VSTP lên men ethanol bia

22 1 0
VSTP lên men ethanol bia

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM Tiểu Luận Môn VI SINH THỰC PHẨM ĐỀ TÀI LÊN MEN ETHANOL BIA CHUYỂN HÓA CỦA NẤM MEN TRONG BIA QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VIỆN CƠNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM Tiểu Luận Môn VI SINH THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: LÊN MEN ETHANOL BIA GVHD: Bùi Hồng Quân Lớp: DHTP17D Nhóm: Thành phố Hồ Chí Minh, tháng năm 2023 Lời Cảm Ơn Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tồn thể Q thầy Viện Công nghệ Sinh học Thực phẩm - Trường Đại học Cơng nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh tạo điều kiện, giúp đỡ chúng em trình học tập nghiên cứu Đặc biệt chúng em muốn gửi lời cảm ơn đến thầy Bùi Hồng Quân, người giảng dạy, giải đáp thắc mắc, cung cấp kiến thức bổ ích, thú vị cho chúng em suốt q trình học tập nghiên cứu hồn thành tiểu luận Tập thể nhóm Bảng phân công nhiệm vụ STT Tên MSSV Công Việc Phạm Triều Phương 21109291 Phần Tổng hợp Powerpoint Lâm Thành Khang 21110411 Phần mục 2.1.1 Hoàng Thanh Phương 21091681 Phần mục 2.1.2 Nguyễn Hoàng Huy 21105911 Phần mục 2.2 Phạm Đăng Khang 21094981 Phần mục 2.3, phần Tổng hợp word Nguyễn Lý Thảo Vy 21109331 Phần mục 2.4.1 Tổng hợp Powerpoint Võ Xuân Hương 21098081 Phần mục 2.4.2 Tổng hợp Powerpoint Tạ Nguyên Anh 21093761 Phần mục 2.5 Mục Lục PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1.1 Lịch sử bia 1.2 Ý nghĩa bia mang đến cho người dùng 1.3 Các loại bia 1.4 Ý nghĩa bia mang đến cho doanh nghiệp Việt Nam PHẦN 2: NỘI DUNG 2.1 Các khái niệm 2.1.1 Khái niệm bia 2.1.2 Khái niệm lên men, nấm men 2.2 Quy trình cơng nghệ sản xuất bia 2.3 Thuyết minh quy trình cơng nghệ sản xuất bia 10 2.3.1 Nguyên liệu 10 2.3.2 Thuyết minh quy trình 11 2.4 Cơ chế chuyển hóa vai trị vi sinh vật lên men bia 15 2.4.1 Một số đặc điểm chung loại nấm men 15 2.4.2 Cơ chế chuyển hóa chung lên men bia vai trị chuyển hóa men bia 17 2.5 Yêu cầu thiết bị trình lên men 19 PHẦN : TỔNG KẾT 21 TÀI LIỆU THAM KHẢO 22 TIẾNG VIỆT .22 Mục lục hình ảnh Hình 1: Một số hình ảnh chung nấm men Hình 2: Quy trình cơng nghệ sản xuất bia 10 Hình 3:Saccharomyces cerevisiae 16 Hình 4: Saccharomyces carlsbergensis 17 Hình 5: Cơ chế chuyển hóa 18 PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1.1 Lịch sử bia Bia yếu tố quan trọng lịch sử loài người Được định nghĩa chung loại đồ uống có cồn làm từ ngũ cốc mạch nha (thường lúa mạch), nước, loại thảo mộc gia vị để tạo hương vị hoa bia, toàn lên men men, bia ủ từ hàng nghìn năm Có nhiều chứng khảo cổ học - chữ tượng hình, tượng nhỏ, ghi chép - minh họa nghề làm bia người có từ sáu đến chín nghìn năm trước Sản xuất bia cho nỗ lực khoa học Thật vậy, sản xuất bia nhiều người coi nghệ thuật khoa học Vào thời đó, Bia tạo hương từ cây, có thảo mộc có vị đắng có hương thơm Về sau, người ta phát hoa Houblon tạo hương vị đặc biệt cho bia giúp bia bảo quản lâu (Eberts, 2007) Ngành công nghiệp bia thật phát triển mạnh nhờ vào phát Louis Pasteur việc lên men bia Diệt khuẩn dung dịch nước ép cách đun nóng với điều kiện khơng để bị tạp nhiễm sau làm lạnh trước cho lên men nguồn nấm men tinh khiết Tính acid hợp lý bia có tác dụng hạn chế phát triển mầm ký