Giáo trình Công nghệ sản xuất bia (Phần 2)
Công nghệ sản xuất bia là một quá trình đa mục tiêu, đa yếu tố. Các mục
tiêu cần tối ưu của quá trình nhiều khi lại mang tính khách quan, nhiều khi không
định lượng được. Các yếu tố ảnh hưởng lại đa phưương, đa chiều tác động lên các
mục tiêu cần tối ưu. Hướng phát triển của công nghệ, tập trung vào một số hướng
chính sau:
- Nghiên cứu các biện pháp nhằm tăng khả năng nẩy mầm, tăng hoạt lực hệ
enzym thuỷ phân, rút ngắn thời gian ươm mầm, hao tổn chất khô.
- Nghiên cứu và ứng dụng các chế phẩm enzym thúc đẩy quá trình công
nghệ, tạo ra các chủng nấm men mưới.
Học sinh cần nắm vững các công đoạn trong quá trình nấu dịch đường vưới
hoa houblon, các phản ứng chính xảy ra.
Quá trình bao gồm một số công đoạn sauQ: Làm sạch và xay malt, xay
nguyên liệu phụ, lọc dung dịch trích ly, đun dung dịch trích ly, đun dung dịch vưới
hoa houblon, làm trong và làm sạch nước nha.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Giáo trình Công nghệ sản xuất bia (Phần 2)
78 Chƣƣơng 3 KỸ THUẬT NẤU BIA Malt đại mạch Nƣớc Nguyên liệu thay thế Nghiền Xử lý Nghiền Ngâm Ngâm Hồ hoá Nấu chín Chế phẩm Enzim Đƣờng hoá Lọc Rửa bã Bã Đƣờng Hoa houblon Nấu hoa Làm nguội Cặn thô Làm lạnh Cặn mịn Lên men chớnh Men tỏi s? d?ng Lên men phụ và tàng trữ Tách men Rửa men Lọc trong Chai Bão hoà CO2 Chiết bock Rửa bock Bock Rửa chai Chiết chai, dập nắp Bia hơi thành phẩm Thanh trùng Dán nhãn, xếp két Bia chai thành phẩm Hình 3.1. Sơ đồ công nghệ sản xuất bia 79 Hình 3.2. Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất bia Công nghệ sản xuất bia là một quá trình đa mục tiêu, đa yếu tố. Các mục tiêu cần tối ƣu của quá trình nhiều khi lại mang tính khách quan, nhiều khi không định lƣợng đƣợc. Các yếu tố ảnh hƣởng lại đa phƣƣơng, đa chiều tác động lên các mục tiêu cần tối ƣu. Hƣớng phát triển của công nghệ, tập trung vào một số hƣớng chính sau: - Nghiên cứu các biện pháp nhằm tăng khả năng nẩy mầm, tăng hoạt lực hệ enzym thuỷ phân, rút ngắn thời gian ƣơm mầm, hao tổn chất khô. - Nghiên cứu và ứng dụng các chế phẩm enzym thúc đẩy quá trình công nghệ, tạo ra các chủng nấm men mƣới. Học sinh cần nắm vững các công đoạn trong quá trình nấu dịch đƣờng vƣới hoa houblon, các phản ứng chính xảy ra. Quá trình bao gồm một số công đoạn sauQ: Làm sạch và xay malt, xay nguyên liệu phụ, lọc dung dịch trích ly, đun dung dịch trích ly, đun dung dịch vƣới hoa houblon, làm trong và làm sạch nƣớc nha. 3.1. Xử lý malt Trƣớc khi đƣa vào sản xuất phải làm sạch và đánh bóng malt. 3.1.1. Làm sạch và đánh bóng malt. Malt xuất ra từ kho có lẫn nhiều tạp chất cần phải đƣợc làm sạch và đánh bóng nó. Để làm sạch và đánh bóng malt dùng máy theo nguyên tắc đập và tách rễ hoặc kiểu trục quay ép lên chổi mềm đàn hồi.M 80 Thiết bị kiểu trục quay bao gồm 1 - 3 sàng phẳng, bộ phận nam châm để tách kim loại lẫn trong hạt. 1. sàng rung 2. trống 3. quạt 4. chổi mặt sóng đàn hồi 5. bộ phận điều chỉnh 6. cửa cấp liệu 7. cửa thổi 8. buồng máy Hình 3.3.Máy làm sạch và đánh bóng malt 81 Malt chƣa sạch đổ vào máy qua cửa 6 rơi lên sàng rung. Tạp chất nhỏ và nhẹ tách ra, hạt sạch đƣa vào trống quay 2. Malt bị ép lên mặt đàn hồi 4, bụi đƣợc giữ lại, hạt đƣợc đánh bóng. Hao phí chất khô khoảng 0,5%. 3.1.2.Nghiền malt. Nhiệm vụ của máy nghiền malt là làm vỡ hạt thành nhiều mảnh, tăng diện tích thiếp xúc vƣới nƣớc, tăng khả năng xâm nhập của nƣớc vào các thành phần chất của nội nhũ. Sau này, thúc đẩy quá trình đƣờng hoá và các quá trình thuỷ phân khác đƣợc thuận lợi... Hiện nay có 3 phƣƣơng pháp nghiền: nghềin khô, nghiền ẩm và nghiền ƣớt. +Nghiền khô Vỏ hạt có cấu tạo chủ yếu là xenluloza, linhin, hợp chất polyphenol, chất khoáng và một số chất đắng, chất màu. Xenluloza và linhin không hoà tan trong nƣớc, không bị thay đổi dƣƣới tác dụng của enzym trong malt. Một lƣợng không đáng kể hoà tan trong dịch đƣờng, làm cho bia bị đắng, chát (vỏ càng bị