Bài giảng Công nghệ thực phẩm đại cương: Chương 3.1 - TS. Nguyễn Văn Hưng có nội dung chính tìm hiểu về công nghệ sản xuất bia bao gồm: Nguyên liệu trong sản xuất bia; Chuẩn bị dịch dường; Quá trình lên men và tàng trữ; Lọc và ổn định bia; Chiết rót và đóng gói; Đánh giá chất lượng thành phẩm. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết tại đây nhé!
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC – CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Người thực hiện: TS NGUYỄN VĂN HƯNG Email: hung.nguyenvan@hust.edu.vn Trường đại học Bách Khoa, Hà nội Viện Công nghệ sinh học – Công nghệ thực phẩm CHƯƠNG Kỹ thuật sản xuất sản phẩm thực phẩm Công nghệ sản phẩm lên men đồ uống BF3513 CHƯƠNG Kỹ thuật sản xuất sản phẩm thực phẩm Công nghệ sản xuất bia Công nghệ sản xuất cồn etylic 3.3 Công nghệ sản xuất vang Công nghệ sản xuất bia 1.1 Nguyên liệu sản xuất bia 1.2 Chuẩn bị dịch dường 1.3 Quá trình lên men tàng trữ 1.4 Lọc ổn định bia 1.5 Chiết rót đóng gói 1.6 Đánh giá chất lượng thành phẩm Cơng nghệ sản x́t bia • Bia đồ uống có cồn sản xuất từ q trình lên men từ hỗn hợp loại nguyên liệu chủ yếu gồm mạch nha (malt), đại mạch, nấm men bia, hoa bia (hublon) nước • Luật tinh dịng Đức: “Bia đồ uống lên men từ nguyên liệu malt đại mạch, nước, hoa hublon nấm men” Công nghệ sản xuất bia Bia tạo thành từ trình sau: o Sự tích lũy enzyme, chất màu, hương trình sản xuất malt o Sự hoạt động enzym thủy phân để phân giải chất phức tạp nguyên liệu thành chất đơn giản đường, axit amin… nấu dịch đường o Sự chuyển hóa đường thành cồn, CO2 chất tạo hương khác trình lên men Ngun liệu sản x́t bia • Malt đại mạch: nguồn chất chiết enzym chủ yếu, tạo màu sắc, hương vị bia, tạo lớp lọc dịch đường →sản xuất dịch đường → Lên men cồn… • Nước : thành phần chiếm nhiều bia, ảnh hưởng tới vị độ bia • Nấm men: Chịu trách nhiệm chuyển hóa chất chiết thành cồn hương vị đặc trưng bia nhờ trình lên men yếm khí; • Hoa bia (Hublon): tạo vị đắng đặc trưng cho bia • Nguyên liệu thay (đường, tinh bột…): Giảm giá thành sản phẩm góp phần cải thiện chất lượng đa dạng hóa sản phẩm bia 1.1 Nguyên liệu sản xuất bia 1.1.1 Đại mạch Hạt đại mạch nguyên liệu để sản xuất malt đại mạch, nguyên liệu (được sử dụng phổ biến nhất) sản xuất bia 1.1.1.1 Đặc tính thực vật: Đại mạch giống gieo trồng thuộc nhóm thực vật có hạt Phân loại đại mạch: • Theo phân bố hạt đại mạch: Đại mạch hai hàng đại mạch đa hàng ( hàng) • Theo thời điểm gieo trồng: đại mạch mùa đông (gieo tháng 9), đại mạch mùa xuân (gieo vào tháng 3-4) 1.1 Nguyên liệu sản xuất bia: 1.1.1 Đại mạch 1.1.1.2 Cấu tạo hạt đại mạch: Hạt đại mạch bao gồm ba phận chính: vỏ, phơi nội nhũ o Vỏ bao gồm: vỏ trấu, vỏ vỏ hạt Trọng lượng vỏ chiếm từ 10,5-13% trọng lượng hạt → Tạo lớp lọc, vị chát bia… o Phôi: phôi phần sống hạt Trọng lượng phôi chiếm khoảng 2,5- 5% so với trọng lượng hạt → Khởi động cho q trình tích lũy enzyme hạt ươm mầm, biến đổi hạt → malt; biến chất khơng hịa tan malt → dịch đường o Nội nhũ: thành phần lớn (60-75%) có giá trị hạt → Nguồn chất chiết 1- Thân phôi; 2- Chồi phôi; 3- Rễ phôi; 4Vết nứt để nảy chồi; 5- Lớp tế bào biểu bì; – Nội nhũ; – Không bào; 8- Lớp Aleuron; – Vỏ lụa; 10 – Vỏ quả; 11- Vỏ trấu 1.3 Quá trình lên men 1.3.2 Nấm men 1.3.2.2 Chuẩn bị nấm men: Có nguồn nấm men dùng công nghệ sản xuất bia - Nuôi cấy nấm men khiết : Nấm men cấp cho trình lên men lấy từ chủng gốc trải qua giai đoạn + Giai đoạn 1: Nuôi cấy nấm men phịng thí nghiệm + Giai đoạn 2: Nuôi cấy nấm men sản xuất - Thu hồi tái sử dụng men sữa: Sau kết thúc q trình lên men chính, hạ lạnh tank lên men tới nhiệt độ - 50C để thu nấm men 1.3 Quá trình lên men 1.3.3 Các phương pháp lên men Hiện có nhiều phương pháp lên men, tùy theo thiết bị chủng nấm men đem sử dụng • Theo thiết bị: Có hai phương pháp lên men: - Lên men cổ điển + Đặc điểm hai q trình lên men lên men phụ tiến hành thiết bị riêng biệt + Ưu, nhược điểm - Lên men gia tốc + Đặc điểm: lên men q trình lên men phụ tiến hành thiết bị hình trụ, đáy cơn, có hệ thống áo lạnh bên ngồi để điều chỉnh nhiệt độ hai trình lên men + Ưu, nhược điểm 1.3 Quá trình lên men 1.3.3 Các phương pháp lên men • Theo chủng nấm men Có hai phương pháp - Lên men chìm : + Đặc điểm: sử dụng nấm men chìm Saccharomyces Carlbegensis + Ưu, nhược điểm - Lên men nổi: + Đặc điểm: sử dụng nấm men Saccharomyces Cerevisiae + Ưu, nhược điểm Q trình lên men, ủ chín lọc 1- Tank lên men; 2- Tank lên men ngang; 3- Tank lên men hình trụ (gia tốc); 4- Thiết bị lọc; 5- Thanh trùng Tank lên men gia tốc 1- Sàn thao tác 2- Nắp 3- Ống dây điện, dây cáp… 4- Chỗ đo nhiệt độ hiển thị nhiệt độ 5- Khoang lạnh sử dụng ủ chín 6, 8- Khoang lạnh sử dụng lên men – Lớp cách nhiệt 9-Bộ phận cấp tác nhân lạnh (chất tải lạnh) 9a - Ống dẫn môi chất máy nén 10 – Khoang lạnh phần nón 11 – Áo lạnh phần nón có cửa quan sát 12 – Van lấy mẫu 13 – Ống lọc khơng khí, CO2, CIP 14 – Bảng kết nối ống 15 – Thiết bị báo mức dịch tank 1.3 Quá trình lên men 1.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến tiến trình lên men: a, Chất lượng nấm men sản xuất b, Lượng nấm men gieo cấy ban đầu c, Nồng độ chất hòa tan dịch đường houlon hóa d, Nhiệt độ dịch lên men e, Áp suất bề mặt f, Hàm lượng oxy oxy hóa khử g, Cường độ khuấy đảo dịch lên men h, Nồng độ sản phẩm lên men 1.3 Q trình lên men 1.3.5 Lên men - Q trình lên men chia thành giai đoạn - Tiến trình lên men: - Nhiệt độ lên men: 6-12 C + Thời gian lên men: phụ thuộc vào nồng độ dịch đường + Lên men kết thúc 60-65% lượng chất hịa tan ban đầu bị tiêu hao 1.3.6 Lên men phụ - Tiến trình lên men: + Nhiệt độ lên men: 0-2 C + Thời gian lên men phụ 12-14 ngày + Lên men phụ kết thúc độ đường đạt khoảng 2,1 – 2,30S 1.3 Quá trình lên men 1.3.7 Quá trình vệ sinh thiết bị CIP tank lên men, tank chứa men tank nhân men: * Hệ thống CIP gồm thùng: • Thùng chứa NaOH 2% • Thùng chứa Trimeta – HC 2% • Thùng P3 – Oxinia 0,3% • Thùng chứa nước * Quy trình thực vệ sinh Sự biến đổi sản phẩm phụ q trình lên men ủ chín a- Các chất tham gia vào tạo hương vị cho bia thành phẩm b- Các chất tham gia vào tạo hương vị cho bia non 1.4 Lọc bia 1.4.1 Mục đích: - Nhằm tách cặn lơ lửng, tách tế bào nấm men sống xác tế bào bia non để tăng giá trị cảm quan - Tạo độ lóng lánh cho bia - Loại bỏ phức chất protein, hạt dạng keo polyphenol, polysaccarit protein tan, chất làm bia nhanh đục, nhờ làm bia ổn định 1.4.2 Thiết bị lọc bia a, Máy lọc khung - Đặc điểm: Máy lọc khung gồm khung xếp khít với nhau,ngăn cách với vải loc phủ phía - Ưu, nhược điểm 1.4 Lọc bia 1.4.2 Thiết bị lọc bia b, Máy lọc đĩa - Đặc điểm: Là thiết bị có cấu tạo hình trụ nằm ngang hay thẳng đứng có chứa trục rỗng có gắn nhiều đĩa làm nhiệm vụ lọc Trên bề mặt đĩa có nhiều rãnh bề mặt phủ chất bột trợ lọc Bia sau lọc theo trục rỗng - Ưu, nhược điểm c, Máy lọc nến - Đặc điểm: Là thiệt bị hình trụ, đáy thẳng đứng có ống lọc gắn vào vỉ ngăn cách giũa vùng dịch lọc dịch chưa lọc Bia bột trợ lọc bơm vào thiết bị, bột phủ lên bề mặt cột lọc, kết tủa cặn giữ lại phía ngồi cịn bia vào cột lọc dẫn - Ưu, nhược điểm Các giai đoạn xưởng lên men hồn thiện bia 1.5 Bão hồ CO2 1.5.1 Mục đích Trước chiết bia vào chai cần bổ sung hàm lượng CO2 tới mức yêu cầu 1.5.2 Yêu cầu cách tiến hành - CO2 bơm vào dạng bọt khí, áp lực CO2 tia vào vào khoảng 2kg/cm2 - Chất lượng CO2 phải bảo đảm - Thời gian bão hòa phải đủ - Nhiệt độ bia 0 C 1.6 Hồn thiện sản phẩm • Đối với bia - Rửa bốc - Chiết bốc • Đối với bia chai - Rửa chai - Chiết chai - Dập nút chai - Thanh trùng - Dán nhãn 1.7 Đánh giá chất lượng bia thành phẩm Các tiêu chất lượng bia - Thành phần hóa học bia: độ đường ban đầu, độ cồn, hàm lượng CO2, hàm lượng diaxetin, độ màu, độ chua… - Tính chất cảm quan bia: màu sắc, mùi, vị, độ bọt… - Chỉ tiêu vi sinh vật: vi sinh vật tổng số, nấm men, nấm mốc, vi sinh vật gây bệnh… ... đại học Bách Khoa, Hà nội Viện Công nghệ sinh học – Công nghệ thực phẩm CHƯƠNG Kỹ thuật sản xuất sản phẩm thực phẩm Công nghệ sản phẩm lên men đồ uống BF3513 CHƯƠNG Kỹ thuật sản xuất sản phẩm. .. tính thực vật: Đại mạch giống gieo trồng thuộc nhóm thực vật có hạt Phân loại đại mạch: • Theo phân bố hạt đại mạch: Đại mạch hai hàng đại mạch đa hàng ( hàng) • Theo thời điểm gieo trồng: đại. .. Gluxit 7 0-8 5 hợp chất bán xơ (beta glucan, Protein 10, 5-1 1,5 pentozan) Chất khoáng 2-4 - Các hợp chất nito :Protein sp Chất béo 1, 2-2 phân cắt từ protein Các chất khác 1-2 % - Chất béo - Enzym: