Báo cáo công nghệ thực phẩm đề tài công nghệ sản xuất bia không cồn

kết thúc thì bia không cồn còn cần trải qua quá trình xử lý hết cồn trước khi ra thành phẩm.Bia không cồn được xem là loại thức uống lên men c漃Ā truydinh dưỡng cao, mùi vị thơm, ngon và

lOMoARcPSD|39222806 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI BÁO CÁO NHÓM 8 Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Đề tài CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA KHÔNG CỒN GVHD: TS Phạm Thị Thanh Yên 2021606585 Mã lớp học phần: 20231CT6035002 2021607753 Thành viên: Lương Thị Diệu Ái 2021608087 2020605985 Đặng Thị Vân Anh 2020602716 Đỗ Thị Lan Anh 2021607390 Đỗ Mỹ Anh 2021608080 Nguyễn Thị Kim Anh Nguyễn Văn Tài Anh Hà Nội, 2023 Vũ Phương Anh Downloaded by MON HOANG (monmon3@gmail.com) lOMoARcPSD|39222806 MỤC LỤC MỤC LỤC 2 LỜI MỞ ĐẦU 4 Phần 1: KHÁI QUÁT BIA KHÔNG CỒN .5 1.1 Tổng quan 5 1.2 Một số loại bia không cồn hiện nay 5 1.2.1 Bia Buckler 0.0% 5 1.2.2 Bia không cồn Heineken 5 1.2.3 Bia Steiger không cồn .6 1.2.4 Bia Luxury không cồn .6 1.2.5 Bia Sagota không cồn .6 1.2.6 Bia trái cây Hoegaarden White 6 Phần 2: THỊ TRƯỜNG BIA KHÔNG CỒN 6 2.1 Ở nước ngoài 6 2.2 Tại Việt Nam 7 Phần 3: TÁC DỤNG CỦA BIA KHÔNG CỒN 7 Phần 4: NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BIA KHÔNG CỒN 8 4.1 Malt đại mạch 8 4.2 Hoa Houblon 8 4.3 Nước 9 4.4 Nấm men bia 9 4.5 Phụ gia thực phẩm 10 4.6 Nguyên liệu phụ .10 Phần 5: PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT BIA KHÔNG CỒN 11 5.1 Phương pháp sinh học 11 2 Downloaded by MON HOANG (monmon3@gmail.com) lOMoARcPSD|39222806 5.2 Phương pháp vật lý 12 5.3 Các phương pháp khác 13 Phần 6: QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA KHÔNG CỒN .13 6.1 Làm sạch 14 6.2 Nghin malt 14 6.3 Quy trình nấu 14 6.4 Lọc 15 6.5 Houblon h漃Āa 15 6.6 Lắng và làm lạnh 15 6.7 Lên men 16 6.7.1 Lên men ch椃Ānh 16 6.7.2 Lên men phu 16 6.8 唃ऀ ch椃Ān 16 6.9 Lọc bia 16 6.10 Tách cồn 16 6.11 Bão hòa CO2 17 6.12 Chiết chai .18 6.13 Thanh trùng 18 6.14 Hoàn thiện sản phẩm 18 KẾT LUẬN 19 TÀI LIỆU THAM KHẢO .20 3 Downloaded by MON HOANG (monmon3@gmail.com) lOMoARcPSD|39222806 LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, trên thị trường đang c漃Ā nhiu loại nước uống giải khát được ưa chuộng, đặc biệt là Bia – loại nước giải khát c漃Ā cồn, nồng độ thấp, bọt mịn xốp và c漃Ā hương vị đặc trưng của hoa houblon Công nghiệp bia là ngành công nghiệp chuyên sản xuất và kinh doanh các loại bia N漃Ā bao gồm quy trình sản xuất bia từ các nguyên liệu cơ bản như mạch nha, nước, men nấm bia và hoa bia, cho đến quá trình đ漃Āng g漃Āi, tiếp thị và phân phối sản phẩm cuối cùng Và là nơi sản xuất ra cái gọi là bia không cồn Bia không cồn là loại bia được sản xuất mà không chứa hoặc chỉ chứa một lượng cồn rất nhỏ, thường dưới 0,5% theo thể t椃Āch N漃Ā c漃Ā hương vị và mùi thơm tương tự như bia thông thường, nhưng không gây hiệu ứng cồn khi tiêu thụ Bia không cồn đã trở thành một lựa chọn phổ biến cho những người không uống cồn vì lý do sức khỏe, tôn giáo hoặc cá nhân Trên thị trường hiện nay c漃Ā nhiu loại bia không cồn phổ biến như: Heineken (độ cồn 0%), bia không cồn Hà Lan nhập khẩu Bavaria (độ cồn 0.0%), bia không cồn Sagota (đọ cồn 0.5% và 0%), bia Đức chay nhập khẩu Oettinger (độ cồn0.5%), c漃Ā giá thành cao và được nhập khẩu v Việt Nam Kể từ khi Luật phòng chống tác hại của rượu, bia, Nghị định 100, áp dụng từ ngày 01/01/2020 phạt nặng người điu khiển phương tiện c漃Ā nồng độ cồn trong máu và hơi thở Vì thế bia không cồn đã trở thành sản phẩm được ưa chuộng và c漃Ā tim năng phát triển Tuy nhiên ở Việt Nam, các sản phẩm bia không cồn thường được nhập khẩu ở nước ngoài nên giá thành cao nên chưa đáp ứng được nhu cầu thực tế của người tiêu thụ ở Việt Nam và chưa được người tiêu dùng quan tâm tin tưởng sử dụng Vì vậy nh漃Ām chúng em sẽ nghiên cứu và tìm hiểu v công nghệ sản xuất bia không cồn Do kiến thức còn hạn chế, nội dung chủ yếu được tham khảo qua báo ch椃Ā và qua mạng internet nên không tránh khỏi thiếu s漃Āt v đ tài tiểu luận Nh漃Ām mong nhận được lời nhận xét và g漃Āp ý của cô và các bạn! 4 Downloaded by MON HOANG (monmon3@gmail.com) lOMoARcPSD|39222806 Phần 1: KHÁI QUÁT BIA KHÔNG CỒN 1.1 Tổng quan Bia không cồn còn gọi là bia chay, được xem là "đồ uống giống bia" nhưng c漃Ā độ cồn cực thấp (không quá 0.5%) Bia không cồn đầu tiên xuất hiện tại Mĩ năm 1919 Xét v nguyên liệu và quy trình sản xuất ra bia không cồn, c漃Ā thể n漃Āi n漃Ā giống như bia truyn thống Khác là, nếu bia truyn thống được đ漃Āng chai ngay sau quá trình nấu, lên men kết thúc thì bia không cồn còn cần trải qua quá trình xử lý hết cồn trước khi ra thành phẩm Bia không cồn được xem là loại thức uống lên men c漃Ā truyn thống lâu đời, c漃Ā giá trị dinh dưỡng cao, mùi vị thơm, ngon và chứa một số chất bổ dưỡng như chất đạm đặc biệt là đạm hòa tan chiếm khoảng 8 – 10% chất tan, bao gồm: protein, peptid và amino acid, glucid tan (70% là dextrin, pentosan), vitamin, B1, B2, chất khoáng,… Ngoài ra trong bia không cồn còn c漃Ā CO2 nên tạo nhiu bọt khi r漃Āt, bọt là đặc t椃Ānh ưu việt của bia Bọt CO2 c漃Ā tác dụng làm giảm cơn khát, giúp tiêu h漃Āa thức ăn nhanh 1.2 Một số loại bia không cồn hiện nay 1.2.1 Bia Buckler 0.0% Bia Buckler được làm từ các thành phần tự nhiên như: nước, hơi Toasted mạch nha, hoa bia và nấm men Trải qua quá trình nấu, ủ cho bia đạt được màu sắc, hương thơm và mùi vị đặc trưng, sản phẩm tiếp tục được chưng cất để đưa nồng độ cồn v 0.0% cho người thưởng thức cảm giác vẫn được thưởng thức ly bia truyn thống mà không dễ liêu xiêu Không chỉ là 1 trong những loại bia không cồn ngon nhất thế giới mà bia Buckler còn từng được cựu tổng thống Mỹ George W.Bush lựa chọn khi ông tuyên bố từ bỏ những thức uống c漃Ā cồn Bởi thế mà ngày càng c漃Ā nhiu người biết đến và tin dùng các sản phẩm của thương hiệu này 1.2.2 Bia không cồn Heineken Với thông điệp ”không gì không thể” bia không cồn Heineken đem đến cho người tiêu dùng hương vị bia vô cùng độc đáo Theo đ漃Ā, mỗi chai bia Heineken không cồn chỉ chứa 69 calo nên rất phù hợp với người ăn kiêng, người lái ô tô, phụ nữ, người đi làm căng thẳng Bia Heineken 0.0% độ cồn được ủ với cùng các thành phần tự nhiên được sử dụng cho Heineken Original (nước, đại mạch, hoa bia, men bia Heineken A-yeast) Nồng độ cồn được loại bỏ qua quy trình chưng cất chân không tinh tế Sau đ漃Ā, bia tiếp tục được nấu hai lần để tạo ra một sản phẩm tuyệt hảo, cân bằng sảng khoái với vị đại mạch đằm mượt 5 Downloaded by MON HOANG (monmon3@gmail.com) lOMoARcPSD|39222806 1.2.3 Bia Steiger không cồn Là một loại bia Tiệp Khắc được nhập khẩu và khá được ưa chuộng tại thị trường Việt Nam, bia Steiger không cồn c漃Ā 3 vị phổ biến là chanh vàng, chanh đen và việt quất Bia nhập khẩu này c漃Ā nồng độ cồn < 0,5% uống ngon nhất khi được ướp lạnh ở 7 độ C Hương vị thơm, uống dịu nhẹ nên phù hợp với cả phụ nữ trên 18 tuổi 1.2.4 Bia Luxury không cồn Thêm một dòng bia nhập khẩu Tiệp Khắc như Steiger, bia Luxury không cồn được làm từ các nguyên liệu ch椃Ānh gồm: Lúa đại mạch, gạo, hoa bia và được sản xuất theo quy trình giống bia thường nhưng được thêm khâu khử độ cồn xuống dưới 0,5% Điểm đặc trưng của bia này là c漃Ā hương vị đậm đà mà vẫn giữ được đặc trưng như bia tươi nhưng không làm say người uống 1.2.5 Bia Sagota không cồn C漃Ā mặt trước cả bia Heineken không cồn nhưng danh tiếng bia Sagota không cồn không c漃Ā độ phủ quá mạnh cũng như c漃Ā tầm ảnh hưởng lớn như Heineken Bù lại với mức giá thành dễ chịu, hương vị thơm ngon, khi uống không sộc, không say nên những người bình dân khá yêu th椃Āch loại bia không cồn này Bia không cồn Sagota được tách cồn nhờ dây chuyn công nghệ hiện đại từ Đức, là 1 sản phẩm của tập đoàn Bia Sài Gòn Bình Tây Sabeco – là Công ty mẹ của các thương hiệu nổi tiếng trước đ漃Ā như: Bia Sài Gòn Đỏ, Sài Gòn Xanh, bia 333,… 1.2.6 Bia trái cây Hoegaarden White Được sản xuất tại Việt Nam, bia Hoegaarden White không cồn mang công thức và chất lượng của bia Bỉ – bia lúa mì tuyệt hảo đến với người tiêu dùng Được làm từ thành phần ch椃Ānh là các loại rau mùi cay kết hợp cùng vỏ cam Curacao, bia không cồn Hoegaarden White mang đến một hương vị bia không đâu sánh bằng, giúp bạn xua tan đi nỗi muộn phin, căng thẳng dịp Tết đến Phần 2: THỊ TRƯỜNG BIA KHÔNG CỒN 2.1 Ở nước ngoài - Thị trường bia không cồn trên thế giới hiện nay đang phát triển vô cùng mạnh mẽ Trên thế giới, những nước sản xuất và tiêu thụ bia không cồn nổi tiếng là Đức, Mỹ, Pháp, Nhật Bản, Hàn Quốc Tiêu thụ bia không cồn theo đầu người lớn nhất là Tây Ban Nha, Đứng thứ hai là Cộng hòa Séc - Theo ước t椃Ānh, thị trường bia không cồn trên thế giới sẽ đạt hơn 25 tỷ USD t椃Ānh đến năm 2024 Tốc độ phát triển được xem là vũ bão này bắt nguồn từ ch椃Ānh xu hướng sống hiện nay Điu này cho thấy người tiêu dùng ngày càng hướng đến lối sống cân bằng, năng động và chú trọng hơn đến sức khỏe, bắt nguồn từ việc thu nạp các loại thực phẩm, nước uống hằng ngày 6 Downloaded by MON HOANG (monmon3@gmail.com) lOMoARcPSD|39222806 2.2 Tại Việt Nam - Heineken đã đặt những nn tảng tiên phong cho danh mục sản phẩm vốn còn khá mới mẻ tại Việt Nam (Việt Nam là thị trường thứ 58) nhưng đã trở thành xu hưởng được ưa chuộng trên thế giới - Hiện nay, trên thị trường Việt Nam, các sản phẩm bia không cồn đu nhập khẩu, nếu th椃Āch uống bia không cồn, chúng ta c漃Ā thể tìm được cho mình một số loại nhãn hiệu khá phổ biến của Hà Lan, Đức, Nhật Bản, C漃Ā một số nhãn hiệu bia c漃Ā thể kể đến như: • Bia không cồn Hà Lan nhập khẩu Bavaria: Bavaria 0.0% được nhập khẩu và phân phối phổ biến ở thị trường Hà Nội với giá bán 30,000 VND/chai • Bia Tiệp nhập khẩu không cồn Steiger: Bia Steiger c漃Ā lượng cồn thấp vào khoảng 0,1-0.5%, được nhập khẩu vào thị trường Việt Nam vào năm 2018 • Bia Tiệp không độ nhập khẩu Luxury: Bia Tiệp Luxury không độ được phân phối bởi TNHH Hàng tiêu dùng châu Âu (EU Consumer) tại nhiu điểm ở TP.HCM với giá 30,000 VND/chai • Bia Đức chay nhập khẩu Oettinger: Bia Đức chay Oettinger (công ty mẹ Oettinger Brewery) với độ cồn 0.5% được nhập khẩu vào Việt Nam và hiện c漃Ā mặt ở cả TP.HCM và Hà Nội • Bia không độ Nga nhập khẩu Baltika: Được sản xuất vào 2001 bởi tập đoàn Baltika Breweries, bia chay số 0 Baltika c漃Ā độ cồn 0.5%, đã c漃Ā mặt ở TP.HCM và Hà Nội Phần 3: TÁC DỤNG CỦA BIA KHÔNG CỒN Bia không cồn là loại bia không chứa cồn hoặc chỉ chứa một lượng cồn rất nhỏ Các loại bia này th椃Āch hợp với phụ nữ và những người cần sự tỉnh táo, chẳng hạn khi lái xe ô tô, người ăn kiêng, bệnh tim mạch, gút… Bia không cồn là loại thức uống lên men c漃Ā giá trị dinh dưỡng cao, mùi vị thơm, ngon và chứa một số chất bổ dưỡng như: chất đạm: đặc biệt là đạm hòa tan chiếm khoảng 8 – 10% chất tan, bao gồm: protien, peptid và amino acid Glucid: glucid tan (70% là dextrin, pentosan) Vitamin: B1, B2, PP,B6 Chất khoáng và một số chất thơm đặc trưng Bia không cồn c漃Ā thể giảm mức cholesterol cao, giảm nguy cơ t椃Āch tụ mỡ trong mạch máu của những người c漃Ā mức cholesterol cao, bia cũng c漃Ā tác dụng làm gia tăng lượng các chất chống oxy h漃Āa trong máu người uống, thứ c漃Ā thể giúp bảo vệ tim, giảm nguy cơ mắc bệnh tim; giúp giảm căng thẳng và thư giãn 7 Downloaded by MON HOANG (monmon3@gmail.com) lOMoARcPSD|39222806 Phần 4: NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BIA KHÔNG CỒN 4.1 Malt đại mạch - Malt đại mạch là sản phẩm được chế biế từ hạt đại mạch, quá trình quan trọng nhất mà qua đ漃Ā hạt đại mạch trở thành malt là sự này mầm Tại các điu kiện nhân tạo th椃Āch hợp v nhiệt độ, độ ẩm, thời gian, phôi hạt phát triển, hệ enzyme trong phôi của hạt đại mạch được giải ph漃Āng khỏi trạng thái liên kết thành trạng thái tự do - Thành phần h漃Āa học bao gồm các cấu tử của đại mạch nguyên liệu và các sản phẩm được tạo thành trong công nghệ sản xuất malt Trong đ漃Ā thành phần quan trọng là hệ enzyme thủy phân được phát triển và bảo tồn  Enzyme α-amylase: xúc tác quá trình phân cắt tinh bột thành glucose và dextrin Nhờ quá trình này mà độ nhớt của dung dịch nhanh ch漃Āng giảm xuống  Enzyme β-amylase: tác động trực tiếp lên mạch amylose, mạch nhánh và hai đầu mạch ch椃Ānh của amylopectin Sản phẩm củ quá trình này là maltose và dextrin 4.2 Hoa Houblon - Hoa houblon là nguyên liệu cơ bản, đúng vị tr椃Ā thứ 2 (sau đại mạch), của công nghệ sản xuất bia N漃Ā được con người biết đến và đưa vào sử dụng khoảng 3000 năm trước Công Nguyên - Hoa houblon làm cho bia c漃Ā vị đắng dịu, hương thơm rất đặc trưng, làm tăng khả năng tạo và giữ bọt, làm tăng dộ bn keo và ổn định thành phần sinh học của sản phẩm Do những t椃Ānh năng cực kì đặc biệt như vậy, cho nên qua mấy thiên niên kỷ tồn tại và phát triển của ngành bia, hoa houblon vẫn giữ được vai trò đọc tôn và là nguyên liệu ko thể thay thế trong ngành công nghiệp này - Tùy vào chủng giống, điu kiện nuôi trồng, kỹ thuật canh tác mà thành phần h漃Āa học của hoa Houblon dao động trong khoảng cho phép như sau (t椃Ānh theo phần trăm chất khô): 8 Downloaded by MON HOANG (monmon3@gmail.com) lOMoARcPSD|39222806 