nghiền nhỏ, càng tăng bất lợi). Chính vì thế cố gắng giữ vỏ không bị nghiền là tốt nhất. Nội nhũ của malt chứa tinh bột, dextrin, protein, đƣờng.... Đây chính là nguồn chính cung cấp chất hoà tan cho dịch đƣờng, do đó nghiền nhỏ, mịn thì rất tốt cho quá trình đƣờng hoá, nhƣng lại cản trở quá trình lọc. Trong quá trình ƣơm mầm hệ enzym hoạt động từ phôi sau đó lan toả tƣới cuối hạt. Nhƣ vậy 3 khu vực của hạt có những yêu cầu mức độ nghiền khác nhau, đồng thời còn phụ thuộc vào phƣƣơng pháp lọc bã. Malt sau khi nghiền ở trạng thái khô sẽ tạo thành bột nghiền. Bột nghiền thƣờng đƣợc phân thành 4 loại: vỏ, tấm lớn, tấm bé, bột. Để thực hiện phân loại ta dùng một số loại sàng có kích thƣớc lỗ khác nhau. Để đảm bảo mức độ nghiền ta dùng loại máy có số rulo khác nhau: 2,3,4, 5 hoặc 6 rulo. Rulo nghiền chế tạo bằng thép hoặc gang nhẵn hoặc khía rãnh. Máy nghiền 6 trục 4 sàng đƣợc dùng khi malt có chất lƣợng kém Loại 6 trục 4 sàng gồm 3 cặp trục và 2 cặp sàng. 2 cặp sàng có kích thƣớc các lỗ giống nhau để tận dụng không gian của máy. 82 Malt đổ vào cặp trục thứ nhất a, malt đƣợc nghiền thô và đỏ xuống cặp sàng b. Vỏ nằm trên sàng b1, bột và tấm xuống sàng b2. Sản phẩm trên sàng b1 đƣa vào cặp trục thứ 2 c để nghiền bổ xung. Sản phẩm trên sàng b2 (tấm lớn) đổ vào sàng b1. Trên sàng b2 đƣa vào nghiền tiếp ở cặp trục e. Cuối cùng ta thu đƣợc sản phẩm nhƣ trên hình vẽ . Hình 3.4.Máy nghiền malt 6 trục 1. vụn nhỏ 2. vỏ 3. vụn thô 4. bột aa, cc, ee: ba cặp trục b, d: hộp sàng b1, b2, d1, d2: sàng b3, d3, d4: đáy phẳng dao động f, f1, f2: cơ cấu lấy mẫu 83 + Nghiền ẩm 1. phễu 2. trục cung cấp 3. cặp trục 4. cung cấp nước 5. bộ phận làm tơi 6. trục 7. bơm 8. truyền động Hình 3.5.Sơ đồ máy nghiền ẩm 84 Hình 3.6.Nguyên lý cấu tạo của máy nghiền ướt Milmaster 1. hệ thống phun nước 2. phễu chứa malt 3. trục cánh khế gạt malt 4. trục nghiền 5. trục đảo bột 6. đường ống dẫn nước để nghiền 7. cửa phun nước rửa thiết bị Phun ẩm nhằm bảo toàn vỏ sau khi nghiền, làm trƣƣơng nở sợi dạng keo ở nội nhũ. Nguyên tắc làm việc tƣƣơng tự các loại trên. Trong quá trình nghiền khô và nghiền ẩm, tỉ lệ các thành phần của bột nghiền nhƣ sau: Vỏ và tấm lớn 30 - 40% Tấm bé và bột 60 - 70%. Khi malt nghiền bằng phun ẩm, một phần nội nhũ dính vào vỏ khó tách. Trong trƣờng hợp này nên đanh gia các thành phần của bột nghiền ẩm theo đơn vị ml /100g vỏ. + Nghiền ƣớt Malt đƣợc nghiền cùng vƣới nƣớc vƣới tỉ lệ phối trộn nhất định Quá trình nghiền ƣớt qua các công đoạn sau: 85 Đổ malt vào phễu, phun nƣớc vào khối hạt theo tỉ lệ 0,7hl/100kg malt. Nhiệt độ nƣớc 30 - 370C. Khối malt ngâm trong 20 phút (hàm ẩm malt đạt 25 - 35 0 C). Tiếp theo nghiền bình thƣờng, sản phẩm trộn vƣới nƣớc tạo ra sữa malt. Trong chế độ nghiền này vỏ hầu nhƣ còn nguyên. Ƣu điểm của phƣƣơng pháp này là rút ngắn thời gian lọc bã từ 10 - 20%. Malt trƣớc khi nghiền đƣợc phun ẩm bổ xung 2% bằng nƣớc nóng. 3.1.3. Nghiền nguyên liệu thay thế Cấu tạo: (nghiền búa) Gồm 1 sàng phân loại hình trụ khuyết, 1 rôto quay, trên rôto lắp nhiều đĩa, trên mỗi đĩa lắp nhiều lỡi dao (búa) bằng thép. Hình 3.7. Sơ đồ cấu tạo máy nghiền búa 1. bulông 2. Lỡi dao (búa) 3. đĩa 4. Trục rôto 5. Sàng dạng hình trụ khuyết 86 Nguyên lý hoạt động: Nguyên liệu đƣợc đa vào phễu nạp liệu, những búa (2) gắn lỏng trên đĩa (3), quay nhờ sự chuyển động của trục (4), những búa này đập vào nguyên liệu làm cho nguyên liệu đập vào thành máy. Thành máy cấu tạo có gân hoặc bằng đá nhám, nhờ vậy nguyên liệu đƣợc làm nhỏ, phần đƣợc làm nhỏ đạt yêu cầu sẽ lọt qua lỗ của sàng (5), theo ống ra ngoài, phần cha đạt yêu cầu đƣợc (4) nâng lên đập tiếp. 3.2. Quá trình thuỷ phân 3.2.1. Cơ sở lý thuyết: Quá trình thuỷ phân là chuyển hoá các thành phần của malt và nguyên liệu thay thế thành những chất hoà tan trong nƣớcQ, trong đó quan trọng nhất là các loại đƣờng và axit amin. Các hợp chất hoà tan trong malt và các nguyên liệu phụ dễ dàng chuyển từ hạt vào nƣớc, mà không cần có tác động của enzym. Trong malt đại mạch, hàm lƣợng chất hoà tan của nguyên liệu phụ chỉ chiếm một lƣợng rất nhỏ. Phần lớn nhất của malt và nguyên liệu phụ (tinh bột, protein) là không tan trong nƣớc. Quá trình chuyển hoá chúng thành những chất hoà tan đều có tác động của enzym. Thực chất của quá trình ở giai đoạn này là sự thuỷ phân các hợp chất cao phân tử dƣƣới sự xúc tác của enzym. 