TÀI LIỆU THAM KHẢO CÔNG NGHỆ sản XUẤT BIA

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA Chương 1: Nguyên liệu Chương 2: Đường hoá houblon hoá Chương 3: Lên men tàng trữ Chương 4: Hoàn thiện sản phẩm Chương 5: Thu hồi CO2 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ TỔNG QUÁT Malt Nguyên liệu thay (gạo) Nghiền Nấu nguyên liệu Hoa Houblon (Cao hoa) Lọc dịch nấu Nghiền Lọc dịch lên men Chiết chai Houblon hóa Làm nguội Nhân giống sản xuất Ni cấy PTN Nấm men Thanh trùng Lên men Dán nhãn Tàng trữ Thành phẩm CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA Chương 1: Nguyên liệu Malt + Hoa houblon + Nước = Bia CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA Chương 1: Nguyên liệu 1.1 Malt ñại mạch Malt ñại mạch = Hạt thóc ñại mạch nảy mầm ñiều kiện nhân tạo (nhiệt ñộ, ñộ ẩm) Hạt ñại mạch Làm Tạp chất Hạt Nước chất sát trùng Nước Rửa sát trùng Ngâm Nẩy mầm Sấy malt Tách mầm rễ Bảo quản Khí nén CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA Chương 1: Ngun liệu 1.1 Malt đại mạch Thành phần hóa học ñại mạch Phụ thuộc vào giống, ñất ñai, khí hậu, kỹ thuật canh tác bảo quản Quyết ñịnh chất lượng bia Các hợp phần có ý nghĩa: nước, glucid, protein, polyphenol, chất ñắng chất chát, fitin CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA Chương 1: Nguyên liệu 1.1 Malt đại mạch Thành phần hóa học đại mạch v Nước Ảnh hưởng lớn đến q trình vận chuyển bảo quản v Hàm ẩm lớn Kích thích hơ hấp tự bốc nóng Tạo điều kiện vi sinh vật phát triển Tăng chi phí vận chuyển Hàm ẩm đại mạch tăng 1% hiệu suất thu hồi chất chiết giảm 0,76% Hàm ẩm tối ña cho phép 13% CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA Chương 1: Nguyên liệu 1.1 Malt đại mạch Thành phần hóa học ñại mạch v Glucid Tinh bột (>50% khối lượng chất khô) Thức ăn dự trữ cho phôi Cung cấp chất dự trữ cho dịch ñường trước lúc lên men Sự thủy phân tinh bột amylase tảng ñể xây dựng công nghệ ngâm, ươm mầm, sấy malt đường hóa Cellulose (khoảng 20% chất khơ):Ảnh hưởng đến q trình lọc Hemicellulose: Thủy phân tạo thành hexose pentose nguồn cung cấp dinh dưỡng cho nấm men đóng vai trị quan trọng giai đoạn ươm mầm Pectin chất keo Dịch đường có độ nhớt cao, khó lọc Bia có vị đậm đà tăng khả tạo giữ bọt CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA Chương 1: Nguyên liệu 1.1 Malt ñại mạch Thành phần hóa học đại mạch v Protein: số quan trọng thứ (sau tinh bột) ñể ñánh giá xem lơ hạt có đủ tiêu chuẩn để sản xuất bia hay khơng Hàm lượng cao: Bia đục, khó bảo quản Hàm lượng thấp: lên men khơng triệt để, vị ñậm ñà… Hàm lượng protein tốt cho sản xuất bia 8-10% Sự thủy phân protein đóng vai trị quan trọng q trình sản xuất bia (tạo màu, tạo vị, tạo hương, tạo bọt, giữ bọt) Proteid gây ảnh hưởng âm tính CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA Chương 1: Nguyên liệu 1.1 Malt ñại mạch Thành phần hóa học đại mạch v Albumose pepton: Tạo bọt giữ bọt, tăng vị ñậm ñà cho bia Làm giảm ñộ bền keo bia gây ñục bia hàm lượng cao v Acid amin Cung cấp nitơ cho nấm men Tạo melanoid Hợp phần dinh