4.3 Nước - Nước chiếm 92% - 99% trong bia không cồn Tác dụng trực tiếp của ion kim loại đến hương vị của bia được giải th椃Āch bởi việc ion kim loại liên kết với các điểm tiếp nhận của vị giác tạo nên hiệu ứng vị Ion kim loại được sử dụng cho nhu cầu của nấm men, tác động đến enzyme của malt, tác động đến hệ keo và pH của dung dịch - Yêu cầu của nước dùng trong sản xuất bia:  Hàm lượng muối Cacbonat 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  Kh椃Ā NH3 và muối NO3- ,NO2- : không c漃Ā  E.coli, coliform : không c漃Ā 4.4 Nấm men bia - Chia thành 3 nh漃Ām độc lập:  Saccharomyces cerevisiae: nấm men nổi - Lên men mạch nhưng không nên men được melibioza  Lên mên được các đường glocose, fructose, sacarose, maltose  Saccharomyces carlsbergensis: Nấm men chìm – lên men mạch, lên men được melibioza - Lên men mạnh trong lòng môi trường, lên men được glucose, mannose, galactose, fructose, sacharose, maltose Đặc biệt rafinose và các destrin đơn giản, lên men tốt - Theo các tài liệu chuyên ngành, nấm men bia cần c漃Ā đặc điểm:  Tốc độ lên men nhanh  Tế bào nấm men kết chùm và lắng nhanh xuống đáy thùng lên men  C漃Ā khả năng tái sử dụng  Tạo hương vị tốt 4.5 Phụ gia thực phẩm - Các chất phụ gia trong bia đ漃Āng vai trò quan trọng trong việc tạo nên một hương vị hoàn hảo cho bia - Các chất này được chia thành 2 nh漃Ām :  Nh漃Ām phụ gia trực tiếp : gồm tất cả những nguyên liệu và h漃Āa chất c漃Ā mặt trong thành phần của sản phẩm với sự kiểm soát chặt chẽ với hàm lượng cho phép: - Các h漃Āa chất xử lý độ cứng, điu chỉnh độ ph: HCL, H₂SO₄… - Các chất ngăn quá trình oxi h漃Āa : acid ascorbic… 9 Downloaded by MON HOANG (monmon3@gmail.com) lOMoARcPSD|39222806 - Các chất tạo màu : caramen  Nh漃Ām phụ gia gián tiếp : gồm tất cả các nguyên liệu và h漃Āa chất được sử dụng trong quy trình công nghệ nhưng không được phép c漃Ā mặt trong sản phẩm: - Bột trợ lọc: PVPP, - H漃Āa chất vệ sinh thiết bị, phân xưởng : NaOH, H₂SO₄ - Các chất làm lạnh : NH₃, glycol, dd NaCl 4.6 Nguyên liệu phụ Trong sản xuất bia c漃Ā thể dùng thế liệu thay thế đại mạch nhằm mục đ椃Āch giảm giá thành, thay đổi 1 số t椃Ānh chất của bia để phù hợp với khẩu vị của từng khu vực, c漃Ā các mức chất lượng khá nhau V椃Ā dụ như trong nhà máy bia Sài Gòn hiện đang sử dụng thế liệu là gạo (chiếm 30%) do c漃Ā những ưu điểm như: C漃Ā sẵn trong với mới giá rẻ và chất lượng cao, do hàm lượng glucid và protein khá cao, khả năng chuyển h漃Āa thành chất hòa tan tốt Ngoài ra ở 1 số khu vực c漃Ā thể sử dụng thế liệu khác như: - Bắp được sử dụng ở các nước châu Phi hoặc Mỹ latinh, vì trong bắp c漃Ā hàm lượng lipit cao ở trong phôi nên cần tách bỏ phôi và vỏ hạt - Đại mạch: được dùng ở các nước châu Âu, Bắc Mĩ hoặc 1 số nước trồng được đại mạch - Đậu: hàm lượng tinh bột trong đậu không lớn, thường nhỏ hơn 40% trọng lượng→ để tăng khả năng tạo bọt mạnh cho bia (đậu chưa nhiu glucozit) Ngoài ra trong đậu chứa nhiu vitamin và các chất k椃Āch tố tăng trưởng với nấm men - Đường saccharose: được sử dụng như 1 thế liệu cao cấp, đưa trực tiếp dưới dạng tinh thể vào nồi đun với hoa hoặc đưa vào dưới dạng siro trong quá trình chiết bia ( đối với 1 số loại bia ngọt) Phần 5: PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT BIA KHÔNG CỒN 5.1 Phương pháp sinh học - Sản xuất bia không cồn theo phương pháp sinh học chủ yếu thay đổi các điu kiện công nghệ so với sản xuất bia truyn thống Cụ thể, các giai đoạn cần can thiệp chủ yếu là đường h漃Āa và lên men  Đường h漃Āa trong sản xuất bia không cồn Trong sản xuất bia không cồn, quá trình đường h漃Āa định hướng thủy phân tạo ra lượng đường dễ lên men thấp hơn so với sản xuất bia truyn thống C漃Ā thể sử dụng nhiệt độ để điu chỉnh quá trình thủy phân diễn ra theo hướng tạo ra 椃Āt đường lên men, qua đ漃Ā giảm lượng cồn tạo thành bởi nấm men C漃Ā thể áp dụng điu kiện nhiệt độ cao hoặc nhiệt độ thấp 10 Downloaded by MON HOANG (monmon3@gmail.com) lOMoARcPSD|39222806 Đối với phương án áp dụng nhiệt độ cao, quá trình đường h漃Āa được thực hiện ở 75 – 80oC Khi đ漃Ā, chỉ c漃Ā enzyme α-amylase hoạt động Tuy nhiên, ở điu kiện nhiệt độ này, α-amylase vẫn c漃Ā thể hoạt động, thủy phân một phần tinh bột thành các dextrin Còn 75 – 80oC, β-amylase bị bất hoạt Do đ漃Ā, các dextrin không được chuyển h漃Āa thành đường maltose – loại đường được nấm men dễ dàng sử dụng Đối với phương án với nhiệt độ thấp hơn 60oC, phương án này ngoài việc tạo ra hàm lượng đường lên men thấp còn cho phép giữ lại màu sắc và hương vị của malt đại mạch Nguyên nhân là do nhiệt độ thấp hạn chế sự tr椃Āch ly các carbonhydrate phân tử lớn vào dịch đường  Lên men trong sản xuất bia không cồn Trong sản xuất bia không cồn, quá trình lên men được can thiệp nhằm hạn chế tối đa sự lên men rượu Quá trình lên men c漃Ā thể được hạn chế bằng các phương pháp sau:  Sử dụng nhiệt độ để hạn chế lên men tạo cồn Nhiệt độ là một yếu tố c漃Ā thể tác động dễ dàng để thay đổi quá trình trao đổi chất của nấm men Ở điu kiện nhiệt độ thấp, quá trình lên men rượu diễn ra chậm Mục đ椃Āch của phương pháp này là giảm tốc độ hình thành etanol mà không làm giảm đáng kể các thành phần tạo hương vị cho bia  Bất hoạt nấm men Trong phương pháp này, nấm men sẽ bị bất hoạt hoặc loại bỏ khỏi dịch đường lên men trước khi cồn được tạo thành với hàm lượng lớn Điu này được thực hiện bằng cách làm lạnh nhanh bia đến 0oC, thanh trùng hoặc ly tâm Kh漃Ā khăn ch椃Ānh khi áp dụng phương pháp này là cần chọn đúng thời điểm để dừng quá trình lên men  Thay đổi chủng nấm men để sản xuất bia không cồn Việc hạn chế tạo cồn trong quá trình lên men cũng c漃Ā thể thực hiện theo cách thay đổi chủng nấm men Thông thường, quy trình sản xuất bia thường sử dụng chủng nấm men Sacharomyces cerevisiae Trong sản xuất bia không cồn, các chủng nấm men khác cũng được nghiên cứu áp dụng để giảm lượng cồn tạo thành Một số chủng nấm men thường được sử dụng như Zygo saccharomyces rouxii, Saccharomycodes ludwigii, Kluyveromyces bulgaricus, Scheffersomyces shehatae…  Cố định tế bào nấm men Phương pháp này bao gồm việc kết hợp chúng với một chất mang nhằm hình thành các cụm nấm men trên đ漃Ā Chất mang thường được sử dụng là các phụ phẩm trong sản xuất bia và nông nghiệp như các loại hạt ngũ cốc hoặc lõi ngô Quá trình lên men tránh tạo cồn nhưng nấm men vẫn tạo ra các hợp chất tạo hương vị cho bia Tuy nhiên, phương pháp này gặp nhiu kh漃Ā khăn trong việc kiểm soát, khả năng nhiễm khuẩn cao và c漃Ā chi ph椃Ā đầu tư hệ thống thiết bị lớn 11 Downloaded by MON HOANG (monmon3@gmail.com) lOMoARcPSD|39222806 5.2 Phương pháp vật lý Sản xuất bia không cồn theo phương pháp vật lý c漃Ā mục tiêu là loại bỏ etanol khỏi bia sau quá trình lên men mà không làm mất các hợp chất khác tạo hương vị đặc trưng cho sản phẩm  Phương pháp làm bay hơi etanol dưới tác dụng của nhiệt độ Theo phương pháp này, bia sau khi lên men được chưng cất phân đoạn để loại cồn khỏi bia Nguyên tắc của phương pháp dựa trên sự khác nhau v nhiệt độ sôi của các thành phần trong bia Nhiệt độ sôi của etanol thấp hơn nhiệt độ sôi của nước Ứng dụng điu này, quá trình chưng cất được thực hiện đến khi thu được hàm lượng etanol trong bia theo mong muốn Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này là đồng thời với rượu, một số hợp chất dễ bay hơi c漃Ā nhiệt độ sôi tương tự như etanol cũng bị loại bỏ, chẳng hạn như carbon dioxide Hơn nữa, chưng cất ở nhiệt độ cao sẽ ảnh hưởng nhiu đến hương vị bia Để giảm thiểu việc biến t椃Ānh vì nhiệt, c漃Ā thể áp dụng phương pháp chưng cất chân không Môi trường chân không giúp làm giảm nhiệt độ sôi của alcohol, đồng thời các chất tạo hương vị bia dễ bay hơi khác (như acid đắng trong hoa bia) cũng 椃Āt bị ảnh hưởng hơn  Tách cồn trong bia bằng kỹ thuật màng lọc Kỹ thuật màng lọc thường được áp dụng trong sản xuất bia bao gồm lọc thẩm tách, thẩm thấu ngược Phương pháp lọc thẩm tách loại cồn khỏi bia bằng một màng lọc Bia được đi qua lưới lọc với các lỗ nhỏ đến mức chỉ c漃Ā alcohol, nước và một số acid bay hơi mới c漃Ā thể đi qua Ưu điểm ch椃Ānh của lọc thẩm tách là khả năng loại bỏ cồn tốt Tuy nhiên, nhược điểm lớn nhất là làm mất một số hợp chất tạo màu sắc, mùi vị và hương thơm của bia Kỹ thuật màng lọc khả thi hơn trong sản xuất bia không cồn là thẩm thấu ngược Phương pháp dựa trên cơ sở tạo ra áp suất vận chuyển lớn hơn áp suất thẩm thấu giữa hai dung dịch ở hai ph椃Āa của màng bán thấm Thẩm thấu ngược c漃Ā thể loại bỏ cồn ra khỏi bia mà vẫn giữ được các thành phần tạo hương vị cho bia Hơn nữa, các thành phần ch椃Ānh trong bia không bị biến t椃Ānh vì nhiệt nên hương vị của bia cũng được giữ lại một cách nguyên vẹn nhất 5.3 Các phương pháp khác  Phương pháp sử dụng kh椃Ā để đuổi cồn Trong phương pháp này, cồn được loại bỏ ra khỏi bia c漃Ā cồn bằng việc sử dụng một loại kh椃Ā để đuổi cồn, sự tổn thất các chất mùi vị trong bia được bổ sung lại bằng các chất làm tăng mùi vị C漃Ā thể dùng không kh椃Ā, CO2 và những kh椃Ā trơ để đuổi cồn ở 12 Downloaded by MON HOANG (monmon3@gmail.com) lOMoARcPSD|39222806 nhiệt độ từ 15÷50°C, làm lạnh xuống nhiệt độ bảo quản, rồi sau đ漃Ā thêm nước bão hòa CO2 và bão hòa lại CO2 Sau 3-4 ngày bia được lọc và chiết chai  Tách cồn bằng chất hấp thu Phương pháp này cho bia tiếp xúc với chất hấp thu thể rắn dùng để tách cồn ra khỏi bia, c漃Ā cấu tạo từ zeolite kỵ nước, trong đ漃Ā tỷ lệ các phân tử Si, Al không nhỏ hơn 12  Pha loãng Pha loãng bao gồm việc thêm nước vào bia c漃Ā pha chì thành phẩm, làm giảm nồng độ cồn bằng cách pha loãng với nước Lượng nước thêm vào sẽ phụ thuộc vào lượng cồn c漃Ā trong nước pha ban đầu, nhưng thông thường là khoảng 10% Điu này c漃Ā thể được thực hiện trước hoặc sau khi quá trình lên men diễn ra Phần 6: QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA KHÔNG CỒN Bia không cồn được sản xuất theo quy trình giống bia bình thường, tức là vẫn được lên men và làm từ lúa đại mạch, gạo, hoa bia… chỉ thêm một khâu khử cồn bằng cách chưng ở nhiệt độ thấp để cồn bay hơi Đây là sản phẩm dành cho người lái xe, chơi thể thao, phụ nữ… 6.1 Làm sạch - Kiểm tra: Nguyên liệu cần đạt các chỉ tiêu v chất lượng cảm quan, h漃Āa lý mới được đưa vào sản xuất - Làm sạch: Tách các tạp chất như sỏi, kim loại, rác….ra khỏi nguyên liệu nhằm tránh các ảnh hưởng bất lợi cho quá trình sản xuất và chất lượng sản phẩm - Tách kim loại: dùng thiết bị với vòng nam châm vĩnh cửu đ tách Kim loại đi vào trong hệ thống dây chuyn sẽ làm hỏng thiết bị - Tách rác, bụi tấm: dùng sàng rung với 2 lưới sàng để tách Rác, bụi làm ảnh hưởng đến thiết bị, quá trình vận hành và chất lượng sản phẩm - Tách đá: dùng sàng rung với buồng hút chân không tách sạn, sỏi ra khỏi nguyên liệu Sỏi, sạn làm ảnh hưởng đến thiết bị và chất lượng sản phẩm - Tách bụi: dùng hệ thống quạt hút, xả và gom bụi bẩn Bụi gây ảnh hưởng đến quá trình vận hành, c漃Ā thể gây nổ 13 Downloaded by MON HOANG (monmon3@gmail.com) lOMoARcPSD|39222806 6.2 Nghin malt - Mục đ椃Āch: Đập nhỏ hạt nguyên liệu thành nhiu mảnh để tăng diện t椃Āch tiếp xúc giữa nguyên liệu với nước, làm cho nước xâm nhập vào nội nhũ nhanh hơn, thúc đẩy quá trình thủy phân nhanh ch漃Āng và triệt để - Yêu cầu: Giữ thành phần vỏ hạt càng nguyên vẹn càng tốt để tránh làm giảm chất lượng bia, nỗi nhũ c漃Ā độ mịn cao Cách tiến hành: Nguyên liệu được đưa vào máy nghin qua phễu nạp liệu Gạo được nghin nát nhờ vào lực va đập của búa vào thành trong của máy nghin và do sự cọ xát của các hạt với nhau Gạo sau khi nghin đạt k椃Āch thước yêu cầu sẽ được chuyển qua xilo nhờ gàu tải, những hạt chưa đạt yêu cầu sẽ được tiếp tục nghin cho đến khi cho k椃Āch thước đủ nhỏ và được đưa ra ngoài Gạo sau khi nghin được đưa qua thiết bị chứa tạm thời và bổ sung nước, trước khi chuyển sang nồi nấu với tỉ lệ (gạo : nước = 1:5) 6.3 Quy trình nấu - Mục đ椃Āch: Nhằm chuyển h漃Āa, tr椃Āch ly các nguyên liệu: malt, gạo, đường, hoa houblon vào nước để thu nhận được sản phẩm cuối cùng của quá trình nấu là dịch đường huoblon h漃Āa c漃Ā nhiệt độ ~ 100C, c漃Ā mùi, vị đặc trưng của các loại nguyên liệu trên - Sơ đồ quá trình nấu bia: 6.4 Lọc - Mục đ椃Āch: Tách bã malt ra để thu được dịch đường - Yêu cầu: Dịch lọc trong, hiệu suất thu hồi cao, lượng đường còn s漃Āt lại < 1,5 Bx 14 Downloaded by MON HOANG (monmon3@gmail.com) lOMoARcPSD|39222806 6.5 Houblon h漃Āa - Trong Houblon c漃Ā chứa polyphenol c漃Ā khả năng làm keo tụ các protein không tan trong dịch đường tạo kết tủa - Tăng khả năng tạo bọt và giữ bọt - T椃Ānh kháng khuẩn - Hòa tan các chất đắng, chất thơm và dịch đường làm cho bia c漃Ā vị đắng và mùi thơm đặc trưng - Polyphenol, chất đắng, các hợp chất là những hợp chất tạo sức căn b mặt c漃Ā hoạt t椃Ānh cao, nhờ vậy mà CO2 được giữ bn hơn trong bia thành phẩm 6.6 Lắng và làm lạnh - Dịch đường sau khi kết thúc quá trình hounlon h漃Āa c漃Ā nhiệt độ cao và một lượng cặn rất lớn Nhiệt độ cao làm nấm men không hoạt động được, cặn làm cản trở quá trình hoạt động của nấm men Ch椃Ānh vì vậy, cần làm lắng cặn, lọc và làm lạnh - Cách tiến hành: Dịch đường còn n漃Āng được bơm vào bồn khuấy lắng Tại bồn này các chất cặn bã còn lại