Thông tin tài liệu
1 Đặt vấn đề: Việt Nam nước tiêu thụ bia lớn Đông Nam Á xếp vào hàng đầu giới Người Việt tiêu thụ 4,2 tỷ lít bia năm 2018, mức tiêu thụ tăng 5% so với sản lượng thực tế tỷ lít năm 2017 Năm 2019, sản lượng tiêu thụ ngành bia Việt Nam 4,6 tỷ lít, tăng kỳ 10% Năm 2020, bị ảnh hưởng dịch Covid 19người Việt tiêu thụ 4.4 tỷ lít bia Hiện có nhiều loại bia có mặt thị trường việt nam, kể bia nội lẫn bia ngoại, xong thị phần chiếm lớn bia nội Các loại bia phổ biến thị trường như: Hà Nội, Sài Gòn, 333, Huda, Haniken, Tiger… Bia phần dường thiếu sống, gắn với văn hóa người Việt, đặc biệt tận hưởng thời gian vui vẻ bạn bè hay thư giãn sau làm việc Trong ngành, sản xuất bia tiến xa với nhiều loại chủng bia khác nhau,ví dụ cụ thể Bia rau cỏ, Bia hương quả, Bia trái (bia quả) Trên giới có nhiều loại Bia quả, năm gần Việt Nam bước đầu sản xuất Bia Giới thiệu chung: Bia trái bia ủ từ nguyên liệu sản xuất bia thông thường dịch Các loại dung để chế biến sản phẩm đa dạng Dịch bổ sung loại dịch có màu sắc mùi, vị đặc trưng long, dứa, dâu tây, chanh… Khác với dòng bia truyền thống, sản phẩm bia có hương vị lạ, hấp dẫn đặc biệt giới nữ yêu thích Các sản phẩm bia đặc trưng hương vị loại cụ thể thường có độ cồn thấp, độ đắng bia thườn thấp so với loại bia thơng dụng Các sản phẩm bia hoa có lịch sử hình thành lâu đời liền với quy trình làm bia truyền thống số quốc gia châu Âu Hầu hết nhà sản xuất bia giới AB Inbev, Heiniken, Carlsberg… sản xuất dòng bia Các thị trường sản xuất tiêu thụ bia lớn phải kể đến Bỉ, Đức, Pháp, Nhật Bản… Ở Việt Nam , sản phẩm bia chưa phổ biến chủ yếu sản phẩm nhập ngoại với giá thành cao Mặc dù điều kiện tự nhiên sở vật chất công ty sản xuất bia hoàn toàn đáp ứng đủ phù hợp để sản xuất dòng sản phẩm bia Bia trái ngồi ưu điểm dịng bia thơng thường có bổ sung dịch nên bia có thêm loại vitamin, chất chống oxy hóa giúp làm đẹp da, tốt cho tiêu hóa tim mạch…Đây sản phẩm tốt cho sức khỏe phù hợp với nhiều đối tượng khác hàng, đặc biệt phụ nữ Nguyên liệu sản xuất bia quả: Bia trái kết hợp hài hòa malt đại mạch, houblon, nước, nấm men trái 3.1 Thóc malt: Thóc malt nguyên liệu để nấu bia Thóc malt loại ngũ cốc nảy mầm có hoạt tính amylaza proteaza, có mùi thơm hạt sấy khơ Ngun liệu làm đại mạch, lúa mì, mạch đen, kê, lúa tẻ…và ngơ nảy mầm Trong đại mạch ngun liệu số để sản xuất bia Do vaayh, nói thóc malt hiểu đại mạch nảy mầm Trong đại mạch có loại bơng hàng hạt nguyên liệu làm thóc malt tốt So với loại đại mạch hàng hạt loại hạt to hơn, chứa nhiều tinh bột (61%64%), protein (8%-14%) Đại mạch nói chung giàu protein Trong q trình nấu bia, sản phẩm thủy phân protein tạo cho bia phức chất giữ bọt tốt hơn, có vị đậm đà Song giàu protein nên trình nấu bia phức tập làm cho bia bền Tùy vào trình sản xuất mà người ta sử dụng malt vàng đen Malt trước mang nhập kho phải kiểm tra chất lượng đạt yêu cầu cho vào sản xuất Một số tiêu đánh giá cảm quan : Màu sắc: có màu vàng tươi Mùi vị: mùi thơm tự nhiên,khơng có mùi ẩm mốc,vị nhẹ, dịu, không bị mối mọt,bao bì ngun vẹn Độ sạch: khơng lẫn tạp chất ,đá,cát sỏi Chiều dài mầm: khoảng 70-75% số hạt có mầm dài từ 2⁄3 - 3⁄4 chiều dài hạt Độ ẩm khoảng: 5-7% Hàm lượng chất hòa tan tương đối : >73.5% Bảng 3.1 Thành phần malt tính theo % chất khơ Tinh bột 60-65% 3.2 Hoa hublon: Cây hoa hublon có tên khoa học Humulus lupulus L Đây leo phân tính, thuộc họ Gai dầu, trồng nước vùng ôn đới Hoa chưa thụ phấn dùng làm nguyên liệu sản xuất bia Vì phải nhổ bỏ kịp thời hoa đực, không, hoa bị thụ phấn, tạo hạt, giảm chất lượng hoa sản phẩm Khi hoa gần hublon chín, phần hình nón xuất hạt trịn có màu xanh óng ánh nhờn dính Đó hạt lupulin- phần giá trị hoa Hoa hublon thu hái thời kì “chín kĩ thuật” Lúc cánh hoa hình nón cịn đóng chặt có màu vàng xanh hay xanh vàng, hạt lupulin nằm hoa với đặc điểm nhờn dính có hương thơm Nếu khơng thu hoạch đúng, thời kì “chín kĩ thuật” qua thời kì “chín sinh lý” hoa: cánh hoa hình nón mở ra, hạt lupulin rơi rụng, hoa phần có giá trị Hoa tươi hái có độ ẩm 70-75% Độ ẩm khiến hoa không bảo quản lâu, phải tiến hành sấy, để hoa có độ ẩm 10-13% Hoa sấy xong phải bảo quản chu đáo phịng có độ ẩm khơng khí khoảng 8590%, nhiệt độ 29-30℃, thời gian 10-15 ngày Với điều kiện bảo quản vậy, độ ẩm phân bố cánh hoa, cánh hoa không bị giòn gãy Để ức chế phát triển vi sinh vật hoa, người ta xử lý SO2, sau hoa đóng bánh, bao kín giấy chống mốc, bảo quản kho lạnh, khô, tối, nhiệt độ 0.5-2℃ Tác dụng hoa hublon sản xuất bia: Các hạt lupulin có chứa chất thơm, chất có vị đắng đặc trưng Làm đông ngưng kết albumin (làm cho dịch bia trong), làm ức chế phát triển vi khuẩn Gram dương, làm tăng khả tạo bọt tạo nên mùi thơm đặc trưng Chất tannin làm ngưng kết, đóng vón albumin giai đoạn nấu dịch đường, cịn sản phẩm oxy hóa tạo màu cho bia Chúng tạo độ bền sinh học, tạo giữ bọt tốt, định hình vị đắng hương thơm cho bia Dầu este hoa hublon có chứa chất thơm thuộc dãy cacbon tecpen Dầu dễ bay đun sôi dịch đường malt, nấu cho hoa vào dịch đun sôi thành nhiều lần, lần cuối trước kết thúc vào khoảng 10-15 phút Trong công nghệ sản xuất bia, người ta thường dùng hoa hublon khô Hoa thường bảo quản nơi khô ráo, mát mẻ (15-25℃); tránh ánh nắng Gần người ta chế từ hoa tươi cao hoa dùng tiện lợi kinh tế Bảo quản cao nhiệt độ bình thường bị hư hỏng Trong sản xuất người ta dùng nửa cao nửa hoa cho bia thành phẩm có chất lượng tốt Bảng 3.2 Thành phần hóa học hoa boublon tính theo % chất khô Hàm ẩm 11% Xenluloza 12-14% 5-8% 17.50% 42-45% 26-28% Do nước ta không trồng hoa boublon nên phải nhập hoàn toàn từ nước thường dùng dạng hoa viên cao hoa Căn vào chất lượng người ta chia làm loại hoa (%chất khô) Chỉ tiêu Màu sắc Tạp chất Chất đắng Chất tro Độ ẩm Chỉ tiêu chất lượng : Bao bì nguyên vẹn, hàm lượng axit cao hoa 30% , hoa viên 8%, hoa thơm 3-5% 3.3.Nước: Nước có vai trị quan trọng, có ảnh hưởng lớn đến chất lượng bia đặc biệt hương vị bia thành phẩm Các số quan trọng nước là: độ cứng, độ oxy hóa vi sinh vật Nước dùng lên men nói chung phải đạt tiêu chuẩn nước uống, khơng có mùi, vị, khơng màu, suốt, đặc biệt khơng cho phép có màu ammoniac, vết kim loại nặng (thủy ngân, bari,…) Độ cứng nước phải theo tiêu chuẩn, hàm lượng hai ion Ca 2+ Mg2+ có nhiều nước thường gọi nước cứng, đun tạo cặn bám thành lắng xuống thiết bị làm giảm hiệu số trao đổi nhiệt, ảnh hưởng xấu đến mùi, vị, độ sản phẩm đặc biệt làm cho dịch bia thành phẩm khó ngậm CO2 Trong nước sản xuất bia khơng có NaHCO3, NH3, HNO2, cho phép có NO3khơng q 25mg/l Đặc biệt có sắt xảy phản ứng sắt tannin hublon làm xấu màu vị bia Có nhiều phương pháp xử lý nước cứng thành nước mềm, đông tụ kết tủa Ca2+, Mg2+; điện ly chuyển ion qua màng tác dụng điện trường phương