tìm hiểu thành phần hóa lý của Bia đen

Bia đen

Được sản xuất từ các nguyên liệu chính là Malt đại mạch, hoa houblon vànướcvới một quy trình khá đặc biệt, bia có những giá trị cảm quan rất hấp dẫnđối với con người: hương thơm đặc trưng, vị đắng dịu, lớp bọt trắng mịn vớilượng CO2 khá cao giúp con người giải khát triệt để khi uống.

Ngày nay, ngành công nghệ lên men chiếm một vị trí qu an trọng trong đờisốngcon người, đồng thời nó cũng góp phần thúc đẩy nền kinh tế đi lên, trong

đó ngành công nghệ sản xuất bia đã cho ra nhiều loại bia có chất lượng cao vớichất lượng và số lượng ngày càng tăng

Bia đã có lịch sử hình thành và phát triển lâu đời với những phương pháptruyềnthống Ngày nay bia được đưa vào sản xuất với dây chuyền sản xuất trênquy mô hiện đại nên bia có hương vị thơm hơn, ngon hơn và nguồn thu lợi từ đócũng tăng hơn

Ở Việt Nam, hiện nay thị trường tiêu thụ bia đã phát triển rộng rãi từ Bắc vàoNam, từ thành thị tới nông thôn và tới cả những vùng miền núi xa xôi…Bên cạnh những công ty bia lớn, những tập đoàn sản xuất nước giải khát trong

đó có bia như: bia Sài Gòn, bia Hà Nội, bia Halida, bia Huda Huế, biaTiger, Heineken…các dòng bia tươi Đức còn có những cơ sở sản xuất bia nhỏvới các loại bia hơi, bia tươi đủ đáp ứng mọi nhu cầu củ a thị trường

Nhằm hiểu thêm về công nghệ sản xuất bia nói chung, bia đen nói riêng nhómchúng em trình bày đề tài:

TÌM HIỂU VỀ THÀNH PHẦN HÓA LÝ CỦA BIA ĐEN

I TỔNG QUAN VỀ BIA ĐEN

1.1 Vài nét về bia đen

Cũng như bia vàng, bia đen là một loại nước uống chứa cồn được sản xuấtbằngquá trình lên men không qua chưng cất

Bia đen là loại nước giải khát có độ cồn thấp, bọt mịn xốp và có hương vịđặctrưng của hoa houblon Đặc biệt CO2 hòa tan trong bia đen có tác dụng giảinhiệt và giải khát nhanh, hỗ trợ cho quá trình tiêu hóa, ngoài ra còn chứa mộtlượng vitamin khá phong phú (chủ yếu là vitamin nhó B như vitamin B1, B2,

PP .)

1.2 Lịch sử của bia đen:

Bia đen là một loại trong nhóm bia Lager Lager là loại bia được tiêu thụnhiềunhất trên thế giới Chúng có nguồn gốc từ vùng Trung Âu, có tên gọi này

là từ lagern ("lưu trữ") trong tiếng Đức Men bia lager là loại lên men chìm,thông thường được lên men ở nhiệt độ 7-12°C, và sau đó được lên men thứ cấp.Trong giai đoạn lên men thứ cấp, lager được làm trong và chín

Các phương pháp hiện đại để sản xuất bia lager đã được Gabriel SedlmayrvàAnton Dreher khai phá Gabriel Sedlmayr là người đã hoàn thiện bia lagermàu nâu sẫm ở nhà máy bia Spaten tại Bavaria còn Anton Dreher là người bắtđầu sản xuất bia lager, có màu đỏ hổ phách tại Wien khoảng những năm 1840-

1841 Với việc kiểm soát quá trình lên men đã được hoàn thiện hơn, phần lớncác nhà sản xuất bia lager chỉ sử dụng thời gian lưu trữ lạnh ngắn, thông thường

từ 1 đến 3 tuần

1.3 Một số nhãn hiệu bia đen nổi tiếng trên thế giới

1.3.1 Flanders brown Ale

Bia Ale nâu của Flander là loại bia đặc trưng của một vùng thuộc nước Bỉ.Loạibia này có màu đồng sẫm đến màu nâu, vị chát từ không rõ đến rất mạnhvới đặc trưng của acid lastic rất rõ, lên men kiệt Loại bia này có hương

vị tổng hợp của malt caramel, mùi hạnh nhân, chocolate, với hương vị giốngnhư oliu, nho hoặc gia vị Quá trình lên men độc đáo tạo nên hương vị của quả,của gia vị Cho dù loại bia này có vị đắng mạnh nhưng không phải của hoahoublon

1.3.2 Porter

Là loại bia chủ yếu ở nước Anh, đặc biệt ở London trong suốt giai đoạncôngnghiệp và kinh tế của đất nước phát triển mạnh mẽ nhất Porter là loại bia

có độ đắng mạnh, có màu nâu hơi đỏ đến nâu sẫm Chúng có điểm đặc biệtnhưng không rõ rệt, đó là tính chất của este và vị giống cà phê của malt cà phê.Porter được biết đến là loại bia “mạnh và nâu”

1.3.3 American Dark Beer

Đây là loại bia đen của Mỹ Nó có màu đồng thiết tới màu đen, độ cồn nhẹtớitrung bình, hương vị của houblon thấp Hương vị đặc trưng giống chocolatehoặc rang của malt đen Bia Lager đen của Mỹ thường không đen bằng bia đencủa Đức, độ cồn cao hơn loại bia Lager nhẹ nhất của Mỹ Để ản xuấtloại bia này, người ta dùng nguyên liệu thay thế với tỉ lệ khá cao ví dụ ngô.1.3.4 Dry Stout

Ireland là một trong những quốc gia đầu tiên sản xuất loại bia Stout Bia Soutkhô của Ireland rất thơm, hượng vị của malt và houblon rất rõ Độ đắng thấp tớitrung bình Là loại bia Ale rất sẫm màu, đen đục, độ cồn thấp tới trung bình vàbọt mịn màu nâu Độ ngọt và độ khô khác nhau tùy loại Stout, đây là loại bialên men nổi có đặc trưng của malt rang tạo nên vị đặc biệt giống cà phê

1.3.5 Scotish Ale

Nếu Anh nổi tiếng với hương hoa houblon đắng, loại bia “Bitter” thì Scolen nổitiếng với loại bia Ale đậm hương vị của malt, độ cồn cao, ngọt với sự nổitrội của hương thơm malt và malt rang Nó có màu từ đồng thiết tới nâu BiaAle của Scolen luôn luôn đậm đà, có hậu vì bởi chứa nhiều các chất không thểlên men Nó có hương và vị của malt, màu đen, độ cồn và ga cao hơn bia AleAnh, ít hương vị của houblon hơn bia của Anh

1.3.6 Stout

Bia Stout có từ đầu thế kỉ thứ XIX ở Anh, là loại Porter có nồng độ cao, đượcgọi là “Stout Porter”, sau một thời gian những nhà làm bia bỏ đi từ Porter.Stout có màu rất ẫm có khi đen Màu tạo nên bởi loại malt rang hoặc đạimạch rang, malt caramel đen, thậm chí do malt chocolate Sout so với Porter

có nồng độ cao, độ lên men thấp và độ đắng tương đối cao Trong số các loạibia Stout, có loại Stout thượng hạng, ngọt và Sout yến mạch

II TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU

2.1 Nước:

2.1.1 Nước trong công nghệ sản xuất bia đen:

Nước tham gia trực tiếp vào quy trình công nghệ ( như gâm đại mạch, nấu malt, lọc dịch nha, lên men, trong công đoạn hiết rót…), tạo nên sản phẩm cuối cùng

Có thể nói nước là nguyên liệu chính để sản xuất bia do tr ong bia hàm lượngnước chiếm đến 90÷92% trọng lượng bia

Thành phần và hàm lượng của chúng ảnh hưởng rất lớn đến quy trình công nghệ

và chất lượng bia thành phẩm Nước công nghệ được sử dụng trong quy trìnhnấu malt, nấu gạo, rửa bã, gâm đại mạch

-Nước dùng ngâm đại mạch để sản xuất malt: yêu cầu quan trọng nhất là nước không được chứa nhiều tạp chất và vi sinh vật

-Nước dùng để nấu bia:

+ Các muối cacbonat và bicacbonat sẽ hòa tan chất đắng, chất chát trong vỏmalt (nhất là Na2CO3) gây cho bia có vị đắng khó chịu

+ Những cacbonat và bicacbon at trong nước sẽ làm hạ độ acid của hồ malt làmcản trở hoạt động củ a hệ enzim trong malt

2KH2PO4 + Ca(HCO3)2 = CaHPO4 + K2HPO4 + 2H2O + 2CO2

+ Na2CO3 là muối làm giảm độ acid mạnh nhất vì:

2KH2PO4 + Na 2CO3 = K2HPO4 + Na 2HPO4 + 2H2O + 2CO2

-Nước dùng để rửa nấm men và thiết bị:

+ Nước dùng để rử a nấm men cần phải sạch, không chứ a nhiều hợp chất hữu

cơ, và đặc biệt không chứ a vi sinh vật

+ Nước rử a thiết bị nên có độ cứng thấp đến trung bình, đặc biệt không chứ acác muối NH3 và các muối nitrit

2.1.2 Yêu cầu của nước dùng trong sản xuất bia

- Hàm lượng muối cacbon at không quá 50mg/l

- Hàm lượng muối Mg không quá 100mg/l

- Hàm lượng muối Clorua 75÷150 mg/l

- Hàm lượng muối CaSO4 130÷200mg/l

- Hàm lượng Fe2+ không quá 0,3mg/l

- Khí NH3 và các muối NO3-, NO2- : không có

- Vi sinh vật không quá 100 tế bào /ml

- E.coli, coliform: không có

-Yêu cầu về chất lượng của malt

+ Màu sắc: vàng nhạt hoặc vàng thẫm

+ Mùi vị: có mùi thơm, vị dịu ngọt

+ Kích thước, trọng lượng: hạt đồng đều, 1000 hạt malt khô dao động từ 30 44g Malt phải xốp, khi cắn phải mềm, không còn các phản ứng, malt không códấu hiệu mốc Nếu độ ẩm trong malt >5% thì chất lượng sẽ bị giảm, khó bảoquản

Thành phần hóa học của malt tính theo phần trăm chất khô

Pentose và hectose không hòa tan 9

Chất chứa Nito không đông tụ 2,5

Bảng 2.1 Thành phần hóa học của Malt

2.2.2 Một số loại malt dùng trong sản xuất bia đen:

Sự khác biệt giữa bia đen và bia vàng ngoài thành phần về malt, houblon vàmột số chất khác thì sự khác biệt đặc trưng chủ yếu đó là loại malt Trong côngnghệ sản xuất bia đen ngoài malt đen người ta còn sử dụng một số loại malt sau:-Malt đậm màu/ Malt đen:

Malt rang / sáy rất đậm màu, có chứa ít hoặc hầu như không có enzyme, dùng

để tạo màu cho bia đen

-Malt caramen:

Trong CNSX bia malt caramen được dùng như một chất phụ gia nhằm tạo chobia có vị đặc trưng ngoài ra còn tác dụng làm tăng cường độ màu cho sảnphẩm Liều lượng dùng của malt caramel 2-5% bia vàng và 5-10% biađen Malt caramel có vị ngọt và màu rất đặc trưng có hàm ẩm 5-8%, hàm lượngchất chiết hoà tan 60-70% được sản xuất theo 2 phương pháp :từ malt tươi hoặcmalt khô

-Malt café:

Được sản xuất chủ yếu từ malt khô.Có màu sẫm và có mùi giống mùi café Liềulượng sử dụng là 2-5% với hàm ẩm từ 12-14% được dùng nhụôm màu cho biađen

-Malt melanoid:

Còn có tên khác là melan là loại malt đen mùi thơm rất mạnh và chừa nhiều melanoid Được sản từ loại địa mạch có hàm protein cao Malt melan được dùngtrong công nghệ sản xuất bia đen chúng cho sản phẩm mang mùi vị đậm đà,đặc trưng Liều lượng sử dụng 10-12%

2.3 Hoa Houblon

Houblon thuộc họ dây leo, sống lâu năm (30÷40 năm), có chiều cao trung bình10- 15m Hiện nay trên thế giới đang trồng trên 100 giống hoa houblon khácnhau Loại thực vật này chỉ thích hợp với khí hậu ôn đới nên được trồng nhiều

ở Đức, Tiệp, Liên Bang Nga, Pháp, Mỹ, Trung Quốc,…

Hoa houblon có hoa đực và hoa cái riêng biệt cho từng cây, trong sản xuất biachỉ sử dụng hoa cái chưa thụ phấn Hoa đực không đư ợc sử dụng vì nó rất nhỏ,chứa ít lượng phấn hoa (lupulin), chất đắng cũng rất kém

Hoa houblon là nguyên liệu cơ bản đứng thứ 2 (sau đại mạch) của công nghệsản xuất bia Hoa houblon làm cho bia có vị đắng dịu, hương thơm rất đặc trưnglàm tăng khả năng tạo và giữ bền bọt, làm tăng độ bền keo và độ ổn định thànhphần sinh học của sản phẩm do những đặc tính cực kì đặc biệt như vậy nên hoahoublon vẫn giữ một vai trò quan trọng và là nguyên liệu không thể thay thếtrong ngành sản xuất bia

2.3.1 Thành phần hóa học hoa Houblon:

Bảng 2.2 thành phần hóa học hoa houblon

Bảng 2.3 Giá trị chất lượng hoa houblon

Màu hoa Vàng đến vàng

óng

Vàng lục Vàng xanh đến

vàngMàu hạt lupulin Vàng, vàng óng

Hơi nồng

Cánh hoa To, đều, chắc,

không bị rách

Cánh có thể bịrách, có chấm đỏcafé

Rách nhiều, nhiềuchấm đỏ café

b Tanin

Với hàm lượng trung bình 4% trọng lượng hoa, tanin có một vai trò nhất địnhtrong quy trình công nghệ, từ đó có ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp chất lượngbia

Trong quá trình đun ôi dịch đường với hoa houblon Trước hết taninđược chiết trích dưới dạng hòa tan, sau đó với điều kiện nhiệt độ cao và thờigian dài chúng sẽ bị oxy hóa và trùng ngưng với các mức độ khác nhau, cácphân tử trùng ngưng sẽ hình thành mối liên kết đẳng điện với các phân tửprotein trong dịch đường hình thành những phức taninprotein, tạo ra kết tủanóng trong quá trình này Mặt khác, với một dạng phức tương tự nhưng với

trọng lượng nhỏ hơn không kết tủa với điều kiện nhiệt độ cao, khi hạ nhiệt độxuống thấp chúng sẽ kết tủa lại, tạo ra liên kết tủa nguội trong dịch đường

Từ đó ta nhận thấy rằng, tanin một mặt có ảnh hưởng tốt đến quá trình côngnghệ, giúp cho dịch đường trong nhanh và kết tủa các thành phần protein khôngbền, làm tăng độ bền vững của keo bia Song mặt khác tanin cũng làm kết tủa

cả những phần protein bền, dẫn đến chỗ làm giảm khả năng tạo bọt của bia

c Tinh dầu

Tinh dầu phấn hoa houblon chiếm 0,17÷0,65% trọng lư ợng hoa Tinhdầu hòa tan trong dịch đường, tồn tại trong bia và tạo cho bia mùi thơm đặctrưng rất nhẹ nhàng và dễ chịu Tinh dầu thơm là chất lỏng trong suốt màu vàngnhạt hoặc không màu có mùi thơm rất lạ nhưng hòa tan rất yếu trong nước(0,4mg/l), khó hòa tan trong cồn thấp nhưng hòa tan hoàn toàn trong cồnnguyên chất và este

2.3.2 Chế phẩm hoa Houblon:

- Sử dụng hoa houblon nguyên cánh trong sản xuất bia có ưu điểm là bảo đảmđược chất lượng tốt nhất nhưng hoa hái về phải bảo quản trong kho khô ráo,tối và có nhiệt độ thấp, vì những thành phần hữu ích của hoa rất dễ bị oxy hóalàm giảm dần giá trị chất lượng Để hạn chế ự giảm út chất lượng này,trước hết phải đảm bảo W<13% Đồng thời hạn chế tác động xấu của độ ẩmkhông khí, nhiệt độ và ánh sáng mặt trời

- Dạng hoa cánh khô: hoa được sấy W<13%, sau đó được ép chặt thành bánhbọc kín trong các loại giấy đặc biệt mà không khí không thể thẩm tích qua được,đồng thời có thể nạp thêm khí trơ để ngăn chặn tối đa tình trạng giảm chấtlượng do bảo quản

- Dạng hoa houblon hạt, viên: sử dụng thuận tiện và đỡ tốn kém Trong thời gian bảo quản và vận chuyển, người ta nghiền nát cánh hoa khô thành dạng bột.Sau đó cho qua máy ép viên định hình để thu gọn và được bọc trong giấy đặcbiệt có nạp thêm khí trơ như hoa cánh khô Giá trị chất lượng được tính theo α-axit đắng của hoa cánh và hoa viên như nhau Song hoa viên có hiệu quả sửdựng cao hơn

- Cao hoa houblon: là hỗn hợp các chất đắng được chiết tách từ hoa và đem côđặc lại Hàm lượng axit đắng chiếm 50% Tuy nhiên khi chỉ dùng loại này ta

không trích ly được polyphenol Không có lợi cho độ bền của bia nhưng chấtlượng chất đắng được bảo quản tốt hơn, đồng thời việc sử dụng khi nấu với dịchđường sẽ thuận lợi và hiệu quả hơn nhiều

2.4 Men Bia:

Đã từ lâu, trong ngành sản xuất bia, giống nấm men đựơc chia thành 2 nhóm: 2.4.1 Nhóm nấm men nổi:

- Nhiệt độ lên men: 10÷25oC

- Lên men mạnh, quá trình lên men xảy ra trên bề mặt của môi trừơng

- Khi quá trình lên men kết thúc, các tế bào kết chùm, chuỗi, tạo thành lớp dàytrên bề mặt cùng với bọt bia, bia tự trong chậm

- Khả năng lên men đừơng tam (rafinase) kém (chỉ đạ t 33%)

2.4.2 Nhóm nấm men chìm:

- Nhiệt độ lên men:0÷10oC

- Quá trình xảy ra trong lòng môi trừơng nên khả năng lên men tốt

- Có khả năng lên men hoàn toàn (vì có thể lên men đường rafinosehoàn toàn)

- Khi lên men xong, các tế bào kết thành chùm hoặc chuỗi kết lắng xuống đáy thùng lên men rất nhanh, nhờ vậy bia chóng tự trong hơn hên men nổi

2.5 Các chất phụ gia trong Công Nghệ Sản Xuất Bia:

- Các hóa chất dùng để điều chỉnh ph như: H2SO4, acid lactic, CaCl2…

- Chất tạo màu cho bia: caramen

2.5.2 Nhóm phụ gia gián tiếp

Nhóm này gồm tất cả nguyên liệu và hóa chất được sử dụng trong quy trìnhcông nghệ nhưng không được phép có mặt trong sản phẩm

2.6.1 Gạo

a Ưu điểm của gạo:

+ Giá rẻ và chất lượng cao

+ Do hàm lượng glucid và protein khá cao, khả năng chuyển hóa thành chất hòatan tốt

b Thành phần hóa học của gạo

+ Hàm lượng tinh bột: 77,8%

+ Họp chất nitơ: 7,9%

+ Hàm lượng chất béo 0,5%/cellulose của vỏ lụa: 0,5%

+ Chất tro: 0,7%

+ Độ ẩm: 12.6%

c Chỉ tiêu chất lượng gạo dủng để sản xuất bia:

+ Hạt phải sạch, không có tạp chất, không có hạt mốc, mùi hôi

+ Màu sắc phải đồng đều, W<12%

2.6.5 Đậu:

Hàm lượng tinh bột trong đậu không lớn, thường nhỏ hơn 40% trọng lượng,

vì vậy trong nấu bia người ta dùng đậu không phải ý nghĩa thế liệu cho malt

mà với ý nghĩa làm cho bia có khả năng tạo bọt mạnh (trong đậu có chúanhiều glucozit) là nguồn thức ăn tốt cho nấm men về sau Ngoài ra trong đậucòn chứa nhiều vitamin và các chất kích tố tăng trưởng đối với nấm men

2.6.6 Đường saccharose:

Được sử dụng như một thế liệu cao cấp, đưa trực tiếp dưới dạng tinh thể vào nồiđun với hoa hoặc đưa vào dưới dạng siro trong quá trình chiết bia (đối với mộtvài loại bia ngọt)

2.7 Các loại enzyme được sử dụng

* Enzyme thủy phân protein – proteotylic (p ap ain, pepsin): là một tác nhânlàm bền, tác dụng mạnh với các hợp chất củ a protein

* Enzyme polyphenoloxydase, anthocyanase: tác động lên các polyphenol

* Enzyme cellulase: làm tan các chất keo

* Enzyme endoglucanase: phân giải β-glucan (cắt cầu nối β-glucoside)

* α-amylase: thủy phân cầ u nối α-1,4 glucoside củ a amylose và amylopectin

* Amyloglucosidase (AMG): thủy phân các liên kết α-1,4 và α-1,6 củ a tinhbột

* α-acetolactat decarboxylase: ử dụng trong thời kỳ lên men phụ để tránh tạothành diaxet yl bằng cách xúc tác phản ứng decarbox y l hó a củ a α-acetolactatetạo thành acetoin

III QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BI A ĐEN

3.1 Sơ đồ quy trình sản xuất:

Nguyên liệu malt,thế liệu

Nghiền

Bã

H20Lọc

LọNước rửa

Bã Tách bã

Nấm men Làm lạnh nhanh, bão hòa

Bã

Lên menLọc

3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ:

3.2.1 Làm sạch malt:

Malt trong thời gian bảo quản ở kho hoặc trong xilô luôn luôn bị bụi bẩn vì vậycần phải được làm sạch Hao phí trong quá trình làm sạch malt là khoảng 0,5% Thiết bị:

Sàng ống quay gồm có một ống bằng lưới được truyền động quay với số vòng quay khoảng 5-10 vòng/phút Malt cần làm sạch đi ng ang qu a ống quay hoặc

đổ vào bên trong ống Trường hợp đi bên ngoài, vật liệu di chuyển ngang quaống, phần có kích thước nhỏ hơn lỗ lưới sẽ chui qua lưới rơi xuống phía dưới,phần có kích thước lớn không qu a lưới được đi ng ang qua ống và được hứngphía s au Trường hợp malt đổ vào bên trong ống, khi ống quay, phần có kích thước nhỏ rới qua lỗ lưới, phần có kích thước lớn di chuyển dọc theo ống đến đầukia Vật liệu di chuyển từ đầu này đến đầu kia được là nhờ ống đựơc đặtnghiêng một góc 2-5o Năng suất của sàng ống quay tuỳ thuộc vào kích thướccủa ống lưới quay, ống càng lớn năng suất càng cao

Ưu điểm: cầu tạo đơn giản, làm việc êm, không gây rung động mạnh như sàngphẳng, không chiếm nhiều mặt bằng

Nhược điểm: không phân riêng được các hỗn hợp có kích thước gần bằng nhau,

tỉ lệ sót còn lớn Sàng ống qu ay thường dùng để làm sạch, tách bụi, cát và cáctạp chất lớn, rơm, rạ,…Thường àng ống qu ay được kết hợp nhiều ống và cảquạt hút để làm ạch tốt hơn

3.2.2 Nghiền malt:

a Mục đích:

Giảm kích thước nguyên liệu, chuẩn bị cho quá trình nấu dịch nha Nhằm phá

vỡ cấu trúc hạt, cấu trúc tế bào, tạo điều kiện thụân lợi cho sự xâm nhập củanước vào các thành phần nội nhũ nhanh hơn và thúc đẩy các quá trình sinh lý,sinh hoá xảy ra trong nguyên liệu khi nấu nhằm thu được dịch đường có chấtlượng tốt nhất từ nguyên liệu ban đầu

b Cấ u tạo thiết bị và nguyên tắc hoạt động

Là máy nghiền bốn trục, một sàng Có hai cặp trục phân bố trên và dưới, ở giữa

là sàng rung phân loại Khoảng cách giữa hai trục thường khoảng 0,3 – 2,5 mm

Malt từ tank định lượng chảy vào phễu chứa malt Từ phễu chứa, malt đi quatrục cánh khế đến trục nghiền Sau khi được nghiền qua cặp rulô thứ nhất, bộtnghiền được đổ xuống sàng Lọt qua lỗ sàng là bột và tấm bé Hai pha này đượcthu gom vào thùng chứa tạm, còn vỏ và tấm lớn nằm lại trên sàng được đổ vàocặp rulô thứ hai để nghiền lại một lần nữa

b Cấu tạo thiết bị

Khi nấu đồng thời xảy ra hai quá trình: Quá trình khuấy trộn dung dịch và quá trình truyền nhiệt

c Tiến hành

Malt sau khi được nghiền cho vào nồi nấu malt Tỷ lệ malt: nước là 1:4 Nhiệt

độ nồi nấu khi cho malt vào là 40oC Nồi malt được nâng nhiệt từ 40oC lên52oC trong vòng 10 phút, giữ nhiệt 30 phút để thực hiện quá trình đạm hoá(nhiệt độ thích hợp cho sự hoạt động của hệ enzyme protease) Enzymeprotease sẽ phân cắt protein thành những chất có phân tử thấp hơn nhưpepton, polypeptide và acid amin Pepton, polypepetide góp phần làm cho bia

có vị đậm đà, tha m gia vào quá trình tạo và giữ bọt cho bia Acid amin,dipeptide là nguồn dinh dưỡng nitơ rất qu an trọng cho nấm men sinh trưởng vàphát triển Kết thúc giai đoạn đạm h oá, ta tiếp tục nâng nhiệt độ nồi nấu lên65oC trong vòng 15 phút, giữ nhiệt độ này trong vòng 30 phút để thực hiện quá

trình đường hoá Ở nhiệt độ này hai enzyme α -amylase và ß -amylase sẽcùng tiến hành phân cắt tinh bột thành maltose và dextrin Sau đó, nâng nhiệtlên 75oC, thời gian nâng nhiệt là 15 phút, giữ trong vòng 20 phút để enzyme α-amylase tiến hành dịch hó a hoàn toàn tinh bột, lượng dextrin tạo ra sẽ có ảnhhưởng tốt đến dư vị củ a bia Kết thúc quá trình đường hó a bằng cách thử vớidung dịch iod, dịch đường không làm đổi màu củ a dung dịch iod là được Tiếptục nâng nhiệt lên 76oC trong 10 phút để giảm độ nhớt củ a dịch đường, thìbơmqua thiết bị lọc

Khi đường hóa, ngoài hai quá trình thủy phân tinh bột và protein, còn diễn raquá trình thủy phân những hợp chất hữu cơ chứa phospho, hemicellulose gópphần làm tăng hàm lượng chất hòa tan, ít nhiều có ảnh hưởng tốt đến chất lượngdịch đường thu được

d Các biến đổi trong quá trình nấu

-Quá trình đạm hoá (sự biến đổi protein):

Đạm hoá là quá trình dùng enzyme proteas e phân huỷ các protein thành cácsản phẩm phân tử lượng thấp như acid amin, peptit… là nguồn cung cấp chấtdinh dưỡng cho nấm men; các ản phẩm có phân tử lượng trung bình nhưalbumin, pepton, polypeptide tham gia vào việc tạo vị, tạo bọt, giúp cho bia cókhả năng giữ bọt Khi giữ khối dịch ở nhiệt độ 50- 52oC trong thời gian 30phút, các quá trình thuỷ phân ở giai đoạn này rất quan trọng Mặc dù sản phẩmcủa nó nhỏ nhưng nó tham gia trực tiếp vào sự hình thành chất lượng và lànguồn thức ăn chính cho nấm men, tạo vị, tạo bột, giữ bột, gây đục…Trongquá trình này dưới tác dụng củ a enzyme protease có sẵn trong malt, protein

bị thuỷ phân thành acid amin, các peptone, peptide là những thành phần cầnthiết cho lên men bia sau này Nhiệt độ tối ưu ở giai đoạn này cho enzymeprotease hoạt động là 48-52oC

-Quá trình hồ hoá

Là sự trương nở và vỡ tung các hạt bột trong nước nóng, các phân tử tinh bộtđược giải phóng tự do vào dung dịch nhớt và dễ dàng bị tấn công bởi cácenzyme amylase Nhiệt độ hồ hóa phụ thuộc vào tinh bột của loại hạt và kíchthước to nhỏ của hạt tinh bột Nhiệt độ hồ hóa của hạt đại mạch là 60 – 62oC.Sau khi tinh bột đã hồ hóa sẽ không liên kết với nhau nữa, tạo điều kiện cho cácenzyme có trong dịch tấn công trực tiếp vào tinh bột nhờ đó rút ngắn thời gianquá trình dịch hóa

-Quá trình đường hoá

Đường hóa là quá trình phân cắt amylose, amylopectin và dextrin bậc cao thànhđường đơn giản, các dextrin bậc thấp, dễ dàng hòa tan vào nước thành chất hòatan của dịch đường, quá trình này được thực hiện bởi nhóm e nzymeamylase bao gồm α-a myla se , β-a myla se a myloph ospha ta se α-a myla setác động lên mạch amylose và amylopectin của tinh bột và bẻ gẫy mối liên kếtα-1.4-glucoside, α-1.6-glucoside của amylopectin không bị phá huỷ, sản phẩmcuối cùng của quá trình này chủ yếu là dextrin, một lượng glucose và maltose.β-a myla se cắt liên kết α-1.4-glucoside và giải, phóng từng đôi glucose,β-a myla se ẽ tác dụng cho tới những chỗ bắt đầu rẽ nhánh của phân tửamylopectin (liên kết α-1.6-glucoside) thì dừng lại để tạo thành sản phẩm làmaltose Bên cạnh đó hai enzyme α-a myla se và β-a myla se có thể cùng tácđộng trên toàn mạch amylose và mạch nhánh của amylopectin để tạo thànhđường maltose Amylophospha ta se tham gia vào quá trình thủy phân tinh bộtvới chức năng làm cho quá trình hồ hóa dễ hơn Nó cắt phân tử acidpho phoric

ra khỏi mạch amylopectin Kết quả của quá trình này là 60% maltose được tạothành, ngoài ra còn có các đường saccharose, glucose, fructose

Đường hoá phụ thuộc: Nhiệt độ, pH của dịch cháo, nồng độ tinh bột, nồng độ vàhoạt độ của enzyme

3.2.4 Lọc và rửa bã

a Mục đích

Quá trình đường hóa tạo ra dịch đường giàu các chất chứa nitơ dễ đồng hoá.Mục đích của việc lọc là tách dịch đường hay dịch hèm với vỏ và những phầnnội nhũ của hạt không tan Ngoài ra, người ta mong muốn giữ lại với bã cùngvới những chất không mong muốn như: các kim loại nặng, lipid…Quá trìnhlọc bã malt được tiến hành theo 2 bước: Bước đầu lọc để tách pha lỏng (nư ớc

và các hợp chất hòa tan) khỏi hỗn hợp thu được nước nha trong để tiếp tục cácbước tiếp theo của tiến trình công nghệ, còn pha rắn – phế liệu loại bỏ ra ngoài.Bước thứ hai là rửa bã chiết rút hết chất hoà tan còn sót lại trong bã để tăng sựkhuyếch tán các chất tan vào trong dịch đường

Mục đích của rửa bã là thu hồi lại những chất chiết này