từ công đoạn trước trong dịch đường sẽ lắng xuống, sau đ漃Ā dịch đường được bơm qua máy làm lạnh nhanh, nhiệt độ sau làm lạnh là 8-10o C 6.7 Lên men 6.7.1 Lên men ch椃Ānh - Là quá trình chuyển h漃Āa các chất đường và destrin thấp phân tử trong dịch lên men thành C2H5OH, CO2 và một số chất hữu cơ khác nhờ tác dụng của nấm men C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + Q - Các sản phẩm phụ (các este, acid hữucơ, rượu bậc cao, aldehyde, glycerin ) đi vào thành phần hòa tan của dịch lên men Một số thành phần hòa tan đã bị kết tủa và lắng dần xuống cùng với sinh khối của nấm men Sau khi cấy giống vào nước nha ta bắt đầu t椃Ānh thời gian lên men C漃Ā thể chia quá trình lên men làm 4 giai đoạn :  Giai đoạn 1 (khoảng 2 ngày đầu): nấm men nẩy chồi, phát triển mạnh dần và sinh khối đạt cực đại ở cuối ngày thứ hai.Ž  Giai đoạn 2 (2 ngày kế tiếp): sự lên men chuyển từ kiểu lên men hiếu kh椃Ā (để tăng sinh khối nấm men) sang lên men kỵ kh椃Ā (để tạo CO2 và ethanol)  Giai đoạn 3 (2 ÷3 ngày tiếp theo): thời kỳ lên men mạnh nhất  Giai đoạn 4 (1 ÷2 ngày cuối cùng): cường độ lên men yếu dần, sinh khối nấm men tăng cùng với các thành phần keo tụ của protein, tanin, nhựa đắng hoa houblon, lắng dần xuống đáy thùng lên men 6.7.2 Lên men phu Mục đ椃Āch: Tiếp tục lên men phần chất khô còn s漃Āt lại sau khi lên men ch椃Ānh, bão hòa CO2 và tăng cường mùi vị cho bia 15 Downloaded by MON HOANG (monmon3@gmail.com) lOMoARcPSD|39222806 6.8 唃ऀ ch椃Ān Mục đ椃Āch: 퐃ऀn định chất lượng bia: Giai đoạn này diễn ra trong các bồn ủ và trong môi trường từ 0-2oC, kéo dài từ 6-8 tuần 6.9 Lọc bia Trong quá trình lên men phụ, bia đã được làm trong một cách tự nhiên nhưng chưa đạt được đến mức độ cần thiết Màu đục của bia là do sự hiện diện của nấm men, các hạt phân tán cơ học của các hạt keo, các phức chất protein – polyphenol, của nhựa đắng và của nhiu loại hạt li ti khác Tất cả các cấu tử này sẽ làm giảm độ bn của bia nếu chúng cứ tồn tại trong đ漃Ā Vì vậy muốn làm tăng độ bn của bia, với mục đ椃Āch là tăng thời gian bảo quản khi chúng lưu hành trên thị trường, cần phải loại bỏ tất cả những cấu tử gây đục cho bia 6.10 Tách cồn Sơ đồ quy trình tách cồn: Chú th椃Āch: 1 Bia đi vào 2 thiết bị trao đổi nhiệt kiểu tấm 3 Thiết bị tách hương 4 Thiết bị chưng chân không tách cồn 5 Thiết bị phối trộn hương 6 Thiết bị ngưng tụ Bia c漃Ā cồn sau khi lọc được bơm qua thiết bị trao đổi nhiệt lên khoảng 45℃ và đi vào ph椃Āa trên của tháp tách kh椃Ā CO2 dưới áp suất khoảng 90 – 110 mbar Tại tháp tách kh椃Ā CO2 bia c漃Ā cồn chảy xuống đáy, trong khi đ漃Ā, kh椃Ā CO2 và một số cấu tử hương trong 16 Downloaded by MON HOANG (monmon3@gmail.com) lOMoARcPSD|39222806 bia thoát ra ở ph椃Āa trên đỉnh, đi đến thiết bị tách CO2 lần 2 Tại thiết bị tách CO2 lần 2 ở khoang dưới cùng dùng nước c漃Ā nhiệt dộ 2℃ để thu hồi các cấu tử hương, kh椃Ā CO2 được thoát ra ph椃Āa trên đỉnh, ở khoang trên của thiết bị được thiết kế c漃Ā lớp đệm nhằm giữ lại một số cấu tử chất thơm chưa được nước bài kh椃Ā 2℃ giữ lại ở khoang dưới Hỗn hợp nước và các cấu tử chất thơm được tuần hoàn và ngưng tụ qua thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm bản Lưu lượng chất thơm thu hồi đi phối trộn vào bia không cồn được điu chỉnh bằng van điu khiển tuyến t椃Ānh với báo mức liên tục trong tháp tách lần 2 Bia c漃Ā cồn sau khi tách CO2 được chuyển đến tháp chưng với điu kiện áp suất chân không, phần lớn cồn trong bia được tách ra, cồn thoát ra trên đỉnh tháp được ngưng tụ bằng thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm bản Lượng cồn lấy ra được điu chỉnh bằng van ℃ điu khiển kh椃Ā nén tuyến t椃Ānh Bia sau khi khử cồn được làm lạnh xuống 2 rồi vào thiết bị phối trộn hương cho bia sau đ漃Ā đưa vào tank chứa bia thành phẩm 6.11 Bão hòa CO2 - Mục đ椃Āch: Đảm bảo hàm lượng CO2cần thiết, chống oxy h漃Āa, chống kết lắng, tăng thời gian bảo quản, ổn định các thành phần trong bia nhằm tăng chất lượng cảm quan của sản phẩm - Tiến hành: Bơm một lượng CO2 vào trước để đẩy hết không kh椃Ā c漃Ā trong thùng ra ngoài, tránh không để bị oxy h漃Āa do tiếp xúc với oxy Sau đ漃Ā, bơm bia đã lọc vào thùng từ dưới lên Khi đã bơm hết bia, tiến hành bảo hòa CO2 cho tới khi hàm lượng CO2 trong bia đạt yêu cầu Nhiệt độ lúc này khoảng 1 - 2℃ nhằm tăng khả năng hòa tan CO2 của bia 6.12 Chiết chai - Mục đ椃Āch: Bia sau khi lọc xong được