạt

 Vỏ trấu: được hình thành từ đài hoa Vỏ trấu là bộ phận bảo vệ các

phần mềm bên trong của hạt Ở đại mạch hai hàng thì vỏ trấu mỏng và mềm mại,còn ở đại mạch đa hàng thì dày và thô hơn Thành phần hóa học chính của vỏ trấu

và cellulose và lignin

 Vỏ quả: được cấu tạo từ ba lớp tế bào – cứ một lớp xếp ngang thì

tiếp đến là một lớp xếp dọc Với cấu trúc như vậy lớp vỏ quả sẽ rất dai và bềnvững

 Vỏ hạt: nằm dưới vỏ lớp quả, được cấu tạo bởi hai lớp tế bào Lớp tế

bào bên ngoài có thành rất dày, lớp trong thì trong suốt Vỏ hạt có vai trò nhưmàng bán thấm, đồng thời ngăn không cho các chất hoà tan trong hạt thấm ra

 Nội nhũ: là bộ phận chiếm tỉ lệ lớn nhất của hạt đại mạch Nội nhũ

chiếm 45 – 68 % Cấu trúc của nội nhũ gồm các tế bào lớn có thành mỏng, bêntrong chứa đầy các hạt tinh bột, một ít celluose, chất béo, tro và đường

Ngăn cách giữa nội nhũ và vỏ hạt là các lớp alorong Ở đại mạch hai hàng,lớp này gồm hai lớp tế bào hình lăng kính, có thành dày, ở đại mạch đa hàng thìlớp tế bào nhiều hơn Lớp alorong chứa nhiều protein, chất béo, đường tro,cellulose

 Phôi: Là phần sống của hạt, chiếm khoảng 2.5 - 5 % so với trọng

lượng hạt Như vậy sự tạo thành malt từ đại mạch là kết quả của sự phát triển củaphôi Trong đó, quá trình sinh học chủ yếu là sự hoạt hoá và tích luỹ enzyme tronghạt Phôi nằm gần đế hạt bao gồm phôi rễ và phôi thân

Tiếp giáp giữa phôi và nội nhũ còn có lớp ngù Ngù là lớp màng bán thấm,chỉ cho chất hoà tan từ nội nhũ thấm qua để chuyển về phôi và nước từ phôi đi vàonội nhũ

4.1.3 Thành phần hóa học của malt.

4.1.3.1 Nước (thuỷ phân)

Nước là thành phần để duy trì sự sống của malt Tuy nhiên nếu lượng nước(ẩm) cao thì sẽ kích thích quá trình hô hấp, làm cho mầm đại mạch tiếp tục pháttriển, làm giảm hoạt lực enzyme, làm mất chất khô Đồng thời lượng nước caocũng dễ xảy ra bốc nóng, các vi sinh vật (VSV) phát triển gây mốc và thối hạt

Disaccharide chủ yếu là saccharose và maltose.

Polysaccharide: là hợp phần chiếm nhiều nhất của glucide, chúng gồm tinhbột, cellulose, hemicellulose, amilose, pentosen và các chất dạng keo Sau đâychúng ta khảo sát ba cấu tử có ý nghĩa nhất trong sản xuất bia là:

Chiếm tỷ lệ lớn nhất và có giá trị nhất trong công nghệ sản xuất malt và bia.Chức năng thứ nhất của tinh bột là nguồn dự trữ cho phôi, chức năng thức hai lànguồn cung cấp hoà tan cho dịch đường trước lúc lên men Tinh bột tồn tại chủ yếutrong nội nhũ và một ít ở phôi, chúng tồn tại dưới dạng lập thể gọi là “hạt tinh bột”.Hạt lớn có hình cầu hay hình ovan, kích thước bằng 20 – 30 cm Còn hạt nhỏ códạng hình cầu hoặc hình que, kích thước 2 – 10 cm

Một số tính chất của hạt tinh bột đại mạch:

Tính chất lý học: Tỷ trọng 1.5-6, nhiệt lượng riêng 0.27 kcal/kg , dễ dàngkết lắng trong nước, làm quay mặt phẳng phân cực một góc 201.5÷204.30 Tinhbột không tan trong nước lạnh và dung môi hữu cơ Khi tinh bột tiếp xúc với nướcthì sẽ hút nước và trương nở Nhiệt độ mà tại đó, hệ số trương nở và độ nhớt củatinh bột đạt giá trị cực đại gọi là điểm hồ hóa Điểm hồ hóa của tinh bột mạch là75÷80oC Tính chất này ảnh hưởng rất lớn đến quá trình nấu bia

Tinh bột bao gồm hai polysaccharide hợp thành: amylose và amylopectin.Hai cấu tử này khác nhau cả về cấu trúc, tính chất vật lý cũng như hóa học

- Khối lượng phân tử rất lớn : 400.000– 1000.000 đơn vị

Bằng Các Liên Kết а-1,4 O –

Glucozit, Tạo Thành Mạch Thẳng,

Phía Đầu Mạch Là Cực Kín, Đầu Kia

Là Cực Aldehide

- Cấu trúc không gian dạng lò xo Khi

tiếp xúc với dung dịch iod, thì lò xo

này sẽ hấp thụ iod vào khoảng không

của nó, tạo ra phức phản quang màu

- Amylose pectin phản ứng với iodcho màu tím

- Nó không tan trong nước mà chỉ tạothành hồ

Trong môi trường nước, tinh bột bị thủy phân bởi enzyme amylase để tạothành các phân tử đơn giản hơn như: glucose, maltose, dextrin Tập hợp các chấtnày sẽ tạo ra chất tan chính cho dịch đường

Phân bố chủ yếu lở lớp vỏ trấu chiếm 20 % chất khô của vỏ, phân tửcellulose khoảng 2000÷10.000 gốc glucose sắp xếp thành mạch dài và xoắn thànhtừng chùm

Do cấu trúc này nền cellulose rất dai và khó bị phân cắt trong môi trườngbình thường

Cellulose góp phần tạo ra màng lọc phụ lý trưởng, làm cho quá trình lọcdịch đường trong hơn

Là thành phần chủ yếu tạo nên thành tế bào, hemicellulose là một phức hệbao gồm pentozan, hexozan và acid uronic Dưới tác dụng của enzyme xúc tác sitashemicellulose thủy phân thành hexose (galactose và manose) và pentose (arabinosexilose) Tất cả những đường đơn này hòa tan bền vững vào dịch đường và tạo rachi chiết, là nguồn cung cấp dinh dưỡng quan trọng cho nấm men

Ngoài ra, trong thành phần glucide còn có các chất keo và các hợp chấtpectin, chất keo là các chất hoà tan vào nước nóng tạo ra dung dịch có độ nhớt cao.Còn pectin là thành phần phân bố ở màng tế bào tạo ra màng trung gian, chúng baogồm pectin và protopectin.

Sự tồn tại của các chất này trong dịch đường sẽ có tính hai mặt Mặt tiêu cựclàm cho bia có nhớt cao, khó lọc nhưng mặt tích cực của nó là làm cho bia có vịđậm đà, tăng khả năng tạo và giữ bọt cho bia thành phẩm

4.1.3.3 Các hớp chất chứa nitơ

Các hợp chất chứa nitơ chiếm khoảng 9-11 %, chúng có vai trò quyết định

để chất lượng của bia thành phẩm, là nguồn thức ăn quan trọng của nấm men bia.Chúng tồn tại dưới các dạng sau

Nếu hàm lượng protide trong malt cao quá thì bia dễ bị đục, còn nếu hàmlượng thấp quá thì quá trình lên men sẽ không triệt để, bia kém bọt, kém vị Hàmlượng protide tốt nhất cho sản xuất bia là 10 – 11 % Protide phân phối chủ yếu ởlớp alorong và ở phôi Thành phần chính tạo ra thành protide và các acid amin,chúng được nối với nhau qua cầu peptide (-CO-NH) hoặc cầu disulfit (-S-S-) hoặcmột số cầu khác Sự khác nhau về số lượng và thành phần acid amin cho ta cácprotide khác nhau

Quá trình phân giải protide dưới tác dụng của enzyme là một trong nhữngquá trình quan trọng trong sản xuất bia Những sản phẩm của sự thuỷ phân có phân

tử lượng thấp hơn vừa là nguồn thức ăn cho nấm men vừa là cơ chất tham gia vàocác tương tác hoá học khác nhau dẫn tới thay đổi thành phần và tính chất củanguyên liệu ban đầu cũng như sản phẩm về sau Quan trọng là phản ứng tạomelanoid, làm cho bia có màu vàng óng, mùi thơm dịu vị ngọt và khả năng tạo bọtcủa bia về sau Tuy nhiên, sự oxy hoá protide lại gây hậu quả xấu cho bia, làmgiảm tính hoà tan, tính ổn định và dễ gây ra đục bia

Protide của đại mạch được chia thành hai nhóm: protide đơn giản (protein)

và protide phức tạp (proteid) Trong nhóm protein tiêu biểu là leucosin, edectin và

một phần của hordein hoà tan vào dịch đường và tồn tại còn những cấu từ khácđược thải ra cùng bã malt và cặn lắng.

