BÀI GIẢNG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM SẢN XUẤT BIA VÀ NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BIA

Trần Thi Mai Anh“Beer is living proof that Gods loves us and wants us to be happy” Benjamin Franklin 1 Xưởng bia khắc trên đá Từ 3000 năm TCN từ 2500 năm TCN Lịch sử ngành công nghệ sản

Trang 1

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA Giảng viên: TS. Trần Thi Mai Anh

“Beer is living proof that Gods loves us and wants us to be happy”

Benjamin Franklin

1

Xưởng bia khắc trên đá Từ 3000 năm TCN

từ 2500 năm TCN

Lịch sử ngành công nghệ sản xuất bia

GV: Trần Thị Mai Anh – Viện Công nghệ Sinh hoc & Thực phẩm ‐ IUH 2

Trang 2

• Pháp: “Bia là một loại đồ uống thu được từ quá trình lên men

dịch các chất chiết từ đại mạch nảy mầm, có bổ sung không quá

15% nguyên liệu đường khác và hoa Houlon”

• Đức: “Bia là một loại đồ uống thu nhận được nhờ lên men,

không qua chưng cất, chỉ sử dụng hạt đại mạch nảy mầm, hoa

houlon, nấm men và nước.

• Việt Nam: “Bia là loại đồ uống lên men có độ cồn thấp, được

làm từ nguyên liệu chính là malt đại mạch, houblon, nấm men

• Bia còn được gọi là “bánh mì lỏng”

• CO 2 : có khả năng kích thích tiêu hóa

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

ngủ.

• Uống nhiều: hại gan, tổn thương hệ thần kinh

Trang 4

NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BIA

‐ Trong công nghiệp thực phẩm: bia, bánh hay các

loại dùng malt đaị mạch.Thường dùng ĐM 2

hàng hạt.

‐ Trong nông nghiệp: chăn nuôi, thức ăn gia cầm,

gia súc Dùng ĐM nhiều hàng hạt.

Trang 5

Cấu trúc hạt đại mạch

• Vỏ hạt: vỏ trấu, vỏ lụa, vỏ aloron;

chứa chất màu, chất đắng, chất chát

• Phôi: là cơ quan sống hô hấp của hạt,

là trạm hoạt hóa và sản xuất enzyme.

• Nội nhũ: Chiếm phần lớn và là phần

giá trị nhất của hạt; gồm có tinh bột, protein, celluloza, chất béo, tro, đường.

• Alơron: protein, chất béo, đường,

celluloza, vitamin, tro.

Chất dinh dưỡng cho nấm men, tạo bọt, tăng

độ sánh và tính bền keo cho bia.

• Albumoza và pepton, peptit và polypeptit, các acid amin

Trang 6

Các enzyme thủy phân thành tế bào

• Sitaza:

– Hemixelluloza → pentoza + hexoza

– Nhiệt độ tối ưu: 40 o C

• β‐1,4 glucanaza

 Tác dụng lên β‐1,4

 Tổng hợp trong quá trình nảy mầm

 Điều kiện tối ưu: t o = 40 o C, pH = 4,5

• Pentosanaza: thủy phân pentosan

• β‐1,3 glucanaza

• Tác dụng lên β‐1,3

Trang 7

Enzyme thủy phân tinh bột (Diastase)

• α‐amylase

– Cắt vị trí α – 1, 4 bất kỳ trên mạch tinh bột

– Giảm nhanh độ nhớt và màu iode

– Tổng hợp trong quá trình nảy mầm

– Điều kiện tối ưu: t o = 70 – 75 o C, pH = 5,6 – 5,7

• β‐amylase

– Cắt vị trí α – 1, 4 theo trật tự

– Trong quá trình nảy mầm: tăng 3 – 5 lần

– Điều kiện tối ưu: t o = 60 – 65 o C, pH = 4,7 – 4,8

• Dextrinaza giới hạn:

– Cắt sát mạch nhánh

– Điều kiện tối ưu: t o = 55 – 60 o C, pH = 5,1– 5,2

Các enzyme thủy phân protein

 Amidaza: thủy phân acid amin  acid hữu cơ + NH 3

Trang 8

Các enzyme khác trong đại mạch nảy mầm

• Esteraza: cắt liên kết ester

• Lipaza: cắt liên kết giữa rượu và acid béo

• Amilophotphataza: cắt liên kết của acid phosphoric trong

amilopectin

• Fitaza: cắt liên kết giữa H 3 PO 3 và inozit

• Decmolaza: enzym có khả năng tham gia phản ứng oxy

hóa – khử

Những enzyme đóng vai trò quan trọng

trong CNSX Bia? Giải thích

Trang 9

sản xuất malt

a. Hình dáng bên ngoài, độ chắc:

• Màu sắc: vàng nhạt óng ánh

• Mùi thơm tự nhiên, đặc trưng

• Thống nhất về độ thuần khiết của giống lúa

b LỰC NẨY MẦM GE (germinative energy) : là số hạt nẩy mầm

(tính ra %) sau 3 ngày của quá trình nẩy mầm trong điều kiện

thí nghiệm GE càng cao chất lượng hạt càng cao Trong sx bia

nên chọn GE 85‐90%.

c KHẢ NĂNG NẨY MẦM GC (Germinative capacity) : % số hạt

có khả năng nầy mầm, mầm phải sống và phát triển sau ngày

thứ 5 của quá trình nẩy mầm trong điều kiện thí nghiệm.

Trong sx bia phải chọn GC 95% (vì hạt nẩy mầm thì ĐM mới

biến thành malt).

18

GV: Trần Thị Mai Anh – Viện Công nghệ Sinh hoc & Thực phẩm ‐ IUH

Trang 10

• Nhóm dạng hạt: các loại thóc, gạo, ngô, tiểu mạch, yến

mạch, lúa miến… sử dụng dưới dạng chưa ươm mầm

đưa vào nghiền tỉ lệ thay thế 30% có thể lên 50%.

• Nhóm dạng đường: dùng đường hoặc bán thành phẩm

từ đường Sử dụng trực tiếp vào dịch đường ở giai

đoạn nấu hoa houblon: xiro tinh bột, xiro malt, xiro

caramel,…

Trang 11

Vai trò hoa Houblon

• Tạo vị đắng diụ, hương thơm đặc trưng cho

bia.

• Tăng khả năng tạo và giữ bọt.

• Tăng độ bền keo.

• Ổn định thành phần hóa học của bia.

• Tạo tính kháng khuẩn cho bia.

22

GV: Trần Thị Mai Anh – Viện Công nghệ Sinh hoc & Thực phẩm ‐ IUH

Trang 12

Cấu tạo búp Houblon

Thành phần hóa học của Houblon

Trang 13

Thành phần hóa học của Houblon

Các thành phần của Houblon có vai trò như thế nào trong CNSX Bia?

Chất đắng (tan trong dietyl eter)

15 – 16%

Nhựa cứng (1 - 2%)

Nhựa mềm (5 - 6%)

-acid

đắng

(6 - 9%)

-Acid đắng (3 -4%)

Trang 14

GV: Trần Thị Mai Anh – Viện Công nghệ Sinh hoc & Thực phẩm - IUH

27

CÁC DẠNG SỬ DỤNG CỦA HOA

HOUBLON

Trang 15

Các chế phẩm hoa Houblon

ép thành bánh

• Hoa viên

- Hoa viên loại 90

- Hoa viên loại 45

- Hoa viên đã được đồng phân hóa

• Cao hoa

• Bột cao hoa

30

Trang 16

• Độ đắng của chế phẩm hoa cao hơn.

• Có thể định lượng tự động hóa trong sản xuất

31GV: Trần Thị Mai Anh – Viện Công nghệ Sinh hoc & Thực phẩm - IUH

Các chế phẩm Houblon

Q2: Phân loại các chế phẩm Houblon.

Q1: Tìm hiểu phương pháp sản xuất các chế phẩm Houblon và thành phần từng loại chế phẩm?

Trang 17

Bài toán Dạng 1: Sử dụng 1 loai chế phẩm Houblon

• Thể tích dịch đường lên men: 100 hl

• Độ đắng của bia: 20mg/l iso α-acid

• Chế phẩm Houblon sử dụng: hoa viên thơm loại

90 có 5% α-acid

• Thời điểm bổ sung: đầu quá trình cô hoa

• Năng suất chiết chất đắng α-acid : 30%

33

Bài toán

Dạng 2: Sử dụng 2 loai chế phẩm Houblon

• Thể tích dịch đường lên men: 100 hl

• Độ đắng của bia: 20mg/l iso α-acid

• Chế phẩm Houblon sử dụng:

- Hoa viên đắng loại 90 có 5% α-acid

- Hoa viên thơm loại 90 có 5% α-acid

• 70% chất đắng được cung cấp từ hoa viên đắng

• Thời điểm bổ sung:

- Hoa viên đắng: bổ sung đầu quá trình cô hoa

- Hoa viên thơm: trước khi kết thúc cô hoa 15 phút

• Năng suất chiết chất đắng α-acid: 30% với hoa viên bổ sung đầu

quá trình, 15% cho hoa viên bổ sung gđ sau

34

Trang 18

NẤM MEN

Giống men nổi : Saccharomyces cerevisiae

- Công nghệ lên men nổi (top- fermenting)

- Nhiệt độ lên men: 14-23 o C

- Nổi trên bề mặt dịch trong quá trình lên men, hình

thành lớp men dày trên bề mặt.

- Thời gian lên men ngắn (khoảng 1 tuần)

Giống men chìm Saccharomyces carlsbergensis

- Công nghệ lên men chìm (bottom- fermenting)

- Nhiệt độ lên men:4-12 o C

- Lắng nhanh xuống đáy thiết bị khi kết thúc quá

trình lên men chính.

- Thời gian lên men dài (khoảng 2 tuần)

YÊU CẦU NẤM MEN BIA DÙNG

TRONG SẢN XUẤT

• Tế bào to khoẻ, hình dáng đặc trưng.

• Nấm men thuần khiết.

• Mật độ tế bào khoảng 10-20 triệu tb/ml

• Tỷ lệ tế bào chết: < 4%.

• Lượng tế bào sinh trưởng nảy chồi : 10- 15%

• Có khả năng chuyển hóa các đường đôi, đường đơn

etylic và nhiệt.

• Men giống không nhiễm VSV.

Trang 19

Đặc tính cơ bản của nấm men dùng

trong sản xuất bia

• Tốc độ lên men nhanh

• Sử dụng đường có hiệu quả, tạo độ cồn cao

• Có khả năng chịu cồn, áp suất thẩm thấu, Oxi,

Trang 20

Ảnh hưởng Ca 2+ đến chất lượng bia

• Giảm PO 4 3- trong dịch đường

• Tăng độ hòa tan các chất chứa nitơ vào dịch đường

• Giảm màu dịch đường

• Giảm khả năng đồng phân acid đắng

α-39GV: Trần Thị Mai Anh – Viện Công nghệ Sinh hoc & Thực phẩm - IUH

Ảnh hưởng Mg2+, Na+ và K+

• Mg2+:

– Co-facteur, tốt cho quá trình trao đổi chất

– Tạo độ sánh cho bia

– Giảm PO 4 3- trong dịch đường

– Gây mùi vị (đắng) khó chịu cho bia

• Na+, K+

– Tạo độ sánh cho bia

– Tạo vị măn, mùi khó chịu

Trang 21

Ảnh hưởng của Fe, CU, Mn, Zn, Pb

– Gây mùi kim loại nặng

– Tạo cặn oxi hóa, gây đục

bia

41

– Độc cho nấm men – Gây đục bia

– Gây mùi kim loại

Ảnh hưởng của anion tới chất lượng bia

• SiO3

-– Độc cho nấm men – Tạo cặn, gây đục bia

Định dạng
Số trang	22
Dung lượng	2,7 MB