Đồ Án tốt nghiệp Đại học công nghệ thực phẩm thiết kế nhà máy sản xuất bia với năng suất 17 triệu lít năm từ 100% malt

Nhờ những ưu điểm như vậy mà đối với nước ta bia đã trở thành loại đồ uống được ưa chuộng và ngành công nghệ sản xuất bia đã trở thành một trong số những ngành công nghiệp mũi nhọn tại V

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BIA VỚI NĂNG SUẤT 17 TRIỆU LÍT/ NĂM TỪ 100% MALT

Cán bộ hướng dẫn: TS Đỗ Thị Hạnh Sinh viên thực hiện: Trịnh Thị Mai

Mã số sinh viên: 2020602248

Lớp: 2020DHHTP01

Hà Nội tháng 9, 2024

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, em xin phép được gửi lời cảm ơn chân thành tới Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội và Khoa Công Nghệ Hóa nói riêng Đặc biệt là các thầy, cô bộ môn công nghệ thực phẩm đã tạo điều kiện cho em được học tập và nghiên cứu trong môi trường học tập khoa học, chỉ dạy và truyền đạt cho em những kiến thức cần thiết giúp em hoàn thành tốt môn đồ án tốt nghiệp này cũng như xây dựng cho em một nền tảng kiến thức chắc chắn là cơ sở để em có thể ứng dụng vào công việc thực tiễn

Với học phần “Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành công nghệ thực phẩm” em xin gửi lời cảm ơn tới cô TS Đỗ Thị Hạnh, cô là người đã trực tiếp hường dẫn và chỉ bảo em trong suốt thời gian thực hiện đồ án để em có thể hoàn thành học phần đúng thời hạn

Đề tài mà em được nhận trong học phần này là: “ Thiết kế nhà máy sản xuất bia hơi với năng suất 17 triệu lít/ năm từ 100% nguyên liệu malt” Do vẫn còn nhiều hạn chế trong việc tìm kiếm tài liệu, tìm hiểu về thiết bị máy móc nên bài báo cáo của em vẫn còn những thiếu sót Rất mong nhận được sự nhận xét đóng góp của thầy cô để em có thể hoàn thiện kiến thức hơn

Em xin chân thành cảm ơn !

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ii

DANH MỤC BẢNG BIỂU vii

DANH MỤC HÌNH ẢNH viii

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA 2

1.1 KHÁI QUÁT VỀ BIA 2

1.1.1 Giới thiệu về bia 2

1.1.3 Phân loại bia 3

1.1.4 Những lợi ích của bia với sức khỏe 6

1.1.5 Thành phần hóa học của bia 7

1.2 TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN NGÀNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA 8

1.2.1 Tình hình phát triển ngành công nghệ sản xuất bia trên thế giới 8

1.2.2 Tình hình phát triển ngành công nghệ sản xuất bia tại Việt Nam 9

CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA 11

2.1 LỰA CHỌN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA 11

2.2 THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA 12

2.2.1 Chọn nguyên liệu 12

2.2.2 Nghiền malt 22

2.2.3 Đường hóa 23

2.2.4 Lọc trong dịch đường 25

2.2.5 Nấu hoa 26

2.2.6 Lắng xoáy 29

2.2.7 Làm lạnh nhanh 30

2.2.8 Lên men 31

2.2.9 Lọc bia 37

2.2.10 Bão hòa CO2 37

2.2.11 Hoàn thiện sản phẩm 38

CHƯƠNG 3 TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 42

3.1 LÊN KẾ HOẠCH SẢN XUẤT 42

3.1.1 Thông số sản phẩm 42

3.1.2 Kế hoạch sản xuất 42

3.2 TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM 42

3.2.1 Tính lượng bia và lượng dịch đường qua các công đoạn 43

3.2.2 Tính lượng malt 44

3.2.3 Tính lượng bã 45

3.2.4 Tính lượng nước sử dụng trong quá trình đường hóa và rửa bã 45

3.2.5 Tính các nguyên liệu khác 46

3.2.6 Tính các sản phẩm phụ 47

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ 51

4.1 THIẾT BỊ TRONG KHU VỰC SƠ CHẾ 51

4.1.1 Cân malt 51

4.1.4 Máy nghiền malt 51

4.1.5 Thùng chứa bột malt 52

4.2 THIẾT BỊ TRONG KHU VỰC NẤU 52

4.2.1 Nồi đường hóa 52

4.2.2 Thùng lọc đáy bằng 54

4.2.3 Nồi nấu hoa 56

4.2.4 Thùng lắng sau khi nấu hoa 57

4.2.5 Máy làm lạnh nhanh và sục khí 58

4.2.6 Thùng chứa nước nóng 59

4.2.7 Hệ thống CIP 60

4.2.8 Bơm 60

4.3 THIẾT BỊ TRONG KHU VỰC LÊN MEN 61

4.3.1 Tank lên men 61

4.3.2 Thiết bị nhân men giống cấp II 63

4.3.3 Thiết bị nhân men giống cấp I 64

4.3.4 Thiết bị rửa sữa men kết lắng 66

4.3.5 Thiết bị bảo quản men sữa 67

4.3.6 Hệ thống CIP 68

4.4 THIẾT BỊ TRONG PHÂN XƯỞNG HOÀN THIỆN 68

4.4.1 Thiết bị lọc trong bia 68

4.4.2 Thùng tàng trữ và bão hòa CO2 69

4.4.3 Hệ thống chiết chai 70

4.4.4 Máy thanh trùng 71

4.4.5 Máy dán nhãn 71

4.4.6 Máy xếp két 72

4.4.7 Máy rửa két 72

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ XÂY DỰNG NHÀ MÁY 73

5.1 GIẢI PHÁP THIẾT KẾ TỔNG MẶT BẰNG NHÀ MÁY 73

5.2 THIẾT KẾ TỔNG MẶT BẰNG NHÀ MÁY 73

5.2.1 Vùng trước nhà máy 73

5.2.2 Vùng sản xuất 75

5.2.3 Vùng sau nhà máy 80

5.3 TÍNH TOÁN VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC THỒNG SỐ XÂY DỰNG 82

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN NĂNG LƯỢNG VÀ NƯỚC CHO NHÀ MÁY 84

6.1 TÍNH LƯỢNG HƠI 84

6.1.1 Lượng hơi cấp cho nồi đường hóa 84

6.1.2 Lượng hơi cấp cho quá trình đun hoa 87

6.1.3 Lượng hơi cấp cho thiết bị đun nước nóng 88

6.1.4 Lượng hơi cần cấp cho phân xưởng hoàn thiện 89

6.1.5 Chọn nồi hơi 89

6.1.6 Tính nhiên liệu cho nồi hơi 90

6.2 TÍNH LẠNH CHO NHÀ MÁY 90

6.2.1 Tính lạnh cho máy lạnh nhanh 90

6.2.2 Tính lạnh cho thiết bị lên men 91

6.2.3 Tính lạnh cho thiết bị nhân men 93

6.2.4 Tính lạnh cấp cho thùng chứa bia 95

6.2.5 Chọn máy lạnh 96

6.3 TÍNH NƯỚC CHO NHÀ MÁY 96

6.3.1 Lượng nước dùng trong phân xưởng nấu 96

6.3.2 Lượng nước dùng để làm lạnh nhanh dịch đường 96

6.3.3 Lượng nước dùng trong phân xưởng lên men 97

6.3.4 Lượng nước dùng cho phân xưởng hoàn thiện 97

6.3.5 Lượng nước dùng cho nồi hơi 97

6.3.6 Lượng nước cấp cho máy lạnh 97

6.3.7 Lượng nước dùng cho sinh hoạt và các công việc khác 98

6.4 TÍNH ĐIỆN TIÊU THỤ CHO NHÀ MÁY 98

6.4.1 Tính phụ tải chiếu sáng 98

6.4.2 Tính phụ tải sản xuất 100

6.4.3 Tính phụ tải tiêu thụ thực tế 100

6.4.4 Tính điện tiêu thụ hàng năm 101

6.4.5 Chọn máy biến áp 102

CHƯƠNG 7: TÍNH KINH TẾ NHÀ MÁY 103

7.1 TÍNH TOÁN CÁC VỐN ĐẦU TƯ 103

7.1.1 Vốn cố định 103

7.1.2 Các chi phí trong nhà máy 106

7.2 TÍNH DOANH THU CỦA NHÀ MÁY 108

CHƯƠNG 8: VỆ SINH AN TOÀN LAO ĐỘNG 110

8.1 VỆ SINH 110

8.1.1 Vệ sinh cá nhân 110

8.1.2 Vệ sinh thiết bị 110

8.1.3 Vệ sinh công nghiệp 111

8.2 AN TOÀN LAO ĐỘNG 111

8.2.1 Chống ồn và rung động 111

8.2.2 An toàn thiết bị chịu áp 111

8.2.3 An toàn điện trong sản xuất 111

8.2.4 An toàn phòng chống cháy nổ 112

KẾT LUẬN 113

TÀI LIỆU THAM KHẢO 114

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1 1:Bảng phân loại bia theo nồng độ cồn 3

