Công nghệ sản xuất bia

Công nghệ sả n xuấ t bia    Bia mộ t loạ i đồ uố ng phổ biế n có độ cồ n thấ p, giàu dinh dư ỡ ng Bia đư ợ c sả n xuấ t từ loạ i nguyên liệ u đạ i mạ ch nả y mầ m (malt), hoa houblon nư c Qui trình cơng nghệ đặ c biệ t, tạ o cho bia có tính m quan rấ t hấ p dẫ n:   Hư ng thơ m đặ c trư ng, vị đắ ng dị u, lớ p bọ t trắ ng mị n, Vớ i hàm lư ợ ng CO2 cao (4-5g/l) giúp thể giả i khát mộ t cách triệ t để uố ng Các nguyên liệ u sả n xuấ t bia      Nư c Malt (đạ i mạ ch nẩ y mầ m) Hoa Houblon Nguyên liệ u thay (thế liệ u) Các enzym điề u chế bổ sung Cấ u tạ o hạ t đạ i mạ ch Cánh đồ ng đạ i mạ ch Malt đạ i mạ ch - Là nguyên liệ u rấ t quan trọ ng sả n xuấ t bia - Là sả n phẩ m đư ợ c chế biế n từ hạ t đạ i mạ ch sau cho nả y mầ m điề u kiệ n nhân tạ o sấ y đế n độ ẩ m nhấ t đị nh - Nhiệ t độ cầ n bả o n ≤ 300C Thờ i hạ n tố i đa bả o n: năm Sả n xuấ t malt   Rử a hạ t đạ i mạ ch Hạ t đạ i mạ ch sau thu hoạ ch đư ợ c làm sạ ch sấ y khô để bả o n trư c chế biế n Ẩ m độ hạ t phả i đạ t từ 10-12% Ngâm hạ t Mụ c đích hạ t hút nư c cho đủ độ ẩ m 40-44% trư c đem ủ để hạ t nẩ y mầ m Sả n xuấ t malt   Ư m mầ m  Mụ c đích : tích lũy làm giàu hệ enzym có đạ i mạ ch Yế u tố ả nh hư ng đế n nẩ y mầ m     Nhiệ t độ 14-160C (malt vàng) 17-180C (malt đen) Sự thơng thống Độ ẩ m Thờ i gian m mầ m 75% hạ t có chiề u dài rễ bằ ng 1,5-2 lầ n chiề u dài hạ t 75% hạ t có chiề u dài mầ m bằ ng 2/3-3/4 lầ n chiề u dài hạ t Sả n xuấ t malt   Sấ y malt: Mụ c đích củ a trình sấ y chấ m dứ t phát triể n củ a rễ mầ m chồ i mầ m giúp bả o n malt đư ợ c lâu, trì hoạ t tính củ a enzym điề u nh trình tạ o chấ t thơ m chấ t màu thích hợ p cho loạ i bia sả n xuấ t sau Yêu cầ u kỹ thuậ t sấ y Thờ i gian nhiệ t độ sấ y khác đư ợ c áp dụ ng để tạ o màu malt khác từ mộ t loạ i ngũ cố c Các loạ i malt sậ m màu hơ n sả n xuấ t bia sẫ m màu hơ n Sả n xuấ t malt   Chế độ sấ y  Malt tư i sau phả i đư ợ c sấ y khơ nhanh vịng 24 nhiệ t độ 850 C (malt vàng) hoặ c 48 1050C (malt đen) Chấ t lư ợ ng malt    Chế độ sấ y hạ t phả i đả m bả o không làm thay đổ i thành phầ n hóa họ c củ a hạ t không tổ n hạ i đế n enzym malt Ẩ m độ malt sau sấ y 3-4% Malt sau sấ y phả i đư ợ c tách rễ mầ m chồ i mầ m trư c bả o n Các tiêu đánh giá chấ t lư ợ ng malt Đư ng hóa  Khi nâng nhiệ t độ khố i dị ch malt tớ i 48-52oC, giữ thờ i gian thích hợ p để tạ o điề u kiệ n cho phitase, protease hoạ t độ ng  Các sả n phẩ m protein thủ y phân phụ thuộ c nhiề u vào nhiệ t độ  Khi giữ 50oC pH= 5,6-5,9 điề u kiệ n thuậ n lợ i cho tạ o thành hợ p chấ t protein có phân tử lư ợ ng thấ p  Quá trình đư ợ c gọ i pepton hóa Đư ng hóa   Sau pepton hóa khố i dị ch malt khố i dị ch hồ làm loãng, đư ợ c giữ 63-68oC nhiệ t độ tố i u cho β -amylasea có hoạ t lự c tố i đa Mộ t lư ợ ng lớ n maltose đư ợ c tạ o thành vớ i mộ t lư ợ ng nhỏ dextrin Sau đư a nhiệ t độ tớ i 70-75oC khoả ng nhiệ t độ tố i u củ a α – Amylase: trình thủ y phân xả y nhanh hơ n, ng sả n phẩ m phầ n lớ n dextrin Nhiệ t độ cao tớ i 78oC: α – Amylase mấ t hoạ t tính Lọ c cháo  Mụ c đích    Tách phầ n lỏ ng (dị ch đư ng) khỏ i phầ n bã phầ n khơng bị hịa tan (vỏ trấ u) Thiế t bị lọ c : Máy lọ c ép khung bả n, thùng lọ c Quá trình lọ c gồ m giai đoạ n   Giai đoạ n đầ u : thu nư c nha (mout) Giai đoạ n sau: rử a bã bằ ng nư c mề m, nóng 750C, thu nư c mout lầ n Đun sôi dị ch đư ng vớ i hoa houblon (q trình houblon hóa):    Mụ c đích củ a q trình ổ n đị nh thành phầ n dị ch đư ng, truyề n cho bia mùi vị củ a hoa houblon, keo tụ protein, vô hoạ t enzym trùng dị ch đư ng Trong trình phả i đả m bả o khơng để nhiệ t độ củ a dị ch đư ng hạ xuố ng dư i 70 0C để tránh oxygen củ a khơng khí tiế p xúc vớ i dị ch đư ng xả y phả n ứ ng oxy hóa làm giả m chấ t lư ợ ng củ a bia Sau nấ u xong ngư i ta lọ c bỏ hoa houblon để lắ ng, loạ i bỏ nhữ ng phầ n không tan Phầ n dị ch phả i đư ợ c làm lạ nh nhanh để chuyể n qua thùng lên men Làm lạ nh dị ch lên men  Mụ c đích đư a dị ch đư ng (nư c mout) nhiệ t độ thích hợ p cho trình lên men Tạ o điề u kiệ n để kế t tủ a, lắ ng nhữ ng chấ t hữ u chị u nhiệ t - Sau trình lắ ng nư c nha phả i đư ợ c làm lạ nh nhanh để nhiệ t độ giả m xuố ng cịn 7- 0C - Nhiệ t độ thích hợ p cho trình lên men chìm 5-6 0C lên men nổ i 14-16 0C - Sụ c khí : Đồ ng thờ i vớ i việ c làm lạ nh ngư i ta sụ c khơng khí xử lý vào để tăng nồ ng độ oxy cầ n thiế t cho tế bào nấ m men số ng phát triể n, đặ c biệ t giai đoạ n đầ u củ a trình lên men Lên men * Quá trình lên men - Là q trình chuyể n hóa chấ t đư ng dextrin phân tử thấ p nư c nha thành C2H5OH, CO2 mộ t số chấ t hữ u khác nhờ tác dụ ng củ a nấ m men C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + Q - Các sả n phẩ m phụ (các este, acid hữ u , rư ợ u bậ c cao, aldehyde, glycerin…) vào thành phầ n hòa tan củ a dị ch lên men - Mộ t số thành phầ n hòa tan bị kế t tủ a lắ ng dầ n xuố ng vớ i sinh khố i củ a nấ m men - Sau cấ y giố ng vào nư c nha ta bắ t đầ u tính thờ i gian lên men Có thể chia trình lên men làm giai đoạ n:     Gđ (khoả ng ngày đầ u): nấ m men nẩ y chồ i, phát triể n mạ nh dầ n sinh khố i đạ t cự c đạ i cuố i ngày thứ hai Gđ (2 ngày kế tiế p) lên men chuyể n từ kiể u lên men hiế u khí (để tăng sinh khố i nấ m men) sang lên men kỵ khí (để tạ o CO2 ethanol) Gđ (2 ÷ ngày tiế p theo) thờ i kỳ lên men mạ nh nhấ t Gđ (1 ÷ ngày cuố i cùng) cư ng độ lên men yế u dầ n) sinh khố i nấ m men tăng vớ i thành phầ n keo tụ củ a protein, tanin, nhự a đắ ng hoa houblon… lắ ng dầ n xuố ng đáy thùng lên men Quá trình lên men phụ  Mụ c đích: - Tiế p tụ c lên men phầ n chấ t khơ cịn sót lạ i sau lên men chính, - Bão hịa CO2 tạ o bọ t cho bia - Tăng cư ng mùi vị cho bia, thự c hiệ n q trình ủ chín củ a bia (ổ n đị nh chấ t lư ợ ng bia) - Làm bia Đư a bia nhiệ t độ thấ p để hạ n chế xâm nhậ p phá hủ y củ a vi sinh vậ t Thờ i gian lên men phụ tồ n trữ : 15 ÷ 35 ngày * Lọ c: Mụ c đích: làm cho bia có độ sáng yêu cầ u chấ t lư ợ ng, ổ n đị nh tăng độ bề n sinh họ c, hóa họ c củ a bia - Bia sau lọ c không mấ t CO2 đạ t độ sáng, không bị nhiễ m vi sinh vậ t, khơng bị lỗng bở i nư c lọ c, khơng bị oxy hóa Lọ c qua cấ p:  Lọ c cấ p (lọ c trong)  Lọ c cấ p (lọ c ổ n đị nh)  Lọ c * Lư u trữ Mụ c đích: nơ i dự trữ bia lọ c, bia bán thành phẩ m, làm chín mùi bia, ổ n đị nh chấ t lư ợ ng, đư a nhiệ t độ thấ p để tránh xâm nhậ p củ a vi sinh vậ t Tank a Chiế t chai   Mụ c đích  Các ng chiế t:    Thuậ n tiên cho việ c phân phố i sử dụ ng  Bia hơ i : tiêu thụ ngày Bia chai: tiêu thụ từ tháng đế n mộ t năm Bia lon : tiêu thụ tố i đa đế n mộ t năm Nguyên lý chiế t:   Bia đư ợ c chiế t hệ thố ng kín theo nguyên tắ c đẳ ng áp Hạ n chế thấ p nhấ t xáo trộ n bia, hao hụ t CO2, xâm nhậ p củ a oxy khơng khí vào sả n phẩ m Thanh trùng   Mụ c đích : đình hoạ t độ ng củ a nấ m men, tiêu diệ t vi sinh vậ t cịn sót bia Phư ng pháp trùng Thanh trùng Pasteur - Bia đư ợ c hấ p nư c nóng 60-800C - Thờ i gian : 15- 20 phút - Thanh trùng tấ m mỏ ng Thanh trùng Thanh trùng tấ m mỏ ng  Bia đư ợ c chả y liên tụ c thành lớ p mỏ ng qua tấ m trùng có nhiệ t độ 60-700C 45-50 giây  Sau bia đư ợ c làm lạ nh đế n 0 C thiế t bị trùng Ư u điể m củ a phư ng pháp:  Tiêu diệ t đư ợ c hế t VSV thờ i gian ngắ n không ả nh hư ng đế n chấ t lư ợ ng bia IV CÁC SẢ N PHẨ M PHỤ VÀ YÊU CẦ U THÀNH PHẨ M 1.Các sả n phẩ m phụ  Bã hèm: Thu từ trình lọ c, đư ợ c dùng làm thứ c ăn gia súc  Cặ n men: Thu từ trình lên men chính, bã men đư ợ c ép thành bánh làm thứ c ăn gia súc  Cacbon dioxide (CO2): Thu hồ i từ trình lên men chính, đư ợ c sử dụ ng cho q trình lên men phụ , chiế t chai hay đem bán Các tiêu cầ n xét thành phẩ m       Hàm lư ợ ng CO2 (g/l) Hàm lư ợ ng diacetyl (tiêu chuẩ n cho phép < 0,1 mg/l) Độ đụ c Độ hòa tan biể u kiế n, độ cồ n, hàm lư ợ ng đư ng sót, độ đư ng nguyên thuỷ Đo độ màu (EBC) Đo pH ... men chính, - Bão hịa CO2 tạ o bọ t cho bia - Tăng cư ng mùi vị cho bia, thự c hiệ n trình ủ chín củ a bia (ổ n đị nh chấ t lư ợ ng bia) - Làm bia Đư a bia nhiệ t độ thấ p để hạ n chế xâm nhậ... đọ an 4: thành phẩ m bả o n Đóng thùng (bia hơ i) Vơ chai ( bia chai , bia lon) Thanh trùng 700C Dán nhãn, vào két Thành Phẩ m Sả n xuấ t dị ch lên men  Nghiề n, xay malt liệ u Mụ c đích : Tạ... protein, tăng độ bề n tàng trữ bia, chố ng đụ c bia, tạ o điề u kiệ n thuậ n lợ i để enzyme hoạ t độ ng trình lên men - Formol cơng nghiệ p 10%: tăng khả kháng khuẩ n củ a bia, làm kế t tủ a tannin