sinh sau giúp bảo quản tốt bia sau vào chai (Smith, 2012) 1.2 Ý nghĩa bia mang đến cho người dùng Bia nguồn cung cấp chất chống oxy hóa tốt Bia sẫm màu có nhiều chất chống oxy hóa Chất chống oxy hóa chống lại gốc tự thể bạn, giảm nguy mắc bệnh mãn tính số dạng ung thư Bia nguồn cung cấp vitamin khống chất phong phú, số loại cịn chứa chất chống oxy hóa Nghiên cứu hỗ trợ số lợi ích sức khỏe tiềm ẩn uống lượng bia vừa phải: giảm nguy mắc bệnh tim, cài thiện lượng đường máu, tang sức mạnh xương (Mikstas, 2022) 1.3 Các loại bia Bia ngày đa dạng hình thức chủng loại Bia có nhiều loại khác nhau, loại có hương vị đặc trưng riêng - Bia Ale: Đây loại bia sản xuất lên men nổi, thơng thường lên men nhiệt độ cao so với bia lager (15-23°C, 60-75°F) (Social, 2018) Bia Lager: Đây loại bia tiêu thụ nhiều giới Lager có nguồn gốc từ vùng Trung Âu, men bia lager loại lên men chìm (Social, 2018) Bia lên men tự nhiên: Để làm bia thường dùng men bia hoang dã thay cho loại men bia nuôi cấy (Social, 2018) Loại bia hỗn hợp: Hay gọi bia lai, loại bia có đặc trưng pha trộn Ale Lager Các loại bia trái cây, bia thảo mộc, bia thực vật,… bia hỗn hợp (Social, 2018) 1.4 Ý nghĩa bia mang đến cho doanh nghiệp Việt Nam Ngành sản xuất Bia nước ta phát triển từ năm 1990 nhà nước có sách mở cửa kinh tế Các nhà máy bia Sài Gòn, Hà Nội đầu tư, đồng thời nhiều hãng bia lớn giới vào Việt Nam Bia Heineken, Carlsberg, AB - InBev,… tình hình sản xuất bia phát triển, cung cấp đủ sản lượng tiêu dùng nước đẩy lùi vấn nạn bia nhập lậu từ nước ngồi Hiện doanh nghiệp có xu hướng sản xuất sản phẩm có nồng độ cồn thấp, sản phẩm bia không cồn, nước trái lên men Hàng năm doanh nghiệp nghiên cứu cho sản phẩm mới, mẫu mã đa dạng phong phú đáp ứng thị hiếu nhu cầu đa dạng người tiêu dùng (Thủy, 2021) PHẦN 2: NỘI DUNG 2.1 Các khái niệm 2.1.1 Khái niệm bia Bia nói cách tổng thể loại đồ uống chứa cồn sản xuất trình lên men đường lơ lửng mơi trường lỏng không chưng cất sau lên men Dung dịch đường khơng bị lên men thu từ q trình ngâm nước gọi hèm bia hay "nước ủ bia" Hạt ngũ cốc, thông thường lúa mạch ủ thành mạch nha Các đồ uống chứa cồn làm từ lên men đường có nguồn khơng phải ngũ cốc – chẳng hạn nước hoa hay mật ong – nói chung khơng gọi "bia", chúng sản xuất từ loại men bia dựa phản ứng hóa sinh học (Nhân, 2017) Từ lâu bia loại thức uống ưa thích đấng mày râu đặc biệt ngày hè nóng nực bia chọn thứ đồ uống giải nhiệt hàng đầu Tuy nhiên, ngờ bia không đơn loại “nước giải khát” mà cịn có chứa vơ vàn tác dụng tuyệt vời sức khỏe người Dưới lợi ích bia (Seminoon, 2015): • Men bia có chứa chất enzyme có tác dụng giảm đau, khử trùng • Uống bia giúp bảo vệ thận Chỉ với chai bia ngày giảm nguy phát triển bệnh sỏi thận đến 45% • Các loại bia có hàm lượng chất xơ cao làm giảm cholesterol xấu • Bia chứa nhiều vitamin B6, B12 B2 Những người thường xuyên uống bia có hàm lượng vitamin B6 cao 30% so với người uống rượu • Bia chống lại căng thẳng Theo nghiên cứu thực loại đồ uống này, ly ngày làm giảm nguy căng thẳng áp lực nghề nghiệp • Sự thật bia thức uống chứa nhiều vitamin, giúp hồi sinh tái tạo da Chỉ cần dùng chai bia theo ngày giúp da sáng, mềm láng mịn Điều giúp bạn trông trẻ trung 2.1.2 Khái niệm lên men, nấm men - - Lên men ethanol (FoodNK, 