Một số yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng bia thành phẩm

Phân tích chất l-ợng bia không chỉ giúp cho các nhà công nghệ điều chỉnh các yếu tố về công nghệ để sản xuất loại bia mong muốn.. Các chỉ tiêu bia thành phẩm còn giúp chúng ta đánh giá c

Lời cảm ơn

Luận văn đ-ợc thực hiện tại phòng thí nghiệm Hóa thực phẩm – Khoa Hóa học – Tr-ờng Đại học Vinh

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất đến Thạc sỹ Đào Thị

Thanh Xuân – Khoa Hóa – Tr-ờng Đại Học Vinh đã giao đề tài và tận tình

h-ớng dẫn, tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôI trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Nhân dịp này tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô cán bộ môn Hóa Thực Phẩm, Khoa Hóa, các bạn sinh viên, gia đình và ng-ời thân đã động viên và giúp đỡ tôi hoàn thành khóa luận này

Vinh, tháng 5 năm 2010

Trần Thị Hằng

Mục lục

Mở đầu 4

1 Lý do chọn đề tài 4

2 Nhiệm vụ nghiên cứu 5

3 Đối t-ợng nghiên cứu 5

Phần 1: tổng quan 1 Tổng quan về nguyên liệu 1.1 Matl Đại mạch 6

1.2 Hoa Houblon 7

1.3 N-ớc 8

1.4 Nấm men bia 9

1.5 Các nguyên liệu phụ khác 9

2 Quy trình sản xuất 2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bia 10

2.2 Thuyết minh quy trình 11

3 Một số chỉ tiêu của bia thành phẩm 3.1 Chỉ tiêu về cảm quan 17

3.2 Chỉ tiêu về hóa học 17

3.3 Chỉ tiêu về vi sinh 18

4 Một số ph-ơng pháp kiểm tra chỉ tiêu 4.1 Nồng độ r-ợu và chất hòa tan ban đầu 18

4.2 Nồng độ r-ợu trong bia không cồn hoặc độ cồn thấp 20

4.3 Nitơ tổng số 23

4.4 Độ nhớt 25

4.5 Độ màu 25

4.6 Độ đắng 26

4.7 Polyphenol tổng số 28

4.8 Flavanoit 29

4.9 Diaxetyl 31

4.10 Độ chua 32

4.11 Hàm l-ợng CO2 34

4.12 Dự doán độ bền keo 36

Phần 2: ph-ơng pháp nghiên cứu 2.1 Xác định hàm l-ợng etanol 38

2.2 Ph-ơng pháp xác định độ axít 41

2.3 Xác định đ-ờng khử theo ph-ơng pháp V.Y Rodzevich 43

2.4 Ph-ơng pháp xác định diaxetyl 44

Phần 3 kết quả và thảo luận 3.1 Xác định độ chua của bia thành phẩm 47

3.2 Xác định hàm l-ợng đ-ờng sót trong bia thành phẩm 49

3.3 Xác định hàm l-ợng etanol trong bia thành phẩm 50

3.4 Xác định hàm l-ợng diaxetyl trong bia thành phẩm 52

Kết luận 57

Tài liệu tham khảo 58

số vitamin B1, B2, nhiều vitamin PP và axit amin cần thiết cho cơ thể

Bia đ-ợc đ-a vào việt nam từ năm 1890, trong khoảng 10 năm lại đây ngành công nghiệp thực phẩm nói chung và ngành công nghiệp sản xuất bia nói riêng của n-ớc ta có một diện mạo mới Chỉ trong thời gian ngắn ngành sản xuất bia có những b-ớc phát triển mạnh mẽ thông qua việc đầu t- và mở rộng các nhà máy bia

đã có từ tr-ớc và xây dựng một số nhà máy bia mới

Chất l-ợng bia phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu, công nghệ sản xuất Để

đánh giá chất l-ợng của bia ng-ời ta dựa trên nhiều tiêu chí Phân tích chất l-ợng bia không chỉ giúp cho các nhà công nghệ điều chỉnh các yếu tố về công nghệ để sản xuất loại bia mong muốn Các chỉ tiêu bia thành phẩm còn giúp chúng ta đánh giá chất l-ợng của một loại bia, cũng nh- giúp chúng ta đánh giá về mức độ an

toàn của sản phẩm Chính vì vậy chúng tôi đã chọn đề tài: –Một số yếu tố ảnh h-ởng tới chất lượng bia thành phẩm–

2 Nhiệm vụ nghiên cứu

Trong luận văn này chúng tôi tiến hành phân tích một số chỉ tiêu đánh giá chất l-ợng bia thành phẩm nh-: xác định diaxetyl, xác định độ axit, xác định hàm l-ợng etanol, xác định đ-ờng khử

3 Đối t-ợng nghiên cứu

Nhgiên cứu đ-ợc thực hiện trên các mẫu bia lon, bia chai, bia hơi sản xuất tại Việt Nam

Phần 1 tổng quan

1 Tổng quan về nguyên liệu sản xuất

Bốn loại nguyên liệu chính cần dùng cho quá trình sản xuất bia là: Malt đại mạch, hoa houblon, n-ớc và nấm men Chất l-ợng của chúng quyết định đến chất l-ợng của bia thành phẩm [1,4,8]

1.1 Malt đại mạch

Malt đại mạch chứa hàm l-ợng tinh bột lớn và vỏ của nó vẫn dính rất chắc vào hạt ngay cả sau khi đạp bông lúa và chế biến thành hạt đại mạch Tinh bột đ-ợc chuyển hóa thành chất hòa tan có thể lên men đ-ợc

Nguyên liệu để sản xuất bia là Malt đại mạch (hạt đại mạch nảy mầm sấy khô) Malt là nguyên liệu không thể thay thế hoàn toàn đ-ợc, nó tạo ra màu sắc và mùi vị đặc tr-ng cho bia

Một số chỉ tiêu:

Hạt malt to tròn đều, có màu vàng sáng, óng m-ợt, có mùi đặc tr-ng và không có mùi lạ Tạp chất < 0,5% Khối l-ợng hạt 28-38g/1000 hạt Độ ẩm thích hợp < 0,5%,thời gian đ-ờng hóa < 15 phút, PH khoảng 5,5 - 6,5

Nguyên liệu thay thế malt: gạo, ngô [1,8]

1.2 Hoa Houblon

Hoa Houblon mang lại vị h-ơng thơm và vị đắng đặc tr-ng cho bia, là nguyên liệu không thể thay thế đ-ợc trong sản xuất bia Chất l-ợng bia phụ thuộc rất lớn vào chất l-ợng của hoa houblon Nó có khả năng sát trùng nên kéo dài thời gian bảo quản bia, góp phần giữ bọt cho bia, tăng độ bền hệ keo và ổn định các thành phần của bia

Một số thành phần chính trong hoa houblon:

a Chất đắng: Có vai trò quan trọng trong sản xuất bia, chúng làm cho bia có vị

đắng dịu, tạo các giá trị cảm quan đặc tr-ng đặc biệt cho bia

Các chất đắng là do nhựa hoa houblon tạo ra, nó bao gồm nhựa cứng và nh-ạ mềm Vị đắng của bia chủ yếu là do các - acid đắng của nhựa mềm tạo ra

b Polyphenol: Chúng đ-ợc dùng để kết lắng và loại bỏ các hợp chất protein cao phân tử ra khỏi dung dịch đ-ờng, làm ổn định thành phần và tăng độ bền keo của bia thành phẩm

Các chất trong hoa đều thuộc nhóm Flanvol, catechin và nhiều chất khác Các hợp chất này dễ dàng kết hợp với các protein cao phân tử tạo thành các phức chất không hòa tan đ-ợc gọi là tamin (chất chát) của hoa houblon Tamin làm kết tủa các protit kém bền vững, tăng tính ổn định trong bia

c Tinh dầu thơm: Tinh dầu của hoa đ-ợc hòa tan vào dung dịch đ-ờng, nó tồn tại trong bia với một hàm l-ợng rất nhỏ nh-ng lại tạo ra mùi thơm rất đặc tr-ng, rất nhẹ nhành và dễ chịu cho bia

Tinh dầu là những chất lỏng trong suốt, màu vàng nhạt hoặc không màu Tinh dầu thơm có mùi rất mạnh, tỉ trọng của chúng là 0,88 và dễ tan trong r-ợu etylic ở nồng độ cao

L-ợng tinh dầu trong hoa houblon dao động rất lớn phụ thuộc vào chất l-ợng của hoa, giống hoa, quá trình bảo quản Tinh dầu sẽ mất dần và bay hơi và khi oxi hóa nó sẽ biến thành nhựa tinh dầu và các axit Các sản phẩm chuyển hóa của tinh dấu nếu đ-a vào bia sẽ làm giảm chất l-ợng của bia, do đó không dùng hoa cũ để sản xuất [1,4,8]

Một số chỉ tiêu đánh giá chất l-ợng:

- Hoa có màu vàng óng ánh, mùi thơm đặc biệt, tạp chất nhỏ hơn 1,5%

N-ớc là thành phần quan trọng, là nguyên liệu chính dùng trong công nghệ sản xuất bia Thành phần và tính chất của n-ớc ảnh h-ởng trực tiếp đến toàn bộ quá trình công nghệ và chất l-ợng thành phẩm

Trong quá trình sản xuất bia cần một l-ợng n-ớc rất lớn để ngâm đại mạch trong sản xuất malt, hồ hóa, rửa men, rửa cần thiết bị, cung cấp cho lò hơi

N-ớc trong bia thành phẩm chiếm 77 - 90% Chất l-ợng n-ớc ảnh h-ởng trực tiếp đến chất l-ợng bia Chính vì thế n-ớc nấu bia đòi hỏi phải có những yêu cầu riêng để đáp ứng trong công nghệ sản xuất bia

N-ớc nấu bia tr-ớc tiên phải trong suốt, không màu, không có vị lạ, không chứa chất gây mùi khó chịu nh-: H2S, Cl2, NH3 và không chứa các vi sinh vật gây bệnh (<100 tế bào/ml) Là loại n-ớc mềm, có độ cứng tạm thời nhỏ hơn 7mg

đ-ơng l-ợng/lít Độ pH nằm trong khoảng 6,5-7,3; không chứa các kim loại nặng [4,8]

1.4 Nấm men Bia

Nấm men là loại vi sinh vật đơn bào, có khả năng sống trong môi tr-ờng dinh d-ỡng có chứa đ-ờng, nitơ, photpho và các chất hữu cơ, vô cơ khác Chúng là các

vi sinh vật có khả năng sống trong cả điều kiện hiếu khí và yếm khí

Mỗi loại nấm men cho ra một loại bia có h-ơng vị đặc tr-ng riêng Sự cần thiết của phát triển chủng nấm men trong sản xuất bia đi đôi với sự phát triển công nghệ sản xuất bia

Các đặc tính cơ bản mong muốn có đối với bất kỳ chủng nấm men nào dùng trong sản xuất bia:

+ Tốc độ lên men nhanh

+ Sử dụng đ-ờng có hiệu quả, tạo độ cồn cao

+ Có khả năng chịu cồn, áp suất thẩm thấu, oxi, nhiệt

+ Nồng độ CO2 phù hợp với từng nhà máy

+ Có khả năng kết bông và kết lắng tốt

+ Có khả năng sống sót cao cho mục đích tái sử dụng

+ Sản phẩm tạo ra bao gồm các hợp chất h-ơng và vị đặc tr-ng cho bia

+ Đặc tính di truyền cao [1,4,8]

1.5 Các nguyên liệu phụ khác

Các nguyên liệu phụ này có thể kể đến là các hóa chất sử dụng trong công

đoạn tẩy rửa hay dùng để tăng hiệu quả của các công đoạn sản xuất nh- các loại bột trợ lọc, các chất ổn định và đặc biệt là enzym sử dụng trong công đoạn sản xuất dịch đ-ờng lên men và lên men chính

- Nhóm các chất chống oxi hóa cho bia: axit ascorbic…

- Nhóm dùng để xử lý n-ớc: Dùng làm mềm n-ớc để phục vụ sản xuất nh- than hoạt tính, các muối Na2CO3, NaCl, Al2(SO4)3…, các nhóm inonit vô cơ

- Nhóm chế phẩm enzym dùng cho đ-ờng hóa, lên men…

- Chất màu caramel dùng để điều chỉnh màu [8]

2 Quy trình công nghệ sản xuất bia

2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bia

2.2 Thuyết minh quy trình

2.2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ phân x-ởng nấu:

- Nguyên liệu dùng để sản xuất bia bao gồm: gạo, malt, H2O, men, hoa Hupblon Trong đó malt và hoa Hupblon là hai nguyên liệu chính dùng để sản xuất bia, nó

có chất l-ợng cao của các hãng cung cấp hàng đầu thế giới Việc sản xuất dựa trên nền tảng công nghệ tiên tiến và tuân thủ nghiêm ngặt theo đúng các quy trình công nghệ cũng nh- các tiêu chuẩn của Việt Nam -Thế giới

+ Gạo: chỉ là nguyên liệu phụ (chiếm 30%), nguyên liệu dùng để thay thế nhằm giảm giá thành sản phẩm Gạo đ-ợc mua từ gạo ăn bình th-ờng, đem nghiền nát

sau đó xay mịn ở dạng tấm và đ-ợc đ-a vào nồi gạo ở nồi gạo, gạo dạng tấm đ-ợc hoà tan bằng n-ớc ở 770C và hỗn hợp đó đ-ợc hồ hoá ở 1000C

Trong quá trình hồ hoá có bổ sung thêm một số hoá chất nh-: CaCl2, CaSO4nhằm mục đích cung cấp Ca2+ để phục vụ cho quá trình đ-ờng hoá sau này và có

bổ sung thêm một loại enzym chống cháy có tên th-ơng mại là Termamyl để pha loãng dung dịch, chống cháy nồi và enzym này phải là enzym chịu nhiệt cao

+ Malt: một loại hạt ngũ cốc gọi là lúa mạch (chiếm 70%) Nó đ-ợc nhập từ các n-ớc Anh, úc, Đan Mạch Chất l-ợng malt đ-ợc đảm bảo theo tiêu chuẩn tập đoàn Casberg Malt đ-ợc các n-ớc gởi mẫu cho phòng thí nghiệm và chất l-ợng của malt đ-ợc kiểm tra tại đó Sau khi kiểm tra xong mẫu malt đ-ợc gởi về và nó đ-ợc

đ-a vào các Silo bể chứa

Malt dạng hạt sau khi xay đ-ợc hoà tan bằng n-ớc ở 370C và cho vào nồi malt Hoà tan malt khác với hoà tan gạo vì malt dễ bị hiện t-ợng đóng cục hơn do

đó malt đ-ợc khuấy trộn d-ới dạng phun n-ớc tr-ớc khi cho vào vào nồi phun Malt còn đ-ợc dùng để tạo màu cho bia, với malt bình th-ờng không đủ độ màu vì thế người ta thêm malt “ đen” để tăng độ màu, bia có độ màu từ 4 - 6 EBC

+ Men: là chất xúc tác có nguồn gốc protein, đó là những phân tử có cấu tạo từ axit amin và có cấu trúc không gian xác định của mạch polypeptit Tác dụng xúc tác là nhờ các quá trình lên men Đó là những quá trình trong đó xảy ra sự thay đổi thành phần hoá học của chất gây ra do kết quả hoạt động của các vi sinh vật nào đó (ví

dụ men r-ợu, nấm hoặc vi khuẩn) Trong những tr-ờng hợp này, những chất men

do vi sinh vật tạo ra là những yếu tố hoạt động xúc tác Chất men vẫn giữ đ-ợc tính hoạt động và khả năng tác dụng của nó khi lấy nó ra khỏi vi sinh vật Mỗi loại men

có một h-ơng vị riêng

+ Hoa Hupblon: dùng để tạo vị đắng cho bia Cây Hupblon là một loại dây leo, thích hợp khí hậu ôn đới, đ-ợc trồng nhiều ở Anh, Mỹ Có 2 loại Hupblon là: Hupblon Bittermiss và Hupblon Aroma Cả 2 loại này đều phải đ-ợc bảo quản ở

nhiệt độ d-ới 100C để giảm độ mất mát của α - axit Trên cây Hupblon ng-ời ta th-ờng dùng hoa của cây để tạo vị đắng cho bia vì hoa của cây Hupblon có vị đắng nhiều hơn

+ H2O: nguồn n-ớc sử dụng cho sản xuất bia đ-ợc lấy từ Nhà máy n-ớc phải đảm bảo các chỉ số kỹ thuật phù hợp cho việc sản xuất bia

- Quá trình đ-ờng hoá và lọc: ở nồi malt tiến hành quá trình đ-ờng hoá ở 600C trong 1 giờ Sau đó nâng lên 760C và chuyển qua nồi lọc để tách tất cả các bã malt

ở nồi lọc ng-ời ta thu dung dịch đầu, sau đó dùng n-ớc rửa ở 760C để rửa hoàn toàn dung dịch đ-ờng còn lại Sau đó bã hèm đ-ợc xả ra ngoài và bán cho ngành chăn nuôi Để thử quá trình đ-ờng hoá hoàn toàn hay không ng-ời ta dùng iốt để thử Nếu đạt thì nâng hỗn hợp lên 760C trực tiếp bằng hơi, lúc này thì enzym amylase bắt đầu hoạt động

- Quá trình Hupblon hoá: Đ-ợc tiến hành tại nồi Hupblon ở đây lại xảy ra quá trình đ-ờng hoá trong 1 giờ ở hoa Hupblon quan trọng là α - axit đắng

- Quá trình lắng trong và làm lạnh: Quá trình này đ-ợc thực hiện bằng một thiết bị lắng trong gọi là Whirlpool Dịch đ-ợc đ-a qua thiết bị lắng trong ở 1000C, tất cả các cặn bã trong quá trình Hupblon hóa đ-ợc tách ra ở thiết bị này Dịch trong thu

đ-ợc đi qua thiết bị làm lạnh, dung dịch sau khi đi ra khỏi thiết bị làm lạnh có nhiệt độ làm lạnh là 160C và tiến hành thu dịch ở 160C

- Lên men: là giai đoạn quyết định để chuyển hoá dịch đ-ờng houblon hoá thành bia d-ới tác động của nấm men thông qua hoạt động sống của chúng thành những sản phẩm là r-ợu và CO2

Quá trình lên men dịch đ-ờng diễn ra qua các giai đoạn: lên men chính, lên men phụ và tàn trữ

Nhà máy sử dụng ph-ơng pháp lên men hiện đại, kết hợp với ph-ơng pháp đối l-u dịch đ-ờng nhờ sự chênh lệch nhiệt độ giữa các vùng trong thiết bị thân trụ, nhằm rút ngắn thời gian lên men, giảm chi phí về năng l-ợng, ít tốn diện tích… [1,8]

2.2.2 Quy trình công nghệ ở phân x-ởng lên men:

- Quá trình lên men: quá trình lên men là quá trình trao đổi chất qua màng tế bào

ở phân x-ởng lên men xảy ra nhiều quá trình, tất cả các quá trình đều nằm ở thùng lên men Dịch lạnh ở 160C ở phân x-ởng nấu theo đ-ờng ống dẫn qua các thùng lên men, ở phân x-ởng lên men có gần 50 thùng lên men, mỗi thùng lên men có một đồng hồ nhiệt độ riêng Trong 4 - 8 giờ đầu tiên xảy ra quá trình men sử dụng chất dinh d-ỡng trong đ-ờng, O2 (để tăng nồng độ oxy hoá) để tạo sinh khối cho men bia phát triển Quá trình lên men dừng lại khi l-ợng O2 giảm đến 0 Dịch

đ-ờng (đ-ờng maltol) lên men đ-ợc giữ ở nhiệt độ 160C vì:

+ ở nhiệt độ này thích hợp cho nấm men phát triển

+ Dễ chuyển đổi đ-ờng thành r-ợu, CO2 và một số sản phẩm phụ nh- các este tạo mùi (ví dụ: este amin)

Nếu lên men ở nhiệt độ quá cao sẽ xảy ra hiện t-ợng hỏng men, sẽ làm đục bia Căn cứ vào nhiệt độ để quy định số ngày lên men Nhiệt độ càng cao thì tốc độ lên men càng lớn

Khi l-ợng đ-ờng lên men còn lại đạt giá trị không đổi (th-ờng từ 7- 8 ngày) thì ta bắt đầu hạ nhiệt độ (từ 160C xuống -1,50C)

Trong 4 ngày đầu lên men ng-ời ta tiến hành thu hồi men, lúc này men đạt cực đại, nó kết thành từng mảng lớn rồi lắng xuống đáy Trung bình 1 mẻ men có thể sử dụng khoảng 10 lần để lên men bia Lúc nào độ lên men RDF thấp thì tiến hành thải men

Sơ đồ quá trình lên men bia:

- Quá trình lọc: mục đích của quá trình lọc bia là để loại các tế bào nấm men, các tạp chất

Bia sau khi lên men đ-ợc gọi là bia non Bia non tiếp tục đi qua máy lọc khung bản với chất trợ lọc là đất lọc và giấy lọc Dung dịch sau khi lọc đ-ợc thu hồi gọi là bia trong Để đo độ trong của bia ng-ời ta dựa vào máy đo độ đục

Sơ đồ khung bản:

Sau khi lọc khoảng 2 tuần ng-ời ta tiến hành vệ sinh 1 lần để loại bỏ các cặn bã của bia non ra ngoài Bia non sau khi qua thiết bị lọc thu đ-ợc bia trong thành phẩm có nồng độ alcol 4,5% và tiếp tục đi qua phân x-ởng chiết

- Bão hoà CO2

+ Mục đích: do các công đoạn sau lên men nên hàm l-ợng CO2 ít nhiều bị thất thoát nên tr-ớc khi chiết bia vào chai cần phải bổ sung l-ợng CO2 tới mức yêu cầu nhằm đảm bảo chất l-ợng cho bia thành phẩm [8]

Chai sau khi ra khỏi máy rửa tiếp tục đi qua các băng tải khác, các băng tải này sẽ đ-a chai rửa sạch qua hệ thống đèn soi để thu hồi những chai còn bẩn, chai

vỡ và tiếp tục đi qua máy chiết Bia trong đ-ợc chiết vào chai bằng một thiết bị xoay tròn (mỗi vòng nh- vậy chiết đ-ợc 42 chai) và tiếp tục đ-ợc đ-a qua hệ thống

đóng nắp chai Tr-ớc khi đi qua hệ thống đóng nắp, chai bia đã đ-ợc sục CO2 (hoá lỏng) vào để tạo ga và đồng thời qua hệ thống bơm n-ớc nóng để đuổi hết O2không khí ra ngoài nhằm diệt con men bia

Chai bia sau khi đã đ-ợc đóng nắp tiếp tục đi qua hệ thống thanh trùng Hệ thống thanh trùng gồm có nhiều ngăn, 2 ngăn lạnh rồi đến 2 ngăn nóng, tiếp theo

là 2 ngăn lạnh, mỗi ngăn nh- vậy có một nhiệt độ khác nhau, nhiệt độ thấp nhất là

200C, nhiệt độ cao nhất là 670C Sở dĩ nhiệt độ lên xuống nh- vậy là để giảm độ thích nghi của con men bia và nhiệt độ đ-ợc giữ không quá 670C vì nếu nhiệt độ cao hơn nhiệt độ này thì sẽ tạo 1 áp suất lớn trong chai sẽ làm vỡ chai

Bia sau khi đ-ợc thanh trùng tiếp tục đi qua bộ phận dán nhãn và đ-a vào két, các két đóng xong đ-ợc đ-a vào kho Bia ra lò có nhiệt độ khoảng 360C ở phân x-ởng chiết trong một ca quá trình diễn ra liên tục và hầu nh- là cơ khí hoàn toàn [1,8]

3 Một số chỉ tiêu đánh giá chất l-ợng của bia thành phẩm

Để đánh giá chất l-ợng bia thành phẩm ng-ời ta th-ờng đánh giá thông qua các chỉ tiêu sau:

3.1 Các chỉ tiêu về cảm quan

- Độ bọt: Bọt mịn trắng, d-ới đáy cốc có lớp bọt nhỏ li ti tách ra và thoát lên bề mặt, thời gian giữ bọt từ 3-5 phút

- Màu sắc: Có màu vàng

- Độ trong: Trong suốt không có cặn

- H-ơng vị đặc tr-ng: là vị đắng của hoa houblon, thơm ngon, không có vị lạ (chua, chát, vị nấm men thuỷ phân…) [2]

3.2 Các chỉ tiêu về hoá học

- Độ đ-ờng ban đầu: 12° Bx

- Nồng độ r-ợu và chất hoà tan ban đầu

- Nitơ tổng số

- Độ nhớt

- Độ màu

- Tổng số vi khuẩn hiếu khí trong 1ml bia

- Tổng nấm men trong 1ml bia

- Không có vi sinh vật gây bệnh [2]

4 Một số ph-ơng pháp kiểm tra chỉ tiêu

4.1 Nồng độ r-ợu và chất hoà tan ban đầu

4.1.1 Mục đích:

Xác định hàm l-ợng chất hoà tan thực và hàm l-ợng cồn của các loại bia bằng cách ch-ng cất và xác định tỷ trọng Xác định chất hoà tan ban đầu dựa vào hàm l-ợng chất hoà tan thực và hàm l-ợng cồn

Xác định hàm l-ợng chất hoà tan biểu kiến bằng cách đo tỷ trọng của bia

tỷ trọng 20° C/ 20° C, giá trị thu đ-ợc ký hiệu là dA

- Làm nguội phần dịch ch-ng cất và thêm n-ớc cất để đạt 100g, khuấy đều, xác

- Hoặc tính theo công thức sau:

+ Hàm l-ợng cồn A = 517,4(1- dA) + 5048(1- dA)2 + 33503(1- dA)3, %(m/m) + Hàm l-ợng cồn của dịch cất chính là hàm l-ợng cồn của bia

Để chuyển đổi từ %(m/m) sang %(v/v) sử dụng công thức:

+ Hàm l-ợng cồn A = %(v/v)= A%(m/m)* dEA/0,791

Trong đó:

dEA:tỷ trọng của bia đã lọc

0,791: tỷ trọng của ethanol ở 20° C/20° C

b Để xác định hàm l-ợng chất hoà tan thực có thể dùng:

- Từ tỷ trọng dER tra ở bảng phụ lục

- Hoặc tính theo công thức sau:

ER = - 460,234 + 662,649 dER – 202,414 d2

ER,% (m/m)

c Để xác định chất hoà tan biểu kiến EA thể tính theo công thức sau:

- Từ giá trị tỷ trọng của mẫu bia lọc, dEA tra phụ lục

P: hàm l-ợng chất hoà tan ban đầu của dịch đ-ờng (% plato)

2,0665: l-ợng chất hoà tan thực tế để tạo ra 1gam r-ợu etylic khi lên men 1,0665: l-ợng CO2 (0,9565g) và men (0,11g) thu đ-ợc khi lên men 0,0665g chất hoà tan [2,7]

4.2 Nồng độ r-ợu trong bia không cồn hoặc độ cồn thấp

Xác định cồn trong bia bằng ph-ơng pháp phân tích enzym, áp dụng cho các loại bia sau khi đã pha loãng, bia không cồn hoặc độ cồn thấp Mẫu phân tích phải

có hàm l-ợng cồn nằm trong phạm vi 0,005-0,006g/l ( t-ơng ứng với nồng độ 0,0063-0,0078%(v/v)

4.2.1 Nguyên tắc

Đầu tiên oxi hoá etanol thành axetadehyt bằng nicotinamit anđenininucleotit (NAD+) khi có acohol anhydrogenaza bị khử thành NADH và đ-ợc xác định bằng cách đo độ hấp thụ ở b-ớc sóng 340nm Hàm l-ợng etanol tính dựa vào hệ số hấp thụ phân tử gam của NADH ở 340nm

4.2.2 Dụng cụ

- Máy quang phổ có thể đo b-ớc sóng 340nm

- Cuvet 1cm bằng thuỷ tinh hoặc nhựa , dung tích 4ml

- Dung dịch đệm phosphat kali pH= 9

- Viên có chứa 0,4 mg NAD và enzym aldehyđrogenaza với hoạt độ 0,8U

Thêm một viên vào 3ml dung dịch điệm phóphat kali và khuấy nhẹ để hoà tan Mỗi một mẫu và mẫu trắng cần 3ml dung dịch này, pha ngay khi sử dụng hoặc bảo quản 4° C trong một ngày

- Enzym alcohol dehydrogenaza hoạt độ 1200U trong 1,6ml

4.2.4 Tiến hành:

a Chuẩn bị mẫu:

- Điều chỉnh nhiệt độ bia đến 20° C, loại khí bằng cách lắc bình, pha loãng bia không cồn 10 lần Hút 10 ml mẫu vào bình định mức 100ml và định mức bằng n-ớc cất

- Pha loãng bia có độ cồn thấp 100 lần bằng 2 lần pha loãng 10 lần Lấy 10 ml mẫu vào bình 100ml, định mức bằng n-ớc cất, tiếp tục pha loãng 2 lần

- Mẫu thực: lấy chính xác 3ml dung dịch NAD và enzym aldehydrogenaza với hoạt

độ 0,8U và 0,1 ml mẫu đã pha loãng vào cuvet, khuấy bằng đũa sạch, tránh không

để các vi sinh vật vào các mẫu

- Mẫu trắng: chuẩn bị giống nh- mẫu thực nh-ng thay mẫu bia bằng n-ớc cất

c Tính chênh lệch độ hấp thụ của mẫu thực DAs và của mẫu trắng DAb:

L: Dùng cuvet 1cm thì L= 1cm

2: Từ 1 mol etanol tạo thành 2 mol NADH 0,1: Thể tích mẫu đã pha loãng ,ml

3.15: Thể tích cuối của các chất phản ứng ,ml 6300: Hệ hấp phụ phân tử l-ợng của NADH tại 340nm, lit/mol/cm 46,07: phân tử l-ợng của etanol [2]

- Hỗn hợp xúc tác: dd HClO3 hoặc H2O2 30% hoặc K2SO4, CuSO4 (100:10:1)

- Dung dịch H3BO3 3%

- Thuốc thử hỗn hợp: metyl đỏ 0,1% pha trong cồn và metyl xanh 0,1% pha trong cồn, tỷ lệ 2:1

- Thuốc thử Nestler để phát hiện sự có mặt Nitơ trong dung dịch

- Chỉ thị Tariso: Hoà 0,05g metyl xanh vào 5ml n-ớc cất, cho 100ml cồn vào và hoà thêm 0,1g metyl đỏ, hoà tan cho vào lọ tối màu Hỗn hợp thuốc thử này có giới hạn biến đổi màu ở pH 5,2-5,6 Môi tr-ờng axit có màu tím, môi tr-ờng kiềm có màu xanh lục

Dùng pipet lấy 20 ml mẫu cho vào bình Kjeldahl Cho 2-3 ml axit sunfuric

đậm đặc vào Nếu cần cho chất chống tạo bọt, cho bốc hơi nhẹ cho đến khi gần nh- khô hoàn toàn

Thêm vào 20ml axit sulfuric đậm đặc và 10g chất xúc tác, hoà tan hoàn toàn

và tiến hành ch-ng cất

4.3.6 Kết quả:

- Tính hàm l-ợng Nitơ tổng số trong dịch đ-ờng theo công thức:

Nt = n * 1,42/ V * 100, mg/l

Trong đó:

n: số ml H2SO4 0,1N dùng để chuẩn độ V: thể tích mẫu phân tich, ml

a Chuẩn bị mẫu: lọc trong bia

b Tiến hành đo: đổ đầy bia vào nhớt kế và đo độ nhớt theo chỉ dẫn Lặp lại thí nghiệm nhiều lần và lấy giá trị trung bình [2,5]

4.5 Độ màu

4.5.1 Ph-ơng pháp quang phổ

a Nguyên tắc:

Đo độ hấp thụ của dịch đ-ờng ở buớc sóng 430nm Màu dịch đ-ờng tính theo

đơn vị EBC bằng độ hấp thụ nhân với hệ số pha loãng

b Dụng cụ, hoá chất:

- Máy quang phổ đo đ-ợc độ hấp thụ 430± 0,5 nm , cuvet 5,10 mm

4.6.2 Dụng cụ

- Quang phổ kế UV, cuvet silica 10mm

- Máy ly tâm vận hành với tốc độ 3000 vòng/ phút

- Máy lắc tròn biên độ giao động 2-3cm

- Hạt hình cầu thuỷ tinh

loại bỏ CO2 trong các mẫu bia nh-ng không đ-ợc để mất bọt và chỉnh nhiệt

độ tới khoảng 20° C tr-ớc khi phân tích Dùng pipet lấy chính xác 10ml mẫu vào ống ly tâm Thêm 0,5ml HCl, tiếp theo là 20ml iso-octan và 2-3 hạt thuỷ tinh vặn nắp chặt,lắc ống trong 15 phút ở 20° C± 1° C , dùng máy lắc tròn đặt ở 130± 5 vòng / phút Ly tâm trong 3 phút ở 3000vòng/phút Đo độ hấp thụ của lớp iso-octan ở 275nm so vơi iso-octan tinh khiết