QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA

Bia là sản phẩm thực phẩm, thuộc loại đồ uống có độ cồn thấp, thu nhận bằng cách lên men rượu ở nhiệt độ thấp

Trang 1

Đồ án công nghệ 1

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ BIA

CHƯƠNG 2 : MALT ĐẠI MẠCH

2.1 GIỚI THIỆU VỀ MALT ĐẠI MẠCH

2.2 KĨ THUẬT NẢY MẦM MALT ĐẠI MẠCH

2.2.1 LÀM SẠCH , PHÂN LOẠI VÀ BẢO QUẢN ĐẠI MẠCH

2.2.2 SẢN XUẤT MALT ĐẠI MẠCH

2.2.2.1 NGÂM ĐẠI MẠCH

2.2.2.2 ƯƠM MẦM ĐẠI MẠCH

Trang 2

2.2.2.3 SẤY MALT TƯƠI

2.2.2.4 TÁCH RỄ , LÀM BÓNG , ĐÓNG GÓI VÀ BẢO QUẢN

2.3 ĐÁNH GIÁ MALTT ĐẠI MẠCH

2.4 YÊU CẦU CHẤT LƯỢNG CỦA MALT ĐẠI MẠCH

CHƯƠNG 3 : NGUYÊN LIỆU THAY THẾ MALT ĐẠI MẠCH

3.1 NGUYÊN LIỆU THAY THẾ DẠNG HẠT

3.1.1 GẠO VÀ THÓC TẺ

3.1.2 NGÔ

Trang 3

3.1.3 LÚA MÌ

3.2 NGUYÊN LIỆU THAY THẾ DẠNG ĐƯỜNG

3.2.1 ĐƯỜNG MÍA VÀ ĐƯỜNG CỦ CẢI

3.2.2 ĐƯỜNG THUỸ PHÂN

3.2.3 INVERTAZA

3.2.4 XIRO TINH BỘT

CHƯƠNG 4 : HOA HOUBLON

4.1 ĐẶC TÍNH THỰC VẬT

Trang 4

4.2 THU HÁI, SƠ CHẾ VÀ BẢO QUẢN HOUBLON

4.2.1 THU HÁI

4.2.2 SẤY HOUBLON

4.2.3 BẢO QUẢN HOA HOUBLON

4.3 THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA HOUBLON

4.3.1 CHẤT ĐẮNG

4.3.2 TINH DẦU THƠM

4.3.3 POLYPHÊNOL

Trang 6

Bia là sản phẩm thực phẩm, thuộc loại đồ uống có độ cồn thấp, thu nhận bằng cách lên men rượu ở nhiệt độ thấp Bia có tính cảm quan rất hấp dẫn con người: hương thơm đặc trưng, có vị đắng dịu, lớp bột trắng mịn, hàm lượng CO2 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

Trang 7

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 lít/năm cho một đầu người,

ở nước ta mức độ này khoảng 3-5lít

Thành phần của bia gồm có: 80-90% nước, 1,5-7% cồn, 3-10% chất hòa tan, 0,3-0,4 CO2 Chất hòa tan chủ yếu là hidratcacbon, các protein và sản phẩm thũy phân của nó, các chất khoáng, một số axit hữu cơ, các axitamin, các chất đắng và thơm của hoa houblon

Trang 8

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 phẩm 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 hoà tan không lên men Hiệu quả giải khát là do CO2

Nguyên liệu sản xuất bia gồm 4 loại cơ bản: malt đại mạch, hoa houblon,

nước, ngoài ra phải kể đến là nguyên liệu thay thế Trong đó malt đại mạch là đại

mạch thóc đã qua ươm mầm, sấy khô, các loại ngũ cốc khác như: lúa gạo, lúa mì,

Trang 9

ngô và các sản phẩm từ chúng có thể dùng để thay thế 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 vị đắng đặc trưng cho bia Nước là thành phần

chiếm lượng lớn nhất trong sản phẩm, nước được dùng trong nhiều mục đích khác nhau trong nhà máy bia Trong đề tài này ta chỉ quan tâm đến malt đại mạch, nguyên liệu thay thế malt và hoa houblon

Trang 10

Trang 11

Bã men Lên men

chai

Sát Khuẩn

Rửa

Cấp lạnh

Trang 12

Trang 13

Trang 14

Trang 15

Trang 16

2.1 Giới thiệu về malt đại mạch

- Malt là nguyên liệu chính để 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 ẩm nhất định với những điều kiện bắt buộc

- Malt là một loại bán thành phẩm nhưng rất giàu chất dinh dưỡng: chứa 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

Trang 17

- 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 mầm Quá trình nảy

mầm là để hoạt hoá, tích luỹ về khối lượng và hoạt lực của hệ enzim có trong hạt đại

Trang 18

mạch Hệ enzim là động lực chủ yếu để 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

Trang 19

Trang 20

2.2Kĩ thuật nảy mầm hạt đại mạch

2.2.1 Làm sạch , phân loại và bảo quản đại mạch

∗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 để chọn loại tốt nhất, trọng lượng trung bình 40-50g/1000 hạt, hạt đại mạch chứa trên 17% ẩm

Trang 21

- Dây chuyền làm sạch thường gồm các loại máy sau được bố trí thành dây chuyền liên tiếp nhau: máy quạt sàng, máy tách đá và kim loại, máy chọn hạt và cuối cùng là máy phân loại

- Để tránh hư hỏng, khi bảo quản đại mạch cần phải sấy đại mạch ở nhiệt độ 40-450C đến khi độ ẩm còn 10-12%, chú ý không sấy quá để độ ẩm trong hạt còn dưới 10%, vì như vậy sẽ mất khả năng sống của hạt Sau khi sấy có thể giữ đại mạch trong kho vài tuần, tốt nhất là sau 3 tuần nên chuyển sang cơ sở chế biến malt

Trang 22

∗Chú ý: Trong quá trình bảo quản cần chú ý định kì thông gió đều khối hạt, ổn định

nhiệt độ khối hạt và kho, đảm bảo độ ẩm 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 tươi và sản xuất

malt thành phẩm

Bước 1 gồm hai giai đoạn: ngâm đại mạch và ươm mầm đại mạch

Trang 23

Bước 2 gồm hai giai đoạn: sấy malt tươi và tách rễ, làm bóng, đóng gói và bảo quản

∗Sơ đồ sản xuất malt đại mạch

Trang 24

2.2.2.1 Giai đoạn ngâm đại mạch

Trang 25

- Ngâm đại mạch là quá trình đầu tiên và rất quan trọng, nó ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian ươm mầm, hao phí chất khô trong quá trình sản xuất malt, chi phối chất lượng malt thành phẩm

- Phương pháp thông dụng nhất thường được thực hiện là làm ướt bằng nước và bằng không khí

∗ Mục đích : Loại bỏ những hạt lép, các tạp chất mà trong quá trình làm sạch

và phân loại chưa bỏ ra khỏi khối hạt

Trang 26

 Rửa sạch bụi và một số vi sinh vật, côn trùng bám trên hạt, đồng thời có biện pháp để sát trùng toàn bộ khối hạt bằng cách đưa vào nước ngâm các hoá chất

 Tạo điều kiện để hạt hút thêm một lượng nước tự do, sao cho lượng

ẩm đạt 43-45% để quá trình ươm mầm sau này được tiến hành bình thường

-Trong quá 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

Trang 28

khoáng

+ Thể tích và khối lượng của hạt sau khi làm ướt tăng trung bình trên 45%

Trang 29

+ Mức độ làm ướt: hạt đại mạch cần ngấm nước không quá mức so với độ ẩm

đã ngấm từ đất khi hạt nảy mầm tự nhiên ở ruộng vì nếu xảy ra thì nó ảnh hưởng xấu: lớp vỏ trong của hạt bị phá, tính thẩm thấu của nó bị tổn thất, muối từ nước thấm vào hạt làm chết mầm

∗Yêu cầu kĩ thuật:

- Nhiệt độ nước ngâm: 12-170C

- Thời gian ngâm: 30-48h

Trang 31

1.Chuyển 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 kể 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

Trang 32

Các biến đổi 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 dịch đường sẽ đem đi lên men để tạo ra bia

Nẩy mầm nhân tạo khác với nẩy mầm tự nhiên về mục đích Nảy mầm trong

tự nhiên là hạt nẩy mầm phải tạo được cây non khoẻ có khả năng chống chịu cao, còn nẩy mầm nhân tạo là để hoạt hoá và tích luỹ enzim

Trang 33

∗Tiến hành:

- Hạt sau khi ngâm nước được đưa vào thiết bị ươm mầm hoặc tải lên sàn ximăng có độ dốc để thoát nước (lớp hạt trên sàn khoảng 20-30cm) Hằng ngày phun nước hoặc cho ngập nước để rửa sạch mùi, đuổi khí CO2 và giải thoát nhiệt

- Khi hạt đại mạch đã nhận được lượng ẩm, được cung cấp oxy và ở điều kiện

t0

opt thì hoạt động sống của hạt đại mạch bắt đầu Các chất dự trữ trong hạt trương lên và các enzim dễ dàng tấn công vào trạng thái trương đó

Trang 34

- Mầm bắt đầu phát triển và cần các chất dinh 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 chuyển thành những chất hoà tan dễ hấp phụ Những chất có phân tử lượng thấp và dễ hấp phụ này được khuếch tán đến mầm: Một phần được mầm dùng để hô hấp, một phần dùng để tổng hợp trở lại những chất cao phân tử trong trong thành phần mô của rễ và của lá mầm

Như vậy giai đoạn ươm mầm, ở trong hạt đại mạch xảy ra 2 quá trình:

Trang 35

+ 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 dễ hoà tan, xảy ra ở những khu vực còn lại của hạt Đây là mục tiêu cần đạt được

Trong thời gian này phức hệ enzim của hạt được chuyển sang dạng hoạt động

để thũy phân các chất trong nội nhũ vào dịch đường trong nấu bia sau này

Trang 36

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 dài của hạt và mầm mọc bên trong gần hết chiều dài của hạt

∗Yêu cầu kĩ thuật:

- Nhiệt độ ươm mầm :15-180C

- Độ ẩm tương đối của môi trường: 98-100%

- Khu vực ươm mầm phải thoáng, kín ánh sáng mặt trời

Trang 37

2.2.2.3 Giai đoạn sấy malt tươi :

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, dễ xát bỏ mầm rễ, bảo quản được tốt, đồng thời hạt

sấy có màu và mùi thơm

+ Sau khi nảy mầm malt có độ ẩm 43-45% do đó phải sấy để dừng quá trình nẩy 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 sấy mà thôi

Trang 38

+ Do quá trình sấy được tiến hành ở nhiệt độ cao nên hầu hết các vi sinh vật 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 sấy nhiệt độ khối hạt tăng chậm và độ ẩm cũng giảm chậm Trong giới phạm vi nhiệt độ dưới 400C và độ ẩm của hạt trên 20% là điều kiện lí tưởng cho hệ enzim thũy phân hoạt động, các enzim này phân cắt hợp chất cao phân

tử thành hợp chất thấp phân tử dễ hoà tan

Trang 39

Trong thời gian sấy, malt chịu tác động của một số quá trình vật lí, hoá sinh, hoá học và sinh lí Những thay đổi lí học: thay đổi về hàm ẩm, thể tích, khối lượng, màu sắc, hương và vị Khâu sấy malt làm giảm hoạt lực enzim so với hạt mới nảy mầm khoảng 30-40%

∗Yêu cầu :

+ Thời gian sấy: 24h (malt vàng), 48h (malt thẫm) nhưng không làm thay đổi 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

Trang 40

Để sản xuất malt cho bia sáng màu phải cho hạt đại mạch nẩy mầm trong những điều kiện nhiệt độ không quá 180C và chỉ kéo dài 7 ngày

Để sản xuất malt cho bia thẫm màu khoảng 23-25 0C 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 mất nước trong malt và giai đoạn sấy malt khô

+ Sấy malt để cho độ ẩm giảm từ 43-45% xuống 3-4% mà còn làm thay đổi màu sắc, mùi vị và thành phần hoá học của malt

Trang 41

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 chuyển hoặc xáo trộn vị trí hoặc trong quá trình tách rễ một phần còn sót lại

- Sau khi sấy 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%

Trang 42

- Malt được bảo quản nơi khô ráo ở nhiệt độ ôn hoà

- Malt sau khi sấy, xát bỏ mầm rễ bảo quản Malt được đóng gói phải bảo quản ít nhất 15 ngày để ổn định hoạt lực enzim sau đó mới đưa vào sản xuất bia

2.3 Yêu cầu chất lượng của malt đại mạch

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 :

Trang 43

- 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 ánh.

- Vị 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 bột có thể thũy phân đến maltza và đextrin không phản ứng màu với iôt bởi enzim có trong 1g malt tươi ở 300C trong 1h

Trang 44

•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 hoá : 15-20ph

Hiệu suất hoà tan: 70-75%

Cường độ màu : 0.16-0.26ml

Hoạt lực amylaza :250-300 WK

Trang 45

Trang 46

3.1 Nguyên liệu thay thế dạng hạt

Phần nguyên liệu này chủ yếu là cung cấp tinh bột để cùng với malt chuyển

Trang 47

Các loại cốc dùng để thay thế malt đại mạch chủ yếu là gạo, ngô hoặc mì Các loại hạt này thường được sử dụng ở trạng thái chưa ươm mầm và đưa vào chế biến dưới dạng bột nghiền mịn, phối trộn cùng với bột malt

∗ Yêu cầu: 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 trấu

và gạo đem đi nghiền nên dùng gạo mới xay xát

3.1.1 Lúa mì (hạt tiểu mạch)

Trang 48

- Hạt tiểu mạch gần giống hạt đại mạch, có một điểm khác là tiểu mạch không có lớp vỏ trấu Vỏ của tiểu 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 thể kéo

thành sợi và được gọi là gluten Với tính chất quý này nên tiểu mạch dùng để sản xuất bánh mì hơn là sử dụng trong sản xuất bia

Trang 49

+ 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

Trang 50

Tuy nhiên, nếu dùng nguyên liệu phụ ở dạng không nẩy 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 mầm với tỉ lệ cao được là do số enzim trong trong malt không thể xúc tiến các quá trình thuỹ phân và trích li toàn bộ nguyên liệu mà trong đó gần một nửa là nguyên liệu không nẩy mầm

⇒Biện pháp : có 2 cách

Sản xuất chế phẩm enzim, đưa vào xử lí nguyên liệu

Định dạng
Số trang	98
Dung lượng	470 KB