2021): + Phương pháp lên men ethanol thực chất q trình ni dưỡng vi sinh vật điều kiện yếm khí Từ chuyển hóa đường thành ethanol Q trình phân hủy đường tạo hàng loạt phản ứng thông qua hỗ trợ nhiều loại enzyme + Q trình chuyển hóa diễn tế bào chất nấm men Cacbonic ethanol “chất thải” chúng tạo sinh trưởng Nấm men ("Nấm men cơng nghệ sản xuất bia có đặc điểm gì?," 2020): + Là lồi nấm đơn bào, Kích thước đường kính tế bào men vào khoảng 1/100 mm Chúng phân bố rộng rãi thiên nhiên, đặc biệt chúng có nhiều vùng đất trồng nho nơi trồng hoa Nhiều lồi có khả lên men rượu bia từ lâu người biết sử dụng chúng để sản xuất rượu bia Nấm men sinh sôi nhanh, tế bào lại chứa nhiều vitamin, acid amin không thay thế, hàm lượng protein chiếm tới 50% trọng lượng khô tế bào, nên nhiều loại sử dụng để sản xuất protein Ứng dụng công nghệ sản xuất lên men khác bánh mì Tuy vậy, có nhiều loại nấm men có hại gây bệnh cho người gia súc, làm hư hại lương thực, thực phẩm + Nấm men bia tác nhân gây nên q trình lên men bia, nhiên khơng phải loại lên men đường thành bia mà có số lồi có khả Trong sản xuất người ta thường dùng số loài thuộc họ Saccharomyces cerevisiae + Nấm men dùng sản xuất bia thường chủng thuộc giống Saccharomyces, chúng có khả hấp thụ chất dinh dưỡng môi trường nước mạch nha loại đường hoà tan, hợp chất nitơ vitamin nguyên tố vi lượng…qua màng tế bào Sau hấp thụ chất dinh dưỡng hàng loạt phản ứng sinh hóa xảy mà đặc trưng q trình trao đổi chất để chuyển hố chất thành dạng cần thiết cho trình phát triển lên men nấm men tiến hành Theo đặc tính lên men người ta chia nấm men thành hai nhóm: nấm men nồi nấm men chìm loại nấm men dùng sản xuất bia Hình 1: Một số hình ảnh chung nấm men 2.2 Quy trình cơng nghệ sản xuất bia Hình 2: Quy trình cơng nghệ sản xuất bia 2.3 Thuyết minh quy trình cơng nghệ sản xuất bia 2.3.1 Nguyên liệu a) Hạt đại mạch - - Đại mạch cung cấp tinh bột cần thiết cho sản xuất bia, tinh bột chuyển hóa thành chất hịa tan(đường) lên men (Hiền, Mai, Chi, Thành, & Thắng, 2002a) Căn vào xếp hạt mà chia đại mạch thành đại mạch hàng hàng Các loại đại mạch khác (hai hàng, sáu hàng ) có số đặc điểm khác nhau: Hạt đại mạch hai hàng to, đầy đặn, vỏ trấu có nếp nhăn đều, mỏng Do loại đại mạch hàm lượng có ích tương đối lớn, đồng thời lượng vỏ nên chứa hợp chất polyphenol hợp chất đắng (Hiền et al., 2002a) Hạt đại mạch sáu hàng có kích cỡ khơng đồng nhất, hạt thiếu khơng gian để phát triển đầy đủ,nên sản xuất bia người ta ưu tiên sử dụng đại mạch hàng (Hiền et al., 2002a) b) Hoa houblon - 10 Trong sản xuất bia hai yếu tố quan trọng hoa houblon nhựa hoa tinh dầu Nhựa hoa tạo nên vị đắng bia, tinh dầu chủ yếu tạo hương thơm cho bia Các chất chứa hạt lupulin, hạt chiếm tới gần 1/5 khối lượng khô hoa houblon Đặc biệt sử dụng hoa houblon để sản xuất bia chúng chiết nhựa đắng loại tinh dầu (Hiền et al., 2002a) - Bảng thành phần hóa học hoa Houblon tính theo % chất khơ (Hiền et al., 2002a): Hàm ẩm 11% Chất đắng 15-21% Polyphenol 9-15% Protein 6-9% Tinh dầu thơm 0,3-1% Xenluloza 12-14% Chất khoáng 5-8% Các hợp chất chứa Nitơ 17,5% Độ hòa tan 42-45% c) Nước - - Một nguyên liệu sản xuất bia quan trọng khơng nước Nước thành phần bia chiếm đến 90% khối lượng bia Nước môi trường giúp xảy phản ứng hoá học trình lên