Đồ án công nghệ I
CHƯƠNG 1 GIỚI THIEU VE BIA CHUONG 2 : MALT DAI MACH
2.1 GIGI THIEU VE MALT DAI MACH
2.2 KI THUAT NAY MAM MALT DAI MACH
2.2.1 LAM SACH , PHAN LOAI VA BAO QUAN DAI MACH 2.2.2 SAN XUAT MALT DAI MACH
2.2.2.1 NGAM DAI MACH 2.2.2.2 UOM MAM DAI MACH 2.2.2.3 SAY MALT TUGOI
2.2.2.4 TACH RE , LAM BONG,, DONG GOI VA BAO QUAN 2.3 ĐÁNH GIÁ MALTT ĐẠI MẠCH
2.4 YÊU CÀU CHÁT LƯỢNG CỦA MALT ĐẠI MẠCH CHUONG 3 : NGUYEN LIEU THAY THE MALT ĐẠI MẠCH 3.1 NGUYEN LIEU THAY THE DANG HAT
3.1.1 GAO VA THOC TE 3.1.2 NGO
3.1.3 LUA MI
3.2 NGUYEN LIEU THAY THE DANG DUONG 3.2.1 DUONG MIA VA DUONG CU CAI
3.2.2 DUONG THUY PHAN 3.2.3 INVERTAZA
3.2.4 XIRO TINH BOT
CHUONG 4 : HOA HOUBLON 4.1 DAC TINH THUC VAT
4.2 THU HAI, SO CHE VA BAO QUAN HOUBLON 4.2.1 THU HAI
4.2.2 SAY HOUBLON
4.2.3 BAO QUAN HOA HOUBLON
4.3 THANH PHAN HOA HOC CUA HOUBLON 4.3.1 CHAT DANG
4.3.2 TINH DAU THOM 4.3.3 POLYPHENOL
4.4 CHE PHAM HOUBLON
4.5 YEU CAU CUA HOA HOUBLON
CHƯƠNG5: NƯỚC
5.1 CHÁT LƯỢNG NƯỚC
5.2 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÍ NƯỚC
5.3 CẢI TẠO THÀNH PHẢN SINH HỌC CỬA NƯỚC
Trang 2Đồ án công nghệ I
CHƯƠNG 1 GIOI THIEU VE BIA
Bia là sản phẩm thực phâm, thuộc loại đồ uống có độ cồn thấp, thu nhận bằng
cách lên men rượu ở nhiệt độ thấp Bia co tinh cam quan rat hap dan con người:
hương thơm đặc trưng, có vị đắng dịu, lớp bột trắng mịn, hàm lượng CO; khá cao
giúp con người giải khát khi ta uống Ngoài ra, bia là thứ đồ uống có độ dinh dưỡng
và tiêu hoá cao
Vì bia có độ rượu nhẹ và có tính giải khát cao được nhiều người ưa chuộng Có nhiều nước mức sản xuất và tiêu thụ bia là 140-160 lí/năm cho một đầu người,
ở nước ta mức độ này khoảng 3-Slít
Thành phần của bia gồm có: 80-90% nước, 1,5-7% cồn, 3-10% chất hòa tan,
0,3-0,4 CO Chat hòa tan chủ yếu là hidratcacbon, các protein và sản phâm thũy
phân của nó, các chất khoáng, một số axit hữu cơ, các axitamin, các chất đắng và
thơm của hoa houblon
Đặc điểm gây sảng khoái và gây say của bia là do etanol gây ra Hương thơm và vị đắng là do houblon và các sản phâm được tạo ra khi nguyên liệu được sấy trong lò cũng như thành phần thơm tạo ra trong quá trình lên men Giá trị dinh dưỡng của bia là do hàm lượng các chất keo hồ tan khơng lên men Hiệu quả giải khát là do COa
Nguyên liệu sản xuất bia gồm 4 loại cơ bản: malt đại mạch, hoa houblon,
nước, ngoài ra phải kế đến là nguyên liệu thay thế Trong đó malf đại mạch là đại
mạch thóc đã qua ươm mầm, sây khô, các loại ngũ cốc khác như: lúa gạo, lúa mì, ngô và các sản phẩm từ chúng có thể dùng đẻ thay thé malt đại mạch, nó được gọi là nguyên liệu thay thế Hoa houblon là loại hoa được đun sôi với dịch đường
trước khi lên men để trích li các chất tạo vi đắng đặc trưng cho bia Nước là thành
phần chiếm lượng lớn nhất trong sản phâm, nước được dùng trong nhiều mục đích khác nhau trong nhà máy bia Trong đề tài này ta chỉ quan tâm dén malt đại mạch, nguyên liệu thay thế malt và hoa houblon
GVHD: PHAN THỊ BÍCH NGỌC Trang 2
Trang 3Đồ án công nghệ I Sơ đồ công nghệ sản xuất bia: Cấp lạnh
Nguyên liệu chính: |Nghiền Nấu Lọc Nấu Làm lạnh
Thóc malt, gạo, ngơ (đường hố) với hoa dịch
Trang 4z
Đồ án công nghệ I
CHƯƠNG 2 MALT ĐẠI MẠCH
2.1 Giới thiệu về malt đại mạch
- Malt là nguyên liệu chính đề nấu bia, là sản phẩm được chế biến với các loại
hạt hoà thảo như: đại mạch, thóc, ngô Sau đó cho nảy mầm ở điều kiện nhân tạo và sấy đến độ âm nhất định với những điều kiện bắt buộc
- Malt là một loại bán thành phẩm nhưng rất giàu chất đinh dưỡng: chứa 16-
18% các chất thấp phân tử dễ hoà tan, chủ yếu là đường đơn giản, dextrin bậc thấp,
các axit amin, các chất khoáng, các vitamin và đặc biệt có hệ enzim proteaza và
amylaza
- Malt có thể dùng chế biến các loại thực phẩm có chất lượng cao như bột
dinh dưỡng cho trẻ em, các loại đồ uống tông hợp cho người già và phụ nữ có thai - Malt dùng làm tác nhân dịch hố trong cơng nghệ sản xuất rượu cồn từ tỉnh bột, làm tác nhân đường hoá trong sản xuất kẹo mạch nha Nhưng công dụng lớn nhất của malt là đùng để sản xuất các loại đồ uống có độ cồn thấp
- Malt đại mạch là nguyên liệu chính để sản xuất các loại bia Quá trình quan
trọng nhất mà qua đó hạt đại mạch trở thành hạt malt là sự nảy mam Qua trinh nay
mam là để hoại hoá, tích luỹ về khối lượng và hoạt lực của hệ enzim có trong hạt đại mạch Hệ enzim là động lực chủ yêu dé phân cắt các hợp chất cao phân tử trong nội nhũ thành các sản phẩm thấp phân tử hoà tan bền vững vào nước để trở thành chất chiết của dịch đường
iệu bia nổi tiếng là một trong nh:
GVHD: PHAN THỊ BÍCH NGỌC Trang 4
Trang 5Đồ án công nghệ I
2.2Ki thuật nắy mam hat dai mach
2.2.1 Làm sạch, phân loại và bao quan dai mach * Mục đích:
- Đại mạch nhập vào nhà máy còn chứa nhiều tạp chất như các loại hạt vỡ, rác và nhiều tạp chất khác Vì vậy trước khi đưa vào xilo dự trữ hạt phải được làm sạch và phân loại đề chọn loại tốt nhất, trọng lượng trung bình 40-50g/1000 hạt, hạt đại mạch chứa trên 17% ẩm
- Dây chuyền làm sạch thường gồm các loại máy sau được bồ trí thành dây
chuyền liên tiếp nhau: máy quạt sàng, máy tách đá và kim loại, máy chọn hạt và
cuôi cùng là máy phân loại
- Dé tránh hư hỏng, khi bảo quản đại mạch cần phải say đại mạch ở nhiệt độ
40-45°C đến khi độ ẩm còn 10-12%, chú ý không say qua dé d6 4 am trong hat con dưới 10%, vì như vậy sẽ mat kha nang song cua hat Sau khi sấy có thê giữ đại mạch trong kho vài tuân, tốt nhất là sau 3 tuần nên chuyên sang cơ sở chế biến malt
« Chui : Trong quá trình bảo quản cần chú ý định kì thông gió đều khối hạt, ôn định
nhiệt độ khối hạt và kho, đảm bảo độ âm hạt không được vượt quá 15%, chống VI
sinh vật và côn trùng gây hại
2.2.2 Sản xuất malt đại mạch
Các công nghệ sản xuất malt gồm 2 bước cơ bản: sản xuất malt tuoi va sản xuất malt thành phẩm
Đước | gồm hai giai đoạn: ngâm đại mạch và ươm mầm đại mạch
Bước 2 gồm hai giai đoạn: say malt tuoi va tach ré, lam bóng, đóng gói và bảo
quan „
* Sơ đô sản xuât malt đại mạch
Thời gian Hạt đại mạch Mục đích Ỷ Khoảng vài giờ Làm sạch Loại bỏ rác bân và hạt gãy vỡ Ỷ Khoảng 2 ngày Ngâm hạt Để kích hoạt hat nay mam Ỷ Khoảng 4-5 ngày Uom mam Hạt được tao điều kiện nây mầm 1
Khoang 24-48h Say Qua trinh nay mam ngtrng lai va
1 độ âm giảm dan
Malt
2.2.2.1 Giai đoạn ngâm đại mạch
Trang 6Đồ án công nghệ I lượng malt thành phẩm
- Phương pháp thông dụng nhất thường được thực hiện là làm ướt bằng nước và
bằng khơng khí
« Muc dich : e Loại bỏ những hạt lép, các tạp chất mà trong quá trình làm sạch và
phân loại chưa bỏ ra khỏi khối hạt
ø Rửa sạch bụi và một số vi sinh vật, côn trùng bám trên hạt, đồng thời có biện pháp đề sát trùng toàn bộ khối hạt bằng cách đưa vào nước ngâm các hoá
chât
o Tao điều kiện để hạt hút thêm một lượng nước tự do, sao cho lượng
am dat 43-45% để quá trình ươm mầm sau này được tiên hành bình thường
-Trong qua trình ngâm hạt cần thay nước để rửa sạch nhớt và mùi, có thể dùng chất sát khuẩn như thuốc tím, nước oxy già và kích thích tố nảy mầm Tốc độ làm ướt phụ thuộc vào kích cỡ của hạt và kích cỡ của hạt càng lớn thì thời gian làm ướt càng
đài
+ Tiến hành:
Ngâm hạt trong bề hoặc thùng chuyên dụng Trong quá trình ngâm, độ 4m hạt được
nâng từ 11-13% lên đến 43-45%, nhiệt độ ngâm hạt tốt nhat 12-17°C Thoi gian
ngâm phụ thuộc vào nhiệt độ nước ngâm, kích thước hạt, giống đại mạch và hàm
lượng protein
+ Đại mạch trong kho chứa độ am thap, nước trong hạt chi là nước liên kết,
chỉ đủ duy trì khả năng sống của hạt Khi tăng âm thì trong hạt xuất hiện nước tự
do, nước tự do thúc đây các quá trình sinh hoá liên quan đến hoạt động sống của
mầm, thúc đầy quá trình hô hấp và hoạt hoá enzim trong hạt Tuy nhiên, độ âm hạt
tăng làm tiêu hao một ít hyđratcacbon do quá trình hô hấp của hạt, một phần nhỏ
các chất tạo nên vỏ hạt bị hoà tan, nước còn hoà tan một ít đường, nitơ và muối khoáng
+ Thể tích và khối lượng của hạt sau khi làm ướt tăng trung bình trên 45% + Mức độ làm ướt: hạt đại mạch cần ngắm nước không quá mức so với độ â am da ngam từ đất khi hạt nảy mầm tự nhiên ở ruộng vì néu xay ra thi no anh huong xấu: lớp vỏ trong của hạt bị phá, tính thâm thấu của nó bị tôn thất, muối từ nước
thấm vào hạt làm chết mầm + Yêu cẩu kĩ thuật:
- Nhiệt độ nước ngâm: 12-17°C
- Thời gian ngâm: 30-48h
- Thường xuyên cung cấp O; cho hạt hô hấp, cần đảo trộn khối hạt và thổi không
khí để đây COs ra khỏi khối hạt
2.2.2.2 Uơm mâm đại mạch
* Mục đích:
Tạo điều kiện về nhiệt độ và độ âm của môi trường đề phôi phát triển Sự phát triển
GVHD: PHAN THỊ BÍCH NGỌC Trang 6
Trang 7Đồ án công nghệ I
của phôi là động lực dẫn đến mục tiêu chính là hoạt hoá và tích luỹ enzim
1.Chuyên đổi trạng thái của hệ enzim từ trạng thái “nghỉ” sang trạng thái
“hoạt động”, tích luỹ chúng về khối lượng và tăng cường năng lực xúc tác của
chúng
2.Tạo và duy trì điều kiện thuận lợi để hệ enzim thũy phân sau khi đã giải
phóng khỏi trạng thái liên kết
Đồng thời với việc tăng cường về khối lượng và cường lực xúc tác, chúng sẽ
phân cắt một lượng đáng kế các chất dinh dưỡng cao phân tử thành các sản phẩm
thấp phân tử, đồng thời phá vỡ thành tế bào làm cho hạt mềm ra
Các biến đôi này để nhằm mục đích: đến giai đoạn đường hoá nguyên liệu,
trong môi trường nhiều nước, hạt được nghiền nhỏ, khối lượng enzIm nhiều, cường
lực hoạt động mạnh, các chất cao phân tử trong hạt malt được thũy phân thành các
chất thấp phân tử, hoà tan bền vững vào nước và đó là địch đường sẽ đem đi lên
men để tạo ra bia
Nấy mầm nhân tạo khác với nầy mầm tự nhiên về mục đích Nảy mầm trong
tự nhiên là hạt nây mầm phải tạo được cây non khoẻ có khả năng chồng chịu cao,
còn nây mầm nhân tạo là để hoạt hoá và tích luỹ enzim
+ Tiến hành:
- Hạt sau khi ngâm nước được đưa vào thiết bị ươm mầm hoặc tải lên sàn ximăng có độ đốc để thoát nước (lớp hạt trên sàn khoảng 20-30cm) Hằng ngày
phun nước hoặc cho ngập nước đề rửa sạch mùi, đuổi khí CO; và giải thoát nhiệt
- Khi hạt đại mạch đã nhận được lượng âm, được cung cấp oxy va 0 diéu kién
tp thì hoạt động sống của hạt đại mạch bắt đầu Các chất dự trữ trong hạt trương
lên và các enzim đễ dàng tấn công vào trạng thái trương đó
- Mầm bắt đầu phát triển và cần các chất đinh dưỡng, lúc đầu thì sử dụng các chất hoà tan trong nước và một lượng rất ít chất dễ hấp phụ có sẵn ngay trong mầm, sau đó sử dụng đến các chất dự trữ cao phân tử (nội nhũ) của hạt như tinh bột, chất đạm, chất béo đã được enzim chuyên thành những chất hoà tan dễ hap phu Những chất có phân tử lượng thấp và dễ hap phụ này được khuếch tán đến mầm: Một phần được mầm dùng đề hô ‘hap, một phần dùng để tong hợp trở lại những chất cao phân tử trong trong thành phần mô của rê và của lá mâm
Như vậy giai đoạn ươm mâm, ở trong hạt đại mạch xảy ra 2 quá trình:
+ Quá trình phân giải chất hữu cơ thấp phân tử để tạo ra năng lượng cung cấp cho hoạt động sống của tế bào đồng thời thực hiện quá trình sinh tổng hợp tế bào
cây non, xảy ra ở phôi Quá trình này bất lợi vì hao tổn chất khô
+ Quá trình phân cắt các hợp chất cao phân tử thành các hợp chất thấp phân tử đễ hoà tan, xảy ra ở những khu vực còn lại của hạt Đây là mục tiêu cần đạt được
Trang 8Đồ án công nghệ I
Đối với đại mạch, mầm được hình thành từ phôi, 8-9 ngày mới nhú ra ngoài hạt, rễ đâm ra ngoài vỏ.Sự nảy mầm kết thúc khi phần bên trong của hạt trở nên tơi xốp, rễ dài 1,5-2 lần so với chiều đài của hạt và mầm mọc bên trong gần hết chiều đài của hạt
+ Yêu cẩu kĩ thuật:
- Nhiệt độ ươm mầm :15-18°C
- Độ ẩm tương đối của môi trường: 98-100%
- Khu vực ươm mầm phải thoáng, kín ánh sáng mặt trời
2.2.2.3 Giai đoạn sáy malt tuoi :
Là quá trình công nghệ nhằm thu nhận bán thành phẩm có đầy đủ tính chất và tiêu chuẩn về chất lượng, đặc biệt là tính chất cảm quan
+ Mục đích: Làm cho hạt khô, đễ xát bỏ mầm rễ, bảo quản được tốt, đồng thời hạt
sây có màu và mùi thơm
+ Sau khi nảy mầm malt có độ ẩm 43-45% do đó phải sây để dừng quá trình
nây mầm để bảo quản Quá trình này là làm cho sản phẩm có hương thơm và vị đặc
trưng mà chỉ ở malt mới có và cũng được hình thành trong quá trình say mà thôi + Do quá trình say được tiến hành ở nhiệt độ cao nên hầu hết các vi sinh vat bám trên hạt hoặc bị tiêu diệt hoặc chuyển về dạng bào tử, hạn chế khả năng hư
hỏng do chúng gây ra
+ Trong quá trình sây nhiệt độ khối hạt tăng chậm và độ âm cũng giảm chậm Trong giới phạm vi nhiệt độ dưới 40°C và độ âm của hạt trên 20% là điều kiện lí tưởng cho hệ enzim thủy phân hoạt động, các enzim này phân cắt hợp chất cao phân
tử thành hợp chất thấp phân tử dé hoa tan
Trong thoi gian say, malt chiu tác động của một sé qua trinh vat li, hoa sinh, hoá học và sinh lí Những thay đổi lí học: thay đổi về hàm âm, thể tích, khối lượng, màu sắc, hương và vị Khâu sây malt lam giam hoạt lực enzim so với hạt mới nay
mầm khoảng 30-40%
+ Yêu câu :
+ Thời gian say: 24h (malt vang), 48h (malt tham) nhưng không làm thay đôi lớn thành phần hoá học của hạt và không làm tổn hại hay giết chết enzim trong malt, tuỳ theo chế độ nhiệt mà malt thu được là vàng sáng hay malt thẫm màu
Để sản xuất malt cho bia sáng màu phải cho hat dai mach nay mam trong những điều kiện nhiệt độ không quá 18°C và chỉ kéo dài 7 ngày
e Để sản xuất malt cho bia tham mau khoảng 23-25 °C trong 9 ngày
+ Khi sấy malt cần phải đạt được những sự thay đổi hoá sinh và hoá học nhất định trong hạt malt Muốn đạt được điều này cần tiến hành quá trình sấy malt qua 2 giai đoạn: giai đoạn làm mat nước trong malt va giai doan sây malt khô
+ Sây malt để cho độ âm giảm từ 43-45% xuống 3-4% mà còn làm thay đổi
màu sắc, mùi vị và thành phần hoá học của malt
GVHD: PHAN THỊ BÍCH NGỌC Trang 8
Trang 9Đồ án công nghệ I
2.2.2.4 Giai đoạn tách rễ, làm bóng, đóng gói và bảo quản
- Malt trong thời gian bảo quản ở kho hoặc trong xilô luôn bị bụi bẩn
Nguyên nhân là do ma sát của chúng trong thời gian vận chuyền hoặc xáo trộn vị trí
hoặc trong quá trình tách rễ một phần còn sót lại
- Sau khi say hạt được đem xát tách mầm rễ, vì rễ sẽ làm cho bia có vị đắng
và trong quá trình bảo quản dễ bị sâu mọt ăn hại
- Hao phí chất khô trong quá trình làm sạch và đánh bóng malt là khoảng
0,5%
- Malt được bảo quản nơi khô Táo ở nhiệt độ ôn hoà
- Malt sau khi sây, xát bỏ mầm rễ bảo quản Malt được đóng gói phải bảo
quản ít nhất 15 ngày để ồn định hoạt lực enzim sau đó mới đưa vào sản xuất bia 2.3 Yêu câu chất luong cua malt dai mach
Chất lượng của malt thành phẩm được đánh giá theo các dấu hiệu bên ngoài, các chỉ số cơ học và thành phần hoá học của chúng
1 Đánh giá cảm quan :
- Màu sắc: Màu sắc của các hạt malt vàng phải là màu vàng sáng, còn của malt đen là màu sẫm Vỏ của các lô malt chất lượng cao phải có án
- Vi và hương: phải đặc trưng cho từng loại khác nhau
- Độ sạch: tỉ lệ các tạp chất, hạt gãy, vỡ chứa trong đó và 1% tạp chất khác
2 Hoạt lực enzim :
- Thể hiện qua khả năng đường hoá tinh bột >Khả năng này được biểu thị
bằng đơn vị hoạt lực, đó là lượng tinh bot có thể thũy phân đến maltza và đextrin
không phản ứng màu với iôt bởi enzim có trong 1g malt tươi ở 30°C trong 1h « Các chỉ tiêu chất lượng của malt:
Tỉ lệ hạt vỡ, gãy, dập : 0.5-0.6% Hàm ẩm của hạt : 2-5%
Thời gian đường hoa : 15-20ph
Hiệu suất hoà tan: 70-75%
Cường độ màu : 0.16-0.26ml
Trang 10Đồ án công nghệ I
CHUONG 3 : NGUYEN LIEU THAY THE MALT DAI MACH
Để hạ giá thành sản phẩm, trong sản xuất bia người ta sử dụng một số nguyê liệu thay thế để bớt một phần đại mạch Nguyên liệu thay thế được chia thành hai nhóm: Nhóm dạng hạt và nhóm dạng đường
3.1 Nguyên liêu thay thé dang hat
Phan nguyên liệu này chủ yếu là cung cấp tinh bột để cùng với malt chuyên thành dịch đường trong quá trình dịch hóa
Các loại cốc dùng dé thay thế malt đại mạch chủ yếu là gạo, ngô hoặc mi
Các loại hạt này thường được sử dụng ở trạng thái chưa ươm mâm và đưa vào chế
biến đưới dạng bột nghiền mịn, phối trộn cùng với bột malt
+ Yêu cẩu: Phải chọn các hạt có chất lượng cao để nấu bia: ngô được làm
sạch, loại bỏ tạp chất, hạt lép, không bị mọt, bị mốc Thóc tẻ thì nên xát bỏ vỏ trau
và gạo dem di nghiền nên dùng gạo mới xay xát
3.1.1 Lúa mì (hạt tiểu mạch,
- Hạt tiểu mạch gần giống hạt đại mạch, có một điểm khác là tiểu mạch
không có lớp vỏ trấu Vỏ của tiêu mạch chỉ có hai lớp: vỏ quả và vỏ hạt liên kết chặt
hơn so với đại mạch, vỏ hạt và nội nhũ chặt hơn so với đại mạch
- Khi bột tiểu mạch tiếp xúc với nước thì protein của nó tham gia quá trình
hidrat hoá để tạo thành phức chất keo tụ, phức chất này rất dai và dẻo, có thê kéo
thành sợi và được gọi là gluten Với tính chất quý này nên tiểu mạch dùng đề sản xuất bánh mì hơn là sử dụng trong san xuất bia
- Khả năng trồng nó cũng hạn chế, bia sử dụng lúa mì chủ yếu được sản xuất và sử dụng tại Bắc Âu
3.1.2 Gao và thóc tẻ
- Gạo là loại cốc được dùng để thay thế đại mạch nhiều hơn hết Có thể sử dụng bởi
hai cách:
+ Dùng gạo trực tiếp chế biến lẫn với bột malt
+ Dùng thóc ươm mầm, có thể sấy khô hoặc dùng ở dạng malt tươi, đường hoá phối hợp với malt đại mạch theo tỉ lệ thích hợp
Tuy nhiên, nếu dùng nguyên liệu phụ ở dạng không nây mầm thì khó có thể nâng cao tỉ lệ nguyên liệu phụ lên Sở dĩ không thể sử dụng nguyên liệu phụ ở dạng không qua nảy mâm với tỉ lệ cao được là do số enzim trong trong malt không thé xúc tiến các quá trình thuỹ phân và trích li toàn bộ nguyên liệu mà trong đó gân một
nửa là nguyên liệu không nây mầm
=Biện pháp : có 2 cách
e Sản xuất chế phẩm enzim, đưa vào xử lí nguyên liệu
cCho các loại hạt của nguyên liệu phụ nấy mầm Các cơ sở sản xuất bia
Trang 11Đồ án công nghệ I
thường sử dụng cách hai
- Thường sử dụng thóc gạo có nội nhũ màu trắng đục cho mục đích thay thế malt
trong sản xuất bia vi chúng chứa ít protein, nhiều tỉnh bột
- Hạt thóc bao gồm các bộ phận: vỏ trấu, vỏ quả, vỏ hạt, lớp aloron, nội nhũ và
phôi Trong thành phần chất khô tinh bột chiếm 75%, protein : 8%, còn lại là chất
béo, xenlluloza, chất khoáng với hàm lượng thấp hơn
+ Nội nhũ của gạo có thê là trắng trong hay trắng đục hoặc trắng trong từng
phần Hạt trắng trong khác hạt trắng đục bởi hàm lượng protein cao hơn, hạt chắc
hoặc cứng hơn Đề thay thế malt đại mạch ta nên chọn loại gạo có độ trắng đục cao hơn
- Khi tiến hành ươm mầm và đường hoá cần lưu ý các đặc điểm sau:
+ Vỏ thóc dày vì vậy thời gian ngâm nên kéo dài đến 2-3 ngày, nhiệt độ phòng nên khống chế ở 20-23°C
+ Đường hoá ở 67°C và dịch hoá ở 77C
- Quá trình chế biến malt thóc đẻ chỉ khác nhau chút ít với quá trình chế biến malt đại mạch về mức độ làm ướt, về nhiệt độ và thời gian nây mầm
+Nếu mức độ làm ướt của đại mạch ở 44-46% thì ở thóc tẻ chỉ khoảng 40-
42%
ọ +Nhiệt độ nây mầm thóc tẻ có thể lên khoảng 20-23°C, đại mạch t° ngâm 12-
17C
+Thời gian nây mầm cũng ngắn hơn so với đại mạch, đại mạch: 30-48h
Thành phần trong hạt ngô: vỏ quả, vỏ hạt, aloron, phôi ngô, nội nhũ (75% khối lượng hạt) Theo hình thái ngô được chia thành : ngô răng ngựa, ngô đá và ngô bột, theo màu sắc có ngô vàng và ngô trắng Ngô được dùng thay thế malt chủ yếu là loại trắng đục và được sử dụng dưới dạng bột đã nghiền nhỏ +* Nhược điểm:
- Phôi của chúng lớn hàm lượng chất béo nhiều, khó lọc và làm giảm độ bền keo cũng như khả năng tạo bột của bia
+ Biện pháp: Trước khi đưa vào chế biến dịch đường ngô phải qua công đoạn tách phôi và vỏ
+ Tiến hành:
- Ngâm ngô hạt trong nước ấm 50C, có chứa SO›, thời gian ngâm 30-50 phút vơi mục đích là làm cho hạt mềm ra để tác phôi được nguyên vẹn (SO› là tác nhân ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh vật, làm cho màng protein bị trương lên, bị phân rã và khếch tán vào dung dịch)
Trang 12Đồ án công nghệ I
3.2 Nguyên liệu thay thế dạng đường : 3.2.1.Đường mía và đường củ cải
- Là nguyên liệu chất lượng cao, nó được đưa vào sử dụng ở dạng hạt sau khi tĩnh luyện, với hàm lượng saccharoza không dưới 98%
- Sau khi đường hoá, thấy dịch chưa đủ chất hoà tan người ta thêm đường
saccharoza, có thê dùng đường kính trắng, đường cát nâu hoặc đường cát vàng
- Lượng saccharoza đưa vào thay thế không nên quá 20% so với lượng chất khô đã
được chiết ly từ malt vào dịch đường, nếu quá cao nó sẽ phá vỡ cân băng tiến trình
lên men và sẽ tạo ra nhiều rượu bậc cao
3.2.2.Đường thĩy phân
Thu nhận bằng các thuỹ phân khoai tây hoặc tinh bột ngô bằng axit, lọc rồi cô chân không
Lượng đường thuỹ phân đề thay thế malt : 10-15% 3.2.3.Duong invertaza
Thu nhan bang cac thuy phan dung dich 80% đường củ cải Loại đường này sử dụng trong sản xuất bia đen với mục đích tăng cường độ màu của sản phẩm
3.2.4.Xiro tỉnh bột
Giống như đường thũy phân, xiro tỉnh bột được thu nhận bằng cách thũy phân tỉnh
bột khoai tây hoặc tinh bột ngô bằng axit
Trang 13Đồ án công nghệ I
CHƯƠNG 4: HOA HOUBLON
Nhiều nước trên thế giới trồng được cây houblon như: Cộng hòa Séc và
Slovakia, Đức, Ba Lan, Anh, Pháp, Bi, My Cong hoa Séc va Slovakia duoc coi la
nơi trồng houblon tốt nhất thế giới về năng suất lẫn chất lượng
4.1 Đặc tính thực vật
«Vai rò: Nó có tác dụng làm ngưng kết abumin (làm cho địch bia trong), làm ức
chế sự phát triển của vi sinh vật, làm tăng khả năng tạo bột và nhất là tạo nên mùi
thơm, vị đắng đặc trưng của bia
+ Đặc tính: Cây houblon là loại cây leo lâu năm được trồng ở các ước vùng ôn đới
Hoa của houblon được dùng để sản xuất bia, tạo hương vị đặc biệt Phía bên trong cánh hoa có một số lượng lớn các hạt màu vàng sáng và dính
- Houblon có tên latinh là Humulus lupulus Đặc điểm của giống cây này là
hoa đực và hoa cái sinh ra trên hai cây khác nhau Trong sản xuất bia, ta chỉ sử dụng
loại hoa cái chưa thụ phán Nếu hoa bị thụ phan thi gia tri cua chung giam di nhiéu
Do đó phải tiến hành nhồ bỏ cây đực trong vườn hoa houblon
- Khi hoa chín thì ở bên trong các cánh hoa, đặc biệt là nhị hoa xuất hiện hạt
màu vàng óng rất đẻo gọi là lupulin - phần giá trị nhất của hoa, nếu dé hoa chuyển
sang màu gô hoặc màu cánh gián thì chất lượng của chúng giảm đến 50%
- Hạt có chất thơm, các chất có vị đắng đặc trưng, nhờ đó bia có vị đắng dễ chịu, có hương thơm, bột lâu tan
- Ở Việt Nam do điều kiện tự nhiên chưa phù hợp nên việc trồng không đem lại kết quả khả quan
- Hoa houblon là loại thực vật ưa âm, rất phù hợp với đất phù sa, đất mùn,đất
cát pha với PH =7
- Số lượng hoa phụ thuộc vào chúng giống, điều kiện canh tác, gieo trồng và
điều kiện khí hậu
- Hoa phát triển tốt ở vùng Trung Âu và Bắc Mỹ Người ta thừa nhận rằng, hoa này trồng ở Tiệp khắc cũ có chất lượng đứng hàng đầu thế giới
4.2 Thu hái, sơ chế và bảo quản houblon 4.2.1.Thu hái
- Houblon được thu hái khi đạt độ chín kĩ thuật, nếu không thu hoạch đúng
lúc thì nó sẽ chuyển sang thời kì chin sinh lí, lúc này hạt lupulin rơi rung, hoa mat phần giá trị nhất
- Cây houblon thuộc thực vật thân gỗ, mãnh, cao 2-3m, có khi đến 5-6m Chúng được trồng theo luống
- Việc thu hái có thể thực hiện thủ công hoặc cơ giới bằng loại máy chuyên
Trang 14Đồ án công nghệ I
+ Nếu hái thủ công thì phải sử dụng chiếc thang tự hành, chạy giữa hai luống
Người công nhân đứng trên thang và lần lượt cắt từng giò
+ Hải tự động : có nhiều loại máy, chúng khác nhau về cấu tạo và nguyên tắc
hoạt động Các máy này có thể xé được những giò hoa ở thân cây và những cành
nhỏ có hoa, sau đó phân loai bằng khí động học
4.2.2.Sáy houblon
Hoa houblon có thể đem dùng ở dạng tươi nhưng để bảo quản được lâu và dễ
vận chuyển ta phải sấy khô chúng đến hàm âm khoảng 11%
Hoa tươi mới thu hái thường chứa â am 70-75%, với độ am nay khong thé bao
quản được lâu do đó người ta phải tiến hành sấy Thông thường hoa được đem say
đến độ âm khoảng 10-13% Có hai phương pháp sây :
- Say tự nhiên: rải hoa thành lớp mỏng 5-8cm, kéo dài 2-3 tuần - Sấy cưỡng bức : Được thực hiện bằng khí nóng 40°C
4.2.3.Bao quan hoa houblon
- Hoa sau khi sấy xong được tiến hành phân loại lại và hoa rất giòn vì vậy phải giữ trong phòng có độ âm tương đối 85- 90%, (0=20-30%C trong 10-15 ngay
Sau đó, người ta xông hơi bằng SO, để hạn chế sự oxy hoá và phát triển của vi sinh vật Rồi dùng máy ép có áp suất cao ép chặt thành bánh, thành những thỏi hình trụ Hoa thành phẩm được đóng gói kín bằng vật liệu cách âm để đưa đi bảo quản
- Sau khi hoa được đóng gói thì đem bảo quản nơi khô ráo, nhiệt độ thấp và không có ánh sáng mặt trời Nhiều nước bảo quản hoa trong môi trường CO; hoặc N¿ cho kết quả tốt nhưng đắt tiền
- Dé bao quan hoa lau hơn, người ta có thể chế biến hoa thành cao hoa : Hoa
houblon vừa sây xong được cho vào cồn 96% để trích li, rồi cô đặc dịch trích li
thành cao, thời gian bảo quản kéo dài 3-4 năm
- Là thành phần quan trọng không thể thiếu trong công nghệ sản xuất bia Nó có tác dụng như một chất làm trong, vì nó kết tủa protein trong địch hèm, làm thay
đổi đặc tính của dịch hèm để tạo ra hương thơm và vị đắng đặc biệt Hàm lượng
protein chứa trong houblon làm tăng khả năng tạo bột trong bia 4.3.Thanh phan hod hoc ctia hoa houblon
Thành phần hoá học của hoa houblon phụ thuộc vào chủng giống, điều kiện
Trang 15Đồ án công nghệ I polyphenol
4.3.1.Chất đẳng :
«Vai tro :Chất dang có vai trò quan trọng trong sản xuất bia
- Chất đắng làm cho bia có vị đắng dịu, tạo ra đặc tính cảm quan rất đặc biệt
cua bia
- Chất đắng giúp cho bia giữ bọt lâu hơn do khả năng tạo sức căng bề mặt cao
-Với một nồng độ khá thấp nó cũng có thể ức chế mạnh sự phát triển của vi
sinh vật góp phần tạo tính kháng khuẩn cho sản phẩm
«Thanh phan hod hoc : Chất đắng trong hoa houblon gồm nhiều hợp chất
Trong đó :
- a-axit đắng :6-9% _ đây là thành phần có giá trị nhất trong chất đắng của
hoa houblon.Khả năng hoà tan của nó vào nước khoảng 500mg/l, trong dịch đường
thì ít hơn nhưng trong bia thi không đáng kẻ
+Trong công đoạn đun hoa, z -axit đắng biến đổi thành các đồng phân
có khả năng hoà tan tốt hơn và độ đắng cao hơn
- B-axit ding : 3-4% it hoa tan trong nước nhưng tính kháng khuân mạnh
hon Cac chat dang có thể bị biến đổi dưới tác dụng của ánh sáng tạo vị xấu cho sản
phâm
- Nhựa mềm : 5-6% _khả năng hoà tan vào nhựa mềm cao hơn /-axit đắng vi vậy nó tạo ra vị đắng khá lớn cho bia Đây là hợp phần rất có giá trị của chất đăng
- Nhựa cứng : I-2% _ Chúng khơng hồ tan vào nước và dịch đường Đây là hợp phần không có giá trị trong công nghệ sản xuất bia
4.3.2 Tỉnh dâu thơm
- Là chất lỏng trong suốt màu vàng nhạt, không màu, có mùi thơm rất mạnh
- Tỉnh dầu thơm của hoa houblon hoà tan vào dịch đường tạo cho bia có mùi thơm đặc trưng, nhẹ nhàng và dễ chịu
- Thành phần tỉnh đầu thơm trong hoa rất phức tạp, có đến 103 hợp chất khác nhau Trong đó phần lớn là terpen, rượu, xeton, aldehyde, este, axit hữu cơ Nhóm các hợp chất chiếm khối lượng nhiều nhất trong thành phần tinh dau thom 1a hydratcacbon
(75%)
- Trong thời gian đun sôi dịch đường với hoa houblon có đến 98% lượng tỉnh dầu
thơm bay ra ngoài theo hơi nước, chỉ còn 2% tồn tại trong bia
4.3.3.Polyphenol
- Vai tré : Duge ding dé két lắng và loại bỏ các hợp chất protid cao phân tử ra khỏi dịch đường nhằm hạn chế khả năng kết tụ đục bia sau này, làm ồn định thành phần và tăng độ bền keo của bia
Trang 16Đồ án công nghệ I
phản ứng ngưng tụ để tạo thành oligome và dễ dàng polyme hoá để tạo thành
polyme Oligome dễ đàng kết hợp với với protein cao phân tir dé tao thành các phức
chất khơng hồ tan, những phenol có tính chất như vậy được gọi là tanin
+ Chất tanin làm ngưng kết, đóng vón abumin trong giai đoạn nau dich
duong, nhiều loại tanin có vị đăng chát Về mặt công nghệ phải tín đến chất tanin vì nó tạo ra độ bền sinh học, tạo và giữ bột tốt, định hình vị đắng và hương thơm cho
bia
4.4 Chế phẩm houblon
Sử dụng hoa nguyên cánh trong sản xuất bia có ưu và nhược điểm sau :
- Ưu : Bảo toàn được chất lượng
- Nhược : Thê tích cồng kềnh, khó bảo quản
Do đó trong sản xuất bia người ta đã chế biến hoa cánh và các bộ phận của nó thành
dạng bán thành phẩm, gọi là chế phẩm houblon để sử dung thuận tiện hơn 4.5.Yêu cầu của hoa houblon
- Hoa houblon làm cho bia có vị đắng dịu, hương thơm đặc trưng, làm tăng khả
năng tạo và giữ bọt Do đó hoa houblon là nguyên liệu không thê thay thế được
- Trong công nghệ sản xuất bia người ta thường dùng hoa houblon khô, nó được bảo
quản ở nơi khô ráo, mát mẻ, tránh ánh nắng
- Yêu cầu của hoa khi thu hái : hàm lượng lupulin phải đạt cực đại, màu sắc của cánh hoa đã chuyển từ vàng — xanh sang màu vàng, hoặc vàng - xanh có ánh Khi đạt đến độ chín kĩ thuật, các cánh hoa phải ở trạng thái đóng kín hoàn toàn, dẻo và có tính đàn hồi lớn, hoa tỏa mùi thơm rất mạnh, rất sắc nhưng dễ chịu Hạt lupulin
phải chuyên sang màu ánh kim và trên đó có phủ nhiều bột, màu vàng rực
Trang 17Đồ án công nghệ I
CHUONG 5 NUOC
Đối với sản xuất bia, nước là nguyên liệu không thể thay thế được Nước
được dùng trong quá trình nấu, pha loãng dung dịch đường để lên men Ngoài ra
nước còn dùng cho các quá trình khác : làm lạnh, làm nóng, rửa dung cụ, thiết bị và
vệ sinh khu vực sản xuất Trong phần này chúng ta đề cập đến loại nước được sử
dụng trong dây chuyền công nghệ chính
Nước dùng trong sản xuất bia là nước mềm, nếu là nước cứng cần phải xử lí
qua trao đôi ion Nước có sắt và mặn không dùng cho sản xuất bia Nước phải đạt
tiêu chuẩn dùng cho nước uống, không có mùi vị, không màu, trong suốt, không có
mùi của amoniac và kim loại nặng
1 Chất lượng nước : Những chỉ tiêu chat lượng quan trọng của nước là độ cứng, PH,
hàm lượng chất khô
- Độ cứng của nước là hàm lượng muối canxi và magiê hòa tan trong đó Độ
cứng là tổng hàm lượng tính bằng miligam — đương lượng ion canxi va magié trong 11 nước Đề sản xuất bia người ta loại 2 loại ion nay ra khỏi nước, nước sử dụng trong sản xuất bia là nước rất mềm, thích hợp nhất là nước có độ cứng tạm thời
khoảng 0,7mg-đương lượng/I, nước cứng vĩnh cữu khoảng 0,4-0,7mg- đương lượng/
- PH trong sản xuất bia khoảng 6,8-7,3
- Lượng chất khô là khối lượng chất cặn còn lại khi đã đun bốc hơi cạn hết
nước và sây khô ở 105°C đến trọng lượng không đồi Nếu nước chứa hàm lượng sắt
vượt quá 0,3mg/] hoặc nếu hàm lượng nitrat va nitrit nhiều sẽ kìm hãm sự phát triển của nâm men, tạo vị khó chịu cho bia
- Số lượng các tế bào vi sinh vật không được chứa quá 100 tế bào/Ilít, trực
khuẩn coli không được quá 3 tế bao/Ilit
2.Phương pháp xử lí nước - - Đông tụ các hỗn hợp colloit :
Nước sông, nước giếng chứa nhiều hỗn hợp vô cơ và hữu cơ ở dạng colloit, chúng không được giữ lại trong hệ thống lọc cát sỏi
+ Biện pháp : Tiễn hành 3 khâu
Đông tu : ding Al,(SO4)3.18HO hoặc có thé dùng FeSO4.7H;O
Lọc cát : Lọc qua cát sỏi
Làm mềm : Kết tủa ion canxi và magiê, dùng phương pháp trao đổi ion hoặc điện di Có thê mềm nước bằng phương pháp kết tủa các ion canxi và magiê hoặc bằng
phương pháp trao đôi ion Nguyên tắc của phương pháp trao đổi ion là thay thế
một số ion của muối ở trong nước bằng một ion khác
Trang 18Đồ án công nghệ I
Mục đích : Là diệt vi sinh vật có trong nước đề làm cho nước sạch về phương diện
vi sinh vật Có các phương pháp xử lí sau :
3.1 Phuong phap vat li
Lọc qua thiết bị siêu loc Loại này có thể giữ lại tất cả tế bao vi sinh vật kế cả bào tử
của chúng.Tuy nhiên, giá thành loại máy này rất đắt
3.2 Phương pháp hóa lí
Chiếu tia tử ngoại và xử lí bằng siêu âm Tuy nhiên, giá cả thiết bị đắt, diệt khuẩn
thấp
3.3 Phương pháp hóa học
Là phương pháp rẻ tiền, đễ thao tác, đầu tư thiết bị ít
Nguyên tắc : Dung Clo, oxi hoặc một số ion kim loại tác động trực tiếp lên tế bào vi sinh vật và phá hủy chúng
Trang 19Đồ án công nghệ I KET LUAN
Ngay nay bia duge san xuất ở khắp thế giới và chiếm vị trí đáng kể trong số
các ngành công nghiệp có tổng sản lượng và danh thu lớn Vì bia có những ích lợi
nhất định nên nó được nhiều người ưa chuộng, nhưng lạm dụng quá mức nó sẽ ảnh
hưởng đến sức khỏe con người Để bia có được hương thơm, mùi và vị ngon thì van
đề nguyên liệu góp phần rất quan trọng
Trong quá trình làm đồ án, mặc dù cố gắng thu thập nhiều tài liệu dé bai lam
được đầy đủ hơn nhưng chắc không tránh những thiếu sót Các thông số của các
sách tuy có khác nhau chút ít nên em đã lấy các thông sỐ gần đây nhất Mong rằng
sự góp ý của thầy cô sẽ giúp em làm đồ án sau được tốt hơn
Trang 20Đồ án công nghệ I TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 PGS.TS.Hoàng Đình Hồ Cơng nghệ sản xuất malt và bia NXB Khoa học và kĩ thuật, 2004
2 Lê Bạch Tuyết Các quá trình công nghệ cơ bản trong sản xuất thực phẩm
3 PGS.PTS Lương Đức Phẩm, Công nghệ vi sinh vật, 1997
4 GS.PTS Nguyễn Đình Quyến, Giáo trình vi sinh vật học công nghiệp Nhà xuất
bản khoa học và kĩ thuật, 1999
5 Hồ Xưởng Công nghệ sản xuất bia Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật, 1992