Proteid tồn tại dưới dạng liên kết giữa protide và các chất phi proride khácnhau, điển hình là: nucleoprotide, lipoprotide, glucoprotide, cromoprotide

 Các chất chứa nitơ phi protide

Đại diện cho nhóm này là albumose, peptone, peptide, polypeptide và acidamin

Albumose và peptone có vai trò rất lớn trong việc tạo bọt, giữ bọt, làm tăng

vị đậm đà cho bia Nhưng nếu hàm lượng cao sẽ làm giảm độ bền keo của bia và dễgây đục

Peptide: là hỗn hợp nhiều chất mà phân tử của chúng cũng như được tạothành từ các gốc acid amin, nhưng số lượng ít hơn albumose và peptone Chúng dễhoà tan vào dịch đường để tạo thành dung dịch bền vững và tồn tại trong bia nhưmột thành phần dinh dưỡng

Acid amin tuy chiếm một lượng nhỏ (0.1 %) nhưng đóng vai trò cực kỳquan trọng: là nguồn cung cấp chất dinh dưỡng cho nấm men, là tác nhân chính tạohelanoid, tham gia tạo bọt và tồn tại bền vững trong bia như một phần dinh dưỡngquan trọng

Chất chát và chất đắng trong đại mạch thuộc nhóm lopoid là nguyên nhângây vị đắng khó chịu cho bia

Là muối đồng thời của calcium, magieum với acid inozit-phosphoric C6H6O6(C2PO3) 6 Tập trung chủ yếu ở vỏ, khi fitin bị thuỷ phân sẽ tạo ra inozit và acidphosphoric làm nguồn cung cấp phosphore cho nấm men và làm giảm pH của dịchcháo Nhờ vậy nâng cao được hiệu suất thủy phân

Gồm chủ yếu là: P2O5 (35 %), SiO2 (26 %), K2O (21 %), MgO (9 %), CaO(2.8 %), Na2O (2.4 %), SO32- (1.9 %), Fe2O3 (1.5 %), Cl (1 %) Trong đó phosphore,sulfur là nguyên tố có vai trò quan trọng nhất vì nó tạo thành hệ đệm cho dịchđường

 Nhóm enzyme thuỷ phân (Hydrolase)

Tùy thuộc vào cơ chất nhóm này được chia thành các phân nhóm:carbohydrase, protease, esterase

Nhóm này xúc tác sự thuỷ phân glucide cao phân tử thành các sản phẩm cấpthấp Nó gồm các enzyme chủ yếu sau:

Diastase: phân cắt tinh bột thành các sản phẩm dạng đường và dextrin Đây

là enzyme quan trọng nhất trong công nghệ sản xuất bia

Diastase bao gồm hai enzyme: а-amylase, β – amylase

+ а-amylase: tiến hành phân cắt liên kết 1,4 glucozit phân tử tinh bột từ đầu

không có tính khử tạo thành dextrin và glucose Quá trình này làm cho độ nhớtdịch cháo giảm nhanh chóng nên gọi là quá trình dịch hoá

+ β-amylase: tác động trực tiếp lên mạch amylose, mạch nhánh và hai đầu

mạch chính của amylopectin Sản phẩn của quá trình này là maltose và dextrin

Sitase: gồm hai enzyme sitoclactase va sitolitase Enzyme sitoclatase thuỷphân hemicellulose thành các sản phẩm trung gian Enzyme sitolitase tiếp tục thuỷphân các sản phẩm trung gian thành pentose và hexose Nhờ quá trình này màthành tế bào bị phá huỷ, emzyme xâm nhập vào nội nhũ dễ dàng

Hexozidase : là nhóm enzyme tham gia phân cắt các loại đường đôi, ba, bội

ba thành các đường đơn Có ý nghĩa hơn cả trong sản xuất bia là glucozidase và saccharase (β-fructozidase)

Enzyme ở nhóm này thủy phân protein thành các sản phẩm trung gian, sau

đó các sản phẩm này tiếp tục phân cắt đến sản phẩm cuối cùng là acid amin, NH3

Proteinase: thuỷ phân protein thành albumose và peptone Sau đó chúng bịphân cắt thành peptide và polypeptide

Peptidese: gồm hai enzyme là dipeptidase và polypeptidess Chúng tác độnglên các phân tử dipeptide và polypeptide để phân cắt thành acide amin

Amidase: Chức năng chính của enzyme này là cắt nhóm amin khỏi acidamin để tạo thành acid hữu cơ và NH3

Nhóm này có tác dụng phân cắt mối liên hệ liên kết seter giữa các hợp chấthữu cơ và giữa hợp chất hữu cơ với vô cơ Nhóm này gồm hai enzyme là lipase vàphosphatase

Lipase: phá vỡ liên kết ester giữa rượu với acid béo

Amilophosphatase: phân cắt mối liên kết seter của acid phosphoric trongphân tử amylopectin

Fitase: Phá vỡ mối liên kết giữa acid phosphoric với inozit, tức là tham giathuỷ phân fitin

 Nhóm enzyme oxy hóa khử (Decmolase)

Xúc tác phản ứng oxy hóa khử trong bản thân đại mạch như tham gia vàophản ứng oxy hóa khử các hợp chất polyphenol, protein và các hợp chất khác Đạidiện cho nhóm là: dehydrase, oxydase, catalase

Bảng nhiệt độ và pH tối thích cho các nhóm enzyme

5.74.74.6-5.07.55.0