3.2.2. Các yếu tố ảnh hƣởng tƣới quá trình đƣờng hoá Quá trình thuỷ phân protein và đƣờng hoá phụ thuộc vào nhiều yếu tố (nhiệt độ, độ pH, độ pha loãng hỗn hợp thuỷ phân). Dựa vào các yếu tố này để điều chỉnh quá trình thuỷ phân theo hƣớng mong muốn. a. Nhiệt độ Nhiệt độ thuỷ phân là yếu tố quyết định cƣờng độ và hƣớng phát triển các quá trình enzym. Nhiệt độ tăng thì khả năng phản ứng của các phân tử cơ chất cũng tăng. Mỗi enzym đều có nhiệt độ hoặc vùng nhiệt độ tối ƣu riêng. Trong điều kiện đƣờng hoá nguyên liệu, nhiệt độ enzym sẽ có sai khác so vƣới lý thuyết. Điều chỉnh nhiệt độ để điều hoà phản ứng là giai pháp hiệu quả định hƣớng quá trình enzym khi đƣờng hoá nguyên liệu. Giữ nhiệt độ đƣờng hoá ở 63OC, là 87 nhiệt độ tối ƣu đối vƣới hoạt động của enzym - amylaza, thì một lƣợng maltoza sẽ đƣợc tạo thành, cùng vƣới một lƣợng nhỏ dextrin. Trƣờng hợp giữ nhiệt độ đƣờng hoá ở 70OC, đó là nhiệt độ tối ƣu của enzym - amylaza, thì quá trình thuỷ phân tinh bột nhanh hơn, nhƣng sản phẩm thuỷ phân lại chủ yếu là dextrin. Nhiệt độ tối ƣu của enzym - amylaza là 78OC, cao hơn enzym sẽ mất hoạt lực. Để đạt đƣợc tỷ lệ các thành phần trong sản phẩm đƣờng hoá ta có thể điều chỉnh nhiệt độ. Muốn có nƣớc nha chất lƣợng cao, cần tuân thủ nhiệt độ đúng theo quy trình. b. Độ pH Độ pH của dung dịch cháo ảnh hƣởng tƣới động học của quá trình thuỷ phân và đƣờng hoá. ảnh hƣởng trực tiếp đến mức độ ion hoá cơ chất, enzym và độ bền protein của enzym. Mỗi enzym có một độ pH tối ƣu riêng. Ví dụ hoạt lực tối đa của enzym V - amylaza khi pH = 5, 7 và - amylaza là 4, 8. Quan hệ giữa độ pH và nhiệt độ là rất quan trọng. Độ pH tối ƣu đối vƣới hoạt động của enzym amylaza phụ thuộc vào nhiệt độ và ngƣợc lại. Cần phải kiểm tra pH trong lúc đƣờng ho á, vì nó sẽ thay đổi vƣới các nguồn nguyên liệu khác nhau. Khi trong hỗn hợp đƣờng hoá K (nguyên liệu và nƣớc) có nhiều nguyên liệu không nẩy mầm thì độ pH thấp hơn khi hỗn hợp đƣờng hoá chỉ có malt và nƣớc. 3.2.3. Sự biến đổi của tinh bột trong quá trình đƣờng hoá Mục đích của quá trình thuỷ phân tinh bột bằng enzym là để phân cách amyloza amylopectin và dextrin bậc cao thành đƣờng đơn giản, dextrin bậc thấp dễ hoà tan. Trong phản ứng này tinh bột là cơ chất, chất xúc tác là nhóm enzym amylaza có sẵn trong malt theo sơ đồ: Tinh bột dextrin maltoza. Qua thực nghiệm thấy rằng, khi đƣờng hoá ở nhiệt độ 55 63OC, sản phẩm sẽ cho nhiều maltoza. Tiến hành ở nhiệt độ lớn hơn 63OC, sản phẩm sẽ chứa nhiều dextrin. Tóm lại trong quá trình thuỷ phân tinh bột, nhờ hệ men sẵn có trong malt sẽ cho dextrin khác nhau (khác nhau về số gốc glucoza), do đó đặc tính hoá lý của 88 chúng cũng khác nhau. Để kiểm tra mức độ thuỷ phân tinh bột trong sản xuất ngƣời ta dùng iốt, phản ứng màu xảy ra: Vƣới dextrin có lớn hơn 60 gốc monoza – có màu tím. Vƣới dextrin có 40 – 50 gốc monoza có màu đỏ càphê. Vƣới dextrin nhỏ hơn 40 gốc monoza - không màu. Đối vƣới bia vàng, thành phần dịch đƣờng cần có nhiều maltoza, do đó cần kéo dài đƣờng hoá ở nhiệt độ 6063OC. Tinh bột hồ hoá thì việc thuỷ phân nó dễ dàng hơn. Đễ tạo hồ hoá trƣớc, trong công nghệ ngƣời ta thƣờng đun sôi từng phần khi nấu nguyên liệu. Tuy nhiên sau mỗi lần đun sôi hoạt tính của men sẽ bịgiảm. 