pháp trao đổi ion Hiện phương pháp trao đổi ion phổ biến Chỉ tiêu vật lí, hóa học Tên tiêu Màu Mùi Độ PH Kiềm tổng Độ cứng chung Ca2+ Mg2+ Fe Mn ClCl2 3.4 Nấm men: Nấm men bia thuộc giống men rượu Saccharomyces Các nòi men bia dùng sản xuất thường gọi “giống men bia” Đó nịi chủng tách hay phân lập từ tế bào Sử dụng giống chủng làm cải thiện chất lượng sản phẩm, làm giảm tác nhân gây hư hỏng xuất mùi vị lạ không mong muốn Lên men ổn định đồng hóa hơn, bia nhận đồng chất lượng thành phần Trong thực tế có hai loại men bia dùng cơng nghiệp: Men thuộc lồi Saccharomyces cerevisiae: loại thường sản xuất bia thẫm màu loại bia đặc biệt Men phát triển lên men, nhiệt độ tương đối cao (từ 12℃ trở lên) thích hợp nhiệt độ lên men 14-25℃ Men lên men, tế bào chúng lơ lửng tập trung bề mặt dịch Với đặc tính nên tốc độ lên men nhanh mạnh mẽ Song, với men nổi, cơng nghệ cần phải có thiết bị lọc cẩn thận cho sản phẩm suốt, tế bào lơ lửng dịch lên men (kể lên men phụ) Men chìm thuộc lồi Saccharomyces carlsbergensis, phát triển gây lên men nhiệt độ thấp (6-8℃) Loài men dùng phổ biến toàn giới để sản xuất loại bia vàng sang màu Các tế bào lên men chúng thường kết dính vào dạng bụ dạng bơng dễ kết lắng, tạo điều kiện thuận lợi cho cơng nghệ cho sản phẩm suốt, màu vàng óng Đây ưu điểm để lên men chìm dễ dàng dùng đề sản xuất bia vàng suốt Men bia môi trường dinh dưỡng sinh sản phát triển, đồng thời sinh rượu etylic số sản phẩm phụ thứ cấp Trong trình sinh sản, men bia nảy chồi chủ yếu, sinh sản bao tử Qúa trình phát triển nấm men tuân thủ 4-5 giai đoạn (hay pha sinh trưởng) Đầu tiên (khoảng vài đầu) nấm men gieo cấy vào môi trường chưa quen với môi trường tùy độ thục nên men khơng sinh trưởng sau sinh trưởng theo logarit bắt đầu tạo rượu etylic Các chất dinh dưỡng môi trường men bia hấp thu để sinh tế bào mới, số đường dịch dư phần đường cuối làm cho hàm lượng etylic tạo thành sản phẩm khác Lên men q trình ni cấy nấm men với chủng đặc hiệu dịch đường malt, sinh rượu sản phẩm phụ dịch bia hoàn thiện Qua trao đổi chất nấm men, dịch bia có hương vị độ bền vững cần thiết Hương thơm bia chủ yếu sản phẩm lên men phụ tạo thành Thành phần sản phẩm lên men phụ phụ thuộc vào loài nấm mưn, điều kiện lên men thành phần môi trường Sử dụng nấm men nấm men chìm có nhiều thuận lợi sản xuất lợi, khâu lọc khâu tái sử dụng cho mẻ lên men sau Tuy nhiên, men chìm dễ kết lắng nên bề mặt tiếp xúc tế bào nấm men với thành phần dinh dưỡng có mơi trường bị hạn chế Vì vậy, thời gian lên men bị kéo dài, tính kinh tế hiệu Do đó, để dễ lọc để trình lên men cách triệt để kết hợp hai dạng nấm men Sử dụng lại men sau lên men chính: Cặn men thùng lên men sau chuyển dịch vào lên men phụ, chia làm ba lớp: lớp tế bào, có lực lên mưn yếu; lớp tế bào trẻ có khả lên men mạnh; lớp tế bào có kích thước nhỏ, khả kết lắng với vẩn cặn protein hublon Chỉ nên dùng lại lớp men sau xử lý Có nhiều cách xử lý men sản xuất Đơn giản cho cặn men qua rây có kích thước nhỏ để loại bỏ tạp chất lớn, sau rửa nước Cho cặn men vào thùng hở kín để yên cho men lắng xuống (bỏ phần nước trên) Rửa 1-2 lần 24 Nước rửa nước đun sơi để nguội, khơng có tạp khuẩn Nên tiến hành rửa men nhà lạnh với nhiệt độ tốt 1℃ Trước đưa vào lên men hoạt hóa giống men rửa cách cho dịch vào đường malt có độ đường khoảng 57%, để tĩnh phịng lên men đến phát triển mạnh tiếp vào lên men Nếu men bị tạp nhiễm phải xử lý axit Dung dịch axit dùng cho xử lý H2SO4 0.4% H3PO4 0.6% Cho men vào dung dịch axit, để yên đổ cận thận vào bình sạch, bỏ cặn bẩn Dịch men trung hòa NaOH haowcj KOH tới pH= 4.8-5.2 Men lắng xuống đáy rửa nước sôi để nguội đem dùng cho lên men Cũng làm men sau: dùng dịch chiết hublon kiềm 2% có chứa 500-700mg/l izohumolon hòa với cặn men Trong điều kiện khoảng 24 giờ, hoạt lực men khơng giảm cịn vi sinh vật tạp nhiễm bị chết Yêu cầu dinh dưỡng cho nấm men: Để đảm bảo cho trình lên men rượu cách tốt nhất, nấm men đòi hỏi phải cung cấp nguồn dinh dưỡng đầy đủ với thành phần Cacbohydrate, nguồn cung cấp nito, khoảng chất vitamin Cacbohydrate: Các phân tử đường có khối lượng phân tử thấp cần thiết cho phát triển nấm men + Trong thành phần dich đường, có 80 – 85% thành phần lên men maltose, glucose, sucrose Fructose +Thời gian lên men phụ thuộc vào khối lượng phân tử đường Vitamin: Biotin, acid panthotenic, thiamin inositol thành phần thiết yếu cho chức phát triển nấm men +Sự thiếu hụt biotin làm cho nấm men chết nhanh + Acid panthotenic nhân tố thiết yếu q trình chuyển hóa cacbohydrate lipit, tham gia vào chức tế bào +Thiamin cần cho phản ứng cacboxyl thành oxoacid +Inosital cần thiết cho phân chia tế bào Các chất khoáng: Các chất Mg, Na, Ca, K, Al, Mn,… liên quan đến chuyển hóa lượng, tăng tốc độ phát triển nấm men thành phần nhiều hợp chất hữu tế bào nấm men Giữ giống men bia: Những nòi men bia khiết tách từ tế bào, nuôi cấy bảo quản cho giữ tính chất quý ban đầu chúng Trong bảo quản, trình sống men giống xảy chậm hạn chế phát triển chúng Giữ trạng thái tiềm sinh áp dụng phương pháp bảo quản nhiệt độ thấp 24℃ (không 8℃), đơng khơ, dạng bào tử kỵ khí Bảo quản giống khiết 5-8℃ bão hòa CO2 giữu tính chất ban đầu, nâng cao khả lên men cải thiện mùi vị bia Nuôi cấy giống men bia: Nuôi cấy men bia sản xuất theo nguyên tắc tăng dần thể tích số lượng tế bào để đảm khả lên men: giống từ ống nghiệm cấy qua bình, thùng chuyển vào thùng lên men Đầu tiên giống ống nghiệm chuyển vào bình 300ml dịch nước malt, giữ 18-25℃ tới phát triển mạnh Từ chuyển tiếp qua bình 3-5l có chứa 2-3l dịch đường malt, có hoa hublon ni nhân giống 18-25 ℃ Tiếp ni giống thùng 200-400l có chứa 100-200 lít mơi trường 12℃ Tỷ lệ tiếp giống 10% Đến giống phát triển mạnh thùng này, tiếp giống vào thùng lên men Nếu nhà máy bia có thiết bị Greyner việc nhân giống từ ống nghiệm qua bình Carlsberg, lên men 7-8 ℃ 5- ngày liên tục tiếp tục tăng dần qua 200-300l đưa vào thiết bị cho lên men 8℃ ngày, sau đưa vào thùng lên men Dịch đường malt-hublon cịn nóng cho vào ống nghiệm trùng nóng, sau lm lạnh chuyển sang bình tam giác Ni khoảng ngày đến sủi bọt mạnh, tức men phát triene tốt chuyển snag bình có nút 3, người ta giữ lại 10l giống chứa vào bình số to bên cạnh Mẻ dùng giống bình khơng cần phải nhân giống phịng thí nghiệm Nếu trường hợp khơng đạt yêu cầu phải nhân giống lại từ bình 1, 3.5 Trái cây: Trong sản xuất loai đồ uống có cồn hay khơng có cồn, việc bổ sung loại trái góp phần tăng thêm tính đa dạng cho sản phẩm, tăng thêm hương vị hấp dẫn dinh dưỡng cho sản phẩm Trái vừa đóng vai trị tạo vị, vừa hỗ trợ cho q trình lên men Chính vậy, mà người ta bổ sung vào q trình sản xuất bia, rượu dạng: nước ép, siro, dạng tươi hay lạnh đông,… vào thời điểm khác Các loại trái sử dụng sản xuất bia đa dạng: táo ta, dâu đen, chuối, chanh dây, lê, long,… Đặc biệt táo ta chanh leo hai loại trái thích hợp sản xuất bia mang lại mùi vị mạnh giàu chất dinh dưỡng Bảng 3.5 Thành phần hóa học số trái Việt Nam (Tính 100g nguyên liệu) Nâng nhiệt độ lên 100˚C khoảng 30 phút (khi nhiệt độ nồi gạo 88˚C nồi malt bắt đầu hoạt động) giữ nhiệt độ 100˚C để hồ hóa hồn tồn tinh bột, tạo điều kiện thuận lợi cho q trình đồng hóa lọc Tiếp theo đường hóa ( chuyển chất khơng tan dự trữ malt thơng qua , enzyme amylase, protease có sẵn malt đường thủy phân) Mục đích trình đường hóa : chiết tối đa chất hòa tan nguyên liệu thủy phân chất có phân tử lượng cao tạo thành chất đơn giản, hòa tan với nước tạo thành dịch đường Khi nhiệt độ nồi gạo lên 88oC nồi malt bắt đầu hoạt động, nhiệt độ nồi malt bắt đầu 45oC 18 phút sau nâng lên 50oC phút để thủy phân protein tác động enzyme protease : Proteinalbumosepolypeptidepeptone acid amin Quá trình có ý nghĩa to lớn sản xuất bia dù protid sản phẩm thủy phân chiếm lượng bé dịch đường 5-6% song có vai trị quan trọng q trình cơng nghệ, hình thành chất lượng bia có protide có phân tử lượng thấp peptide acid amin nguồn dinh dưỡng nấm men protide có phân tử lượng trung binh polypeptide, peptone, albumose tham gia vào việc tạo vị, tạo bọt giúp cho bia có khả giữ bền với bọt Sau trinh đạm hóa chuyển sang cơng đoạn hội cháo từ nồi gạo sang nồi malt giữ nhiệt độ 65oC 15 phút, nhiệt độ tối ưu enzyme β-amylaza enzyme cắt tinh bột góc tạo lượng lớn maltose lượng dextrin Sau điểm dừng q trình đường hóa kết thúc dù số glucid chịu ảnh hưởng từ β- amylaza nên tiếp tục nâng lên nhiệt độ tối ưu hóa α-amylase để tiếp tục cắt tinh bột cho q trình đường hóa tốt Nâng 12-13 phút giữ 19 phút, nhiệt độ thích hợp cho αamylase tác dụng lên amylose amylopeptin tinh bột thành nhiều gốc glucose tạo thành phân tử dextrin khác Cuối nâng nhiệt độ lên 76oC để làm giảm độ nhớt hồ malt tạo điều kiện cho q trình lọc Thử dịch đường hóa dung dịch iot, iod khơng đổi màu q trinh đường hóa kết thúc Trong suốt q trình nấu, ngoiaf hai thủy phân tinh bột protein có haotj động enzyme khác: +enzyme photphatase: phân hủy hợp chất phosphat tạo thành acid phophoric quan trọng hình thành tính đẹm môi trường (nhiệt độ tối ưu 48 oC, ph=5.2) +enzyme sitase: enzyme thủy phân pentoza Ngoiaf cịn có biến đổi: Phản ứng trao đổi muối nước muối nguyên liệu Sự tạo thành melanoid (do acid amin tác dụng với chất đường nhiệt độ cao), tạo mùi vị cho bia Sự tạo tửa lắng protid (do protid chịu nhiệt tủa xuống) Các biện pháp nâng cao hiệu suất q tình đường hóa: Làm mềm nước: CaSO4 CaCl2 Hạ Ph dịch: bổ sung acid lactic với lượng 0.06 - 0.1% so với khối lượng nguyên liệu Bổ sung chế phẩm enzyme: làm tăng cường khả xúc tác thủy phân chất Lọc dịch đường: Mục đich trình lọc: Tách dịch đường khỏi bã Thu kiệt chất hòa tan từ bã snag dịch đường Tiến hành lọc: Sử dụng thiết bị thùng lọc đáy Nhiệt độ lọc khoảng 75-78℃ Đây khoảng nhiệt độ tối ưu độ nhớt, tiếp tục tạo điều kiện cho enzyme α-amylase hoạt động Nấu với hoa hublon: Mục đích: Trích ly chất đắng, tinh dầu thơm, polyphenol, hợp chất chứa nito thành phần khác hoa hublon vào dịch đường Làm tăng độ bền keo dịch đường thành phần sinh học dịch đường ổn định, tạo bọt, giữu bọt cho bia Làm keo tụ phần lớn protein bất ổn định chất khơng hịa tan khác dịch đường, tạo nên “tủa nóng” lắng xuống nồi đun sơi Vơ hoạt tồn hệ thống enzyme vô trùng dịch đường, tạo điiều kiện cho trình lên men Tạo melanoid nhiệt độ cao (105-107℃), tăng độ chua định phân cường độ màu, giảm độ nhớt Tiến hành: Hoa houblon chia làm hai phần: Phần bổ sung để trích ly chất rắn Cịn lại bổ sung trước q trình houblon hóa 10 phút để tạo hương thơm cho bia Áp suất làm việc: 0.5-0.7kg/cm3 Nhiệt độ 107℃ Thời gian: 70p Thời gian cấp hoa hublon lần hai ngăn, khoảng 5p mục đích chính: trích ly tinh dầu hoa hublon viên Vì tỏng uqas trình đun sơi, phàn lớn tinh dầu bị khuếch tán nước bay ngồi, phần cịn lại có nhiệt độ bay cao hơn, tồn dịch đường sau tiếp tục trình lên men, tồn dạng nhỏ bền gây bia có mùi thơm đặc trưng Sau cấp hoa hublon lần õng, tiếp tục đun sơi khiangr 20 phút kết thúc Lắng làm lạnh dịch nha Lắng trong: Sau kết thúc q tình đun sơi, nước nha bơm sang thùng lắng cặn nhằm mục đích tách cặn tủa nóng Dịch nha 98 độ bơm vào vào thùng theo chiều tiếp tuyến sát thành thùng nhằm tạo lực xốy hướng tâm, cặn chất khơng tan xốy vào thùng theo hình nón ( thời gian q trình bơm 20-25 phút) Sau bơm xong để lắng 25-35 phút nhằm ổn định dịng xốy tạo điều kiện cho kết tủa xuống Sau tiến hành chiết rút Thời gian chiết rút khoảng 25-30 phút Làm lạnh dịch nha Mục đích: đưa nhiệt độ nhiệt độ thích hợp cho tình lên men theo yêu cầu kĩ thuật đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho q trình bão hịa CO2 Phải tiệt tùng đường ống trước làm lnahj TRước tiên cho NaOH (22.5%) acid (0.5%) qua đường ống trước sau rửa lại thật nước scahj Trước bơm dịch nha tiến hành rửa nước nóng Phối trộn: - Dịch yếu tố khác biệt cho sản phẩm bia Phối trộn theo tỉ lệ phù hợp( ví dụ: thường long 16% với dứa 14%) - Nấm men: Chúng sử dụng đường dịch lên men để chuyển hóa thành cồn, CO2,… tạo nên mùi vị đặc trưng cho bia Nấm men hoạt hóa bổ sung vào dịch lên men Nhân men giống: Qúa trình nhân men giống nhằm chuẩn bị lượng men giống ban đầu cần thiết Đồng thời haotj hóa tính nấm men Nấm men giống Nhân giống phịng thí nghiệm Nhân giống phân xưởng Nấm men sản xuất Trong nhà máy sử dụng hệ gây bình: + Bình nhỏ: 430kg, áp suất 0.5atm + Bình lớn: 3200kg Nước nha nóng sau lắng cặn bơm vào bình gây men nhỏ đun sơi đến 100 độ C nhằm mục đich trùng chất chất Sau hạ dần nhiệt độ xuống 15 độ C tiến hành cấy men giống Giữ nhiệt độ tỏng suốt tình gây lên men nhiệt độ thích hợp cho q tình lên men tạo điều kiện thích hợp cho nấm men thích nghi dần với điều kiện lên men O2 cấp tự động máy cung cấp O2 cài đăth sẵn: chạy phút nghỉ phút, lần cung cấp khaongr 33g O2 Bình gây men hoặt động áp suất 0.5atm Thời gian gây lên men bình men nhỏ khoảng ngày – sau gây men xong bình nhỏ gây men bình lớn chứa 280kg dịch nha Bình gây men lớn hoạt động tương tự bình gây men nhỏ sau ngày đem cấy vào bồn lên men Lên men chính: Mục đích: q tình lên men nhằm chuyển hóa đường dịch nhâ thành ethanol, CO2 với sản phaarmphuj sản phẩm trung gian từ tình trao đổi chất nấm men Được phân xưởng lên men kiểm sốt: hàm lượng đường sót nhiệt độ, pH, độ trong, lượng sinh khối tế bào nấm men, khả kết lắng, độ lên men, hàm lượng CO2, vsv lạ,… kiểm tra phòng kĩ thuật nhằm điều khiển trình lên men, xác định thời điểm kết thúc trình lên men Thời gian lên men chính: 6-10 ngày (đối với men thu hồi cịn với men lâu hơn) Nhiệt độ lên men: Men giữ ổn định