dưỡng bia CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA Chương 1: Nguyên liệu 1.1 Malt đại mạch Thành phần hóa học ñại mạch v Polyphenol Kết hợp protein cao phân tử tạo phức dễ kết lắng Ảnh hưởng xấu ñến hương vị bia v Chất ñắng chất chát Gây vị đắng khó chịu cho bia Loại trừ cách ngâm hạt môi trường kiềm nhẹ v Fitin: muối ñồng thời canxi, magie với acid ionzitphosphoric Cung cấp phospho cho nấm men Tăng ñộ chua dịch cháo giai đoạn đường hóa, nâng cao hiệu suất thủy phân v Vitamin chất khống Vitamin điều hịa sinh trưởng nấm men Chất khống (phospho) hình thành hệ thống đệm cho dịch đường CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA Chương 3: Lên men tàng trữ 3.2 Lên men 3.2.4 Các q trình xảy lên men v Q trình sinh hố Sự tạo thành acetoin, diacetyl 2,3- butylenglycol CH3 - C - COOH a suxinic O CH3 Lên men O OXH CH3 – C – C- COOH a acetolactic OH OH HO CH3- CH-CH-CH3 2,3- butylenglycol H diacetyl HO O acetoin CH3 – C – C- CH3 OXH O CH3 – C – C- CH3 O v Trong điều kiện hiếu khí sản phẩm tạo thành diacetyl v Giai ñoạn nấm men sinh sản mạnh mơi trường có nhiều đường khử, khả khử diacetyl cao CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA Chương 3: Lên men tàng trữ 3.2 Lên men 3.2.4 Các q trình xảy lên men v pH mơi trường Giảm q trình lên men (pH dịch lên men 5,3-5,6, pH bia non 4,24,6) tạo thành CO2 acid hữu Giảm nhiều ngày lên men thứ ba v Thế OXHK: Giảm lên men (các chất OXH giảm, chất khử tăng) do: § Nấm men hấp thụ O2 thải CO2 § CO2 đẩy O2 khỏi dịch lên men Thế OXHK thấp, chất lượng bia cao (giảm ñược tối màu, tránh ñục bia) CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA Chương 3: Lên men tàng trữ 3.3 Lên men phụ tàng trữ 3.3.1 Mục đích 3.3.2 Thiết bị 3.3.3 Tiến hành lên men phụ 3.3.4 Các trình xảy lên men phụ tàng trữ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA Chương 3: Lên men tàng trữ 3.3 Lên men phụ tàng trữ 3.3.1 Mục đích: Tiếp tục lên men phần chất khơ cịn lại (khoảng 1%) Thực q trình chín bia (hồn thiện chất lượng) Giảm nhiệt ñộ ñể hạn chế nhiễm VSV lạ 3.3.2 Thiết bị Thiết bị phải kín đặt phịng lên men phụ (t0 0-10C) Hay sử dụng thiết bị lên men (điều chỉnh t0) CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA Chương 3: Lên men tàng trữ 3.3 Lên men phụ tàng trữ 3.3.3 Tiến hành lên men phụ v Hạ nhiệt ñộ: Tuỳ yêu cầu chất lượng loại bia Hạ nhiệt ñộ bia non xuống 5-70C (48h), sau xuống 1-20C Đưa 1-20C v Thời gian: Thường 3-6 tuần Nhanh 6-8 ngày Lâu nhất: tháng v Áp lực: 1,5 at v Điều chỉnh: thời kỳ Sau lên men phụ tuần, làm lạnh ñến ≤ -1 -00C lọc Sau 4-5 ngày hay vài tuần , cho thêm chất phụ gia (đẩy nhanh q trình chín) CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA Chương 3: Lên men tàng trữ 3.3 Lên men phụ tàng trữ 3.3.4 Các trình xảy lên men phụ tàng trữ Sự hoà tan liên kết CO2 bia v CO2 trạng thái vật lý ñặc biệt: CO2 dạng H2CO3 ñược hấp phụ bề mặt phân tử protein Các chất keo hoạt động bề mặt hình thành q trình lên men hấp thụ bề mặt bóng bọt v CO2 cịn dạng liên kết: H2CO3 tác dụng với glycerin, glycol (ñiều kiện áp suất dư)… tạo hợp chất hố học bền CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA Chương 3: Lên men tàng trữ 3.3 Lên men phụ tàng trữ 3.3.4 Các trình xảy lên men phụ tàng trữ Sự làm bia Do nhiệt ñộ thấp áp suất cao nên có tượng: Kết tủa phức tanin-protein, nhựa hoa houblon Tế bào nấm men kết tủa Sự hoàn thiện chất lượng bia Sau tàng trữ, vị bia dịu do: Sự tự phân nấm men tạo acid amin, peptide, vitamin… Dư vị nấm men ñi kết tủa nấm men Dư vị ñắng bia giảm keo tụ lão hố nhựa hoa houblon CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA Chương 3: Lên men tàng trữ 3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến tiến trình lên men v Các số biểu tiến trình lên men: Tốc ñộ phát triển sinh khối Tốc ñộ hấp thụ chất (ñộ giảm chất ngày) Mức ñộ hấp thụ chất (mức ñộ lên men) Nồng ñộ sản phẩm sản phẩm bậc hai tạo thành v Các yếu tố ảnh hưởng ñến số: Chất lượng nấm men sản xuất Lượng nấm men gieo cấy ban ñầu Nồng ñộ chất tan dịch lên men Nhiệt ñộ lên men Áp suất bề mặt Hàm lượng oxy oxy hố khử Cường độ khuấy đảo Nồng độ sản phẩm lên men CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA Chương 3: Lên men tàng trữ 3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến tiến trình lên men 3.4.1 Chất lượng nấm men sản xuất Yếu tố để có chất lượng bia cao Ảnh hưởng ñến hàm lượng dầu fusel, diacetyl, este nhiều cấu tử khác v Các số ñánh giá chủng nấm men sản xuất Tốc ñộ mức ñộ lên men Hàm lượng sản phẩm bậc hai tạo thành Tốc ñộ khả kết lắng mức ñộ thối hố Mức độ thối hố Khả chống chịu với điều kiện ngoại cảnh CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA Chương 3: Lên men tàng trữ 3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến tiến trình lên men 3.4.2 Lượng nấm men gieo cấy ban ñầu Mật ñộ gieo cấy cao thời gian thiết lập cân ñộng rút ngắn, tỷ lệ số tế bào nảy chồi thấp, tốc ñộ sinh sản bé, cường ñộ trao ñổi chất tế bào non thấp, lượng chất sản phẩm bậc hai thấp, chất lượng bia cao Mật ñộ gieo cấy thấp, khả nảy chồi ñạt ñược mức cần thiết, mức ñộ lên men thấp, thời gian lên men kéo dài Mật ñộ tối ña: 70.106 tế bào/cm3 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA Chương 3: Lên men tàng trữ 3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến tiến trình lên men 3.4.3 Nồng độ chất hồ tan dịch đường houblon hố Ảnh hưởng ñến phát triển nấm men tốc ñộ lên men Thường 11-12% 3.4.4 Nhiệt ñộ dịch lên men Nhiệt ñộ cao: Thời gian lên men nhanh Lên men triệt ñể hàm lượng sản phẩm bậc hai cao (ñặc biệt diacetyl) Lượng sinh khối cao tế bào chết nhiều chóng suy thối Tỷ số cấu tử bia không cân ñối, chất lượng bia giảm v Mỗi loại nấm men có nhiệt độ thích hợp cho phát triển lên men khác CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA Chương 3: Lên men tàng trữ 3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến tiến trình lên men 3.4.5 Áp suất bề mặt v Ảnh hưởng trực tiếp ñến tiến trình lên men Xác định mức độ bão hồ CO2 (nhân tố ức chế tiến trình lên men) bia Q trình lên men bị đình 3-4 kG/cm2 Thực tế sản xuất thường