3.2.4. Sự biến đổi protein Sự biến đổi protein khi nấu có ảnh hƣởng lớn tƣới công nghệ bia, mặc dù hàm lƣợng protein rất nhỏ. Các protein phân tử nhỏ (axit amin, peptit) làm thức ăn cho nấm men. Các protein phân tử trung bình (albumo, pepton) tham gia vào quá trình tạo vị, tạo bọt và giữ bọt cho bia. Các protein phân tử lớn gây đục cho bia. Quá trình thuỷ phân protit ngay từ khi hạt nảy mầm và tiếp tục khi đƣờng hoá. Các sản phẩm thuỷ phân protein phụ thuộc vào nhiệt độ nấu. ở nhiệt độ 50OC và pH = 5,65, 9 là điều kiện thuận lợi tích tụ các sản phẩm có phân tử lƣợng thấp. Tại nhiệt độ này, nhiều axit amin đƣợc tạo thành nhờ quá trình phân huỷ mạnh protein. Trƣờng hợp nâng nhiệt độ len 60OC, thì kết quả sẽ ngƣợc lại. Trong quá trình thuỷ phân protein và đƣờng hoá, gây ra ngƣng tụ chất đạm. Thời gian giữ ở nhiệt độ cao càng kéo dài, thì sự ngƣng tụ protein càng xảy ra mạnh. Các thành phần protein xuất hiện ở nhiệt độ cao có tác dụng duy trì độ bền của bia. 3.2.5. Các biến đổi lý hoá Ngoài các quá trình enzym xúc tác thuỷ phân các hợp chất cao phân tử trong thời gian đƣờng hoá, còn xảy ra nhiều quá trình quan trọng khác ảnh hƣởng tƣới chất lƣợng bia. a. Sự kết lắng và biến tính protein 89 Trong điều kiện nhiệt độ cao, protein bị kết lắng vì biến tính, bị loại ra khỏi dịch đƣờng, làm tăng độ bền keo của bia, giảm khả năng gây đục, sở dĩ vậy vì protein có tính chất hoá lý khá đặc biệt: - Tính chất lƣỡng tính của protein và axit amin. Protein và axit amin vừa có tính axit vừa có tính bazơ. Tính axit có khả năng cho Proton phản ứng vƣới bazơ tạo thành muối. Tính bazơ thể hiện khả năng nhận Proton, kết hợp vƣới axit để tạo thành muối. Trong dung dịch, ở pH trung tính, axit amin ở dạng ion hƣớng cực; nhóm cacboxyl bị phân ly, nhóm amin bị proton hoá. Tƣƣơng tự nhƣ axit amin, protein cũng là chất điện ly lƣỡng tính. - Tính chất keo của dung dịch protein – cơ chế kết tủa. Khi hoà tan protein trở thành dung dịch keo. Các phân tử keo có kích thƣớc khá lớn, không đi qua mạng bán thấm. Nhờ vậy có thể làm sạch protein khỏi các chất phần tử thấp bằng phƣƣơng pháp thẩm tích. Sau khi protein bị kết tủa, nếu loại bỏ đƣợc yếu tố kết tủa thì dung dịch keo của nó có hai khả năng: Trở lại trạng thái ban đầu (kết tủa thuận nghịchk) và mất hả năng trở lại trạng thái ban đầu (kết tủa không thuận nghịch). b. Sự biến tính của protein Sự biến tính của protein cũng sẽ dẫn tƣới kết tủa, tuy nhiên có một số điểm cần lƣu ý sau khi protein đã biến tính: Độ hoà tan giảm (tạo ra các vệt lơ lửngt). Khả năng giữ nƣớc giảm (dễ kết tủa), mất hoạt tính sinh học, tăng nhậy vƣới enzym proteaza, tăng độ nhớt nội tại và mất khả năng kết tinh. Protein có khả năng biến tính dù thuận nghịch hay khôngP, đều phải loại bỏ triệt để khỏi dịch đƣờng, nhằm làm tăng độ bền keo của bia. c. Sự tạo Melanoit Trong dung dịch này có đƣờng khử và axit amin. Khi nhiệt độ tăng, sự tạo melanoit xẩy ra mạnh. Quá trình này giúp cho việc tạo màu, mùi, vị và bọt cho bia. Đối vƣới bia vàng, phản ứng này cần hạn chế. Phản ứng melanoid, chịu nhiều ảnh hƣởng của 1 số yếu tố: ảnh hƣởng của axit amin, đƣờng, nƣớc, nhiệt độ, độ PH .. 90 Axit amin nhƣ một chất xúc tác ở giai đoạn đầu của phản ứng giữa các hợp chất chứa nhóm cacbonyl và nhóm amin. Mặt khác melanoid - sản phẩm cuối cùng của phản ứng lại là những hợp chất chứa Nitơ. Một phần axitamin tiêu tốn cho sự tồn tại andehit và thoát ra NH3. Amoniac tƣƣơng tác vƣới đƣờng, tạo ra melanoid. Để phản ứng tạo melanoid thực hiện cực đại, thì xung quanh mỗi phần tử Protein phải tạo nên lớp đơn phân glucoza và lớp đơn phân nƣớc. Sự có mặt của nƣớc là điều kiện cần để tiến thành phản ứng, nhiệt độ càng cao thì tốc độ phản ứng càng mạnh. ở những vùng nhiệt độ khác nhau, melanoid tạo thành cũng có thành phần, mùi, vị khác nhau. 3.2.6. Sử dụng chế phẩm enzym khi đƣờng hoá Trong sản xuất bia, một số hạt chƣa ƣơm cũng đƣợc dùng để thay thế một phần malt đại mạch, (khoảng 15% ). Nếu vƣới lƣợng nhỏ và malt tốt, thì quá trình thuỷ phân vẫn xảy ra bình thƣờng. Nhƣng nếu lƣợng nguyên liệu chƣa nảy mầm nhiều hoặc khi malt kém, ngƣời ta phải bổ xung thêm chế phẩm men. Để loại trừ những cản trở xảy ra trong quá trình đƣờng hoá, do dộ cứng hạt tinh bột và hoạt lực của hệ enzym không đủ; nguyên liệu cần nghiền thật mịn, kết hợp vƣới xử lý nhiệt ở áp suất cao. Ngà ... y ngân tổng số bằng quang phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa. Phƣơng pháp sau khi xử lý với tia cực tím. TCVN 6058 : 1995 Bia. Phƣơng pháp xác định điaxetyl và các chất diaxeton khác. TCVN 6063 : 1995 Bia. Phân tích cảm quan – Phƣơng pháp cho điểm. TCVN 6193 : 1996 (ISO 8288 : 1996) Chất lƣợng nƣớc. Xác định coban, niken, đồng, kẽm, cađimi và chì. Phƣơng pháp trắc phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa. TCVN 6626 : 2000 (ISO 11969 : 1996) Chất lƣợng nƣớc. Xác định hàm lƣợng asen. Phƣơng pháp đo phổ hấp thụ nguyên tử. TCVN 6846 : 2001 (ISO 7251 : 1993) Vi sinh vật học. Hƣớng dẫn chung về định lƣợng E.coli giả định. Kỹ thuật đếm số có xác suất lớn nhất. 3 Định nghĩa Trong tiêu chuẩn này áp dụng định nghĩa sau: 3.1 Bia hơi (Draught beer): Đồ uống lên men có độ cồn thấp, đƣợc làm từ nguyên liệu chính là malt đại mạch, hoa houblon, nấm men bia, và nƣớc. 4 Yêu cầu kỹ thuật 4.1 Nguyên liệu chính – Malt đại mạch, hoa houblon, nấm men bia: theo các tiêu chuẩn tƣơng ứng; – Nƣớc: theo Quyết định số 1329/2002 của Bộ Y Tế về "Tiêu chuẩn vệ sinh nƣớc ăn uống". 4.2 Yêu cầu về cảm quan Các chỉ tiêu cảm quan của bia hơi được quy định trong bảng 1. Bảng 1 – Yêu cầu cảm quan của bia hơi Tên chỉ tiêu Yêu cầu 1. Màu sắc Đặc trƣng của từng loại sản phẩm 2. Mùi Đặc trƣng của bia sản xuất từ hoa houblon và malt đại mạch, không có mùi lạ 3. Vị Đặc trƣng của bia sản xuất từ hoa houblon và malt đại mạch, không có vị lạ 4. Bọt Bọt trắng, mịn 5. Trạng thái Đặc trƣng của từng loại sản phẩm 4.3 Yêu cầu về hóa hoá học Các chỉ tiêu hóa học của bia hơi đƣợc quy định trong bảng 2. 171 Bảng 2 – Yêu cầu đối với các chỉ tiêu hoá lý Tên chỉ tiêu Mức 1. Độ axit, số mililit NaOH 1 N trung hòa hết 100 ml bia hơi đã đuổi hết CO2, không lớn hơn 1,8 2. Hàm lượng diaxetyl, mg/l, không lớn hơn 0,2 3. Hàm lượng etanol (cồn), % (V/V) Theo tiêu chuẩn đã được công bố của nhà sản xuất 4. Hàm lượng chất hoà tan ban đầu 4.4 Giới hạn hàm lƣợng kim loại nặng Giới hạn tối đa hàm lƣợng kim loại nặng của bia hơi đƣợc quy định trong bảng 3. Bảng 3 – Giới hạn tối đa hàm lƣợng kim loại nặng của bia hơi Tên chỉ tiêu Giíi h¹n tèi ®a (mg/l) 1. Asen (As) 0,1 2. Ch× (Pb) 0,2 3. Thuû ng©n (Hg) 0,05 4. Cadimi (Cd) 1,0 5. Đồng(Cu) 5,0 6. Kẽm (Zn) 2,0 4.5 Yêu cầu vi sinh vật Tên chỉ tiêu Giới hạn tối đa 1. Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc trong 1 ml sản phẩm 103 2. Coliforms, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 50 3. E.coli, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 0 4. S.aureus, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 0 172 5. Cl.perfringens, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 0 6. Tổng số nấm men-nấm mốc, số khuẩn lạc trong 1 ml sản phẩm 102 4.6 Phụ gia thực phẩm Phụ gia thực phẩm: theo "Qui định danh mục các chất phụ gia được phép sử dụng trong thực phẩm" ban hành kèm theo Quyết định số 3742/2001/QĐ-BYT. 5 Phƣơng pháp thử 5.1 Phân tích cảm quan, theo TCVN 6063 : 1995. 5.2 Xác định độ axit, theo TCVN 5564 : 1991. 5.3 Xác định diaxetyl, theo TCVN 6058 : 1995. 5.4 Xác định hàm lƣợng etanol, theo TCVN 5562 : 1991. 5.5 Xác định chất hoà tan ban đầu theo TCVN 5565 : 1991 5.6 Xác định hàm lƣợng asen, theo TCVN 6626 : 2000 (ISO 11969 : 1996). 5.7 Xác định thủy ngân tổng số, theo TCVN 5989 : 1995 (ISO 5666/1 : 1983). 5.8 Xác định đồng, kẽm, chì và cadimi theo TCVN 6193 : 1996 (ISO 8288 : 1996). 5.9 Xác định tổng số vi sinh vật hiếu khí, theo TCVN 5165 : 1990. 5.10 Xác định E.coli, theo TCVN 6846 : 2001 (ISO 7251 : 1993). 5.11 Xác định coliform, theo TCVN 4882 : 2001 (4831 : 1991). 5.12 Xác định Staphylococcus aureus, theo TCVN 4830-89 (ISO 6888 : 1983). 5.13 Xác định Cl. perfringens, theo TCVN 4991-89 (ISO 7937 : 1985). 5.14 Xác định tổng số bào tử nấm men, nấm mốc, theo TCVN 5166 - 90. 6 Bao gói, ghi nhãn, bảo quản và vận chuyển 6.1 Bao gói Bia hơi đƣợc đựng trong thùng kín, chuyên dùng cho thực phẩm. 6.2 Ghi nhãn Trên mỗi thùng bia phải có nhãn chứa các thông tin sau: – tên sản phẩm: bia hơi; 173 – ngày sản xuất; – cơ sở sản xuất; – thời hạn sử dụng. 6.3 Bảo quản Nên bảo quản bia hơi ở nhiệt độ dƣới 150C. 6.4 Vận chuyển Phƣơng tiện vận chuyển bia hơi phải khô, sạch, không có mùi lạ và không ảnh hƣởng đến chất lƣợng của bia. __________________________ 174 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 - Công nghệ sản xuất malt và bia PGS.TS - Hoàng Đình Hoà NXBKHKT 1998 2 - Công nghệ sản xuất bia Hồ Sƣởng NXBKHKT 1992 3 - LeVin G.Siloret PARIS 1994 4 - Pivovarenic Glavachek Frantishek MOCKBA 1977 175 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU .................................................................................................. 1 1. Công dụng của bia. ........................................................................................ 1 2. Những thành tựu và hƣớng nghiên cứu trong lĩnh vực sản xuất bia ............. 2 Chƣƣơng 1. NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BIA............................................... 3 1.1. Nấm men và phƣƣơng pháp nuôi cấy. ....................................................... 3 1.1.1. Phòng thí nghiệm .................................................................................... 3 1.1.2. Nấm men ................................................................................................. 4 1.1.3. Môi trƣờng nuôi cấy men ...................................................................... 10 1.1.4. Nuôi cấy nấm men, kiểm tra giống, nhân giống trong sản xuất ........... 12 1.1.5. Các phƣơng pháp bảo quản nấm men ................................................... 13 1.2. Nguyên liệu sản xuất bia. ......................................................................... 14 1.2.1. Đại mạch ............................................................................................... 14 1.2.2. Nguyên liệu thay thế ............................................................................. 28 1.2.3. Hoa Houblon ......................................................................................... 32 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƢƠNG 1 .................................................................... 50 Chƣƣơng 2 ....................................................................................................... 51 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MALT ................................................................ 51 2.1.Công nghệ sản xuất malt ........................................................................... 51 2.2. Ngâm đại mạch ......................................................................................... 52 2.2.1. Mục đích quá trình ngâm ...................................................................... 52 2.2.2. Động học quá trình hút nƣớc của hạt .................................................... 53 2.2.3.Các yếu tố ảnh hƣởng tới quá tình ngâm hạt. ........................................ 53 2.2.4. Các quá trình hoá lý, hoá sinh và sinh lý của hạt đại mạch. ................. 55 2.2.5. Các phƣƣơng pháp ngâm hạt................................................................. 56 2.2.6. Thiết bị ngâm. ....................................................................................... 58 2.3. ƣơm mầm đại mạch. ................................................................................. 60 2.3.1.Diễn biến quá trình nảy mầm. ................................................................ 60 2.3.2. Đặc điểm của quá trình hô hấp. ............................................................. 61 2.3.3. Hô hấp trong thời gian ƣơm mầm đại mạch. ........................................ 61 2.3.4.Hoạt hoá amylaza và biến đổi thành phần tinh bột. ............................... 62 2.3.5.Đặc điểm kỹ thuật ƣơm mầm các loại malt. .......................................... 62 2.4. Sấy malt tƣơi ............................................................................................ 69 176 2.4.1. Mục đích và đặc điểm của quá trình. .................................................... 69 2.4.2. Công nghệ sấy malt tƣơi ........................................................................ 70 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƢƠNG 2 .................................................................... 77 Chƣƣơng 3 ....................................................................................................... 78 KỸ THUẬT NẤU BIA ................................................................................... 78 3.1. Xử lý malt ................................................................................................. 79 3.1.1. Làm sạch và đánh bóng malt. ................................................................ 79 3.1.2.Nghiền malt. ........................................................................................... 81 3.1.3. Nghiền nguyên liệu thay thế .................................................................. 85 3.2. Quá trình thuỷ phân .................................................................................. 86 3.2.1. Cơ sở lý thuyết: ..................................................................................... 86 3.2.2. Các yếu tố ảnh hƣởng tƣới quá trình đƣờng hoá ................................... 86 3.2.3. Sự biến đổi của tinh bột trong quá trình đƣờng hoá .............................. 87 3.2.4. Sự biến đổi protein ................................................................................ 88 3.2.5. Các biến đổi lý hoá ................................................................................ 88 3.2.6. Sử dụng chế phẩm enzym khi đƣờng hoá ............................................. 90 3.3. Lọc bã malt ............................................................................................... 90 3.3.1. Mục đích quá trình lọc, các bƣớc tiến hành .......................................... 90 3.3.2.Kỹ thuật lọc bã malt ............................................................................... 91 3.3.3. Các yếu tố ảnh hƣởng ............................................................................ 95 3.4. Nấu dịch đƣờng vƣới hoa houblon .......................................................... 96 3..4.1. Cơ sở lý thuyết quá trình houblon hoá ................................................. 96 3.4.2. Thực hiện nấu dịch đƣờng với hoa houblon ......................................... 97 3.4.3. Các biện pháp nâng cao hiệu quả sử dụng hoa houblon ..................... 107 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƢƠNG 3 .................................................................. 108 Chƣơng 4 ....................................................................................................... 109 KỸ THUẬT LÊN MEN BIA ....................................................................... 109 4.1. Lên men chính dịch đƣờng ..................................................................... 110 4.1.1. Cơ sở khoa học của quá trình lên men ................................................ 110 4.1.2. Các bƣớc chuyển hoá từ đƣờng thành rƣợu êtylic .............................. 110 4.1.3. Động học của quá trình lên men. ......................................................... 112 4.1.4. Các yếu tố ảnh hƣởng. ......................................................................... 112 4.1.5.Thiết bị và mặt bằng lên men chính. .................................................... 115 177 4.2. Lên men phụ và tàng trữ ........................................................................ 118 4.2.1.Quá trình lên men phụ và tàng trữ. ...................................................... 118 4.2.2.Mặt bằng và thiết bị lên men phụ. ........................................................ 119 4.2.3.Kỹ thuật lên men phụ. .......................................................................... 121 4.3. Lên men bia hiện đại .............................................................................. 122 4.3.1. Lên men bia theo phƣƣơng pháp liên tục ............................................ 122 4.3.2. Lên men bia theo phƣƣơng pháp cố định tế bào. ................................ 124 4.4. Hoàn thiện sản phẩm .............................................................................. 124 4.4.1. Làm trong bia ...................................................................................... 124 4.4.2. Bão hoà CO2 ........................................................................................ 125 4.4.3. Chiết bia vào chai ................................................................................ 126 4.4.4. Thanh trùng bia. .................................................................................. 127 4.4.5. Bảo quản bia ........................................................................................ 127 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƢƠNG 4 .................................................................. 128 THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA.......................................... 129 Bài 1: Xác định độ ẩm của nguyên liệu theo phƣƣơng pháp sấy ................. 129 Bài 2: Xác định hàm lƣợng tinh bột theo phƣƣơng pháp thuỷ phân ........... 131 bằng axit HCl ................................................................................................ 131 Bài 3: Xác định độ cứng của nƣớc theo phƣƣơng pháp ............................. 134 Vactơ và Praypherơ ....................................................................................... 134 Bài 4: Xác định hàm lƣợng chất đắng chung trong hoa houblon ................. 136 Bài 5: Xác định độ hoà tan của malt theo phƣƣơng pháp tiêu chuẩn ........... 138 Bài 6: Xác định độ hoà tan của gạo............................................................... 140 Bài 7: Làm môi trƣờng nuôi cấy nấm men bia ............................................. 143 Bài 8: Cấy nhân giống nấm men bia ............................................................. 146 Bài 9: Kiểm tra chất lƣợng mem giống ......................................................... 148 Bài 10: Xác định độ chua của bia .................................................................. 150 Bài 11: Xác định hàm lƣợng CO2 của bia ..................................................... 152 Bài 12: Xác định độ mầu của bia .................................................................. 155 Bài 13: Xác định hàm lƣợng rƣợu etylic trong bia ....................................... 157 Bài 14: Chế biến dịch đƣờng lên men bia ................................................... 159 không sử dụng nguyên liệu thay thế ............................................................. 159 Bài 15: Chế biến dịch đƣờng lên men bia có sử dụng ................................ 161 178 nguyên liệu thay thế ....................................................................................... 161 Bài 16: Kiểm tra dịch lên men bia ................................................................ 164 PHỤ LỤC ...................................................................................................... 166 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................. 174 MỤC LỤC ..................................................................................................... 175
File đính kèm:
- giao_trinh_cong_nghe_san_xuat_bia_phan_2.pdf