Bảng 2 1: Bảng thành phần hóa học học của malt( tính theo % chất khô) 13

Bảng 2 2:Bảng các chỉ tiêu tổng hợp của malt vàng 15

Bảng 2 3:Bảng thành phần hóa học của hoa houblon 16

Bảng 2 4:Bảng một số loại axit thường dùng trong sản xuất bia 21

Bảng 2 5:Bảng chỉ tiêu yêu cầu chỉ tiêu hóa- lý của bia chai 40

Bảng 2 6:Chỉ tiêu vi sinh vật cho bia chai 41

Bảng 2 7:Giới hạn hàm lượng kim loại nặng 41

Bảng 3 1:Bảng kế hoạch sản xuất của nhà máy theo quý 42

Bảng 3 2:Tổn thất (tính theo%)trong từng quy trình sản xuất 43

Bảng 3 3:Bảng cân bằng sản phẩm bia chai 50

Bảng 5 1:Các phần được bố trí trong nhà sản xuất chính 76

Bảng 5 2:Các phần được bố trí trong nhà hoàn thiện sản phẩm 78

Bảng 5 3:Tổng hợp các hạng mục công trình 82

Bảng 6 1:Bảng công suất chiếu sáng của các công trình 99

Bảng 6 2:Công suất các thiết bị trong nhà máy 100

Bảng 7 1:Bảng chi phí đầu tư xây dựng công trình nhà máy 103

Bảng 7 2:Bảng chi phí đầu tư mua dây chuyền thiết bị 104

Bảng 7 3:Bảng chi phí đầu tư mua nhiên liệu 106

Bảng 7 4:Bảng chi phí đầu tư mua nguyên liệu 106

Bảng 7 5:Bảng phân công nhân lực của nhà máy 106

Bảng 7 6:Bảng dòng tiền dự án từ năm 1 đến năm 10 109

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1 1 Hình ảnh về bia 2

Hình 2 1.Hình ảnh malt đại mạch 12

Hình 2 2.Hình ảnh hoa houblon 16

Hình 2 3.Hình ảnh cấu tạo máy nghiền 3 đôi trục 23

Hình 2 4.Hình ảnh cấu tạo thiết bị đường hóa 24

Hình 2 5.Hình ảnh cấu tạo thiết bị lọc đáy bằng 26

Hình 2 6.Hình ảnh cấu tạo thiết bị nấu hoa 29

Hình 2 7.Hình ảnh cấu tạo thùng lắng xoáy Whirl pool 30

Hình 2 8.Hình ảnh cấu tạo tank lên men 36

Hình 2 9.Sơ đồ hoàn thiện sản phẩm bia chai 38

LỜI MỞ ĐẦU

“Bia” là một sản phẩm đồ uống lên men được nhiều người ưa thích, với độ cồn thấp, hương thơm đặc trưng, có nhiều bọt mịn, vị đắng dễ chịu của hoa houblon Bia có tác dụng giải khát, cung cấp một lượng lớn chất dinh dưỡng, kích thích tiêu hóa Hàm lượng các chất hoà tan trong Bia không nhiều chỉ khoảng 5 - 10% tuỳ theo loại Bia, nhưng hầu hết các chất hoà tan này khi vào trong cơ thể thì đều được cơ thể con người hấp thụ rất tốt và Bia cũng cung cấp nhiệt lượng tương đối lớn Ngoài ra Bia còn chứa một lượng nhỏ các chất kích thích, làm tăng cường sự tiêu hoá thức ăn của dạ dày Trong Bia cũng chứa nhiều loại Vitamin khác nhau (tuy hàm lượng các Vitamin này không nhiều) tiêu biểu như Vitamin

B1, Vitamin B2, Vitamin B6 và các Vitamin khác

Ở Việt Nam, bia xuất hiện chưa lâu lắm (chỉ khoảng 100 năm), ngành công nghiệp sản xuất bia vẫn còn rất nhiều tiềm năng phát triển Bởi vì nước ta là một nước thuộc vùng khí hậu nhiệt đới nên nhu cầu về nước giải khát rất cao Tuy nhiên, do nền kinh tế của nước ta đang phát triển, đời sống của người dân chưa cao cho nên việc lắp đặt những nhà máy có quy mô, có năng suất lớn ở các địa phương là một điều chưa được khả quan, trong khi đó việc xây dựng các cơ sở sản xuất Bia có quy mô vừa và nhỏ tại các địa phương là một việc rất cần thiết Bởi vì nó sẽ đáp ứng nhu cầu cấp thiết của bà con của nông dân Đồng thời sẽ hạn chế được việc nhập khẩu một số mặt hàng như Bia chai, Bia lon có giá thành cao vào thị trường Việt Nam Ngoài ra còn tạo ra công ăn việc làm giải quyết được rất nhiều lao động nông thôn

Từ những vấn đề nêu trên, em được nhận đề tài đồ án tốt nghiệp chuyên ngành công nghệ thực phẩm: “Thiết kế nhà máy sản xuất bia chai với năng suất

17 triệu lít/ năm từ 100% malt đại mạch” Đây là một bài toán thiết kế một nhà máy với năng suất trung bình, nếu được trang bị thiết bị hiện đại và tổ chức hợp

lí thì liệu có khả năng thích ứng linh hoạt với quy mô sản xuất tại các địa phương

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA

1.1 KHÁI QUÁT VỀ BIA

1.1.1 Giới thiệu về bia

Bia (bắt nguồn từ từ tiếng Pháp bière /bjɛʁ/) nói một cách tổng thể, bia là loại nước giải khát có truyền thống lâu đời, có giá trị dinh dưỡng cao và có nồng

độ cồn thấp, mùi vị thơm, ngon và bổ dưỡng Uống bia với một liều lượng thích hợp không những có lợi cho sức khoẻ, ăn cơm ngon, dễ tiêu hoá mà còn giảm sự mệt mỏi sau ngày làm việc mệt nhọc

Hình 1 1 Hình ảnh về bia

Khi bia được mang ra so với những loại nước giải khát khác, bia có chứa một lượng cồn thấp (3-8%), và nhờ có CO2 giữ được trong bia nên tạo được nhiều bọt khi rót, bọt là đặc tính ưu việt của bia Ngoài ra bia còn chứa một số chất bổ dưỡng Về mặt dinh dưỡng, một lít bia có chất lượng trung bình tương đương với

25 g thịt bò hoặc 150 g bánh mỳ loại một, hoặc tương đương với nhiệt lượng là

500 kcal Ngoài ra trong bia còn có vitamin B1, B2, nhiều vitamin PP và axit amin cần thiết cho cơ thể Nhờ những ưu điểm như vậy mà đối với nước ta bia đã trở thành loại đồ uống được ưa chuộng và ngành công nghệ sản xuất bia đã trở thành một trong số những ngành công nghiệp mũi nhọn tại Việt Nam

1.1.3 Phân loại bia

Thành phần sử dụng để sản xuất bia và công nghệ sản xuất bia sẽ có sự khác biệt tùy theo từng khu vực Chính vì vậy mỗi loại bia sẽ có nét đặc trưng riêng về hương vị, màu sắc, phương pháp lên men hay là công nghệ sản xuất

1.1.3.1 Phân loại bia theo nồng độ cồn

Bảng 1 1:Bảng phân loại bia theo nồng độ cồn

Bia cao độ, hảo hạng > 5.5 - 8.5

- Hàm lượng đạm có trong bia đen cao hơn

- Nếu để bia lạnh quá nhiệt độ 12oC, bia uống vẫn giữ được vị ngọt, trong khi bia vàng lại đắng

- Trong bia có chứa hợp chất flavonoids giúp ngăn ngừa tình trạng tiểu huyết cầu vón cục làm tắc nghẽn mạch máu dẫn đến những cơn đau tim Flavonoids còn có công dụng phòng tránh tình trạng cholesterol bị oxy hóa vốn

là căn bệnh gây ra xơ vữa động mạch, giúp thông suốt mạch máu và cải thiện huyết áp

c Bia đỏ

Sử dụng loại malt đặc biệt làm nước hèm nấu bia sẽ mang lại màu sắc đỏ hay màu hổ phách của loại bia đặc bia đặc biệt này Điều quan trọng là loại malt màu nâu nhạt hay malt rang kỹ sẽ mang lại sắc màu đo đỏ cũng như hương vị riêng của bia (khác với bia vàng họ chỉ sấy hay hong khô loại malt thông thường)

d Bia trắng

Bia trắng là loại bia làm từ lúa mì, được sản xuất chủ yếu tại Bỉ Bia mang tên trắng bởi các men lơ lửng và các protein của lúa mì làm bia trông mờ mờ sương khói hay có màu trắng khi bia được làm lạnh Bia trắng sẽ có chút hương hoa bia và sẽ có vị hơi chua bởi axit lactic

1.1.3.3 Phân loại bia theo phương thức lên men

a Bia sản xuất theo phương thức lên men nổi

Bia Ales

Ale là một loại bia được ủ bằng phương pháp lên men ấm, giúp tạo ra vị đậm kèm theo các hương vị trái cây Trong lịch sử, thuật ngữ này từng được đề cập đến một thức uống được ủ mà không có hoa bia Ale thường được lên men ở nhiệt độ từ 15 đến 24°C (60 và 75 ° F) Ở vùng nhiệt độ này, nấm men có thể tạo

ra một lượng đáng kể các este và các hương vị và mùi thơm thứ cấp Kết quả là ale được tạo ra như một hỗn hợp có hương vị trái cây nhờ các chất tương tự như