men hay trình trao đổi nhiệt sản xuất Nước nhà máy bia chia thành loại: Ngâm đại mạch, sản xuất dịch đường, rửa men rửa thiết bị (Hiền et al., 2002a) Nước cần phải sát trùng hoàn toàn độ cứng nước từ mềm đến trung bình cho chất lượng bia tốt (Hiền et al., 2002a) d) Nấm men bia - Là vi sinh vật sống mơi trường dinh dưỡng có chứa đường, nito, photpho, chất hữu vô khác (Hiền et al., 2002a) Trong sản xuất bia thường có hai loại nấm men nấm men chìm, loại có đặc điểm khác mục đích cho vào bia để chuyển hóa thành phần dịch đường thành ethanol CO2 (Hiền et al., 2002a) e) Thế liệu - Khoảng 90% lượng bia sản xuất giới làm từ malt nguyên liệu tinh bột (gạo,ngơ,lúa mì ) Người ta sử dụng ngun liệu tinh bột với nhiều mục đích (Hiền et al., 2002a): + Để hạ giá thành bia + Tăng cường độ bền keo, chất chứa N polyphenol phần lớn + ngun liệu tình bột thường khơng nhiều làm tăng tính bền keo + Sản xuất loại bia nhẹ hơn, sáng màu bia sản xuất hoàn toàn malt 2.3.2 Thuyết minh quy trình a) Tạo Malt đại mạch 11 Malt Đại Mạch nguyên liệu thứ để sản xuất Bia Malt sản xuất cách cho hạt Đại Mạch nảy mầm Mục đích q trình cho hạt nảy mầm để hoạt hóa, tích lũy khối lượng hoạt lực hệ Enzyme có hạt Đại Mạch Khi hoạt hóa hệ Enzyme có hạt ( amylaza, proteaza, Sitaza ) động lực để phân cắt hợp chất protit, gluxit cao phân tử nội nhũ hạt thành sản phẩm thấp phân tử dextrin bậc thấp, axit amin, pepton nhiều chất khác dễ hòa tan nước thành chất chiết dịch đường Muốn Malt có chất lượng tốt phải tạo điều kiện thích hợp nhiệt độ, độ ẩm, độ thơng thống cho khối hạt để phơi phát triển Sau q trình nảy mầm mang sấy khơ, tách rễ, làm ta thu Malt đại mạch để sản xuất Bia (Nes, 2016) b) Nghiền - - Nghiền Malt trình đập nhỏ hạt thành nhiều mảnh để tăng bề mặt tiếp xúc với nước làm cho xâm nhập nước vào thành phần nội nhũ nhanh hơn, thúc đẩy trình thủy phân enzyme đồng thời tạo điều kiện cho q trình đường hóa sau (Nes, 2021) Yêu cầu trình nghiền (Nes, 2021): + Q trình nghiền Malt bảo tồn ngun vỏ Malt tốt nhiêu Thứ nhất, nghiền vỏ mịn lượng chất đắng, chất chát vỏ dễ hòa tan vào dịch đường gây cho bia có vị đắng chát khó chịu + Nếu nghiền vỏ to trình lọc kéo theo nhiều bột, cặn dịch lọc bị đục, trình lọc khơng đạt u cầu c) Hồ hóa, đường hóa, đạm hóa - Đây q trình chuyển hóa chất Malt tinh bột, protein thành đường lên men loại axit amin, số chất hỗn hợp khác nhằm phục vụ cho trình lên men sau (Nes, 2021) Trong bột Malt tồn loại enzyme quan trọng là: protease, a-amylase, bamylase số enzyme khác chiếm số lượng không đáng kể.Việc điều chỉnh nhiệt độ để loại enzyme phát huy khả xúc tác chúng công việc quan trọng trình nấu bia.Thực tế nghiên cứu sản xuất cho thấy nhiệt độ thích hợp cho loại enzyme có Malt sau (Nes, 2021): + Protease hoạt động mạnh 47 — 52 độ C + a-amylase hoạt động mạnh 70 —75 độ C + b-amylase hoạt động mạnh 60 – 65 độ C d) Lọc dịch đường - 12 Sau q trình đường hóa tiến hành lọc lấy dịch đường Quá trình thực với loại thiết bị: nồi lọc lọc khung Quá trình lọc gồm giai đoạn: dịch lọc đầu thu chất chiết mà chưa có pha lỗng bã bia dịch lọc sau chất chiết tận thu cách rửa bã bia với nước nóng nhằm tận thu dịch đường lại Giai đoạn tách phần tử khơng hịa tan bia để dễ dàng thực công đoạn sau (Sterkensbrew) e) Nấu hoa houblon - Hòa