khoảng 15℃ Men thu hồi lần giữ ổn định 12℃ Men thu hồi lần giữ ổn định 9℃ Men thu hồi lần tới lần giữ ổn định 8℃ Khi trình lên men kết thúc, độ đường sót khoảng 3,2- 3,8oPlato, bọt xẹp hết, xung quanh bồn có màu xám, ta hạ nhiệt xuống 2oC để hạ phụ, nấm men lắng xuống thành phần keo tụ protein, tanin, nhựa đắng hoa houblon, tạo điều kiện thích hợp cho lên men phụ Các biến đổi cho q trình lên men chính: Biến đổi sinh học: Giai đoạn sinh trưởng hiếu khí: giai đoạn đầu trình lên men Ở giai đoạn nấm men nảy chồi phát triển nhanh, đạt cực đại cuối ngyaf thứ đồng thời giảm nhanh nồng độ chất hòa tan dịch đường, nhiệt độ tăng dần xuất nhiều dịng khí to phủ kín bề mặt dịch nha Giai đoạn sinh trưởng kị khí; giai đoạn nấm men tiếp tục sinh trưởng điều kiện khơng có O2 nồng độ đường thấp Qúa trình lên men bắt đầu chuyển từ kiểu lên men hiếu khí ( để tang sinh khối nấm men) snag lên men kị khí ( để tạo C2H5Oh CO2 số sản phẩm phụ khác Biến đổi vật lý Nhiệt độ lên men: ảnh hưởng trực tiếp đến trình lên men Trong tình nhiệt độ tang dần tình trao đổi chất nấm men kèm theo tượng giải phóng nhiệt Do để đảm bảo nhiệt độ ổn định người ta thường điều chỉnh nhiệt độ tỏng trình lên men cho ổn định + Đối với men : giữ ổn định 15 độ C + Men thu hồi lần 1: giữ ổn định 12 độ C + Men thu hồi lần 2: giữ ổn định độ C Áp suất lên men: áp suất lên men tăng dần tạo thành khí CO2 Biến đổi hóa sinh: + Trong q trình lên men diễn trao đổi glucid tế bào nấm men chủ yếu bao gồm: Sự thủy phân loại đường disaccharide, trisacharid thành glucose xúc tác số enzyme tương ứng Chuyển hóa glucose thành etanol CO2 Sự tổng hợp vật chất tế bào từ glucose thành glucogen xảy q trình sinh trưởng phát triển nấm men + Sự trao đổi lipit Trong q trìn sinh trưởng phát triển hiếu khí thường kèm theo trình tổng hợp acid béo sterol nấm men Các chất thành phần quan trọng tế bào + Sự trao đổi hợp chất nito Các hợp chất nito có dịch nha gạo gồm: phân đoạn protein ( polypeptit, peptid, pepton, aa), muối amoni, nucleotid Trong số chất amoni vơ aa nấm men sử udngj nguồn cung cấp nito phục vụ cho tình sinh trưởng trao đổi chất Biến đổi hóa học + Sự thay đổi hàm lựng chất khơ q trình lên men, nấm men sử dụng đường dịch nha để tang sinh khối lên men ethanol.Do nồng độ chất khơ dịch lên men giảm dần + Sự thay đổi pH: sau kết thúc q trình lên men chính, pH giảm xuống 4.4-4.5 pH giảm hình thành H2CO3 ( CO2 sinh hịa vào nước), vận chuyển ion H+ qua màng tế bào hình thành nên acid hữu + Sự thay đổi hàm lượng khoáng chất lên men, nấm men sử dụng số kim loại cần cho sinh trưởng phát triển nấm men: Ca2+, Mg2+ + Sự tạo thành este Sự tạo thành este cuối giai đoạn lên men nhờ phản ứng ester hóa alcol acid hữu sinh lên men Biến đổi hóa lý: + Sự tạo thành bọt: Bọt tạo thành q trình lên men nhờ giải phóng khí dạng không liên kết, đặc biệt CO2 Do chất dịch nha hệ keo gồm hợp chất có tính hoạt động bề mặt protein, polyphenol, chất đắng…Các chất tạo nên lớp hấp phụ bề mặt bóng khí khí khó khỏi bóng tạo thành bột mịn Những bọt có xu hường lên bề mặt tạo nên khuấy trộn trình lên men + Sự hịa tan khí CO2 Độ hịa tan CO2 dịch lên men thấp nước đồng thời hàm lượng CO2 sinh tang nhanh hàm lượng ethanol Do phần CO2 tồn dịch men dạng liên kết với số thành phần khác protein, este Phần lại có xu hường lên bề mặt tạo nên khuấy đảo dịch lên men Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình lên men chính: Tỷ lệ giống cấy: + Trong q tình lên men chính, tỷ lệ giống cấy thấp khả nảy chồi thời gian đạt tỷ lệ nấm men yêu cầu dài, ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển trao đổi chất nấm men, từ ảnh hưởng tới hiệu lên men chất lượng thành phẩm + Nếu tỷ lệ giống cấy cao dẫn tới tỷ lệ nảy chồi tốc độ sinh trưởng tương đối thấp cạnh tranh dinh dưỡng tốc độ lên men lớn Tuy nhiên trường hợp cho bia có chất lượng khơng tốt thời gian lên men ngắn, sản phẩm trao đổi bậc hai tế bào nấm men sinh thấp hình thành lên este thấp + Do sản xuất bia tùy theo loại chủng men đời men mà lựa chọn tỷ lệ cấy giống men thích hợp Điều kiện lên men + Nhiệt độ thời gian lên men: Nhiệt độ thời gian lên men yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ lên men từ ảnh hưởng tới chất lượng thành phẩm Đối với men giữ ổn định nhiệt độ 12 độ c, qua đời độ c, từ đời tới đời giữ ổn định độ c Thời gian lên men đến 10 ngày tùy thuộc vào nhiệt độ pH lên men + Anhr hưởng oxy: Oxy yếu tố cần thiết cho nấm men sinh trưởng phát triển giai đoạn đầu trình lên en Thực chất giai đoạn lên men hiếu khí nhằm tang sinh khối nấm men Sự sinh tổng hợp lượng lớn enzyme nấm men yếu tố quan tọng ảnh hưởng tới cường độ lên men + Áp suất bề mặt: Áp suất bề mặt dịch lên men ảnh hưởng trực tiếp tới mức độ bão hòa CO2 bia, nhiên hợp chất yếu tố ức chế trình lên men áp suất ln giữ ổn định owe 0.05atm có phận làm giảm áp suất CO2 sinh Nồng độ sp lên men Sran phẩm q trình lên men ethanol khí CO2 Đây hợp chất ức chế hoạt động sống tế bào nấm men Ở nồng độ thấp 2% haotj động sống nấm men xảy bình thường vượt 2% khả nảy chồi nấm men bắt dầu giảm dần nồng độ rthanol vượt 5% khả nảy chồi nấm men chấm dứt hồn tồn q trình lên men tiếp tục xảy Còn nồng độ ethanol vượt uqas 12% q trình lên men bị đình hồn tồn Thu hồi nấm men: Sau kết thúc triinhf lên men hạ dần nhiệt độ xuống độ C nhằm tạo điều kiện nhiệt độ cho trình lên men phụ làm kết lắng nấm men xuống đáy thùng Sau rút tồn khối bia non chuyển qua bồn lên men phụ Phần men đáy thùng chuyển qua thiết bị rây men nhằm mục đích tách men sống khỏi men chết ( men sống hịa lẫn vào dịch, men chết bị lắng cục) Men sống chuyển qua tank dự trữ có bổ sung them chất kích hoạt men αacetolactacte decarboxyl (α-ALDC) Hàm lượng bổ sung tính theo cơng thức: M=1.5*v (g) v: thể tích tank chứa men Men sau thu hồi mã hóa thời gian phải đem sử dụng ngay, chưa sử dụng phải bảo quản độ C Men thu hồi trước lên men đem kiểm tra tỷ lệ men sống để xác định tỷ lệ cấy giống q trình lên men Lên men phụ: Mục đích Nhằm chuyển hóa phần đường cịn sót lại sau q trình lên men tạo thành CO2 sản phẩm khác Ổn định hương vị độ cho bia thành phẩm Nhiệt độ khoảng : 1-4℃ Thời gian kéo dài từ 10-30 ngày Những biến đổi trình lên men phụ: Những biến đổi trình lên men phụ giống biến đổi q trình lên men Trong đó, có biến đổi quan trọng ảnh hưởng đến biến đổi bia thành phẩm Đó chin bia non kèm theo điều chỉnh tính chất cảm quan bia thành phẩm : độ trong, độ bền, đặc trưng keo, màu sắc hương vị bia Diacetyl: Trong giai đoạn này, nấm men sử dụng Diacetyl làm chất chuyển hóa chất thành aceton 2,3-butadiol điều kiện kị khí Qúa trình phân hủy Diacetyl phụ thuộc vào nhiệt độ, nhiệt độ lạnh chậm Thông thường giới hạn cho phép diacetyl
Ngày đăng: 17/12/2022, 05:00
Xem thêm:
