luận văn công nghệ thực phẩm Nghiên cứu ứng dụng gạo Cămpuchia để sản xuất bia Special tại nhà máy bia Phnom Penh

LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành được luận văn này cũng như trong quá trình học tập trên ghế nhà trường, đó là nhờ vào sự giúp đỡ lớn lao của các thầy cô giáo Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội. Trước tiên, em xin chân trọng cảm ơn các thầy cô giáo Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội nói chung, thầy cô giáo Viện Công Nghệ Sinh Học - Công Nghệ Thực Phẩm nói riêng. Đặc biệt, các thầy cô giáo bộ môn Công Nghệ Lên men đã tận tình giúp đỡ và giảng dậy em trong suốt quá trình học tập. Đồng thời, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS Lê Thanh Mai và GS.TS Nguyễn Thị Hiền đã trực tiếp hướng dẫn tận tình và tạo điều kiện tốt nhất cho em trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Em cũng xin gửi lời cảm ơn Ths. Từ Việt Phú và nhóm cảm quan bia Hà Nội đã giúp em trong việc đánh giá cảm quan bia. Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn Ông CHEA Mong, tổng giám đốc và toàn thể cán bộ nhà máy bia Phnom Penh đã giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này. Phnom Penh Beer, Ngày… tháng … năm 2008 Học viên PROEUS KEANOV i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN CHỮA VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH vii TÓM TẮT LUẬN VĂN ix SUMMARY x LỜI MỞ ĐẦU LỜI CẢM ƠN i LỜI MỞ ĐẦU xiii CHƯƠNG 1: 1 TỔNG QUAN 1 1.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia 1 1.1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia ở thế giới 1 1.1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia ở Châu Á 3 1.1.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia tại Cămpuchia 5 I.2. Công nghệ sản xuất bia 6 I.2.1 Nguyên liệu chính trong sản xuất bia 6 I.2.2. Quy trình công nghệ sản xuất bia 10 3. Sử dụng nguyên liệu thay thế trong sản xuất bia 14 1.3.1 Các loại nguyên liệu thay thế sử dụng trong sản xuất bia 14 1.3.2 Ưu điểm của việc sử dụng nguyên liệu thay thế trong sản xuất bia 17 1.3.3 Sử dụng gạo làm nguyên liệu thay thế trong sản xuất bia 19 CHƯƠNG 2: 23 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 2.1Nguyên liệu, hoá chất và dụng cụ 23 ii 2.1.1 Nguyên liệu 23 2.1.2 Hoá chất 24 2.1.3 Thiết bị 24 2.2 Phương pháp nghiên cứu 24 2.2.1 Qui trình công nghệ sản xuất bia Special 24 2.2.2 Phương pháp hoá lý 27 2.2.2.1 Xác định hàm lượng đạm amin tự do (free α-amino nitrogen FAN) 27 2.2.2.2 Xác định nông chất khô hồ tan 28 2.2.2.3 Xác định Nitơ tổng số 28 2.2.2.4 Xác định Nitơ hồ tan 31 2.2.2.5 Xác định đường khử 32 2.2.2.6 Xác định độ ẩm của nguyên liệu 33 2.2.2.7 Xác định hàm lượng tinh bột trong gạo 34 2.2.2.8 Xác định độ hòa tan của nguyên liệu 35 2.2.2.9 Xác định năng lực đường hóa của malt 36 2.2.2.10 Xác định độ màu 37 2.2.2.11 Xác đinh hàm lượng diaxetyl 38 2.2.2.12 Xác định độ chua 39 2.2.2.14 Tính hiệu suất thu hồi chất khô hồ tan 40 2.2.2.15. Xác định tốc độ lọc dịch đường qua giấy lọc 40 2.2.2.16. Xác định đường maltoza (theo phương pháp Bectran) 40 2.2.3 Phương pháp vi sinh vật 42 2.2.3.1 Phương pháp xác định tỷ lệ tế bào chết - tế bào nảy chồi 42 2.2.3.2 Xác định mất độ tế bào 42 2.2.3.3 Xác định vi sinh vật tổng số [8] 43 2.2.3.4 Xác định nấm men và nấm mốc[8] 43 2.2.3.5 Xác đinh Coliform [8] 43 2.2.3.6 Xác định E.Coli [8] 43 2.2.3.7 Xác đinh Staphylococcus Aureus [8] 43 2.2.4 Đánh giá cảm quan 43 2.2.4.1 Phép thử tám giác 43 2.2.4.2 Phép thử so hàng các tính chất cảm quan tìm được 43 iii 2.2.4.3 Đánh giá chất lượng theo phương pháp cho điểm chất lượng TCVN3215-79 44 CHƯƠNG 3: 46 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 46 3.1 Nghiên cứu các điều kiện thích hợp cho quá trình hồ hoá khi sử dụng gạo Cămpuchia 46 3.1.2 Xác định các chỉ tiêu của nước Cămpuchia 47 3.1.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng muối CaCl2 trong quá trình hồ hoá gạo48 3.1.4 Nghiên cứu sử dụng malt lót kết hợp với Enzym termamyl 120L trong quá trình hồ hoá 50 3.1.5 Chọn thời gian hồ hoá thích hợp cho quá trình hồ hoá 51 3.2 Nghiên cứu các điều kiện thích hợp cho quá trình đường hoá 53 3.2.1 Xác định chất lượng của malt 53 3.2.2 Ảnh hưởng của hàm lượng CaCl2 đến quá trình đường hoá 55 3.2.3 Nghiên cứu thời gian dừng trong quá trình đạm hoá thích hợp 56 3.2.4 Nghiên cứu thời gian đường hoá thích hợp 57 3.2.4.1 Nghiên cứu thời gian dừng tại nhiệt độ 650C 57 3.2.4.2 Nghiên cứu thời gian dừng tại nhiệt độ 750C 58 3.3 Nghiên cứu tỷ lệ nguyên liệu thay thế thích hợp cho công nghệ sản xuất bia Special 59 3.3.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ gạo thay thế đến chất lượng dịch đường 59 3.3.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ tiếp giống đến quá trình lên men bia Special 60 3.3.3Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu thay thế đến quá trình lên men bia 64 3.3.4 Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu thay thế đến chỉ tiêu hoá lý và cảm quan 66 3.3.4.1 Đánh giá các chỉ tiêu hoá lý 66 3.3.4.2 Đánh giá các chỉ tiêu cảm quan 66 3.4 So sánh chất lượng bia sản phẩm của Cămpuchia và Việt Nam 68 3.4.1 Đánh giá các chỉ tiêu hoá lý của bia sản xuất tại tại Căm puchia và Việt Nam. .68 3.4.2 So sánh chỉ tiêu vi sinh vật 70 3.4.3 Đánh giá cảm quan bia sản 70 3.4.3.1 Phương pháp: Phép thử tam giác 70 3.4.3.2 Phương pháp: Phương pháp xây dựng profile nhanh (Flash Profil) 71 iv 3.4.3.3 Phương pháp: Cho điểm chất lượng theo tiêu chuẩn TCVN3215-79 73 KẾT LUẬN 74 KIẾN NGHỊ 75 TÀI LIÊU THAM KHẢO 76 v CHỮA VIẾT TẮ - BMLM: Phòng thí nghiệm Bộ môn công nghệ các sản phẩm lên men trường đại học bách khoa Hà Nộ - VCNTP: Viện Công nghiệp thực phẩ - VCNBA H : Viện nghiên cứu bia Ashah - NB: Nhật Bản - NMBPP: Nhà máy bia Phnom Pen - PTN Phóng thí nghiệ - T : ế bà vi DANH MỤC CÁC BẢN Số bảng Tên bảng Trang Bảng I.1 Sản lượng bia của các châu lục từ năm 2003 – 2006 [25] 2 Bảng I.2 Tình hình tiêu thụ bia của các nước trên thế giới năm 2007,[27] 3 Bảng I.3 Sản lượng bia của các nước Châu Á năm 2003 và 2006 [31] 4 Bảng 1.4 Chỉ tiêu của một số malt được sản xuất trên thế giới [21] 7 Bảng I.5 Thành phần của hoa houblon [ 4] 9 Bảng 1.6 Thành phần hóa học của gạo 20 Bảng I.7 Thành phần dịch đường ( 11oBx) 21 Bảng 1.8 thành phần hoá học và tính chất của nguyên liệu thay thế[21] 22 Bảng 2.1 Hệ số quang trọng của các chỉ tiêu cản quan 43 Bảng 2.2 Xếp hạng chất lượng bia 44 Bảng 3.1 Thành phần và chất lượng gạo Neang Minh – Neang Khon và gạo Phka Khnay 45 Bảng 3.2 Đánh giá chất lượng của nước nấu bia 47 Bảng 3.3 Ảnh hưởng của hàm lượng CaCl2 đến quá trình hồ hoá 48 Bảng 3.4 Ảnh hưởng của malt lót và lượng enzym đến quá trình dịch hoá 50 Bảng 3.5 Ảnh hưởng thời gian hồ hóa, dịch hóa tới thành phần dịch cháo 51 Bảng 3.6 Thành phần và các chỉ tiêu chất lượng malt 53 Bảng 3.7 Ảnh hưởng của hàm lượng CaCl 2 đến quá trình đường hoá 55 Bảng 3.8 Ảnh hưởng của thời gian dừng tại nhiệt độ 50 0 C 56 Bảng 3.9 Ảnh hưởng của thời gian giữ nhiệt tại nhiệt đô 65 0 C đến thành phần dịch đường 57 Bảng 3.10 Ảnh hưởng của thời gian giữ nhiệt tại nhiệt độ 750C đến thành phần dịch đường 58 vii Bảng 3.11 Ảnh hưởng của nguyên liệu thay thế đến chất lượng của dịch đường 59 Bảng 3.12 kết quả theo dõi quá trình lên men 60 Bảng 3.13 đánh giá chất lượng bia sản phẩm khi thay đổi tỷ lệ nguyên liệu thay thế 66 Bảng 3.14 Kết quả đánh giá cảm quan 67 Bảng 3.15 So sanh chỉ tiêu hoá ly của bia Special sản xuất tại Cămpuchia và Việt Nam 69 Bảng 3.16 Chỉ tiêu vi sinh vật của bia sản xuất tại Cămpuchia và tại Việt Nam 70 Bảng 3.17 Bảng kết quả đánh giá cảm quan 73 viii DANH MỤC HÌN Số hình Tên sơ đồ hình Trang Hình 1.1 Tiêu thụ bia, rượu và đồ uống có cồn tại Cămpuchia từ năm 1961 - 2001 6 Hình 1.2 Quy trình công nghệ sản xuất bia 11 Hình 2.1 Qui trình nấu của bia Special 25 Hình 3.1 Tốc độ giảm hàm lượng chất khô của các mẫu có mật độ tế bào ban đầu khác nhau 61 Hình 3.2 Đuờng công sinh trưởng nấm men các mẫu có mật độ tế bào ban đầu khác nhau 62 Hình 3.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ tiếp giống nấm men đến hàm lượng diaxetyl trong lên men bia 63 Hình 3.4 Thay đổi hàm lượng chất hồ tan khi tỷ lệ nguyên liệu thay thế thay đổi 64 Hình 3.5 Thay đổi mật độ tế bào trong quá trình lên men khi thay đổi tỷ lệ nguyên liệu thay thế 65 Hình 3.6 Quy trình công nghệ sản xuất bia Special tại Nhà Máy Bia Phnom Penh 68 Hình 3.7 Vòng tròn tương quan biểu diễn các vec tơ tính chất của 3 sản phẩm 72 ix TÓM TẮT LUẬN VĂ Bia Special được sản xuất tại Nhà Máy Bia Phnom Penh và được sử dụng nguyên liệu thay thế là gạo, nước và nấm men khác với công nghệ sản xuất gốc. Cho nên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu lựa chọn nguyên liệu và các điều kiện nấu, lên men thích hợp cho quá trình sản xuất bia Special. Sau quá trình phân tích chúng tôi đã lựa chọn được gạo Neang Minh – Neang Khon làm nguyên liệu thay thế với độ hồ tan là 85,5%, hàm lượng tinh bột là 79,2%. Trong quá trình hồ hoá khi sử dụng nguồn nước tại nhà máy thì không cần sử dụng axit H 2 O 4 , thay vào đó bằng cách bổ sung muối Ca l 2 1 gam/kg gạo để thu được hiệu suất thu hồi chất khô hồ tan cao nhất, 90,0%. Khi nghiên cứu sử dụng malt lót kết hợp với enzym Termamyl 120L thì đã lựa chọn được lượng malt lót bổ sung vào là 10% và emzym termamyl 120L là 0,1ml/kg gạo để thu được hiệu suất thu hồi chất khô hồ tan cao (93,9%), và tốc độ lọc nhanh nhất 19 giọt/phút qua giấy lọc. Thời gian thích hợp cho quá trình hồ hoá là ở nhiệt độ 7 C là 10 phút và 8 C là 20 phút. Đối với quá trình đường hoá chúng tôi đã lựa chọn được malt Úc trong quá trình sản xuất bia Special và để đặt được pH (5,4 – 5,6) và hiệu suất thu hồi chất khô hồ tan cao nhất (91,81%) cần bổ sung CaCl 2 1 gam/kg malt. Thời gian đạm hoá là 10 – 15 phút để thu được hàm lượng FAN 160 mg/l – 180 mg/l. Trong khi đó thời gian đường hoá ở 65 0 C là 30 phút và ở 75 0 C cũng là 30 phút. Kết quả cũng cho thấy khi sử dụng nguyên liêu thay thế từ 30% - 40% thì thành phần của dịch đường gần tương đương nhau. Đối với quá trình lên men, kết quả thu được là mật độ tế bào bổ sung ban đầu là 25 triệu tế bào/ml để đặt được hàm lượng diaxetyl cuối cùng thấp nhất (0,07 mg/l) và thời gian lên men chính là 4 ngày và lên men phụ 11 ngày. Sau cùng, chúng tôi tiến hành đánh giá chất lượng của bia sử dụng 30 - 40% nguyên liêu x [...]... sản phẩm bia Do đó, chúng tôi tiến hành nghiên cứu ứng dụng gạo Cămpuchia để sản xuất bia Special tại nhà máy bia Phnom Penh Trong khuôn khổ của đề tài luận văn, chúng tôi đã tập trung nghiên cứu các nội dung chính sau: - Tìm các điều kiện thích hợp cho quá trình dịch hoá - Tìm các điều kiện thích hợp cho quá trình đường hoá - Chọn tỷ lệ nguyên liệu thay thế thích hợp cho quá trình sản xuất bia Special. .. nhiều nhất Sử dụng nguyên liệu thay thế để giảm hàm lượng lipid, polyphenol, Nitơ hồ tan trong dịch đường và trong bia thành phẩm làm cho ổn định mùi thơm của bia [21,29,34] 1.3.3 Sử dụng gạo làm nguyên liệu thay thế trong sản xuất bia Gạo dựng để sản xuất bia là sản phẩm phụ của công nghiệp xay xát, có tới 30% gạo tấm tạo thành trong quá trình xay xát Giá của gạo tấm bán cho các nhà sản xuất bia thấp hơn... chủ yếu sử dụng là ngô, caramel (đều được nhập từ Malaysia) Như vậy tại Campuchia có một nhà máy bia Cambodia Brewery sử dụng gạo của nước mình làm nguyên liệu thay thế trong sản xuất bia Còn nhà máy Cambrew sử dụng thay thế là ngô được mua từ Malaysia làm nguyên liệu thay thế Do đó các nhà sản xuất bia ở Châu Á nói chung, và nhà máy bia Phnom Phenh nói riêng rất quan tâm tới việc sử dụng gạo làm nguyên... thọ sản phẩm ong luận văn này, chúng ta chỉ tập trung nghiên cứu quá trình sản xuất dịch 14 đường 3 Sử dụng nguyên liệu thay thế trong sản xuất bia 1.3.1 Các loại nguyên liệu thay thế sử dụng trong sản xuất bia eo tài liệu của hiệp hội bia Châu Mỹ, nguyên liệu thay thế được định nghĩa là nguồn hydrocacbon có thành phần và tính chất phù hợp dựng để bổ sung hoặc thay thế nguyên liệu cơ bản để sản xuất bia. .. Sự du nhập những công nghệ mới đã làm tăng chất lượng bia lên rất nhiều Nguyên liệu chính để sản xuất bia là malt đại mạch Đại mạch chỉ trồng được ở các nước Châu Âu, Mỹ, còn các châu lục khác phải nhập malt để sản xuất bia Những nước không sản xuất được malt rất quan tâm tới việc sử dụng các nguồn nguyên liệu sẵn có trong nước để thay thế malt trong sản xuất bia và giảm ngoại tệ Tại Campuchia, malt... thế ở Mỹ trong sản xuất bia lager có màu nhẹ Do không có mùi vị riêng nên việc bổ sung gạo vào trong quá trình sản xuất bia sẽ không làm ảnh hưởng tới những hương vị đặc trưng của bia, đây cũng là một lợi thế của gạo so với những nguyên liệu thay thế khác Nó làm tăng mùi vị và đã được nhiều hãng danh tiếng sử dụng để sản xuất bia như Budweiser Một vài người sản xuất bia thì thích sử dụng gạo hơn vì nó... [37] I.2 Công nghệ sản xuất bia I.2.1 Nguyên liệu chính trong sản xuất bia - Malt Thành phần và tính chất của malt là những yếu tố quyết định vị, hương, màu sắc, khả năng tạo bọt và độ bền của bia Malt được sản xuất ở nhiều nước trên thế giới Từng loại malt thường có các chỉ tiêu kỹ thuật khác nhau Vậy để đảm báo chất lượng bia nhà sản xuất phải biết rõ các chỉ tiêu để thay đổi quy trình công nghệ cho... sử dụng Đối với men khô S-23: - Được sử dụng 80 - 120 g/hl dịch đường lạnh 12 - 150C - Được sử dụng 200 - 300g/hl dịch đường lạnh nếu nhiệt độ dưới 120C Đối với sản xuất bia Special chúng tôi chỉ sử 28g/hl dịch đường Ta thấy sự sai lệch giữ chỉ dẫn và thực tế rất nhiều vậy chúng tôi sẽ nghiên cứu sử dụng nấm men trong quá trình sản xuất bia Special cho phù hợp về kỹ thuất I.2.2 Quy trình công nghệ sản. .. định cho bia thành phẩm Hạ giá thành sản phẩm để nó phù hợp hơn nữa với mức thu nhập của người dân mà chất lượng sản phẩm vẫn đảm bảo 1.1.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia tại Cămpuchia Nhà máy bia đã có mặt tại Cămpuchia từ trước năm 1961 do Pháp xây dựng Nhưng sản lượng bia rất ít và không phát triển được trong nhiều thấp kỷ qua Từ năm 1961 đến năm 1965 lượng bia tiêu thụ dưới 1lớt/người/năm Còn... đều phải sử dụng các loại nguyên liệu khác nhau ,để làm nguyên liệu thay thế cho malt để sản xuất bia, như: ngơ, gạo, đại mạch… các sản phẩm từ ngô, gạo, lúa mì, lúa miến… Sau một thời gian dài sử dụng và nghiên cứu ảnh hưởng của các loại nguyên liệu thay thế đến chất lượng bia, người ta đã rút ra kết luận sau: - Việc sử dụng một phần nguyên liệu thay thế không làm ảnh hưởng tới chất lượng bia, ngược . lượng sản phẩm bia. Do đó, chúng tôi tiến hành nghiên cứu ứng dụng gạo Cămpuchia để sản xuất bia Special tại nhà máy bia Phnom Penh . Trong khuôn khổ của đề tài luận văn, chúng tôi đã tập trung nghiên. trình công nghệ sản xuất bia Special tại Nhà Máy Bia Phnom Penh 68 Hình 3.7 Vòng tròn tương quan biểu diễn các vec tơ tính chất của 3 sản phẩm 72 ix TÓM TẮT LUẬN VĂ Bia Special được sản xuất tại. trình sản xuất bia Special tại nhà máy bia Phnom Penh - Đánh giá chất lượng sản phẩm. xiv CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia 1.1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia ở