tan chất đắng, chất thơm, chất chát tạo mùi vị, màu cho bia Các chất hoa kết hợp với chất dịch đường làm ổn định thành phần bia (Nhã, 2011) Tạo điều kiện cho hình thành tủa protein cao phân tử bền vững với tanin để dễ dàng loại bỏ chúng (Nhã, 2011) Tạo phản ứng Melanoid (Nhã, 2011) Tiêu diệt enzyme xúc tác sinh học (Nhã, 2011) Khử trùng dịch trước lên men (Nhã, 2011) Gia tăng độ màu, acid, tạo thành chất khử, giảm độ nhớt, tăng độ bền sinh học, khả tạo bọt giữ bọt (Nhã, 2011) f) Lắng - Đây trình lọc bỏ cặn hoa đồng thời loại bỏ kết tủa protein chất tan sau trình lắng g) Làm lạnh nhanh - Sau lắng xong dịch đường hoa houblon làm lạnh nhanh xuống mức nhiệt độ thích hợp cho nấm men sinh trưởng phát triển (Nes, 2021) h) Lên men - Quá trình lên men Bia chia làm giai đoạn lên men lên men phụ (Nes, 2021) + Lên men (Nes, 2021): Tạo điều kiện thích hợp cho nấm men hoạt động chuyển hóa dịch đường hoa houblon thành ethanol ( C2H5OH ), CO2 số sản phẩm nhằm định hình hương vị cho sản phẩm bia Đặc điểm q trình lên men tiêu hao chất diễn mạnh mẽ, thải lượng nhiệt lớn , sản phẩm tạo thành ethanol (C2H5OH ), CO2 số sản phẩm phụ theo phương trình sau: C6H12O6 —› C2H5OH + CO2 Sau q trình lên men từ dịch đường Houblon hóa chuyển thành sản phẩm bia non, tác động tế bào nấm men Tuy nhiên lượng chất hòa tan bia non thấp so với dịch đường trước lên men Nhưng thành phần bia non hỗn hợp chất hòa tan đảm nhận việc tạo hương vị đặc trưng bia thành phẩm sau Ngồi hai sản phẩm rượu C2H5OH khí CO2 q trình lên men cịn tạo nhiều sản phẩm bậc Những sản phẩm có vai trị quan trọng việc tạo hương vị cho bia thành phẩm + Lên men phụ (Nes, 2021): 13 Mục đích: Tiếp tục lên men lượng chất hịa tan cịn sót lại q trình lên men Đặc trưng q trình lên men phụ lên men chậm với lượng đường khơng đáng kể Q trình lên men phụ trình quan trọng để ổn định thành phần chất lượng Bia (tạo hương vị, tạo bọt, giữ bọt cho Bia, khử diaxetyl, rượu bậc cao, andehyde tới mức độ cho phép) - Trong trình lên men xảy tượng ỳ men (nấm men không phát triển, sinh khối chậm, hoạt lực lên men thấp) (Nes, 2021) + Nguyên nhân: Do số lượng nấm men gieo cấy q ít, chất lượng nấm men khơng đạt u cầu, bị lẫn nhiều tạp nhiễm, hoạt lực nấm men yếu, tỉ lệ tế bào chết nhiều Để khắc phục tượng phải kiểm tra, bổ sung thêm nấm men Thứ hai dịch đường thủy phân chưa hết tinh bột, nồng độ đường thấp Phải bổ sung đường để nồng độ đường đạt yêu cầu Thứ ba hàm lượng oxi ngày đầu q ít, nấm men khơng đủ oxi để phát triển Khắc phục cách sục thêm oxi cách khuấy đảo dịch thùng lên men (Nes, 2021) + Nếu bổ sung nấm men, khuấy đảo, tăng hàm lượng đường mà xảy tượng ỳ men phải san thùng lên men sang thùng khác hòa trộn vào thùng lên men mạnh tăng nhiệt độ thùng lên men (Nes, 2021) i) Ủ chín bia - - Khi nấm men kết thúc q trình tăng sinh khối, q trình ủ chín bia bắt đầu Nghĩa q trình ủ chín diễn song song với q trình lên men (khơng phải sau kết thúc lên men) Q trình ủ chín tiếp tục tank lên men chuyển sang bồn chuyên biệt (Foscitech, 2022) Quá trình ủ chín làm thay đổi loạt sản phẩm phụ hình thành trình lên men diketon, hợp chất lưu huỳnh, aldehyde, axit béo dễ bay tạo thêm cồn, CO2 làm giảm vị ngọt, tạo cho bia có vị nhẹ nhàng dễ uống (Foscitech, 2022) j) Lọc bia - Mục đích q trình lọc Bia loại bỏ nấm men, hạt phân tán học, chất protein - phenol, nhựa đắng nhiều hạt nhỏ li ti khác nhằm làm tăng độ bền bia, tăng thời gian bảo quản chúng lưu hành thị trường (Nes, 2021) Trong trình lên men phụ tàng trữ, Bia làm cách tự nhiên chưa đạt đến mức yêu cầu cần thiết Do cịn có số nấm men cặn mịn khó lắng q trình bảo quản, Bia bị đục làm giảm giá trị cảm quan Vì để tăng thời gian bảo quản giá trị cảm quan Bia thành phẩm ta phải tiến hành trình lọc Với trợ giúp bột trợ lọc polyclat, bencogus, eribasi, dạng ủ, thô, mịn làm cho bia có độ đạt yêu cầu tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm, tăng độ bền keo, sinh học bia (Nes, 2021) k) Bơm CO2 14 - Khí CO2 có bia nhờ q trình lên men bia, nấm men chuyển hóa đường thành Ethanol CO2 Một lượng lớn CO2 bị thất thải mơi trường khơng khí giai đoạn lên men hòa tan vào bia giai đoạn lên men phụ Tuy nhiên công đoạn sau trình lên men đặc biệt cơng đoạn lọc bia lượng CO2 bị thất lớn ta phải tiến hành bão hòa CO2 để đảm bảo lượng yêu cầu bia thành phẩm (Nes, 2021) l) Thanh trùng, vô chai, vô lon dán nhãn - - Thanh trùng: + Sau hoàn thành tất bước trên, tiến hành trùng bia, nhằm mục đích diệt vi sinh vật tồn bia,giúp ổn định sản phẩm , kéo dài thời gian bảo quản làm cho bia có chất lượng tốt (Hiền, Mai, Chi, Thành, & Thắng, 2002b) + Bia bị xử lý nhiệt độ cao dẫn tới thay đổi mùi vị tính chất cảm quan sản phẩm nên số nhà máy chọn biện pháp trùng nhanh cho bia( Flash pasteurization) Đây biện pháp rút ngắn thời gian xử lý nhiệt độ nhờ thiết bị dạng Bia nâng tới nhiệt độ 68720C thời gian 50s sau làm lạnh trở lại (Hiền et al., 2002b) + Đơn vị trùng bia thông thường từ 14-15 PU, số đơn vị trùng bia chất lượng bia bảo đảm hư hỏng bia lại diễn nhanh (Hiền et al., 2002b) Vô chai, vô lon dán nhãn: Sau trùng hồn tất tiến hành đóng thùng vô chai tạo nhãn cho bia để xuất thị trường Thông thường bia thành phẩm đựng chai thủy tinh lon thiếc (Hiền et al., 2002b) 2.4 Cơ chế chuyển hóa vai trị vi sinh vật lên men bia 2.4.1 Một số đặc điểm chung loại nấm men a) Men nổi : - - 15 Tế bào nấm men mẹ sau nảy chồi thường dính lại với tạo thành chuỗi tế bào, hình dạng chủ yếu hình cầu hình oval với kích thước từ – 10μm Khi trình kết thúc, tế bào kết chùm, thành chuỗi tạo lớp dày lên bề mặt với bọt bia làm cho khả tự bia chậm, khả lắng yếu nên phải lọc cẩn thận (Nam, 2013) VSV đại diện cho men nổi: Saccharomyces cerevisiae (Nam, 2013) Hình 3:Saccharomyces cerevisiae - - - Vai trò: + Cơ chất lên men: chủ yếu lên men đường đơn (glucose, fructose), đường đôi (saccharose, maltose), khó lên men đường tam (raffinose) (Nam, 2013) + Bia Ale sử dụng phương pháp lên men bề mặt nấm men thường dùng cho phong cách bia (Abvbeershop, 2022) Ưu điểm (Abvbeershop, 2022): + Có hương thơm trội: nhiều ester, hương hoa đa dạng, hương thơm đậm + Khả lên men nhanh, thời gian lên men khoảng tuần + Lên men nhiệt độ cao từ 14 – 25 độ C + Quay vòng Tank nhanh + Khả kháng cồn mức trung bình cao Nhược điểm: Loại men dễ xảy tình trạng kết bề mặt, độ lắng khiến bia khó tự nhiên nên yêu cầu người nấu cần cẩn thận bước lọc (Abvbeershop, 2022) b) Men chìm : - 16 Nấm men chìm sinh trưởng phát triển nhiệt độ tương đối thấp Loại nấm men lên men mạnh lịng mơi trường kết chùm lắng xuống đáy cho bia tự nhiên, dễ dàng lọc bia (Abvbeershop, 2022) VSV đại diện cho men chìm: Saccharomyces carlsbergensis (Abvbeershop, 2022) Hình 4: Saccharomyces carlsbergensis - - - Vai trị: + Nấm men chìm thường dùng cho bia Lager với phương pháp lên men đáy (Abvbeershop, 2022) + Cơ chất lên men: Lên men tốt glucose, maltose, galactose, fructose, saccharose, mannose raffinose để thực phản ứng sinh hóa cho sản phẩm ethanol, CO2,… (Nam, 2013) Ưu điểm (Abvbeershop, 2022): + Hương thơm khiết chủng loại + Khả lên men triệt để + Thời gian lên men kéo dài khoảng tuần + Nhiệt độ lên men thấp, từ – 12 độ C + Khả kháng cồn thấp Nhược điểm: Men chìm yếu, dễ bị ảnh hưởng yếu tố mơi trường cần bảo quản nhiệt độ lạnh (Abvbeershop, 2022) 2.4.2 Cơ chế chuyển hóa chung lên men bia vai trị chuyển hóa men bia 17 Hình 5: Cơ chế chuyển hóa - - 18 Định nghĩa: Ethanol (etanol) thường biết đến rượu ngũ cốc, ancol ethanol, rượu ethanol hay cồn Là hợp chất hữu không màu dễ cháy Là thành phần thường thấy loại đồ uống chứa cồn Một cách gọi khác hay nhắc đến dân gian rượu (FoodNK, 2021) Cơ chế chuyển hóa chung q trình lên men: + Lên men ethanol q trình phân giải yếm khí đường thành ethanol tác dụng vi sinh vật (FoodNK, 2021) + Đường với chất dinh dưỡng khác môi trường lên men, trước tiên hấp thụ bề mặt sau khuếch tán qua màng tế bào vào bên tế bào nấm men, phân hủy đường thành ethanol tế bào nấm men xảy hàng loạt phản ứng với tham gia nhiều loại enzyme khác nhau, bước cuối q trình lên men chuyển hóa acid pyruvic thành ethanol CO₂ (FoodNK, 2021) Nói chi tiết thì: ➢ Trong tế bào chất nấm men diễn q trình chuyển hóa đường hexose thành ethanol khí CO2 Đây q trình trao đổi lượng nấm men điều kiện kỵ khí, ethanol CO2 tạo tế bào nấm men thải vào môi trường lên men (FoodNK, 2021) ➢ Trong điều kiện kỵ khí, q trình lên men bị ức chế, việc làm hydro tách chuyển qua chuỗi hô hấp tới oxy acid pyruvic, sản phẩm trình đường phân tiếp tục bị oxy hóa qua nhiều bước chu trình Krebs, cặp hydro tách chuyển tới oxy Quá trình liên hợp với trình tạo ATP Sự lên men rượu tiến hành theo nhiều kiểu khác nhau, tùy vào điều kiện môi trường (FoodNK, 2021) + Bên cạnh ethanol khí CO2 tế bào nấm men tổng hợp “thải” vào dịch hàng trăm sản phẩm phụ sản phẩm trung gian khác trình lên men Những hợp chất tìm thấy dịch lên men với hàm lượng nhỏ, chẳng hạn như: glycerol rượu bậc cao, aldehyde, acid hữu ester (FoodNK, 2021) + Tác nhân vi sinh vật trình lên men rượu là: nấm men, nấm mốc vi khuẩn Trong tác nhân nấm men Saccharomyces cerevisiae (FoodNK, 2021) 2.5 Yêu cầu thiết bị trình lên men - - - - 19 Theo cách phân loại đơn giản, thiết bị lên men có loại ("Phân loại & Yêu cầu thiết bị lên men," 2019): + Khơng khuấy trộn, khơng sục khí + Khơng khuấy trộn, có sục khí + Có khuấy trộn sục khí Qua ta thấy khuấy trộn sục khí đặc điểm quan trọng thiết bị lên men Trên sở này, theo cách phân loại chi tiết hơn, ta có loại sau ("Phân loại & Yêu cầu thiết bị lên men," 2019): + Loại không khuấy trộn + Loại khuấy trộn phương pháp học, cánh khuấy, cho thùng lên men quay, hay sử dụng cấu tạo rung, hay cách đu đưa thùng lên men + Loại khuấy trộn khí động với bọt khí có vận tốc tương đổi lớn, hay tạo dịng tuần hồn thùng lên men + Loại khuấy trộn thủy lực với cách phun tia hay tạo dịng tuần hồn, Trong kỹ thuật lên men tế bào cố định, ta có loại thiết bị sau ("Phân loại & Yêu cầu thiết bị lên men," 2019): + Loại lớp : tế bào cố định viên ta đặt viên vào thùng lên men Các viên khơng di chuyển (lớp tĩnh), hay chuyển động (lớp sôi) + Loại màng : tế bào cố định màng mỏng đặt thùng lên men Yêu cầu chung thiết bị lên men: Lên men trình tương đối phức tạp, cần khống chế chặt chẽ Vì yêu cầu cho thiết bị lên men công nghiệp tương đối cao Ta kể số yêu cầu sau ("Phân loại & Yêu cầu thiết bị lên men," 2019): + Có suất phù hợp + Tạo phân tán, hòa trộn đồng cách thành phần thùng lên men + Luôn đảm bảo môi trường lên men tối ưu + Đảm bảo khơng bị lây nhiễm từ mơi trường ngồi + Dễ làm vệ sinh, dễ chăm sóc bảo dưỡng + Bền bỉ, tin cậy, xác + Linh hoạt, mềm dẻo, động + Thao tác, vận hành thuận tiện, an tồn Đầu tư chi phí vận hành thấp Trong thực tế, việc thỏa mãn tất yêu cầu Cho nên ta thường phải chọn giải pháp dung hòa yêu cầu Tùy theo điều kiện cụ thể mà ta có điểm ưu tiên định hay yêu cầu tiên Từ đó, chọn lựa thiết bị lên men phù hợp + - 20 PHẦN : TỔNG KẾT Bài tiểu luận nghiên cứu cung cấp cho nhiều kiến thức men bia bia Lịch sử hình thành ,các nguyên liệu quy trình sản xuất bảo quản bia.Ta thấy bia hình thành từ nguyên liệu thân thuộc lúa mạch,nước, men…Quy trình sản xuất trải qua nhiều công đoạn kiểm tra chọn lọc cách kỹ lưỡng trước đem thị trường để sản xuất tiêu thụ Để chất lượng bia ngon hay không phần phụ thuộc vào nấm men lớn, nên ta cần phải biết cách chọn lọc sử dụng nấm men cách để tạo nên mẻ bia chất lượng cao Tóm lại, từ kiến thức chung việc lên men ethanol bia mà tiểu luận cung cấp giúp cho người đọc đặc biệt sinh viên ngành công nghệ thực phẩm hiểu rõ bia từ nghiên cứu sản xuất nhiều loại bia 21 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT Thủy, Đ T B (2021) Tổng quan ngành bia, rượu, nước giải khát việt nam Nhân, P P (2017) Những điều chưa biết bia Seminoon (2015) Tác dụng việc uống bia với sức khỏe FoodNK (2021) Ethanol trình lên men Ethanol sản xuất thực phẩm Nấm men công nghệ sản xuất bia có đặc điểm gì? (2020) Hiền, N T., Mai, L T., Chi, L T L., Thành, N T., & Thắng, L V (2002a) Phần 1: Nguyên liệu sản xuất bia In Công nghệ sản xuất malt bia Hà Nội: NXB Khoa học Kỹ thuật Nes, M (2016) Nguyên liệu dùng để sản xuất bia - Habeco Nes, M (2021) Thuyết minh quy trình sản xuất bia Sterkensbrew Quá trình sản xuất bia Nhã, N T (2011) Cơng nghệ sản xuất bia Q trình lọc houblon hóa Foscitech (2022) Q trình ủ chín bia công nghệ sản xuất bia Hiền, N T., Mai, L T., Chi, L T L., Thành, N T., & Thắng, L V (2002b) Phần 2: Công nghệ sản xuất malt bia In Công nghệ sản xuất malt bia Hà Nội: NXB Khoa học Kỹ thuật Nam (2013) Tìm hiểu nấm men vai trị cơng nghệ sản xuất Bia Abvbeershop (2022) Có khác biệt nấm men nấm men chìm? Phân loại & Yêu cầu thiết bị lên men (2019) TIẾNG ANH Eberts, D (2007) To brew or not to brew: a brief history of beer in Canada Manitoba History(54), 2-14 Smith, K A (2012) Louis Pasteur, the father of immunology? Frontiers in immunology, 3, 68 Mikstas, C (2022) Beer: Is It Good for You? Social, T (2018) What is the difference between ales and lagers? 22

Ngày đăng: 09/05/2023, 02:51

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan