TIỂU LUẬN môn CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN đồ UỐNG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA VÀNG

Nhiều bằng chứng khảo cổ cho thấy những giọt bia đầu tiên trên thế giới xuất hiện từ khoảng 7000 năm về trước và ngày càng trở nên phổ biến tại các khu vực có khí hậu thích hợp cho việc trồng ngũ cốc. Vào tk thứ 8, cũng trong giai đoạn này, đổi mới quan trọng trong quy trình làm bia được người Tây Âu tạo ra, cụ thể là việc sử dụng hoa bia (tên khoa học là Humulus Lupulus) để bảo quản, làm cân bằng vị ngọt của malt và tạo ra hương vị đặc trưng cho bia. Đến thế kỷ 12 và 13, sản xuất bia trở thành hoạt động thương mại. Kể từ thế kỷ 14, các tu viện dần mất đi vị thế trung tâm trong ngành bia, thay vào đó các cơ sở buôn bán bia tăng lên cả về số lượng và thị phần. Một số chuyên gia cho rằng giai đoạn từ giữa những năm 1450 đến đầu thế kỷ 17 là thời kỳ vàng của ngành bia thế giới. Sự phát triển này có được là nhờ hương vị và chất lượng bia được cải thiện và nâng cao nhờ sự phát hiện ra hoa bia, dây chuyền sản xuất hiệu quả hơn và các kênh phân phối phát triển. Thế kỷ 18 và 19 là giai đoạn có rất nhiều phát kiến khoa học đóng góp vào quy trình sản xuất bia. Cụ thể: Các hiểu biết mới về men bia giúp sản xuất được thêm nhiều loại bia mới và kiểm soát tốt hơn quy trình ủ bia. Một trong những cải tiến nổi trội nhất trong thời kỳ này là quy trình ủ bia có mang tên “lagering”.

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM

BÀI TIỂU LUẬN MÔN: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN ĐỒ UỐNG

Đề tài: Công nghệ sản xuất bia vàng

Giáo viên hướng dẫn:

I LỊCH SỬ HÌNH THÀNH

1 Lịch sử phát triển

*Nhiều bằng chứng khảo cổ cho thấy những giọt bia đầu tiên trên thế giới xuấthiện từ khoảng 7000 năm về trước và ngày càng trở nên phổ biến tại các khu vực

có khí hậu thích hợp cho việc trồng ngũ cốc

*Vào tk thứ 8, cũng trong giai đoạn này, đổi mới quan trọng trong quy trình làmbia được người Tây Âu tạo ra, cụ thể là việc sử dụng hoa bia (tên khoa học làHumulus Lupulus) để bảo quản, làm cân bằng vị ngọt của malt và tạo ra hương vịđặc trưng cho bia Đến thế kỷ 12 và 13, sản xuất bia trở thành hoạt động thươngmại

*Kể từ thế kỷ 14, các tu viện dần mất đi vị thế trung tâm trong ngành bia, thay vào

đó các cơ sở buôn bán bia tăng lên cả về số lượng và thị phần Một số chuyên giacho rằng giai đoạn từ giữa những năm 1450 đến đầu thế kỷ 17 là thời kỳ vàng củangành bia thế giới Sự phát triển này có được là nhờ hương vị và chất lượng biađược cải thiện và nâng cao nhờ sự phát hiện ra hoa bia, dây chuyền sản xuất hiệuquả hơn và các kênh phân phối phát triển

*Thế kỷ 18 và 19 là giai đoạn có rất nhiều phát kiến khoa học đóng góp vào quytrình sản xuất bia Cụ thể:

Các hiểu biết mới về men bia giúp sản xuất được thêm nhiều loại bia mới và kiểmsoát tốt hơn quy trình ủ bia Một trong những cải tiến nổi trội nhất trong thời kỳnày là quy trình ủ bia có mang tên “lagering”

Trong giai đoạn những năm 1880, ngành bia thế giới diễn ra sự chuyển đổi trong

xu hướng tiêu thụ từ bia lên men từ trên sang bia lên men từ đáy (lager) Với sựphát hiện quy trình lên men từ đáy này, ngành bia Châu Âu chính thức bước vàogiai đoạn công nghiệp hóa

Bên cạnh đó, những cải tiến liên quan đến máy hơi nước cho phép sử dụng các loạimáy móc chạy bằng hơi nước phức tạp hơn trong quá trình ủ bia, đồng thời giảmchi phí vận chuyển và bảo quản Nhờ đó, hoạt động xuất khẩu bia ra khỏi Châu Âu,

Mỹ, Canada, và Úc trở nên dễ dàng hơn và với chi phí thấp hơn

Sự ra đời của tủ lạnh cho phép các nhà máy sản xuất bia lager, loại bia cần làmlạnh, trong cả năm thay vì chỉ sản xuất được trong mùa đông Tóm lại, nhờ sự tiến

bộ trong công nghệ, các nhà máy bia kiểm soát được môi trường ủ bia tốt hơn Hơnthế nữa, những cải tiến này còn xuất hiện cùng lúc với những phát hiện mới vềnấm men bia, nhờ đó, các công ty bia sản xuất được nhiều loại bia với chất lượngtốt quanh năm và chi phí thấp hơn trước rất nhiều

Những phát kiến tạo ra bình thủy tinh và lon kim loại đựng bia giúp việc vậnchuyển và bảo quản bia tốt hơn sau khi đóng chai Thế kỷ 19 đến 20 lại là thời kỳcủa cả tăng trưởng và suy giảm, hợp nhất và toàn cầu hóa.

*So với bề dày lịch sử kéo dài từ cách đây 7000 năm của ngành bia thế giới, ngànhbia tại Việt Nam bắt đầu muộn hơn Vào cuối thế kỷ 19, hoạt động sản xuất biađược người Pháp đưa vào Việt Nam thông qua hai cơ sở sản xuất là Nhà máy Bia

Hà Nội (thành lập năm 1890) và Nhà máy Bia Sài Gòn (thành lập năm 1875) Từ

1875 đến nay, ngành bia Việt Nam đã có rất nhiều đổi mới và phát triển, thu hútvốn đầu tư và mối quan tâm từ cả trong và ngoài nước

*Năm 2003, Bộ Công nghiệp ban hành Quyết định số 74 và 75/2003/QĐ-BCN vềviệc thành lập Tổng Công ty Bia – Rượu – Nước Giải Khát Sài Gòn (Sabeco), tiềnthân là Nhà máy Bia Sài Gòn và Tổng Công ty Bia – Rượu – Nước Giải Khát HàNội (Habeco), tiền thân là Nhà máy Bia Hà Nội và chuyển một số công ty bia trongkhu vực miền Bắc và miền Nam thành các đơn vị thành viên của hai Tổng công tynày Kể từ đó đến nay, ngành sản xuất bia nội địa phần lớn chịu sự chi phối của haiTổng công ty với Sabeco hiện đang sở hữu 23 công ty con và 14 công ty liên kết;Habeco đang sở hữu 17 công ty con và 6 công ty liên kết hoạt động trong cả balĩnh vực sản xuất, thương mại và vận tải các sản phẩm bia, rượu, nước giải khát.Ngoài ra, trên thị trường còn có nhiều công ty bia hoạt động độc lập khác với quy

mô nhỏ hơn như Công ty TNHH Bia Huế thuộc sở hữu 100% của tập đoànCarlsberg, Công ty Cổ phần Bia và NGK Hạ Long, Nhà máy Bia Masan BreweryHậu Giang thuộc tập đoàn Masan, Công ty Cổ phần Bia Nada…

*Từ chỗ chỉ có 2 nhà máy bia Hà Nội và Sài Gòn, đến nay, ngành bia Việt Nam đãphát triển với 129 cơ sở sản xuất bia nằm trên 43 tỉnh, thành phố với sản lượng sảnxuất trong năm 2015 đạt 4,6 tỷ lít

*Sản lượng sản xuất bia tại Việt Nam tăng trưởng đều đặn qua các năm trong giaiđoạn 1996-2015 Điều này là do thói quen tiêu thụ bia ngày càng phát triển vàđược ưa chuộng tại Việt Nam Thêm vào đó, các doanh nghiệp sản xuất trong nướccũng tích cực đầu tư xây dựng thêm nhà máy, liên tục nâng công suất toàn ngành

Từ giai đoạn 2001-2015, chỉ số CAGR 5 năm đều ở mức 2 con số, với mức CAGR

5 năm gần nhất là 10,93% Tính đến năm 2015, theo thống kê của Kirin Holdings,tổng sản lượng bia sản xuất tại Việt Nam là 4,6 tỷ lít, trở thành quốc gia sản xuấtbia lớn thứ 8 thế giới và thứ 3 châu Á, chỉ sau Trung Quốc và Nhật Bản

*Về tiêu thụ, trong năm 2015, người Việt Nam tiêu thụ 3,8 tỷ lít bia, đạt mức tiêuthụ cao nhất Đông Nam Á, đứng thứ 3 Châu Á và thứ 11 toàn thế giới Với tiềmnăng lớn như vậy, việc các tập đoàn bia ngoại gia nhập vào thị trường bia Việt Nam

là một điều tất yếu Điển hình là tập đoàn bia Heineken đầu tư vào ngành bia ViệtNam từ năm 1991 với việc thành lập Công ty TNHH Nhà máy Bia Việt Nam Theo

sau đó là hàng loạt các tập đoàn lớn trên thế giới như Carlsberg (sở hữu 100%Công ty Bia Huế và 17% tại Habeco), Sapporo với nhà máy bia tại Long An đi vàohoạt động từ 2011 với công suất tối đa 150 triệu lít/năm hay AB-Inbev với nhà máytại Bình Dương khánh thành năm 2015 với công suất 100 triệu lít/năm.

2.Nguyên liệu sản xuất bia

a Malt đại mạch

 Đaị mạch:

Đại mạch, tên khoa học Hordeum vulgare, là một loài thực vật thân cỏ một nămthuộc họ lúa mạch (barley) Chúng cung cấp loại ngũ cốc quan trọng (major cerealgrain) cho trữ lượng lương thực trên thế giới Theo thống kê về thu hoạch ngũ cốctrên thế giới năm 2007, đại mạch đứng thứ tư theo lượng sản xuất (136 triệu tấn)

và diện tích canh tác (566.000 km²) Đại mạch có nhiều chủng loại khác nhau,thường được dùng làm thức ăn gia súc được gọi là Feed Barley.Một số loại đạimạch có chất lượng dinh dưỡng cao có thể dùng làm thực phẩm cho người và giasúc hoặc để lên men sản xuất rượu bia được gọi là Malt Barley

Đai mạch là cây nông nghiệp thuộc nhóm ngũ cốc, được trồng nhằm cung cấp tinhbột cho người, động vật và các hoạt động sản xuất khác Đại mạch được gieo trồngchủ yếu ở vùng ôn đới vào hai vụ mùa là vụ xuân và vụ đông

Dựa vào sự phân bố hạt trên cuống khi nhìn từ trên xuống, đại mạch được phânloại thành đại mạch hai hàng và loại sáu hàng Đại mạch hai hàng thường đượcgieo vào mùa xuân có hạt to tròn đồng đều, vỏ mỏng và sọc mãnh, có hàm lượngchất tan nhiều hơn, nên thường được lựa chọn để sản xuất bia

Đại mạch sáu hàng thường được gieo vào mùa đông, có cỡ hạt không đều do cáchạt không có đủ khoảng trống để nở trọn vẹn Các hạt ở nhánh bên có kích cỡ nhỏhơn và cong về hướng nơi kết nối của râu lúa Các hạt cong này là đặc thù để phânbiệt loại sáu hàng

Đại mạch 6 hàng.

Đại mach 2 hàng.

Đại mạch nếu sử dụng trong sản xuất bia thì chỉ có vao trò cung cấp tinh bột choquá trình đường hòa Đại mạch lúc này chỉ được xem là nguyên liệu phụ, còn đểtrở thành nguyên liệu chính thì đại mạch cần phải được malt hóa để tạo thêmenzym và chuyển hóa một phần các hợp chất cao phân tử

 Cấu tao hạt đại mạch:

•Vỏ:

Vỏ hạt từ ngoài vào trong được chia làm 3 lớp: vỏ trấu, dưới lớp vỏ trấu là vỏ quả,dưới lớp vỏ quả là hạt

• Nội nhũ:

Là phần lớn nhất đồng thời là phần giá trị nhất của hạt

Hầu hết chất dinh dưỡng tập trung tại đây, là nguồn cung cấp chủ yếu chất hòa tanvào dịch đường

 Giới thiệu malt đại mạch:

Malt là sản phẩm của quá trình ngâm ủ các hạt lúa (lúa đại mạch, lúa tiểu mạch, lúa

mì, lúa gạo…) để nảy mầm đến một mức độ nhất định rồi đem sấy khô, cắt rễ làmsạch Malt là một từ được gọi theo ký âm Latinh Dùng để chỉ hỗn hợp dung dịchđược tạo ra sau khi cho các loại hạt ngũ cốc ươm mầm Với sự kiểm soát chặt chẽcủa các điều kiện kỹ thuật Kể đến như độ ẩm, nhiệt độ hay mức độ thông gió được

sử dụng trong công nghệ sản xuất bia Và ở nước ta chúng được gọi là mạch nha.Malt là sản phẩm được làm ra từ loại ngũ cốc nào Thì sẽ được gọi tên có ghép têncủa chúng vào Ví dụ như: Malt lúa mạch, malt lúa mì, malt thóc, malt bắp, v.v.Con người đã làm mạch nha từ mầm lúa rất lâu nhưng khi bia trở thành một sảnphẩm phổ biến thì nhu cầu mạch nha tăng lên Trước kia, các nhà bia tại Châu Âuđều có riêng nhà máy sản xuất malt Vào thời bấy giờ thậm chí người ta đưa trựctiếp lúa đang nẩy mầm vào xay nấu mà không qua công đoạn sấy Trong khi đó cácnhà máy bia ở Châu Á, Châu Phi… do không có nguồn đại mạch tại chỗ nên phải

sản xuất malt được tách ra khỏi nhà máy bia và trở thành một ngành công nghiệpriêng Tùy theo loại bia mà malt được sấy ở điều kiện khác nhau để có màu đậmhơn và mùi thơm khác biệt Các nhà sản xuất malt giờ đây không chỉ cung cấp chocác nhà máy bia mà còn cho các ngành khác như: rượu, bột dinh dưỡng, sữa và sảnphẩm từ sữa, mỹ phẩm, dược phẩm…

Ngoài ra còn có enzyme vitamin và nước

Tinh bột có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong công nghệ sản xuất bia hàm lượngtinh bột càng cao thì thì nồng độ chất hòa tan trong dung dịch đường càng lớn, tinhbột trong malt thường chứa từ 17-24% là amilovà 76-83% là amylopectin

Protein: Trong tinh bột chứa từ 10-12% protein, các sản phẩm thủy phân củaprotein có ý nghĩa quan trọng trong việc tạo màu cho bia nếu hàm lượng lớn hơn12% thì giảm chất lượng bia bọt kém nếu nhỏ hơn 10% thì độ bền sinh học của biakém khó bảo quản Trong sản xuất bia vàng thì sửa dụng malt vàng

b Thế liệu

 Mục đích sử dụng:

Giảm giá thành sử dụng

Cải thiện mùi vụi bia

Bảo quản bia được lâu hơn

 Các dạng thế liệu:

• Tiểu mạch:

Về hình dáng bên ngoài và cấu trúc giải phẩu thì hạt tiểu mạch gần giống với đạimạch, hcir có 1 điểm khác dễ nhìn là thấy tiểu mạch không có lớp vỏ trấu Vỏ củalớp tiểu mạch chỉ có 2 lớp : vỏ quả và vỏ hatjnlieen kệt chặt với nhau

Hạt tiểu mạch chưa khoảng 60%-65% tinh bột, tình theo chất khô; 2,5-3%saccharose; 2% glucoza và maltose; 12-13% protein ; 1.5-2% chất béo; 2.5-3%xelluloseza; 1.5-2% chất khoáng và 10-11% các hợp chất không chứa nitow

Về khả năng thay thể của tiểu mạch cho đai mạch thì bất đắc dĩ mới dùng chúngbởi vì khi bột tiểu mạch tiếp xúc với nuowcs thì protein của chúng dễ dàng thamgia quá trình hydrat hóa dể tạo thành phức chất keo tụ dẻo có thể kéo sợi dễ dàngđược gọi gluten nên chúng thường đc sử dụng để làm bánh mì

• Gạo và thóc tẻ:

Về khả năng thay thế malt đại mạch trong sản xuất bia thì gạo là loại ngũ cốc đượcdùng nhiều hơn cả Có thể sử dụng chúng ở 2 hình thức: dùng gạo trực tiếp chếbiến lẫn với bột Malt, hoặc dùng thóc ươm mầm, có thể sấy khô hoặc dùng ở dạngmalt tươi, đường hóa phố hợp với malt đại mạch theo tỉ lệ thích hợp

Hạt thóc gồm các bô phận: vỏ trâu, vỏ quả , vỏ hạt , lớp alơron, nội nhủ và phôi.Trong thành phần chất khô của gạo thì tinh bột chiếm 75%, protein:8%, chất béo:1-1.5%; xeluuloza: 0.5-0.8%; chất khoáng 1-1.2% Ta thấy rằng gạo có hàm lượngtinh bột khá cao, protein ơr mức vừa phải còn chất béo và xelluloza thì ở giới hạnthấp Với các chỉ số này có thể nói rằng gạo là một nguyên liệu khá lý tưởng choviệc sản xuất bia

• Đường mía và đường củ cải:

Đường mía và đường củ cải là loại nguyên liệu chất lượng cao dungf để thay thế 1phần malt đại mạch Thông thường thì hai loaị đường này được đưa vào sử dụng ởdạng hạt sau khi tinh luyện, với hàm lượng saccharose không dưới 98%

Lượng saccharoza đưa vào thay thế không nên qua 20%so với lượng chất khô đã

đc chiết từ Malt vào dịch đường

c Hoa houblon

 Giới thiệu hoa houblon

Hoa houblon có tên khoa học là : Humulus Lupulus

Tên tiếng Pháp là: Houblon

Tên tiếng Anh là : Hops Hoa houblon

Còn được gọi là hoa bia, là nguyên liệu quan trọng thứ hai sau đại mạch của côngnghệ sản xuất bia Được con người biết đến và đưa vào sử dụng khoảng 3000 nămTCN, được xem là thành phần rất quan trọng và không thể thay thế được trong quytrình sản xuất bia, giúp mang lại hương thơm rất đặc trưng, làm tăng khả năng tạo

và giữ bọt, làm tăng độ bền keo và ổn định thành phần sinh học của sản phẩm

 Đăc tính:

Là loại thực vật lưu niên đơn tính, thuộc họ gai mèo, cá biệt vẫn là những cây cóđồng thời hoa đực và hoa cái Mùa đông rụng lá thân dây trơ trọi vẫn chịu đựngđược cái giá lạnh, đến mùa xuân mọc rất nhanh, nỗi ngày có thể leo lên cao 30cm,các chồi này mọc hướng thẳng lên sau một h thời gian ngắn chúng xoắn lại theochiều kim đồng hồ dựa vào một trụ bất kì đóng vai trò như giá đỡ Khi cây đã lớn

sẽ xuất hiện các chồi tại các nách lá và phát triển thành bông, hoa houblon có cấutrúc gồm bao hoa và đài hoa, bao hoa chỉ có tác dụng bảo vệ và làm chỗ cho hoadính vào và các hạch Lupulin phát triển Hình dáng và độ lớn hoa phụ thuộc vàođiều kiện canh tác, nhưng thông thường chúng có hình chùy, dài 3 – 4 cm Houblon

là loại thực vật ưa ẩm, rất thích hợp với vùng đất phù sa, đất mùn, đất cát pha với

pH = 7

Trong CNSX bia, Ta chỉ sử dụng loại hoa cái chưa thụ phấn Nếu mà ‘bị’ thụ phấnthì giá trị công nghệ của chúng bị giảm đi rất nhiều Chính vì vậy mà ta phải tiếnhành loại bỏ ngay những cây được trong vườn hoa trong một giò houblon có các

bộ phận: trục, cánh và nhị hoa -Trục hoa đến lúc chín thì chuyển thành màu vànghoa cau Nếu để hoa chuyển màu gỗ hoặc cánh gián thì chất lượng của chúng tagiảm đến 50%

 Thu hái, sơ chế và bảo quản houblon

3 tuần Sấy nhân tạo thực hiện bằng khí nóng 40 độ C và tiến hành bằng các loạimáy sấy chuyên dụng

 Bảo quản hoa houblon

Hoa sau khi sấy được tiến hành phân loại lại sau đó xông bằng SO2, công việcxông hơi được tiến hành trong buồng kín Sau khi xông hơi hoa khô được ép chặtthành bánh, sau khi ép bánh hoa được xếp vào túi polyetylen hàng kín miệng hoặccho vào thùng kim loại để đưa đi bảo quản Hoa cần được bảo quản ở chỗ khô ráonhiệt độ thấp và không có ánh sáng mặt trời, hàm ẩm tối đa là 13% còn nhiệt độbảo quản tốt nhất là 0,5 đến 2 độ C

 Thành phần hóa học hoa

Phụ thuộc vào chủng giống, điều kiện khí hậu, đất đai gieo trồng và kỹ thuật canhtác thành phần hóa học của hoa có sự khác nhau đáng kể và thường dao động trongkhoảng rộng như sau: (tính theo phần trăm chất khô)

nước 11-13% chất đắng 15-21%

Polyphenol 2,5-6% protein15-21%

chất khoáng 5-8% tinh dầu thơm 0,3-1%

các hợp chất khác 26-28% xenlluloza 12-14%

Trong các cấu tử trên đây thì có giá trị nhất là chất đắng tiếp đến là tinh dầu thơm

và thứ ba là polyphenol

Chất đắng là thành phần thiết yếu và đặc chưng của hoa houblon được chia thành 2loại acid đắng và nhựa đắng, chất đắng trong bia có độ hoạt động bề mặt lớn vịđắng mạnh giúp tạo và giữ bọt

Tanin làm kết tủa protid kém bền tăng tính ổn định cho bia

Tinh dầu có màu vàng sáng trong đóng vai trò tạo mùi thơm cho bia các sản phẩmcủa tinh dầu không bị bay hơi do đó tạo mùi khá bền vững

Polyphenol: Dùng để kết lắng và loại bỏ các hợp chất protid cao phân tử ra khỏidung dịch đường, làm ổn định thành phần và tăng độ bền keo của bia thành phẩm

 Chế phẩm houblon

Sử dụng hoa nguyên cánh trong sản xuất bia có ưu điểm là bảo toàn được chấtlượng nhưng có các nhược điểm là chúng chiếm thể tích cồng kềnh khó bảo quản,hiệu quả sử dụng thấp để khắc phục nhược điểm trên trong kỹ thuật sản xuất biangười ta đã chế biến cánh hoa và các bộ phận của nó thành dạng bán thành phẩmgọi là chế phẩm houblon để sử dụng được thuận tiện hơn Danh pháp cho các loạichế phẩm đó như sau:

Các chế phẩm được chế biến bằng phương pháp nghiền:

Bột humulon: cánh hoa và lupulin được nghiền thành bột không cô đặc hàm lượngα-axit đắng trên 15%

lupulin: hạt lupulin nghiền cô cơ học, hàm lượng α-axit đắng trên 15%

Houblon chiết ly là sản phẩm được chiếc ly bằng các dung môi hữu cơ (Cao Hoa)Houblon đồng phân sản phẩm trong đó α-axit đắng đã được đồng phân hóa

d Nấm men

 Giới thiệu về nấm men

Men là các loài nấm đơn bào, Kích thước đường kính mỗi tế bào men chỉ vàokhoảng 1/100 mm Chúng phân bố rộng rãi trong thiên nhiên, đặc biệt chúng cónhiều ở vùng đất trồng nho và các nơi trồng hoa quả Nhiều loài nấm men có khảnăng lên men rượu bia Từ lâu người ta đã biết sử dụng nấm men để sản xuất rượubia Nấm men sinh sôi nhanh, tế bào lại chứa nhiều vitamin, acid amin không thaythế, hàm lượng protein chiếm tới 50% trọng lượng khô của tế bào, nên nhiều loạinấm men còn được sử dụng để sản xuất protein Ngoài ra nấm men còn được sử

dụng trong công nghệ sản xuất bánh mì Tuy nhiên, cũng có nhiều loại nấm men cóhại gây bệnh cho người và gia súc, làm hư hại lương thực, thực phẩm

Có nhiều dòng men khác nhau, mỗi dòng men có các đặc tính đặc thù riêng biệtcủa chúng Phần lớn các loài men thuộc về ngành nấm túi (Ascomycota), mặc dù

có một số loài thuộc về ngành nấm đảm (Basidiomycota) Một số ít các loài nấm,chẳng hạn như Candida albicans Candida albicans có thể gây ra nhiễm độc nấm ởngười (Candidiasis) Loài men được con người sử dụng phổ biến nhất làSaccharomyces cerevisiae, nó được dùng để sản xuất bia, rượu vang từ hàng nghìnnăm trước

Nấm men dùng trong sản xuất bia thường là các chủng thuộc giốngSaccharomyces, chúng có khả năng hấp thụ các chất dinh dưỡng trong môi trườngnước mạch nha như các loại đường hoà tan, các hợp chất nitơ (các acid amin,peptit), vitamin và các nguyên tố vi lượng…qua màng tế bào Sau đó, hàng loạt cácphản ứng sinh hóa mà đặc trưng là quá trình trao đổi chất để chuyển hoá các chấtnày thành những dạng cần thiết cho quá trình phát triển và lên men của nấm menđược tiến hành

Men bia là các vi sinh vật có tác dụng lên men đường Các giống men bia cụ thểđược lựa chọn để sản xuất các loại bia khác nhau, nhưng có hai giống chính là menale (Saccharomyces cerevisiae) và men lager (Saccharomyces carlsbergensis), vớinhiều giống khác nữa tùy theo loại bia nào được sản xuất Men bia sẽ chuyển hóađường thu được từ hạt ngũ cốc và tạo ra cồn, cacbon đioxit (CO2) Trước khi cácchức năng của men bia được hiểu rõ thì mọi quá trình lên men đều sử dụng các loạimen bia hoang dã Mặc dù còn rất ít loại bia, chẳng hạn như bia lambic vẫn dựatrên phương pháp cổ này nhưng phần lớn các quá trình lên men ngày nay đều sửdụng các loại men bia được nuôi cấy và có độ tinh khiết cao Trung bình, hàmlượng cồn trong bia là khoảng 4 – 6% rượu theo thể tích, mặc dù nó có thể thấp tới2% và cao tới 14% trong một số trường hợp nào đó Một số nhà sản xuất bia cònđưa ra loại bia chứa tới 20% cồn

 Đặc điểm phân loại nấm men

Nấm men trong công nghệ sản xuất bia thường là chủng giống Sacchromyces, gồm

có nấm men chìm và nấm men nổi Có hai dạng là nấm men có dạng hình ovalhoặc hình tròn

Nấm men lên men nổi là Sacchromyces cerevisiae dùng trong sản xuất bia ale Tếbào nấm men mẹ và con sau khi nảy chồi thường dính lại với nhau tạo thành chuỗicác tế bào nấm men hình dạng chủ yếu là hình cầu hoặc hình oval với kích thước

từ 7 – 10μm

Đặc điềm hình thái: Sacchromyces cerevisiae sinh trưởng và phát triển ở nhiệt độcao, lơ lửng trên bề mặt là chủ yếu, nhiệt độ lên men từ 10 – 25oC Khi quá trìnhlên men kết thúc, tế bào kết chùm, thành chuỗi tạo lớp dày nổi lên bề mặt cùng vớibọt bia làm cho khả năng tự trong của bia rất chậm, khả năng lắng yếu nên phải lọccẩn thận.

Nấm men lên men chìm tên là Sacchromyces carlsbergensis, lên men ở nhiệt độthấp dùng trong sản xuất bia lager Hầu hết các tế bào sau khi nảy chồi thườngđứng riêng lẻ hoặc cặp đôi, hình dạng chủ yếu là hình cầu Thành phần hoá học của

tế bào chứa khoảng 75% nước, 15 – 45% protein của chất khô, 25 – 35%cacbonhydrat, 4 – 7% chất béo, 8 – 9% chất vô cơ

Đặc điểm hình thái: Sacchromyces carlsbergensis sinh trưởng và phát triển ở nhiệt

độ thấp, nhiệt độ lên men từ 0 – 10oC Phân bố ở tầng sâu trong thiết bị Dễ kếtlắng và dễ tách lớp Do đó quá trình lọc dễ hơn đồng thời tạo điều kiện sử dụng lạinấm men Nấm men được sử dụng từ nấm men thuần chủng, men được giữ dướidạng men khô, sau đó nhân giống trung gian rồi đưa vào sử dụng trung sản xuấtbia

 Sự khác biệt giữa hai chủng loại men

Sự khác nhau giữa nấm men nổi và nấm men chìm là khả năng lên men các loạiđường trisacarit, ví dụ raffinoza Trong nấm men chìm có enzym có thể sử dụnghoàn toàn đường raffinoza trong khi đó nấm men nổi chỉ sử dụng được 1/3 đườngsaccharoza

Ngoài ra chúng còn khác nhau về khả năng hô hấp, khả năng trao đổi chất khi lênmen và khả năng hình thành bào tử Quá trình trao đổi chất của nấm men chìm chủyếu xảy ra trong quá trình lên men, còn của nấm men nổi xảy ra mạnh trong quátrình hô hấp, vì vậy sinh khối nấm men nổi thu được nhiều hơn nấm men chìm.Nấm men chìm có nồng độ enzym thấp hơn nấm men nổi Khả năng tạo bào tử củanấm men chìm lâu hơn và hạn chế hơn nấm men nổi

Nấm men chìm còn chia ra hai loại tùy thuộc vào khả năng kết lắng của nó là nấmmen bụi và nấm men kết bông Nấm men bụi là nấm men phân ly mịn trong dịchlên men và lắng tư từ khi kết thúc lên men chính Nấm men kết bông là loài nấmmen có thể kết dính với nhau trong thời gian ngắn khi kết thúc lên men chính vàtạo thành khối kết bông lớn nên lắng nhanh xuống đáy thiết bị Còn nấm men nổikhông có khả năng này

Nấm men nổi nổi lên trên bề mặt dịch trong và cuối quá trình lên men chính Trongkhi đó nấm men chìm lắng xuống đáy thiết bị khi kết thúc lên men chính, làm chobia nhanh trong nhưng khả năng lên men hết đường không bằng nấm men nổi Như

vậy đối với sản xuất bia bằng phương pháp lên men nổi, nấm men được tách khỏibia bằng cách hớt bọt, lên men chìm thì xả cặn ở dưới đáy thiết bị lên men.

Giữa hai loại nấm men này còn có nhiều đặc điểm sinh hóa khác nhau dựa vào năng lực lên men đường disacarit melibioza của chúng Nấm men chìm (S

carlsbergensis) có chứa các gen MEL Các gen này tạo ra enzyme ngoại bào là α – galactosidaza (melibiaza) có khả năng chuyển hóa đường melibioza Trong khi đó nấm men nổi (S cerevisiae) không chứa gen MEL do đó không chuyển hóa được đường melibioza.Nấm men chìm lên men ở 4 – 12oC, nấm men nổi ở 14-25oC

II QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA VÀNG

1 làm sạch và đánh bóng malt

Malt để trong kho có lẫn bụi và các hạt gãy dập trong quá trình làm sạch sẽ loại bỏ

để thu được nguyên liệu có chất lượng tốt khi sản xuất bia

Còn có mục đích phân loại chất lượng malt loại bỏ các dị vật trong nguyên liệutránh ảnh hưởng tới các công đoạn sau

2 Nghiền nguyên liệu

Malt và gạo được xay nghiền thành hạt nhỏ nhằm tăng bề mặt tiếp xúc với nướcthúc đẩy quá trình đường hóa, quá trình thủy phân khác nhanh và triệt để hơn

Đối với nguyên liệu malt nghiền nhằm mục đích phá vỡ cấu trúc của tinh bột thúcđẩy các quá trình sinh, lý, hòa trong nguyên liệu khi nấu

Đối với gạo được nghiền mịn nhỏ đồng đều giảm thời gian đun sôi và hồ hóa tinhbột kích thước hạt sau khi nghiền thường nhỏ hơn 0.5 mm

Vỏ malt được giữ càng nguyên vẹn càng tốt để tannin và các chất khoáng khôngtan vào dung dịch làm giảm chất lượng bia, vỏ malt xay đúng kĩ thuật giúp cho lớp

bã xốp nhẹ làm cho quá trình lọc và rữa bã nhanh hơn

kết thúc quá trình xay thành phần bột nghiền cho 100kg malt

Vỏ 15%, tấm thô 1 12%, tấm thô 2 10%, tấm mịn 1 22%, tấm mịn 2 8%, bột 32%

3.Nấu- đường hóa

Sự chuyển hóa các thành phần chính của malt và gạo thành những chất hòa tantrong nước ( các loại đường, acid amin, protein, polipeptit,peptit ) và loại bỏ cáckhông tan ra ngoài

 Đường hóa: chia làm ba giai đoạn

+ Sự hồ hóa : nhiệt độ hồ hóa phụ thuộc vào tinh bột của loại hạt và kích thước tonhỏ của hạt tinh bột, tb gạo bị hồ hóa ở 80-85oC, tinh bột lúa mì hồ hóa ở 60-85oC+ Sự dịch hóa: khi tinh bột đã bị hồ hóa thì chỉ cần vài phút la sẽ dịch hóa xong vớimột lượng vừa đủ enzym, enzym dịch hóa thích nghi ở nhiệt độ 65-70oC, pH thíchnghi là 4,6 và bị hủy diệt ở 80oC trong thời gian ngắn

+ Sự đường hóa: là sự biến đổi của tinh bột đã dịch hóa thành dextrin và maltozadưới tác động của hai enzyme α-amylaza và β- amylaza ở 60-65oC

Chất đạm : có hai loại enzyme đạm hóa là proteaza và peptidaza ở nhiệt độ

43-50oC khi nấu sẽ hòa tan đạm

Sự kết tủa lắng của protein và tạo thành các melanoid có tác dụng tốt cho mùi vịkhả năng tạo và giữ bọt của bia

 Phương pháp nấu ngâm

Chỉ nâng nhiệt độ của mẻ nấu đến 75oC là nhiệt độ cuối cùng kết thúc đường hóa,thực hiện đường gạo cùng lúc không đun sôi

Phương pháp nấu đun sôi

Nồi gạo: Xuống gạo ở 32oC giữ 10 phút nâng lên 72oC giữ 20 phút nâng lên 83oCgiữ 5 phút hạ xuống 72oC giữ 30 phút nâng lên 100oC giữ 15 phút hạ xuống 65oC