ở trong các trái cây chẳng hạn như cam chanh, táo, lê, dứa, chuối, mận, anh đào

Như với hầu hết các loại bia, Ale thường có một chất đắng để cân bằng mạch nha và đóng vai trò như một chất bảo quản Ale ban đầu được tạo ra vị đắng với gruit, một hỗn hợp các loại thảo mộc hoặc gia vị đun sôi trong hèm bia trước khi lên men Về sau, hoa bia đã được sử dụng để thay thế gruit làm tác nhân đắng

Các loại ale hiện đại như: Brown ale, Pale ale, Indian Pale Ale, Golden ale, Scotch ale, Cask ale

b Bia sản xuất theo phương thức lên men chìm

Bia Lager

Lager là là loại bia được tiêu thụ nhiều nhất trên thế giới Chúng có nguồn gốc từ vùng Trung Âu, có tên gọi này là từ lagern ("lưu trữ") trong tiếng Đức Men bia lager là loại lên men chìm, thông thường được lên men ở nhiệt độ 7-12

°C (45-55 °F) ("pha lên men"), và sau đó được lên men thứ cấp lâu ở 0-4 °C

(30-40 °F) ("pha lager hóa") Trong giai đoạn lên men thứ cấp, lager được làm trong

và chín Các điều kiện lạnh cũng kiềm chế việc sản xuất tự nhiên các este và các phụ phẩm khác, tạo ra hương vị "khô và lạnh hơn" của bia

Lagers bao gồm cái loại như: Pale lager, Vienna lager hoặc Vienna lagerdark Pale lager là phong cách bia được tiêu thụ rộng rãi và thương mại nhất Các thương hiệu nổi tiếng bao gồm Pilsner Urquell, Molson Canada, Miller, Stella Artois, Beck's, Brahma, Budweiser Budvar, Corona, Snow, Tsingtao, Singha, Kirin, Heineken, Carling, Foster's, Carlsberg, Birra Moretti và Tennents

1.1.3.4 Phân loại bia theo hương vị (bia hỗn hợp)

Bia hỗn hợp (bia lai) là loại bia sử dụng các nguyên liệu và công nghệ hiện đại thay vì (hoặc bổ sung cho) các khía cạnh truyền thống của sản xuất bia Bia hỗn hợp có thể là các thể loại sau:

- Bia hoa quả và bia rau cỏ: là hỗn hợp với một số loại phụ gia từ hoa quả hay rau cỏ có thể lên men trong quá trình lên men, tạo ra chất lượng hài hòa một cách rõ nét

- Bia thảo mộc và bia gia vị: bổ sung các chất chiết ra từ rễ, hạt, lá, hoa hay quả thảo mộc hoặc các loại cây gia vị thay vì (hoặc bổ sung cho) hoa bia

- Các loại bia tồn trữ trong các thùng gỗ là các loại bia truyền thống hay thực nghiệm được lưu trữ trong các thùng gỗ hoặc được tiếp xúc với gỗ (trong dạng các mảnh nhỏ, mẩu hay hạt) trong một khoảng thời gian (gỗ sồi là phổ biến nhất) Thông thường, thùng gỗ hay các miếng gỗ đầu tiên được xử lý bằng một số loại rượu mạnh hay các thức uống chứa cồn khác như: sử dụng rượu bourbon, scotch và sherry là phổ biến nhất

- Bia hun khói là bất kỳ loại bia nào mà mạch nha của nó đã được hun khói Thông thường các loại bia này có mùi và hương vị của khói Các ví dụ điển hình của kiểu bia truyền thống này là bia Rauchbiers ở Bamberg, Đức Tuy nhiên, nhiều nhà sản xuất bia ngoài nước Đức, chủ yếu là các nhà sản xuất bia thủ công ở Mỹ

họ cũng bổ sung mạch nha bia hun khói vào bia đen, ale Scotland và một loạt các kiểu bia khác

- Bia gừng: công thức nguyên bản để sản xuất bia gừng chỉ gồm có: gừng, đường, nước, có đưa thêm phụ gia dạng keo sền sệt và cứ thế cho lên men tự nhiên Phiên bản bia gừng ngày nay được nạp thêm khí CO2 và không chứa cồn

- Bia đặc biệt là cách gọi chung để chỉ các loại bia được sản xuất mà sử dụng các nguồn đường, hạt ngũ cốc và tinh bột có thể lên men không thông dụng

Ngoài ra, còn có các loại bia theo hàm lượng chất khoáng có trong nước hay phân loại theo sở thích của người tiêu dùng hay là từ những ý tưởng để sản xuất ra bia Bia trên thế giới rất đa dạng và phong phú Ở Việt Nam hiện nay chủ yếu đang sản xuất và tiêu thụ chủ yếu là loại bia truyền thống (bia vàng) và một

ít là bia đen

1.1.4 Những lợi ích của bia với sức khỏe

1.1.4.1 Tốt cho hệ tiêu hóa

Chất alcohol có trong bia vừa làm tăng việc hấp thụ các chất chống oxy hóa

vào máu, vừa ngăn cản việc nhiễm khuẩn H.pylori là nguyên nhân gây loét dạ dày

và ung thư dạ dày Chất acid lupulone từ hoa houblon ngăn cản sự phát triển của

vi khuẩn H.pylori Các chất xơ hòa tan thúc đẩy phân hủy polysaccharide tốt cho

hệ tiêu hóa và thúc đẩy sự hình thành dịch vị trong dạ dày

1.1.4.2 Giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch

Kết quả nghiên cứu tại Honolulu nơi có mức tiêu thụ cao thì kết quả cho thấy số người mắc bệnh tim mạch ít hơn so với những nơi khác Tương tự các nước Châu Âu tiêu thụ bia bình quân cao như Đức, Czech và xứ Wales đã cho kết luận rằng, số dân uống bia hằng ngày có tuổi thọ cao hơn 2 năm so với số dân ít uống bia thường xuyên

1.1.4.3 Giảm nguy cơ ung thư

Những năm gần đây, khoa học đã chú ý đến chất phytochemical có trong bia – đó là các avonoids có tác dụng chống ung thư, vì chúng có thể tương tác với các tế bào, kiểm soát sự phát triển và tiêu diệt tế bào ung thư ác tính Một số nghiên cứu đã chứng minh vai trò của xanthohumol trong bia như là một chất ngăn ngừa ung thư hữu hiệu

1.1.4.4 Tăng sức đề kháng và sức chịu đựng của xương

Một nghiên cứu của Richman and Waren thì những người uống bia chai(330ml) mỗi ngày sẽ có tỷ lệ ốm thấp hơn 15% so với những người thường xuyên không uống bia Những người uống 1 hoặc 2 chai mỗi ngày thì mật độ xương cao hơn Nếu uống điều độ thì tỷ lệ mắc bệnh loãng xương thấp hơn 38%

và giảm 20% nguy cơ gẫy xương so với những người không uống bia thường xuyên Nguyên nhân này là các thành phần có trong bia làm cơ thể hấp thụ canxi

và khoáng chất

1.1.4.5 Giảm nguy cơ mắc bệnh tiểu đường

Kết quả nghiên cứu trên 38000 người đàn ông trung niên uống bia đều đặn hàng ngày thì nguy cơ phát sinh bệnh tiểu đường tuýp 2 giảm đi 25%, giảm được nguy cơ phát triển sỏi thận đến 40% Lý do là alcohol trong bia làm tăng tính cảm nhận insulin giúp chống tiểu đường và nước trong bia hỗ trợ thận đào thải cặn bã lắng đọng thành sỏi

1.1.4.6 Giúp trí nhớ tốt hơn

Một nghiên cứu năm 2005 trên 1100 phụ nữ lớn tuổi cho thấy: uống bia đều

độ mỗi ngày sẽ hạ thấp nguy cơ gây suy giảm trí nhớ lên tới 20% so với người không uống

1.1.4.7 Tăng lượng cholesterol có lơi, giảm xơ vữa động mạch

Các nghiên cứu chỉ ra việc uống bia hằng ngayfsex làm tưng lượng cholesterol có lợi trong máu, làm giảm nguy cơ bệnh mạch vành Các chất cồn trong bia có lợi cho lưu thông máu, ngăn chặn sự hình thành các cục máu đông trong mạch máu

1.1.4.8 Giảm khả năng mắc bệnh Parkinson

Hiện nay nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng, uống bia hằng ngày điều độ sẽ làm giảm khả năng mắc bệnh Parkinson đối với những người ở độ tuổi ngoài 50

1.1.5 Thành phần hóa học của bia

1.1.5.1 Nước

Nước là thành phần chính của bia, hàm lượng rượu etylic, axit carbonic, một số sản phẩm phụ tạo ra từ quá trình lên men và các chất hòa tan không lên men còn lại trong bia chiếm 80-90%

1.1.5.2 Rượu etylic

Hàm lượng rượu etylic trong bia khác nhau tùy thuộc vào từng loại bia, trong khoảng 1 -8% V

Bia không rượu: < 1oR

Bia pha chế cùng nước quả: < 3oR

Bia hơi, tươi: 3.5 – 4.5 oR

Bia chai, lon: 4.5 -5.5 oR

Bia nâu, đen: 5.5 – 8.5 oR

1.1.5.3 Các sản phẩm phụ

a Glyxerin

Là một sản phẩm lên men, được hình thành và tồn tại trong dịch chiết, có

tỷ lệ 0.2 – 0.3% ở bia có tỷ trọng trung bình

b Hàm lượng axit carbonic

Hàm lượng CO2 trong bia khoảng 0,35÷0,5 % đối với bia non và có bia đã bão hòa có thể chứa đến 0,7% Khí CO2 là thành phần quan trọng của bia Bia được bão hòa đầy đủ CO2 sẽ có vị tươi mát và chất lượng sẽ tăng Ngoài việc tạo

vị cho bia, CO2 còn có tác dụng giải khát cho cơ thể

c Các chất chứa nitơ

Các chất chứa nitơ trong bia chiếm khoảng 8 -10% dịch chiết bao gồm 20÷30% là các chất cao phân tử, 40÷50% là chất có phân tử lượng trung bình (các albumoze, các pepton) và 20÷30% là chất có phân tử lượng nhỏ( các polipepit, các axit amin, nito amoniac)

d Các chất khoáng

Các chất khoáng trong bia chiếm 3 – 4% dịch chiết chủ yếu là các muối natri, kali, các muối của acid photphoric và SO2 Ngoài ra còn có một lượng nhỏ các chất khác

e Các vitamin

Các vitamin chủ yếu thuộc nhóm B: B12, B9, B6, PP, các chất chống oxy hóa, nguồn chất xơ làm giảm cholesterol và không chứa vitamin tan trong chất béo

f Chất đắng

Người ta thấy rằng 1 lít bia 12% chất chiết có 50 – 100 mg là chất đắng, trong đó hàm lượng isohumulon trung bình là 25 mg

1.2 TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN NGÀNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA

1.2.1 Tình hình phát triển ngành công nghệ sản xuất bia trên thế giới

Hiện nay trên thế giới có trên 25 nước sản xuất bia với sản lượng 100 tỷ lít/năm trong đó: Mỹ, Đức mỗi nước sản xuất trên dưới 10 tỷ lít/năm, Trung Quốc

7 tỷ lít/năm Lượng bia tiêu thụ tăng hầu hết ở khắp các vùng, ngoại trừ 4 vùng Địa Trung Hải, đẩy lượng tiêu thụ trên toàn thế giới tăng lên Nhưng lượng tăng đáng kể nhất là Trung Quốc, Thái Lan, Philipin với tốc độ tăng đến 11.2% Châu

Á là một trong những khu vực lượng bia đang tăng nhanh, các nhà nghiên cứu thị trường bia của thế giới nhận định rằng Châu Á đang dần giữ vị trí dẫn đầu về tiêu thụ bia trên thế giới

Trong khi sản xuất bia ở Châu Âu giảm thì ở Châu Á, trước kia nhiều nước

có mức tiêu thụ bia trên đầu người thấp, đến nay đã tăng bình quân 6.5% /năm Thái Lan có mức tăng bình quân cao nhất 26.5% /năm, tiếp đến là Philipin 22.2% /năm, Malaysia 21.7% /năm, Indonesia 17.7% /năm Thị trường bia Nhật Bản chiếm 66% thị trường bia khu vực với 30.9 tỷ USD Năm 1939, sản lượng bia ở Nhật là 30 triệu lít và mức tiêu thụ đầu người tương đương ở Việt Nam hiện nay, năm 1960 lượng bia vượt quá 100 triệu lít, đến năm 1991 mức tiêu thụ bình quân đầu người là 55.6 lít/người/ năm Lượng bia tiêu thụ trong năm 2004 đã đạt trên

6500 triệu lít

Công nghiệp bia Trung Quốc phát triển là nguyên nhân chủ yếu thúc đẩy

sự tăng trưởng của nghành công nghiệp bia Châu Á Từ 1980 tới 1990 sản lượng bia tăng từ 69,8 triệu lít lên 1230 triệu lít, tức tăng 17 lần Thời kì từ 1981 đến

1987, mức tăng trưởng trên 20% Đến năm 2004, tổng lượng bia tiêu thụ ở Trung Quốc là 28.640 triệu lit, xếp thứ hạng đầu tiên trên thế giới

1.2.2 Tình hình phát triển ngành công nghệ sản xuất bia tại Việt Nam

Nghành công nghiệp sản xuất bia Việt Nam có lịch sử hơn 100 năm Xưởng sản xuất bia đầu tiên đặt tên là xưởng sản xuất bia chợ Lớn, do một người Pháp tên là Victor Laruer mở năm 1875, là tiền thân của nhà máy bia Sài Gòn, nay là tổng công ty Bia-Rượu-Nước giải khát Sài Gòn Ở miền Bắc, vào năm 1889, một người Pháp tên là Hommel đã mở xưởng bia ở Đại Yên-Ngọc Hà, sau trở thành nhà máy bia Hà Nội, nay là tổng công ty Bia-Rượu-Nước giải khát Hà Nội được đưa vào Việt Nam từ năm 1890, người Pháp xây dựng nhà máy bia tại Hà Nội Trong quá trình hình thành và phát triển nghành sản xuất bia đã đạt mức tăng trưởng cao vào những năm của thời kì mở cửa Cùng với quá trình hội nhập, nghành sản xuất bia phát triên cả về qui mô và trình độ công 5 nghệ, trở thành một nghành công nghiệp có thế mạnh khi Việt Nam tham gia hội nhập WTO

Việc đầu tư xây dựng các nhà máy bia được triển khai mạnh mẽ từ năm

1990 trở lại đây Số các nhà máy bia là 469 nhà máy vào năm 1998 với qui mô khác nhau từ 100 nghìn lít/năm đến 100 triệu lít/năm Mức tiêu thụ bình quân đầu

người tăng lên nhanh chóng: từ mức dưới 10lít/người năm 1996 đã đạt mức 18lít/người năm 2006

Hiện nay do nhu cầu của thị trường, chỉ trong một thời gian ngắn, nghành sản xuất bia có những bước phát triển mạnh mẽ thông qua việc đầu tư và mở rộng các nhà máy bia đã có từ trước và xây dựng các nhà máy bia mới thuộc Trung ương và địa phương quản lí, các nhà máy liên doanh với các hãng nước ngoài Năm năm trở lại đây, do tác động của nhiều yếu tố như tốc độ tăng trưởng GDP, tốc độ tăng dân số, tốc độ đô thị hoá, tốc độ đầu tư…mà nghành công nghiệp Bia

đã phát triển với tốc độ tăng trưởng cao Chẳng hạn như năm 2003, sản lượng bia đạt 1290 triệu lít, tăng 20.7 % so với năm 2002, đạt 79% so với công suất thiết kế, tiêu thụ bình quân đầu người đạt 16 lít /năm, nộp ngân sách nhà nước khoảng

3650 tỷ đồ

Số lượng cơ sở sản xuất giảm xuống so với những năm cuối thập niên 1990, đến năm 2003 chỉ còn 326 cơ sở sản xuất so với 469 cơ sở tính từ năm 1998 Điều này là do yêu cầu về chất lượng bia, về mức độ vệ sinh an toàn thực phẩm ngày càng cao, đồng thời do sự xuất hiện của nhiều doanh nghiệp bia lớn có thiết bị hiện đại, công nghệ tiên tiến… nên có sự cạnh tranh gay gắt, nhiều cơ sơ sản xuất qui mô nhỏ, chất lượng thấp không đủ khả năng cạnh tranh đã phá sản hoặc chuyển sang sản xuất sản phẩm khác

Những thương hiệu bia tại Việt Nam đang dần chiếm ưu thế, đứng vững trên thị trường và có khả năng tiếp tục phát triển mạnh trong quá trình hội nhập,

đó là: Sài Gòn, Sài Gòn special, 333, Hà Nội, Halida, Heineken, Tiger…Lượng bia thuộc các thương hiệu này đạt 713.8 triệu lít chiếm 55,24 % thị phần tiêu thụ Các nhà máy bia có công suất trên 100 triệu lít đều có hệ thống thiết bị hiện đại, tiên tiến nhập khẩu từ các nước có nền công nghiệp bia phát triển như: Đức, Đan Mạch…Các nhà máy có công suất trên 20 triệu lít/ năm cho đến nay đã đầu tư chiều sâu, đổi mới thiết bị, tiếp thu trình độ công nghệ tiên tiến vào sản xuất

CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA

2.1 LỰA CHỌN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA

Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bia với 100% từ malt

2.2 THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA

2.2.1 Chọn nguyên liệu

Từ định nghĩa nêu trên, trong quá trình sản xuất bia cần sử dụng tới bốn loại nguyên liệu chính: malt đại mạch, hoa houblon, nước, nấm men Chất lượng của chúng sẽ ảnh hưởng tới chất lượng của bia thành phẩm Do đó, việc hiểu biết đầy đủ về đặc điểm, tính chất của nguyên liệu và vai trò của chúng trong quá trình sản xuất để lựa chọn nguyên liệu đạt tiêu chuẩn, nhằm tối ưu hóa hiệu suất cồng việc là một trong những công đoạn không thể thiếu trong quy trình công nghệ sản xuất bia

2.2.1.1 Malt đại mạch

Malt là tên gọi chung các loại hạt ngũ cốc đã nảy mầm (đại mạch, tiểu mạch, thóc nếp…) Malt đại mạch là sản phẩm được chế biến từ hạt đại mạch nảy mầm thu được sau khi trải qua các công đoạn: Làm sạch và phân loại - Ngâm nước - Nảy mầm - Sấy - Xử lí và tàng trữ

Hình 2 1.Hình ảnh malt đại mạch

a Vai trò của malt đại mạch

Hạt đại mạch là nguồn cung cấp tinh bột cho quá trình đường hoá, tạo đường cho sự lên men rượu về sau này Đồng thời trong qúa trình nảy mầm một lượng lớn enzyme được hình thành và tích tụ trong hạt đại mạch Các enzyme này

là tác nhân phân giải các hợp chất glucid, protein trong malt thành nguyên liệu mà nấm men có thể sử dụng để lên men

Malt dùng trong sản xuất bia với hai mục đích, vừa là tác nhân đường hoá vừa là nguyên liệu Trong sản xuất bia chủ yếu dùng malt đại mạch bởi vì đại mạch dễ điều khiển quá trình ươm mầm, cho tỉ lệ enzyme cân đối thích hợp cho sản xuất bia Đại mạch có lớp vỏ dai nên nghiền ít nát và tạo lớp trợ lọc rất xốp Đặc biệt Malt đại mạch có hương vị đặc trưng hơn các loại malt khác

Qua nhiều năm liền nghiên cứu họ đã thấy rằng: Bia sản xuất từ malt đại mạch có mùi vị và tính chất công nghệ hơn hẳn so với bia được sản xuất từ malt của các hạt hào thảo khác

b Thành phần hóa học của malt

Bảng 2 1: Bảng thành phần hóa học học của malt( tính theo % chất khô)

9 Hectoza và pentoza không hoà

tan

9

10 Một số chất màu, thơm, đắng 1.7

c Hệ thống enzyme trong malt

Hệ thống enzyme trong malt Các loại enzyme trong malt gồm: Hệ thống enzyme amylaza, hệ thống enzyme proteaze, hệ thống enzyme phosphataze Phần lớn chúng tập trung ở phôi mầm và một ít tập trung ở phần dưới của nội nhũ hoặc trong màng ngăn giữa vỏ trấu và nội nhũ

Hệ thống enzyme thuỷ phân tinh bột

Enzyme α – amylaza: cơ chất của nó là tinh bột và dextrin từ đó tạo ra sản phẩm là maltose và các dextrin mạch ngắn Enzyme này hoạt động tối ưu ở: nhiệt

độ 72 – 76oC, pH = 5.8 Trong quá trình nảy mầm hoạt tính của α – amylaza tự

do tăng lên 4-8 lần

Enzyme β – amylaza: Sự có mặt của enzyme này, tinh bột sẽ bị phân cắt thành đường maltoza Một ít Glucoza, dextrin phân tử thấp vì nó chỉ phân cắt liên kết 1-4 glucozit theo 2 gốc một từ đầu mạch của phân tử tinh bột (cả amyloza và amylopectin), không phân cắt liên kết 1-6 glucozit Enzyme này hoạt động Enzyme này hoạt động tối ưu ở nhiệt độ 62 – 65 0C, pH = 5.5 – 5.8 Trong quá trình nảy mầm hoạt tính của β – amylaza tự do tăng lên 4 – 8 lần

Enzyme amilophosphotaze: Hỗ trợ quá trình thuỷ phân tinh bột, chúng cắt các mối liên kết este của acidphosphoric trong phân tử amilopectin nhờ vậy mà tinh bột được hồ hoá dễ dàng hơn Enzyme amilophosphotaze hoạt động tối ưu ở: Nhiệt độ 700C, Ph = 5 Trong quá trình nẩy mầm hoạt tính của α – amylaza tự do tăng lên 18-21 lần

Hệ thống enzyme photphataza: gồm saccharophosphataza, phytaze, glyxerophosphataza, amilophosphataze…tham gia thúc đẩy và xúc tác cho các quá trình este hoá trong quá trình ươm mầm

Phytaze: phá mối liên kết este của phytin và giải phóng rượu inozit và acid phosphoric tự do, với: topt = 40 – 500C, pHopt = 5.0 – 5.5

Các enzyme khác trong nhóm này sẽ phá các mối liên kết ester tương ứng của các hợp chất hữu cơ có chứa phosphate và giải phóng ra acid phosphoric tự

do Trong quá trình nẩy mầm hoạt tính của α – amylaza tự do tăng lên 4-8 lần

c Tiêu chuẩn của malt dùng trong sản xuất bia

Bảng 2 2:Bảng các chỉ tiêu tổng hợp của malt vàng

trong vườn houblon

Hình 2 2.Hình ảnh hoa houblon

a Vai trò của hoa houblon

Các chất có giá trị của hoa Houblon đối với công nghệ bia

Các chất đắng: Chất đắng có vai trò rất lớn trong sản xuất bia Nó truyền cho bia vị đắng dịu và tăng cường sức căng bề mặt nên góp phần giữ bọt lâu tan

và nó có tính kháng khuẩn nên làm tăng độ bền sinh học cho bia Thành phần chất đắng của hoa gồm acid đắng và nhựa đắng

Tinh dầu: Tinh dầu của hoa Houblon hoà tan vào dịch đường, tồn tại trong bia và tạo cho bia có mùi thơm đặc trưng, nhẹ nhàng, dễ chịu Thành phần hoá học tinh dầu của hoa Houblon rất phức tạp, bao gồm trên 100 hợp chất khác nhau, phần lớn là các terpen, rượu, este, aldehit, axit Trong quá trình đun sôi hoa Houblon với dịch đường có tới 98% lượng tinh dầu bay ra ngoài theo hơi nước và chỉ còn lại 2% tồn tại trong bia Mặc dù còn lại ít nhưng lượng tinh dầu này quyết định hương thơm của bia

Tanin: Tanin của hoa Houblon là các polyphenol thuộc nhiều nhóm khác nhau như cumarin, flavalon, catechin Tanin của hoa Houblon dẽ hoà tan trong nước và trong dịch đường Do đó, trong quá trình Houblon hoá các tanin hoà tan vào dịch đường và dễ dàng kết hợp với protein cao phân tử tạo thành các hợp chất không hoà tan Nhờ đó mà loại trừ được các cấu tử protein khó biến tính và kết lắng ra khỏi dịch đường

b Thành phần hóa học của hoa houblon

Bảng 2 3:Bảng thành phần hóa học của hoa houblon

Hoa viên: chiếm 1/3 thị trường với nhiều dạng

- Hoa viên 45 (giàu axit): Từ 100kg hoa thu được 45kg sản phẩm giàu axit

α-Houblon Tách hạt lubulin ở nhiệt độ thâps (-20o C)  + cánh hoa  Nghiền và rây  Ép viên  Đóng gói

Loại 45 là loại bổ sung thêm các hạt lupulin (nơi chứa các chất đắng, tinh dầu hoa houblon)

- Hoa viên đắng loại viên 90: từ 100kg thu được 90kg sản phẩm

Houblon Sấy khô( 50o C, W 7-9%) Nghiền( bột 1-5 mm) Ép thành viên( thực hiện ở điều kiện chân không hay khí trơ)

Cao hoa

Là sản phẩm của quá trình hòa tan và trích ly các chất hữu ích (nhựa houblon và tinh dầu) tan ra khỏi hoa houblon nhờ sử dụng các dung môi thích hợp Thông thường hai loại dung môi được sử dụng phổ biến là CO2 lỏng và cồn etylic

d Tiêu chuẩn đối với các chế phẩm hoa houblon

Sử dụng hoa Houblon nguyên cánh có ưu điểm là bảo toàn được chất lương nhưng nhược điểm là khó bảo quản, chiếm nhiều thể tích và hiệu quả sử dụng không cao vì vậy người ta thường sử dụng hoa Houblon dưới hai dạng chính: Cao hoa và hoa viên

Tiêu chuẩn cao hoa sử dụng trong sản xuất bia: cao hoa có dạng keo, màu vàng hổ phách Mùi thơm đặc biệt, dễ bay hơi, dễ nhận mùi, vị đắng rõ rệt, hàm lượng anpha acid đắng: 30%

Tiêu chuẩn hoa viên sử dụng trong sản xuất bia: hoa viên có màu xanh lá

mạ, hơi vàng, mùi thơm đặc biệt, dễ bay hơi, dễ nhận mùi, vị đắng dịu Được đóng gói dạng: viên đùn, không vỡ vụn Loại 90 viên có hàm lượng a-acid đắng: 5%, Loại 45 viên có hàm lượng a-acid đắng: 8%

2.2.1.3 Nước

Nước là một trong những nguyên liệu chính dùng để sản xuất bia Thành phần và tính chất của nước ảnh hưởng trực tiếp đến toàn bộ quá trình và công nghệ cũng như chất lượng của thành phẩm Trong quá trình sản xuất bia cần một lượng nước rất lớn để ngâm đại mạch trong sản xuất malt, đường hóa, rửa men, rửa thiết bị, cung cấp cho lò hơi …Chất lượng của nước ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của bia Lượng nước dùng để trực tiếp nấu bia không những đòi hỏi

có đầy đủ các tiêu chuẩn nước uống mà còn phải có những yêu cầu riêng đáp ứng trong công nghệ sản xuất bia

a Sự ảnh hưởng của nước đến quy trình công nghệ sản xuất

Hàm lượng của các muối ở trong nước rất khác nhau, do đó khả năng tác động và ảnh hưởng của chúng đến tiến trình công nghệ cũng khác nhau, phụ thuộc vào hàm lượng các ion cụ thể có trong nước mà dẫn tới những ảnh hưởng sau:

Thay đổi pH của dịch cháo: nếu trong nước giàu các muối bicacbonat sẽ làm giảm độ chua định phân của dịch cháo khi chúng tác dụng với các muối photphat của malt Ngược lại, nếu trong nước giàu muối canxisunphat thì sẽ làm tăng độ chua định phân của dịch cháo

Phá vỡ sự cân bằng trong tiến trình lên men: nếu trong nước có chứa nhiều sắt sẽ rút ngắn chu kỳ sinh trưởng của nấm men và làm cho sự cân bằng trong tiến

trình lên men bị xáo trộn Nếu trong nước giàu nitric sẽ gây ức chế rất mạnh sự phát triển của nấm men

b Sự ảnh hưởng của nước đến chất lượng của bia

Sự ảnh hưởng của các muối có trong nước đến chất lượng của bia rất lớn nhưng cho đến nay họ vẫn chưa nghiên cứu hết vấn đề này Tùy thuộc vào từng loại muối mà làm cho bia có những mùi vị bất thường: Nếu trong nước chứa nhiều

SO42- thì chúng sẽ gây cho bia vị đắng khó chịu Nếu trong nước nhiều ion sắt sẽ làm cho bia có mùi vị lạ Muối NaCl với hàm lượng 200mg/l sẽ làm cho bia có vị hài hòa

c Tiêu chuẩn cho phép của nước sử dụng trong nấu bia

Lượng nước dùng để trực tiếp nấu bia không nhiều nhưng nó ảnh hưởng nhiều đến chất lượng của sản phẩm Do đó, nước nấu bia không những đòi hỏi có đầy đủ các tiêu chuẩn của nước uống mà cần phải có những yêu cầu riêng đáp ứng với công nghệ sản xuất bia: Độ cứng từ mềm đến trung bình, hàm lượng muối cacbonat không quá 50 mg/l, hàm lượng muối Mg2+ không quá 100 mg/l, hàm lượng muối clorua 75-150 mg/l, hàm lượng CaSO4 150-200 mg/l, hàm lượng NH3 và muối NO2 không có, hàm lượng Fe 2+ không quá 0.3 mg/l và vi sinh vật không quá 100 tế bào /ml

Trong quá trình sản xuất bia, cần phải lưu ý một vài điểm nhạy cảm khi nước tiếp xúc với dịch đường và nấm men bia:

Nước rửa bã cần phải điều chỉnh độ kiềm < 50 mg/l và độ pH = 6.5 để không chiết các chất không mong muốn từ bã pH của dịch đường trước khi nấu phải đạt 5.4 để thu được dịch đường sau khi nấu có pH= 5.2

Nước cọ rửa và rửa bã nấm men phải được tiệt trùng và loại bỏ mùi lạ Nước pha loãng bia (bia có nồng độ khô cao) cần phải có những đặc tính sau: hàm lượng O2 hòa tan < 0.05 mg/l, hàm lượng CO2 > hàm lượng CO2 trong bia cần pha loãng một chút, hàm lượng, thành phần khoáng tương đương với bia

và không có vi sinh vật và mùi lạ

2.2.1.4 Nấm men bia

Nấm men có khả năng chuyển hóa đường thành cồn etylic, khí cacbonic, nước, các sản phẩm khác tạo hương vị cho bia Nấm men sử dụng trong sản xuất bia có thể là nấm men nổi hoặc nấm men chìm

a Đặc điểm của các loại nấm men

Saccharomyces cerevisiae : Thuộc loại nấm men nổi, chúng phát triển và

thực hiện quá trình lên men bia được ở nhiệt độ tương đối cao từ 12-13℃ trở lên Trong quá trình lên men thì tế bào của chúng nổi lơ lửng trong dịch lên men và tập trung trên bề mặt dịch Nấm men nổi có thể tiếp xúc với nhiều cơ chất trong môi trường, tác động lên cơ chất ở mọi nơi nên quá trình lên men diễn ra nhanh Tuy nhiên, trong quá trình lên men phải sử dụng thêm phương pháp lọc để làm trong bia

Saccharomyces carlsbergensis Hansen : Đây là loại nấm men thực hiện quá

trình lên men chìm, phát triển tốt ở nhiệt độ 6-7℃ Trong quá trình phát triển tế bào của chúng kết dính vào nhau thành chùm rồi lắng xuống đáy thiết bị khi hạ nhiệt độ dịch lên men nên chúng rất dễ lấy ra khỏi thiết bị lên men để tái sinh men

sử dụng Kích thước của tế bào nấm men từ 6 - 9 mm, sinh sản dưới hình thức nảy chồi và phân cắt

Trong sản xuất bia hiện nay, cũng như yêu cầu về công nghệ sản xuất bia ngắn ngày Chủng nấm men nổi vẫn được áp dụng rộng rãi, vì các đặc tính của chúng dần dần được cải thiện như: lên men được nhiệt độ thấp, có khả năng kết lắng tốt, lên men nhanh các loại đường Chính vì vậy nhà máy thiết kế sử dụng

chủng nấm men saccharomyces cerevisiae

b Tiêu chuẩn của nấm men bia

Do yêu cầu về công nghệ cũng như sự phát triển của ngành công nghệ sinh

học chủng men bia nhà máy sử dụng là Saccharomyces cerevisiae Cần có các đặc

tính sau:

Độ thuần khiết sinh học: chủng men bia thuần khiết là những chủng được tách ra từ một tế bào, đảm bảo tính đồng nhất về mặt di truyền Việc sử dụng các chủng thuần khiết là tối thiểu bởi lẽ nó hạn chế sự thoái hóa giống trong quá trình sản xuất

Khả năng phát triển: theo quan điểm của các nhà sản xuất bia thì nấm men

ở pha loãng càng loãng càng tốt Các điều kiện thành phần dịch đường, độ thông khí, tỷ lệ nấm men cấy, nhiệt độ lên men cũng như đặc tính di truyền của nấm men sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình lên men

Khả năng lên men: năng lực lên men của một chủng nấm men bia phản ánh

số lượng hyđratcacbon mà nó có thể lên men được Tế bào nấm men phân giải nguồn hyđratcacbon trong môi trường để sinh tổng hợp các thành phần tế bào,

tăng sinh khối, đồng thời thực hiện các phản ứng chuyển hóa để tạo ra các sản phẩm của quá trình lên men

Khả năng kết lắng: kết lắng sớm hay muộn là đặc điểm di truyền của từng chủng nấm men mà đặc điểm đó có thể bị ảnh hưởng bởi những yếu tố bên ngoài như thành phần các chất trong dịch đường, hàm lượng ion Ca2+ Một số nhà nghiên cứu cho rằng thích hợp nhất cho quá trình lên men là loại nấm men có độ kết lắng vừa phải, 90% kết lắng còn 5 - 10% không kết lắng

2.2.1.5 Nguyên liệu phụ

Các hóa chất được sử dụng đảm bảo tiêu chuẩn đúng cho thực phẩm, phải

có nguồn gốc, xuất sứ rõ ràng

a Nhóm hóa chất rửa:

Dùng để trung hòa và vệ sinh, tẩy rửa (CIP)

Yêu cầu kỹ thuật: NaOH > 96%, NaCl < 1.5%, Fe2(CO)3 < 0.2%

b Axit

Bảng 2 4:Bảng một số loại axit thường dùng trong sản xuất bia

Tên axit Yêu cầu kỹ thuật Mục đích sử dụng

Điều chỉnh pH nước và xử lý men sữa

trình nấu và đường hóa HNO3 hoặc

HNO2

Vệ sinh, tẩy rửa và sát trùng

tẩy rửa

c Muối

Sử dụng muối tinh khiết CaCl2 bổ sung vào dịch đường hóa để bảo vệ enzyme khỏi tác động của nhiệt độ và điều chỉnh độ cứng của nước

Sử dụng muối Ca SO4 nhằm bổ dung vào nồi malt và nồi hoa để điều chỉnh nước

2.2.2.2 Cách tiến hành

Có 3 phương thức nghiền Malt: nghiền khô, nghiền ướt, nghiên ẩm Chọn phương thức nghiền Malt khô bởi vì đây là phương thức phổ biến, dễ tiến hành Quá trình nghiền phức tạp chỗ là hạt được nghiền càng nhỏ thì càng tạo điều kiện cho các enzyme phát huy hiệu lực, nhưng nếu nghiền quá nhỏ sẽ gây vị đắng, khó chịu cho bia (bởi hàm lượng tatin trong malt khá lớn) và làm giảm hiệu suất lọc

Yêu cầu về mức độ nghiền của hạt malt bia khác nhau: phần vỏ hạt cần càng nguyên vẹn càng tốt để tránh hoà tan chất đắng, chát của vỏ malt vào bia, phần nội nhũ cần nghiền không quá mịn, phần cuối mũ hạt nơi mà enzyme chưa xâm nhập đến nên tinh bột vẫn rất cứng, phải nghiền thật mịn

Malt sau khi được chọn lựa kỹ càng, đạt yêu cầu sẽ được mang đi nghiền Tiến hành bật máy nghiền, Malt sẽ được đổ vào khu vực tiếp nhận nguyên liệu của máy nghiền, nguyên liệu sẽ được đi qua các trục nghiền để nhằm mục đích giảm dần kích thước Khi đi qua máy nghiền nguyên liệu sẽ đạt độ mịn nhất định

2.2.2.3 Thiết bị

Hình 2 3.Hình ảnh cấu tạo máy nghiền 3 đôi trục

Cấu tạo bao gồm:

1 Cửa nạp Malt 7 Cặp trục thứ 3, nghiền tấm

2 Trục phân phối 8 Tấm thô chưa qua sàng 1

3 Đôi trục nghiền thô 9 Tấm thô chưa qua sàng 2

4 Sàng kép phân loại phía trên lỗ to 10 Phần vỏ trấu

5 Đôi trục nghiền thứ 2 11,12 Phần bột thô và tấm mịn

6 Sàng kép phía dưỡi lỗ bé hơn 13 Phần bột mịn

2.2.3.2 Cách tiến hành

Trước khi nghiền 15 phút thì tiến hành vệ sinh nồi đường hóa Đầu tiên cấp nước vào nồi đường hóa, nâng nhiệt độ nước lên 40o C Tiến hành bật cánh khuấy với tốc độ 35 vòng/ phút rồi đổ malt vào với tỷ lệ malt : nước = 1 : 4

Nâng nhiệt độ lên 50o C Ngâm malt ở nhiệt độ này khoảng 10 – 20 phút vì đây là nhiệt độ để enzyme proteaza hoạt động mạch nhất để thủy phân protein thành polypeptit, peptit, axit amin

Tiến hành cấp hơi gia nhiệt trong vòng 10 phút để hỗn hợp dịch đạt 63 – 65

oC, giữ khoảng 30 phút vì đây là nhiệt độ mà β-amylaza hoạt động mạnh nhất, chũng sẽ cắt đứt liên kết 1,4 – gluzit của tinh bột thành đường chủ yếu là đường maltoza và các dextrin bậc thấp, một ít đường glucoza

Cấp hơi gia nhiệt trong 10 phút để hỗn hợp dịch đạt 72 – 75 oC, giữ khoảng

30 phút đây là nhiệt độ thích hợp cho α- amylaza phân cắt các liên kết α-1,4- glucozit của tinh bột thành các dextrin phân tử thấp Nâng nhiệt tới 78oC nhằm mục đích hồ hóa tinh bột hoàn toàn để cho các liên kết gluxit dễ dàng bị phá vỡ,

ở nhiệt độ này thì toàn bộ các enzyme đã bị mất hoạt lực và bị biến tính, giảm độ nhớt

Để kết thúc quá trình đường hoá ta thử dịch cháo với iod, nếu thấy không chuyển sang màu xanh thì quá trình đường hoá được diễn ra hoàn toàn Khi nồi malt không còn tinh bột sót, tiếp tục nâng nhiệt độ khối dịch lên 76o C rồi bơm sang thùng lọc đáy bằng

2.2.3.3 Thiết bị

Hình 2 4.Hình ảnh cấu tạo thiết bị đường hóa

Thiết bị đường hoá là một thùng hình trụ làm bằng inox, có cánh khuấy, có

áo hơi cấp nhiệt cấp nhiệt bằng hơi nước bão hoà Nồi đường hoá còn có hệ thống các thiết bị phụ trợ như áp kế, nhiệt kế, pH mét , các đường ống nước nóng lạnh,

vệ sinh Áp suất hơi trên đường ống là khoảng 4 - 5 kg/cm còn trong áo hơi là khoảng 2- 3 kg/cm

2.2.4 Lọc trong dịch đường

2.2.4.1 Mục đích

Sau quá trình đường hóa, thành phần cơ học của cháo Malt bao gồm 2 hợp phần: pha rắn và pha lỏng Pha rắn bao gồm các cấu tử không hoà tan, còn pha lỏng bao gồm nước và các hợp chất thập phân tử được trích ly từ Malt, hoà tan vào trong đó Mục đích của viên lọc bã Malt là tách pha lỏng khỏi hỗn hợp để tiếp tục các bước tiếp theo của quy trình công nghệ sản xuất, còn pha rắn phải loại bỏ

b Giai đoạn thứ hai

Giai đoạn thứ hai là giai đoạn rửa bã: sau khi tách dịch ra khỏi bã, trong bã còn giữ lại một lượng các chất hòa tan đặc biệt là đường… Mục đích của quá trình rửa bả nhằm thu hồi dịch chiết này

Rửa bã được thực hiện bằng nước nóng (78 -80o C) và thường xuyên điều chỉnh nhiệt độ của nước rửa bã ở khoảng nhiệt độ này Việc rửa bã sẽ làm loãng dịch đường Để đạt được nồng độ dịch đường mong muốn sau quá trình, dịch đầu phải có hàm lượng chất chiết cao hơn của bia sản xuất 4 -6%

Qúa trình rửa bã cần được thực hiện cho đến khi thu đủ lượng dịch và nồng

độ dịch theo yêu cầu

2.2.4.3 Thiết bị

a Cấu tạo

Hình 2 5.Hình ảnh cấu tạo thiết bị lọc đáy bằng

9 Vị trí dao thấp khi cào bã

Thường chế tạo bằng thép không rỉm dạng hình trụ, đáy phẳng và nắp hình cầu, nắp được nối liền với ống thông hơi có van điều chỉnh và trên nắp có cửa để

có thể vệ sinh hoặc quan sát nồi khi cần thiết Cấu tạo gồm có hai bộ phận chính: đáy giả để tạo lớp lọc từ bã và hệ thống, lưỡi dao dể cào và đảo lớp bã lọc Thực chất là một thùng hình trụ có hai đáy: đáy thật và đáy giả Trên độ cao 10-15 mm

từ đáy, thùng lọc được lắp một đáy giả thứ hai Đáy giả bao gồm nhiều mảnh kim loại đục lỗ mắt sàng ghép lại Hình dạng của các mảnh ghép thông thường là hình

rẻ quạt Trên đáy giả có lỗ hở, đường kính từ 25-45 mm dùng để tháo bã malt ra ngoài

2.2.5 Nấu hoa

Qúa trình nấu dịch đường với hoa houblon hay còn gọi là houblon hóa

2.2.5.1 Mục đích

Trích ly chất đắng, tinh dầu thơm, polyphenol, các hợp chất chứa nitơ và các thành phần khác của hoa houblon vào dịch đường để tạo cho Bia sau này có hương vị đặc trưng

Làm gia tăng nồng độ, độ chát, độ màu, các VSV, men hoạt động còn sót cũng bị tiêu diệt, các polyphenol kết hợp với protit tạo thành các chất kết tủa lắng xuống nhờ đó mà thành phần sinh học của dịch được ổn định

Trích ly các chất để sau này tham gia vào quá trình tạo và giữ bọt cho Bia, định hình chất lượng sản phẩm

Thanh trùng dịch đường, tạo bọt, bảo quản bia tốt do có chất chống oxy hóa

và kháng khuẩn nên tốt cho sức khỏe

2.2.5.2 Các quá trình xảy ra

a Sự hòa tan các chất của hóa houblon vào dịch đường

Sự hòa tan các chất đắng của hoa houblon đã làm thay đổi mùi và vị của dịch đường Độ hòa tan của các acid đắng vào nước và dịch lên men không lớn Nhưng khi đun sôi các chất này bị đồng phân hóa và dễ hòa tan hơn vào dung dịch Tinh dầu của hoa houblon phần lớn bị bay hơi theo hơi nước khi đun sôi, trong dịch lên men chỉ còn lại 1 phần rất ít của tinh dầu và nó góp phần làm cho bia thơm

b Sự keo tụ và kết tủa protein

Sự có mặt của protein hòa tan trong dịch lên men có thể là nguyên nhân làm đục bia ở nhiều dạng khác nhau và làm giảm độ bền sinh học của bia Trong quá trình houblon hóa các protein đơn giản như albumin, globulin, sẽ bị biến tính và đông tụ Ngoài ra, trong quá trình đó còn tạo ra các liên kết protein - tanin

Các protein phức tạp và các sản phẩm thủy phân của chúng như albumose, pepton mang điện tích dương nên liên kết với tanin mang điện tích âm Quá trình keo tụ protein phụ thuộc vào pH, nồng độ dịch đường, thời gian

và cường độ đun sôi, sự có mặt của các tanin

Qua nghiên cứu người ta thấy rằng, pH tối thích để keo tụ protein là 5,2 Nồng độ dịch đường càng cao thì thời gian đun sôi càng kéo dài

c Các phản ứng melanoidin và sự caramen hóa

Khi đun sôi dịch đường ở nhiệt độ cao (105÷1070C) trong thời gian dài

đã xảy ra các phản ứng Maiard và caramen Lúc đó trong dịch đường sẽ tạo ra nhiều các sản phẩm khác nhau và góp phần ổn định thành phần của dịch đường, đồng thời có tác động tích cực đến việc định hình các sản phẩm sau này, đặc biệt là màu sắc

d Sự tăng độ màu và nồng độ của dịch đường

Quá trình houblon hóa đã làm tăng thêm màu sắc của dịch đường Cường

độ màu tăng là do các sản phẩm của phản ứng caramen, phản ứng melanoidin

và các chất màu của hoa houblon tạo nên Mức độ tăng màu của dịch đường phụ thuộc vào cường độ, thời gian đun sôi, phụ thuộc vào nồng độ và pH của dịch đường Dịch đường càng đặc khi đun sôi độ màu của nó tăng càng nhiều và pH càng cao thì màu của dịch đường càng đậm Khi đun sôi dịch đường với hoa houblon 1 phần nước bị bốc hơi do đó nồng độ của dịch đường tăng lên so với ban đầu

e Thanh trùng dịch đường

Do ở nhiệt độ cao, thời gian dài và có lượng chất sát trùng từ hoa houblon làm cho các enzyme và vi sinh vật nhiễm tạp vào dịch đường trong quá trình chế biến bị tiêu diệt gần như hoàn toàn Bảo đảm dịch đường vô trùng trước khi làm lạnh nhanh chuyển vào tank lên men bia

2.2.5.3 Cách tiến hành

Thiết bị đun hoa được vệ sinh sạch sẽ trước khi tiến hành nấu Dich từ thùng lọc hoặc thùng trung gian được bơm qua thiết bị trao đổi nhiệt để nâng nhiệt độ của dịch lọc lên khoảng 75oC, nhằm tiết kiệm hơi, sau đó được bơm sang nồi nấu hoa houblon Nâng dần nhiệt độ lên để dịch sôi mạnh Khi dịch sôi khoảng 5 phút, cho toàn bộ lượng cao hoa vào nồi Sau khi dịch sôi khoảng 30 phút thì cho ½ lượng hoa viên vào nồi

Trước khi kết thúc quá trình đun hoa 10 phút thì bổ sung nốt lượng hoa viên vào nồi Việc bổ sung hoa làm hai lần để tạo hương tốt hơn cho bia, bởi trong quá trình đun hoa lượng tinh dầu thơm sẽ tổn hao 80 – 90%

Kết thúc quá trình đun hoa: độ hòa tan 12o P, ph = 5.2 -5 4

Thời gian đun sôi: khoảng 90 phút

2.2.5.4 Thiết bị

Cấu tạo gồm:

1 Bộ gia nhiệt trung tâm 7 Ống thải nước ngưng

2.Qủa cầu vệ sinh 8 Bông thủy tinh cách nhiệt

3 Ống thải ẩm 9 Thân nồi

4 Đèn chiếu sáng 10 Cầu thang lên xuống

5 Cửa vệ sinh 11 Đầu đo

6 Vỏ bảo ôn 12 Chân thiết bị

13 Đường nước ngưng 14 Đường hơi cấp

2.2.6.2 Cách tiến hành

Dịch đường ra khỏi nồi hoa được bơm vào thùng lắng xoáy; theo phương tiếp tuyến với vận tốc 12-14 m/s, dưới tác dụng của lực ly tâm và trọng lực các

cặn lắng và bã hoa tách ra tập trung ở giữa thùng và lắng xuống đáy Dịch ra khỏi thùng có nhiệt độ khoảng 90 độ C được bơm ra thiết bị làm lạnh nhanh Cặn tập trung ở đáy thùng khi bơm hết dịch được xối nước xả bã ra ngoài

Thời gian lắng xoáy khoảng 30 phút

2.2.6.3 Thiết bị

Cấu tạo gồm:

1 Cửa quan sát 6 Thân thiết bị

2 Đèn 7 Đường nước cấp CIP

3 Ống thoát ẩm 8 Đường dịch vào

4 Qủa cầu vệ sinh 9 Đường dịch ra

5 Thiết bị vệ sinh xoay 10 Chân thiết bị

Hình 2 7.Hình ảnh cấu tạo thùng lắng xoáy Whirl pool

2.2.7 Làm lạnh nhanh

2.2.7.1 Mục đích

Quá trình làm lạnh nhanh nhằm mục đích hạ nhiệt độ của dịch đường tới nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men đồng thời hạn chế sự nhiễm tạp vi sinh vật làm ảnh hưởng tới lên men và chất lượng của bia thành phẩm

2.2.7.2 Cách tiến hành

Sau khi ra khỏi thùng lắng xoáy, dịch đường có nhiệt độ 90oC, được dẫn vào máy lạnh nhanh kiểu tấm bản Máy được cấu tạo bởi những tấm bản gấp sóng chế tạo từ thép hay hợp kim Cr-Ni Các tấm bản có hình chữ nhật, có bốn tai ở

bốn góc, trên mỗi tai có đục lỗ tròn Kết hợp xen kẽ giữa các tấm bản với các rãnh cao su tạo nên bốn mương dẫn phía trên, chảy thành màng ziczac trên bề mặt các tấm bảng trong khoảng trống giữa hai tấm bảng liền kề

Dịch đường chảy qua các khoảng trống cách nhau 1 khoảng trống xen kẽ bởi chất tải lạnh, cuối cùng ra khỏi máy ở mương dẫn dưới ngược phía

Nước lạnh 2oC trống được đi theo chiều ngược lại từ mương dẫn vào ở phía dưới qua các khoang trống mà dịch đường không đi qua rồi ra ở mương dẫn phia trên đối diện

Nước lạnh qua trao đổi nhiệt với dịch đường trở thành nước nóng 70 đến

80 độ C được thu hồi về thùng chứa nước nóng và phục vụ cho quá trình nấu

Nhiệt độ của dịch đường sau khi được làm lạnh khoảng 9oC

2.2.8 Lên men

2.2.8.1 Mục đích

Dưới tác động của các enzym có trong nấm men, đường chuyển thành rượu và CO2 cùng với một số chất khác góp phần tạo nên hương vị cho sản phẩm

Lên men chính: nhằm mục đích chuyển hóa các thành phần chất tan chủ yếu là các loại đường, dextrin thấp phân tử của dịch đường đã được houblon hóa thành rượu etylic, CO2, glyxerin và các rượu bậc cao khác, axit hữu cơ, este… dưới tác dụng của nấm men

Lên men phụ và tàng trữ bia: nhằm ổn định các thành phần của bia, tạo bọt, tạo các sản phẩm bậc cao mang hương vị đặc trưng hài hòa của bia, tăng độ bền keo và ức chế sự phát triển của vi sinh vật

2.2.8.2 Các quá trình xảy ra

Lên men bia là một quá trình phức tạp và dẫn tới nhiều biến đổi sâu sắc trong dịch đường Các quá trình cơ bản xảy ra trong quá trình lên men là:

a Quá trình sinh lý

Quá trình này được thể hiện bằng sự sinh sản của nấm men và nó chỉ xảy

ra trong thời kỳ đầu của quá trình lên men chính Lúc đó, trong dịch lên men xảy ra đồng thời sự sinh sản của nấm men và sự lên men Nhưng trong điều kiện lên men bình thường sự sinh sản của nấm men kết thúc rất sớm trước khi lên men chính xong

b Quá trình sinh hóa

Quá trình sinh hóa cơ bản trong lên men là sự chuyển các đường thành rượu và CO2 Phần lớn các chất chiết được trong dịch lên men là hyđratcacbon, trong đó chứa: fructose 1÷3%, glucose 3÷8%, saccarose 2÷6%, maltose

38÷50%, mantotriose 11÷19%, mantotetraose 2÷6%, destrin 14÷22% Như vậy phần lớn chất chiết (75%) là đường lên men được Phần không lên men được chủ yếu là destrin, protein và chất khoáng

Sự chuyển hóa đường thành rượu và CO2 xảy ra chủ yếu trong thời kỳ lên men chính, còn trong lên men phụ nó diễn ra chậm chạp với một hàm lượng đường nhỏ Ngoài rượu và CO2, trong quá trình lên men còn tạo ra nhiều sản phẩm phụ Những sản phẩm phụ này đều có vai trò quan trọng trong việc hình thành hương và vị của bia

Các sản phẩm phụ bao gồm:

Glyxerin: nó được hình thành chủ yếu trong quá trình lên men chính Lượng glyxerin trong quá trình lên men có thể tích tụ đến 3g/l Glyxerin là một cấu tử rất quý đối với bia vì nó làm "mềm" vị và làm tăng thêm độ đậm đà cho sản phẩm

Rượu bậc cao: lượng và thành phần các loại rượu bậc cao phụ thuộc vào nguồn gốc của cơ chất, loài và chủng nấm men được sử dụng và nhiệt độ của môi trường lên men Ở trong bia chứa các loại rượu bậc cao như: propylic, izopropylic, butylic, izobutylic, amylic, izoamylic và nhiều loại khác Khối lượng của chúng dao động trong một khoảng rộng 20÷95mg/l, nhưng thông

thường là khoảng 50÷60g/l Hàm lượng rượu bậc cao được tạo thành chủ yếu ở giai đoạn lên men chính, đặc biệt ở pha logaric (tham khảo môn học vi sinh thực phẩm) Ở các pha sau chúng được tạo thành ít hơn Sang giai đoạn lên men phụ thì có tăng nhưng không đáng kể, trong nhiều trường hợp người ta còn thấy hàm lượng của chúng giảm đi Từng loại rượu bậc cao đều tạo cho bia có hương vị riêng biệt Nhưng nhìn chung những hương vị đó không phải là đặc trưng cho bia

Do đó, các loại rượu bậc cao gây ảnh hưởng tiêu cực đến tính chất cảm quan của bia

Acid hữu cơ: đây là sản phẩm phụ thường trực của quá trình lên men rượu Trong lên men bia tạo thành các acid như: lactic và citric với hàm lượng 150÷200mg/l trong điều kiện lên men bình thường; acid susinic 60÷70mg/l; acid axetic 80÷100mg/l; acid formic đến 30mg/l và một số các acid khác