đưa sang khu chiết để chiết chai thành phẩm nhằm tạo điu kiện thuận lợi cho quá trình lưu thông, phân phối và sử dụng - Tiến hành:  Bia sau khi ổn định được chiết vào chai Chai đưa vào chiết phải sạch, nguyên vẹn và đúng k椃Āch thước Trước khi chiết, chai được đưa vào máy rửa chai để rửa và sát trùng kỹ bằng nước n漃Āng và dung dịch NaOH  Chai sạch sau khi rửa được băng tải đưa đến máy chiết lần lượt từng chai thông qua etoan dẫn, mỗi chai được gắn với mỗi vòi chiết bằng cơ cấu nâng hạ Thiết bị chiết gồm vòi chiết và một bầu chiết  Đầu tiên chai được hút chân không lần 1 để loại không kh椃Ā trong chai, sau đ漃Ā nạp CO2 lần 1 để đẩy không kh椃Ā còn dư trong chai ra ngoài, tiếp tục hút chân không lần 2 để làm sạch chai Sau đ漃Ā nạp CO2 lần 2 để tạo áp suất cân bằng với áp suất trong bầu chiết Bia từ trên bầu chiết chảy xuống chai, CO2 trong chai theo vòi chiết thoát lên trên Khi mức bia ngập vòi chiết, theo nguyên tắc bình thông nhau, kh椃Ā CO2 không thoát nữa, quá trình chiết bia dừng lại Chai bia được hạ xuống đưa qua bộ phận đ漃Āng nắp chai tự động  Chai bia trước khi ra khỏi thiết bị chiết chai sẽ được phun nước làm sạch bên ngoài rồiồ đi đêến vị trí kiểm tra mức bia 17 Downloaded by MON HOANG (monmon3@gmail.com) lOMoARcPSD|39222806 6.13 Thanh trùng - Mục đ椃Āch: Nhằm tiêu diệt vi sinh vật, tế bào nấm men, ức chế enzyme, làm tăng độ bn sinh học cho bia, tăng khả năng bảo quản bia - Tiến hành:  Bia sau khi chiết và đ漃Āng nắp xong được băng tải đưa vào thiết bị thanh trùng Trên đường đi c漃Ā bố tr椃Ā hệ thống soi chai tự động để loại bỏ chai c漃Ā mức bia không đạt Bia sau khi kiểm tra xong vào thiết bị thanh trùng  Việc thực hiện thanh trùng được thực hiện bằng cách phun trực tiếp nước lên chai nhờ hệ thống phun Sau khi ra khỏi máy thanh trùng (khoảng 55 phút), bia sẽ được băng tải chuyển đến máy dán nhãn, in ngày sản xuất và thời hạn sử dụng 6.14 Hoàn thiện sản phẩm Bia sau khi thanh trùng được băng tải vận chuyển đến máy dán nhãn để trang tr椃Ā cho chai bia, in những thông tin cần thiết lên chai (tên bia, ngày sản xuất, hạn sử dụng…) Sau đ漃Ā chai được máy gắp chai tự động đặt vào két rồi được vận chuyển vào kho 18 Downloaded by MON HOANG (monmon3@gmail.com) lOMoARcPSD|39222806 KẾT LUẬN Công nghệ sản xuất bia không cồn đã mở ra một lĩnh vực mới và hứa hẹn mang lại nhiu lợi 椃Āch cho người tiêu dùng Việc loại bỏ cồn khỏi bia không chỉ tạo ra một sản phẩm an toàn cho những người không muốn hoặc không thể tiêu thụ cồn, mà còn mang lại sự đa dạng hương vị và lựa chọn cho thị trường bia Với sự gia tăng của xu hướng sống khỏe mạnh và quan tâm đến sức khỏe, thị trường bia không cồn c漃Ā tim năng phát triển mạnh mẽ Công nghệ này đang thu hút sự quan tâm và đầu tư từ các nhà sản xuất bia, và chúng ta c漃Ā thể mong đợi thêm nhiu sản phẩm mới và sáng tạo trong tương lai Tuy nhiên, cần lưu ý rằng công nghệ sản xuất bia không cồn cũng đặt ra một số thách thức Quá trình loại bỏ cồn c漃Ā thể ảnh hưởng đến hương vị và chất lượng của sản phẩm cuối cùng Do đ漃Ā, nhà sản xuất cần nghiên cứu và phát triển các phương pháp hiệu quả để duy trì chất lượng và hương vị tốt trong bia không cồn Trên tổng thể, công nghệ sản xuất bia không cồn đang tiếp tục phát triển và đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thị trường Việc tạo ra những sản phẩm không cồn hấp dẫn và chất lượng sẽ tiếp tục mang lại lợi 椃Āch cho người tiêu dùng và là một phần quan trọng của ngành công nghiệp bia hiện đại 19 Downloaded by MON HOANG (monmon3@gmail.com) lOMoARcPSD|39222806 TÀI LIỆU THAM KHẢO Quyen so 1_Tai lieu Nha nau Quynh_Xuan_Hai Quyen so 6_Tai lieu Chiet lon_HHP_Quynh_Hai_M.Anh Công Nghệ Sản Xuất Malt Và Bia - Pgs.Ts.Hoàng Đình Hòa Bart, V 2001 Low alcohol or alcohol free beer and method for producing it European patent application, EP 2 385 100 A1 Driondziak K., Fed, P 1989 Method for the production of low-alcohol or alcohol-free beer United States patent, 4,814,188 Driondziak K., Fed, P 1989 Method for the production of alcohol-free beer United States patent, 4,882,177 Pfisterer EA., McCaig R., Fitzpatrick JJ., Graham RM Non-alcoholic beer 2004 United States patentUS 6,689,401 B1 Mateusz Jackowski, Anna Trusek (2018), Non-alcoholic beer production – an overview, Polish Journal of Chemical Technology 20 Downloaded by MON HOANG (monmon3@gmail.com)