Quá trình đường hóa và Các yếu tố ảnh hưởng

Lời nói đầu Thực tập cuối khóa (TTCK) đợt thực tập cuối trớc thi tốt nghiệp để giúp sinh viên củng cố, bổ sung kiến thức thiếu sót đợt thực tập nâng cao trớc Đây đợt thực tập theo chuyên đề nên đòi hỏi sinh viên phải tìm hiểu vấn đề sâu hơn, chi tiết Sau phân tích, đánh giá kết thu hoạch đợc kiến thức đợc học để đa kết luận tổng quát nội dung nghiên cứu Hơn nữa, việc tự liên hệ thực tập giúp cho sinh viên tiếp cận gần với thực tế sản xuất, giúp họ tự tin công việc - điều đặc biệt cần thiết sinh viên chuẩn bị tốt nghiệp Với mục đích nh vậy, Trờng Cao Đẳng Kinh Tế Kỹ Thuật Công Nghiệp I tạo điều kiện thuận lợi giúp cho sinh viên tự liên hệ TTCK để hoàn thành chuyên đề nghiên cứu Cũng nh sinh viên khác, thân em chọn đợc cho địa tin cậy để liên hệ TTCK, Công ty Liên Hợp Thực Phẩm (Hà Đông Hà Tây) Đợc thành lập cách lâu, với bề dày truyền thống sản xuất, kinh doanh mình, Công ty đơn vị dẫn đầu việc sản xuất mặt hàng thực phẩm Hà Tây nh: bánh, kẹo, mứt tết,cùng loại đồ uống nh : bia, rợu vang, nớc giải khát có ga, Mặt khác, Công ty địa tốt cho sinh viên nhiều trờng Đại học, Cao đẳng đến tìm hiểu, học tập, thực tập nâng cao kiến thức, tay nghề Ngoài việc xếp cho em tìm hiểu thực tế nhà nấu, cán kỹ thuật với hiểu biết kinh nghiệm giúp đỡ cho em nhiều thực chuyên đề: Quá trình đờng hóa yếu tố ảnh hởng Tuy nhiên, thời gian thực tập ngắn, cộng với nội dung cần nghiên cứu nhiều, kiến thức hạn chế, thân có cố gắng nhng báo cáo chắn không tránh khỏi nhiều thiếu sót kính mong nhận xét góp ý để viết lần sau đợc tốt Hà nội : Tháng Sinh viên: Đoàn phạm Tuân Phần I tổng quan I.1 Tóm tắt lịch sử phát triển cnsx bia Bia - loại đồ uống lên men bổ dỡng, có độ cồn thấp, vị đắng dịu hơng thơm đặc trng Malt đại mạch hoa Houblon Bia có chứa nhiều chất bổ dỡng nh: Gluxit, Đạm, Vitamin, Enzim Đặc biệt, có mặt CO bia làm giảm nhanh khát, nồng độ rợu nhẹ bia tạo nên cảm giác dễ chịu, enzim bia giúp tiêu hoá nhanh thức ăn Bia cung cấp lợng Calo lớn: 400 450 kcal/lít Trong bia chứa 80 90 % nớc, 6% etylic, 10 15 % chất hoà tan, 0,3 0,4% CO2 số chất khác Công nghệ sản xuất bia đời giới cách hàng ngàn năm Các hãng bia tiếng giới nh: Heineken, Tiger, Carlsberg, San Miguelđều có dây chuyền công nghệ vô đại tự động hoàn toàn, hoạt động theo trơng trình cài đặt sẵn máy tính Bia du nhập vào Việt Nam cách trăm năm Nghành công nghệ sản xuất bia non trẻ so với giới Tuy nhiên, với động, tích cực đầu t vào trang thiết bị, nghiên cứu công nghệchúng ta có đ ợc sản phẩm bia có chất lợng tốt đáp ứng đợc yêu cầu ngời sử dụng, cạnh tranh thị trờng nh: bia Hà Nội, bia Sài Gòn, Halida Lịch sử phát triển nghành sản xuất bia chia làm hai giai đoạn: giai đoạn tiền Pasteur giai đoạn hậu Pasteur Thời điểm để phân chia hai giai đoạn lúc đời thuyết lên men rợu vang Lauis Pasteur Đặc điểm giai đoạn thứ phát triển công nghệ theo kinh nghiệm sản xuất, giai đoạn thứ hai dựa phát triển công nghệ dới ánh sáng khoa học kỹ thuật, mà trớc hết công nghệ sinh học Những thành tựu lớn đạt đợc lĩnh vực sản xuất bia tóm lợc nh sau: ứng dụng kỹ thuật Gen công nghệ tế bào để tạo dòng, chủng đại mạch Nghiên cứu chế độ canh tác, điều kiện gieo trồng ác yếu tố ảnh hởng khác để đại mạch thu đợc có pha protein cân đối, đặc biệt hàm lợng protein khả kết giảm đến mức tối thiểu, làm tăng độ bền keo bia Nghiên cứu biện pháp để làm tăng khả nảy mầm, kích thích mầm phát triển nhanh, tăng cờng hoạt lực enzim thủy phân, làm tăng độ nhuyễn malt, trình đồ hóa đồng triệt để, rút ngắn thời gian ơm mầm, giảm bớt hao tổn chất khô nâng cao hiệu suất hòa tan chất chiết Nghiên cứu sản xuất ứng dụng loại chế phẩm enzim để thúc đẩy trình: đờng hóa nguyên liệu, lọc bã malt, kết lắng protein, khử nhanh sản phẩm bậc hai (chủ yếu diaxetyl rợu bậc cao)rút ngắn thời gian lão hóa, lọc bia thành phẩm Nghiên cứu giải pháp công nghệ ơm mầm số loại hạt khác nh thóc, tiểu mạchvà công nghệ sản xuất dịch đờng sử dụng loại malt nói thay malt đại mạch loại nguyên liệu hạt không ơm mầm nh: gạo, ngônhằm giải quết vấn đề: - Hiệu suất đờng hóa - Hiệu suất lên men - Độ bền keo bia - Các chất tạo hơng tạo màu cho sản phẩm - Khả tạo giữ bọt bia Lai tạo gây đột biến kỹ thuật gen để tạo chủng nấm men có đặc tính công nghệ: - Lên men nhanh, triệt để - Tạo sản phẩm bậc hai mức thấp, đặc biệt diaxetyl rợu bậc cao - Chịu đợc nhiệt độ cao, cờng độ khuấy đảo cỡng mạnh mà không chóng già, thoái hóa, tái sử dụng để lên men sau nhiều hệ - Dễ dàng kết lắng lên men kết thúc - Có khả sinh tổng hợp chất thơm trình hoạt độngcủa chúng - Có sức chống chịu cao, khả sinh sản mạnh, đề kháng tốt trình lên men bị nhiễm khuẩn Nghiên cứu biện pháp công nghệ nhằm chế biến hoa Houblon thành loại thơng phẩm dễ vận chuyển, bảo quản nâng cao hệ số sử dụng chất đắng, polyphenol tinh dầu thơm hoa Tìm kiếm giải pháp vầ thiết bị phù hợp tính với công nghệ, giảm giá thành đầu t, tăng công suất theo tỷ suất đầu t, dễ thao tác vận hành, khả tự động hóa cao, mẫu mã đẹp Công nghệ sản xuất bia trình phức tạp, dù dây chuyền công nghệ mà thao tác phơng pháp thủ công hay tổ hợp thiết bị đại, tự động hóa hoàn toàn, làm việc theo chơng trình cài đặt sẵn máy tinh công nghệ phải trải qua giai đoạn: a Chế biến dịch đờng houblon hóa b Lên men để chuyến hóa dịch đờng thành bia non, lên men phụ tàng trữ bia non để lão hóa thành bia tiêu chẩn c Hoàn thiện sản phẩm bia I.2 công nghệ sản xuất bia a Sơ đồ công nghệ sản xuất bia Error: Reference source not found b thuyết minh dây chuyền công nghệ Nguyên liệu sản xuất bia TQ: Bia = Malt đại mạch + hoa Houblon + H2O Các nguyên liệu dùng sản xuất bia bao gồm: Nớc, Malt, hoa houblon, nguyên liệu thay thế: gạo, đờng phụ liệu khác: muối, enzim Trong loại nguyên liệu sản suất bia thì: Malt, hoa Houblon, enzim phải nhập từ nớc 1.1 Malt Malt đại mạch nguyên liệu để sản xuất loại bia Thành phần tính chất malt yếu tố định vị, hơng, màu sắc, khả tạo bọt độ bền bia * Chỉ tiêu kỹ thuật Malt: - Hàm ẩm: W=10-12% - Có mùi thơm tự nhiên vị đặc trng Malt - Có màu vàng rơm, sáng bóng, không bị mọt, mốc 1.2 Hoa Houblon Hoa houblon nguyên liệu sau Malt đại mạch Hoa houblon làm cho bia có vị đắng dịu, hơng thơm đặc trng, tăng khả tạo giữ bọt, tăng độ bền keo ổn định thành phần sinh học sản phẩm Do tính đặc biệt nh vậy, hoa houblon giữ vai trò độc tôn loại nguyên liệu thay ngành công nghiệp sản xuất Bia Hoa đợc chế biến bảo quản dới hình thức sau : *Hoa bánh: nguyên (hoa cái) màu vàng xanh, vàng tơi đợc ép thành bánh *Hoa viên: sấy xong đem xay thành bột viên lại Thông thờng: 1kg hoa viên =1,3 kg hoa cánh *Cao hoa: hoa vừa sấy đợc ngâm vào dung môi toluuen để tách lấy chất hoà tan (chủ yếu chất đắng) cô đặc dung dịch thành cao hoa Thông thờng: 1kg cao hoa =5 kg hoa cánh 1.3.Nớc Nớc nguyên liệu để sản xuất bia Trong bia thành phẩm nớc chiếm 80 90% trọng lợng Thành phần tính chất nớc có ảnh hởng đến toàn quy trình công nghệ chất lợng bia thành phẩm.Vì nớc sản xuất bia phải đạt đợc yêu cầu sau: - Trong suốt, mùi vị lạ - Đã đợc sử lý mềm, có độ cứng tạm thời = 0,7 mđlg/l - Hàm lợng NH+4 NO2- : Không có - Hàm lợng Fe2+ cho phép 0,2 0,5 mg/l - Vi sinh vật : 100 tế bào/ml - Ecoli vi sinh vật độc - Các kim loại nặng: kim ,Hg,Pbkhông có PH=6,8-7,2 1.4.Gạo Trong công nghiệp sản xuất bia, để giảm giá thành sản phẩm, ngời ta đa số loại nguyên liệu khác để thay malt đại mạch Các loại nguyên liệu dùng để thay malt đại mạch chủ yếu tiểu mạch, gạo ngô Tỷ lệ thay trung bình 30-40% Gạo loại nguyên liệu thay đợc dùng nhiều *Các tiêu kỹ thuật gạo: - Độ ẩm: < 14% - Độ hoà tan: 70- 80% - Hàm lợng tinh bột: 75-80% so với chất khô - Trắng đồng đều, mang mùi thơm đặc trng gạo, mùi mốc lạ, không lẫn tạp chất Quá trình chế biến dịch lên men 2.1 Nghiền nguyên liệu Mục đích: Tăng bề mặt tiếp xúc nguyên liệu với nớc thúc đẩy nhanh trình thuỷ phân, đờng hoá tinh bột 2.2 Hồ hoá (nấu cháo) Mục đích: Phá vỡ màng tế bào tinh bột tạo điều kiện cho enzim hoạt động thực trình đờng hoá đợc thực dễ dàng 2.3 Đờng hoá Mục đích: Nhằm chuyển dạng hoà tan tất chất có phân tử lợng cao bột Malt dới dạng không hoà tan với chất hoà tan có tinh bột tạo thành chất chiết dịch 2.4 Lọc thô rửa bã Mục đích: Tách riêng phần dịch lỏng chứa chất hoà tan khỏi phần bã Rửa bã nhằm mục đích thu phần dịch đờng sót bã 2.5 Nấu dịch đờng với hoa Houblon Mục đích: Nhằm ổn định thành phần dịch đờng chiết chất hoà tan hoa Houblon vào dịch đờng làm cho bia có hơng thơm vị đắng đặc trng Mặt khác nấu, phần protein bị kết tủa nên tránh đợc bia bị đục hàm lợng protein cao Đồng thời xảy số trình khác nh gia tăng nồng độ, độ axit, cờng độ màu, tạo thành chất khử 2.6 Làm nguội, lắng trong, lạnh nhanh Mục đích: Loại bỏ tạp chất kết tủa, cặn dich sau trình lọc hoa, thu hồi dịch để lên men Đa nhiệt độ khối dịch đờng nhiệt độ thích hợp cho trình lên men Quá trình lên men : Lên men giai đoạn định để chuyển hoá dịch đờng houblon hoá thành bia dới tác động nấm men TQ: nấm men C6H12O6 C2H5OH + CO2 Đồng thời trình lên men có trình tạo axit hữu cơ, rợu bậc cao, este Những sản phẩm đóng vai trò quan trọng việc tạo hơng vị cho bia Quá rình lên men diễn hai giai đoạn : Lên men Lên men phụ tàng trữ Mục đích: Chuyển đờng dextrin bậc thấp thành rợu etylic, cacbonic sản phẩm phụ dới tác dụng nấm men Hoàn thiện sản phẩm Sau thời gian đợc ủ điều kiện nhiệt độ thấp, thành phần hoá học tính chất cảm quan bia đợc định hình Tuy nhiên, để trở thành hàng hoá thơng mại, bia cần đợc xử lý qua công đoạn sau : Làm để tăng thêm giá trị cảm quan, ổn định thành phần học, làm tăng độ bền sinh học độ bền keo bia Bổ sung thêm CO2 cho đạt hàm lợng cần thiết nhằm làm tăng chất lợng cảm quan, chống oxy, chống kết lắng môi trờng tốt để bảo quản bia Sau trình này, sử dụng bia dới dạng bia Để sử dụng bia thời gian lâu hơn, ta cần tiến hành thêm công đoạn sau Chiết bia vào chai thùng bock để dễ vận chuyển bảo quản Thanh trùng để diệt nấm men nhằm nâng cao độ bền sinh học cho sản phẩm 4.1.Quá trình lọc bia Mục đích: Trong trình lên men phụ tàng trữ, bia đợc làm cách tự nhiên nhng cha đạt đến mức độ cần thiết mục đích lọc bia làm cho bia suốt, sáng lấp lánh, tăng độ bền sinh học, hoá học cho bia 4.2.Nạp Co2 Mục đích: Do trình lên men lọc tinh lợng CO2 thát thoát nhiều nên ta phải bão hoà thêm CO2 để đạt nồng độ cần thiết 4.3 Hoàn thiện bia Bia nạp CO2 xong đợc tàng trữ - 20C Sau chiết vào bock Bock phải sạch, thờng có dung tích 20, 25 líttrong trình chiết bock phải đảm bảo: bia phải đầy bock, không sủi bọt, hao phí 4.4 Hoàn thiện bia chai 4.4.1 Yêu cầu chai: Có độ dầy đồng đều, bọt khí, phải chịu đợc áp suất cực đại 10kg/cm nhiệt độ 1000C  Chai phải đợc rửa sạch, mùi lạ, nớc đọng Dung tích chai: 0,5; 0,65lít 4.4.2 Chiết chai, đóng nút: Chiết bia vào chai dựa nguyên tắc chiết đẳng áp 4.4.3 Thanh trùng bia chai: Mục đích: Đình hoạt động nấm men, tiêu diệt vi sinh vật xâm nhiễm 4.4.4 Dán nhãn: Trớc dán nhãn chai đợc làm khô vỏ chạy theo băng tải qua máy dán nhãn tự động 4.4.5 Xếp két, nhập kho: Mỗi két 24 chai, chồng két không hàng Chỉ tiêu chất lợng cho sản phẩm 5.1 Chỉ tiêu cảm quan 5.1.1 Độ bọt: Khi rót vào cốc: - Chiều cao bọt > cm, thời gian tan hết bọt >1 phút (bia hơi) - Chiều cao bọt > cm, thời gian tan hết bọt >2 phút (bia chai) - Dới đáy cốc phải có bọt nhỏ li ti 5.1.2 Mầu sắc: Bia có màu vàng óng ánh, suốt 5.1.3 Mùi vị: Bia có mùi thơm vị đắng đặc trng 5.2 Chỉ tiêu hoá lý 5.2.1 Hàm lợng chất hoà tan: Bia : 100Bx 0,2 Bia chai: 120Bx 0,2 5.2.2 Hàm lợng cồn: Bia : 0,5% Bia chai: 0,5% 5.2.3 Hàm lợng CO2: Bia : g/l Bia chai: g/l 5.2.4 Độ chua: 1,5 0.5 (số ml NaOH 0,1N/ 10ml bia) 5.3 Chỉ tiêu sinh học Không có vi khuẩn, nấm men, trực khuẩn Ecoly bia 5.4 Các tiêu khác Hàm lợng nớc: 80 90% Hàm lợng axit hữu cơ: 0,1 0,15% Hàm lợng Glyxerin: 0,1 0,3% I.3 giới thiệu trình đờng hóa Thực chất trình đờng hóa thủy phân hợp chất cao phân tử dới xúc tác enzim Trong thành phần sản phẩm thủy phân đờng dextrin chiếm nhiều khối lợng Vì ta thờng gọi toàn trình thủy phân giai đoạn tên gọi đơn giản trình đờng hóa I.3.1 Vai trò đờng hóa công nghệ sản xuất bia Đờng hóa với lên men hai khâu quan trọng công nghệ sản xuất bia Không có trình đờng hóa không chuyển đợc chất có phân tử lợng cao bột Malt dới dạng không hoà tan dạng hoà tan (tinh bột chuyển thành đờng) với chất hoà tan khác có tinh bột tạo thành chất chiết dịch lên men I.3.2.Các yếu tố ảnh hởng tới trình đờng hóa Nguyên liệu Tỷ lệ nguyên liệu thay Nhiệt độ, thời gian đờng hóa pH môi trờng đờng hóa Nồng độ chất Enzim Phần ii đối tợng phơng pháp nghiên cứu ii.1 đối tợng nghiên cứu II.1.1 Nguyên liệu Các loại nguyên liệu khác yêu cầu chế độ đờng hóa khác Với nguyên liệu cha ơm mầm, hàm lợng enzim không đủ để thực hết phản ứng thủy phân làm ảnh hởng đến trình đờng hóa, chất lợng dịch đờng Sự hồ hoá tinh bột nguyên liệu thay yếu tố ảnh hởng mạnh tới tốc độ đờng hoá.Tinh bột qua khâu hồ hoá trình đờng hoá dễ dàng triệt để so với trờng hợp không hồ hoá Riêng nớc dùng để nấu nguyên liệu có ảnh hởng lớn đến trình đờng hóa Nếu nớc cha đợc làm mềm muối bicacbonat gây ảnh hởng bất lợi chúng làm giảm độ chua định phân dịch cháo chúng tác dụng với muối phosphat malt, pH dịch cháo tăng, khả hoạt động enzim bị giảm hiệu suất thủy phân giảm theo Ngợc lại với muối bicacbonat, muối sunfat canxi laih làm tăng độ chua định phân dịch cháo Tác động có lợi cho trình đờng hóa Nớc Không xử lý: - Độ cứng chung: 14,90H - Độ cứng cacbonat: 13,40H Đã làm mềm: - Độ cứng chung: 40H - Độ cứng cacbonat: 3,20H Đã thạch cao hóa Dịch đờng pH Cờng độ màu ml I2 0,1N/100ml Hiệu suất chiết % 6,18 0,27 69,82 5,64 0,17 72,1 5,78 0,23 71,6 Bảng 1: ảnh hởng làm mềm thạch cao hóa cho nớc đến số tiêu chất lợng dịch đờng II.1.2.Tỷ lệ nguyên liệu thay Bia loại đồ uống có vị nhẹ, đắng dịu với thành phần nhiều tính chất đặc trng Để sản xuất chúng, nguyên tắc phải sử dụng malt khô chế biến từ đại mạch Để giảm giá thành sản phẩm, ngời ta đa loại ngũ cốc khác váo thay phần malt đại mạch Việc đa nguyên liệu hạt cha ơm mầm vào sản xuất bia buộc phải có nhũng giải pháp công nghệ thích hợp đảm bảo đợc hiệu suất đờng hóa, chất lợng dịch đờng nh chất lợng sản phẩm Trớc lợng thay thờng 10 15%, nhng thập kỷ gần đây, đợc hỗ trợ đắc lực loại chế phẩm enzim tỷ lệ tăng vọt lên 30% - 50%, chí cao Loại hạt tốt để thay malt đại mạch gạo Nếu tỷ lệ nguyên liệu thay trình đờng hóa bị ảnh hởng Nếu tỷ lệ nguyên liệu thay lớn gây ảnh hởng lớn trình đờng hóa vì: - Lợng tinh bột sống qua nhiều, thành tế bào chúng cha bị phá vỡ, khó đờng hóa - Hoạt lợng enzim malt không đủ để đờng hóa hết tinh bột gạo Để đờng hóa tốt trờng hợp ta phải: - Dùng chế phẩm enzim để tăng cờng hoạt lực thủy phân - Dùng nớc mềm hạ pH ớc xuống pH = 5,3 5,4 cách axit hóa - Malt đại mạch phải nghiền thô, gạo đợc nghiền mịn đợc hồ hóa trớc đem đờng hóa II.1.3 Nhiệt độ, thời gian đờng hóa pH môi trờng Nhiệt độ, thời gian đờng hóa gắn liền với pH môi trờng đờng hóa II.1.3.1 Nhiệt độ Mỗi enzim xúc tác đờng hóa có nhiệt độ vùng nhiệt độ tối u riêng mình, nghĩa xúc tác phản úng thủy phân với cờng độ mạnh điều kiện đờng hóa nguyên liệu công nghệ sản xuất bia, nhiệt độ tối u enzim thờng không trùng lặp với nhiệt độ tối u môi trờng khiết (môi trờng có quy định nghiêm ngặt thành phần tính chất) Vì tác động yếu tố khác nh: pH, nồng độ chất, nồng độ chất kìm hãm mức độ hay nhiều mà nhiệt độ tối u enzim có sai lệch so với lý thuyết Ví dụ: vùng nhiệt độ 48 520C vùng tối u proteaza 70 750C vùng tối u -amylaza 60 630C vùng tối u -amylaza 700C nhiệt độ tối u cho amylophosphataza Đờng hóa 60 - 630C tạo u cho hình thành maltoza, 70 75 0C dextrin chiêm u Nhiệt độ đờng hóa , 0C 62,5 65,0 70,9 75,0 Thành phần chất chiết (% Tổng gluxit) Đờng (maltoza) Dextrin 78,64 70,28 62,72 59,93 21,36 29,72 37,28 40,07 Tỷ số Đờng / Dextrin : 0,27 : 0,42 : 0,59 : 0,67 Bảng 2: ảnh hởng nhiệt độ đờng hóa đến hàm lợng đờng dextrin chế độ công nghệ bình thờng, dịch đờng thu đợc có thành phần: 93% gluxit (trong 70% đờng maltoza loại dextrin bậc thấp lên men đợc nh maltotrioza, maltotetraoza maltopentaoza, 20% dextrin không lên men đợc, 3% loại gluxit khác), lại 7% protein nhiều cấu tử khác Điều chỉnh nhiệt độ để điều hòa phản ứng giải pháp hữu hiệu tiến hành đờng hóa nguyên liệu ứng với loại bia cần sản xuất có yêu cầu cụ thể thành phần tính chất dịch đờng (hàm lợng đờng, dextrin, tỷ số đờng/dextrin, hàm lợng đờng có khả lên men, hàm lợng đạm tổng, đạm hòa tan, đạm amin) mà việc điếu chỉnh số hoàn toàn thực đ ợc thông qua điều chỉnh nhiệt độ II.1.3 pH môi trờng Độ chua tác dụng (pH) dịch cháo yếu tố ảnh hởng mạnh đến trình đờng hóa vì: ảnh hởng trực tiếp đến mức độ ion hóa chất, enzim độ bền protein enzim Đa số enzim bền giới hạn pH từ 5-9 Độ bền chúng tăng lên môi trờng có diện cửa chất, coenzim Ca Cũng giống nh nhiệt độ, enzim có pH tối u riêng mình, enzim khác có pH tối uu khác Bình thờng độ chua tác dụng dịch cháo malt thấp (pH cao hơn) độ chua tối u enzim , dao động khoảng pH = 6,0-6,5 Nếu trình sản xuất ta lại sử dụng nớc cứng cacbonat độ chua tác dụng dịch giảm Độ chua môi trờng thấp lợi cho phản ứng enzim, kết cuối chất bị phân cắt không triệt để, hiệu suất thu hồi chất hòa tan thấp, khó lọc bã, dịch đờng đục, bia thành phẩm có độ bền keo kém, hơng vị không hài hòa, không đặc trng Để khắc phục tình trạng ta phải có biện pháp tích cực để ngăn chặn giảm độ chua phải tăng cờng độ chua biện pháp nhân tạo Những giải pháp là: - làm mềm nớc trớc sử dụng - tăng độ chua dịch cháo cách bổ sung thêm axit lactic CaCl CaSO4 Trong điều kiện đờng hóa độ chua tác dụng tối u dịch cháo malt cho hoạt động enzim là: - với - amylaza pH = 5,5 5,8 - với - amylaza pH = 4,8 5,0 - với amtlophosphataza pH = 5,7 5,7 Nh pH tối u cho nhóm amylaza khoảng pH = 5,4 5,6 Nếu pH < 2,8 pH > 8,0 xảu trình ức chế không thuận nghịch, enzim bị tê liệt đến vô hoạt sau phân tử chúng bị biến dạng Điểm pH tối u amylaza phụ thuộc nhiều yếu tố mạnh nhiệt độ môi trờng Khi tăng nhiệt độ dịch cháo pH tối u enzim tăng theo, đặc biệt - amylaza enzim có pH tối u thấp nhiều so vơi pH dịch cháo Khi tăng nhiệt độ pH tối u - amylaza tăng lên tiệm cận vơi pH thực dịch cháo, có ảnh hởng tích cực đến hoạt động enzim Điều có nghĩa đờng hóa tiến hành pH thấp lợng đờng maltoza tạo thành tăng lên, hàm lợng dextrin giảm Bằng thực nghiệm chứng minh pH dịch cháo giảm từ xuống 5,2 hàm lợng đờng maltoza chất chiết tăng 6% Trong khoảng giới hạn xác định, giảm pH môi trờng hiệu suất đờng hóa tăng lên, thời gian đờng hóa đợc rút ngắn pH Thời gian đờng hóa 6,4 5,6 5,3 5,1 4,8 25 15 15 35 40 Hiệu suất đờng hóa (% theo chất khô) 76,89 78,21 78,86 79,41 79,06 Bảng 3: Sự phụ thuộc pH môi trờng với thời gian hiệu suất đờng hóa II.1.3.3 Thời gian đờng hóa Thông thờng thời gian đờng hóa dài lợng chất chiết thu đợc nhiều, hàm lợng chất tan sót bã thấp Tuy nhiên điều nghĩa hiệu suất trình đờng hóa cao, ảnh hởng đến tính kinh tế qua trình sản xuất Do cần phải kết hợp nhiệt độ, thời gian pH môi trờng đờng hóa cách hợp lý để hiệu suất trình đạt đợc cao nhất, chi phí sản xuất, hao phi thấp nhât II.1 Nồng độ chất nhiệt độ thấp, tiến trình phản ứng enzim phụ thuộc vào nồng độ enzim, nồng độ chất sản phẩm tạo thành Khi nhiệt độ cao dần, enzim dịch cháo loãng bị ức chế mạnh dịch cháo đặc Nồng độ chất ảnh hởng mạnh đến khối lợng chất lợng sản phẩm thủy phân phân cắt nhóm amylaza Nhìn chung dịch cháo loãng lợng đờng tạo theo tỷ lệ chất nhiều, đặc biệt nhóm đờng thấp phân tử có khả lên men đợc Tuy nhiên tơng quan tỷ lệ thuận Nói cách khác nồng độ bột nghiền (cơ chất) thấp hoạt động enzim mạnh Lợi dụng tính chất đờng hóa lô malt có chất lợng trờng hợp dùng nguyên liệu cha ơng mầm (nồng độ enzim thấp) để thay malt đại mạch, muốn làm tăng hiệu suất đờng hóa biện pháp rẻ tiền dùng lợng nớc phối trộn nhiều Khi đờng hóa dịch cháo đặc, lợng đờng maltoza thu đợc nhiều so với dịch cháo loãng Nguyên nhân tợng dịch cháo đặc, độ bền nhiệt amylaza cao nồng độ chất cao nên thời gian đờng hóa kéo dài (điều phù hợp cho - amylaza tốc độ phân cắt tinh bột chúng nói chung chậm) Khác với amylaza, dịch cháo bị loãng, hoạt động nhóm enzim proteaza lại Trong dịch cháo đặc, khio nhóm proteaza hoạt động, lợng hợp chất chứa nitơ hòa tan bền vững tạo nhiều so với dịch cháo loãng Khi nồng độ chất tăng, dịch đờng thu đợc chứa đạm formol cao Nồng độ chất yếu tố chi phối mạnh đến tỷ lệ cấu tử sản phẩm tạo thành từ thủy phân protein, mà quan trọng tỷ số pha có phân tử lợng thấp pha có phân tử lợng trung bình II.1.5 Chế phẩm Enzim Để giảm giá thành sản phẩm, hầu hết nhà máy bia sử dụng lợng nguyên liệu thay lớn ( >30% - chủ yếu gạo) Trong trờng hợp lợng enzim có malt đờng hóa hết lợng chất thay Hơn thiếu hụt hoạt tính enzim nguyên liệu hạt cha đợc ơm mầm tạo khó khăn việc đờng hóa Biện pháp hữu hiệu để giải vấn đề phải tăng cờng hoạt lực enzim cách bổ xung thêm chế phẩm enzim từ vào Các kết thực nghiệm nhà khoa học cho thấy với hỗ trợ chế phẩm Sitaza, trình đờng hóa xảy nhanh triệt để, trình lọc bã dễ dàng, dịch đờng lên men tốt, bia có độ chất lợng đảm bảo Các số Hàm lợng chất hòa tan % Maltoza g/100g chất hòa tan Nitơ mg/100 ml - Tổng - Hòa tan bền vững - Amin pH Độ chua định phân ml NaOH/100 ml Dịch đờng Mẫu kiểm chứng Malt + đại mạch + 100% malt chế phẩm A.oryzae 11,22 11,16 58,5 61,9 93 91 23 5,5 1,7 120 114 32 5,4 1,8 Bảng 4: II.2 phơng pháp nghiên cứu Kết hợp lý thuyết với kết thục tế tìm hiểu đợc xởng sản xuất để phân tích, đánh giá, đa kết luận Phần iii Thảo luận kết Sau trình tìm hiểu thực tế nhà nấu - phân xởng sản xuất bia Công ty Liên Hợp Thực Phẩm thu nhận đợc số kết sau: Nguyên liệu sử dụng: Malt đại mạch: nhập từ úc Lợng đờng hóa: 1000 kg/mẻ Nguyên liệu thay thế: gạo Lợng hồ hóa: 450 kg/mẻ Tỷ lệ Malt / gạo = 70 / 30 Tỷ lệ nguyên liệu thay lớn với mục đích hạ giá thành sản phẩm Sử dụng malt lót nấu với tỷ lệ: 5% malt đờng hóa (50 kg) Đa malt vào trình hồ hóa nguyên liệu gạo nhằm tận dụng enzim có sẵn malt để xúc tác cho qua trình phân cắt mạch tinh bột diễn nhanh Nớc sử dụng: đợc xử lý (làm mềm bổ xung thêm CaSO4 CaCl2) có pH = 6,8 7,0 Việc sử dụng nớc mềm, đặc biệt nớc có độ cứng cacbonat thấp điều kiện quan trọng để nâng cao hiệu suất đờng hóa chất lợng sản phẩm Tỷ lệ phối trộn: nớc/malt = nớc/gạo = Tỷ lệ phối trộn nớc với nguyên liệu lớn nhằm hạ nồng độ bột nghiền (cơ chất) môi trờng đờng hóa thấp xuống Khi khả hoạt động enzim mạnh hơn, trình đờng hóa nhanh hơn, tăng hiệu suất đờng hóa Chế độ đờng hóa: C 10 78 72 30 45 62 40 52 15 30 15 30 70 80 125 135 185 190 200 Phút Nhận xét: Khi ta ngâm malt nhiệt độ 30 0C 15 phút làm cho hạt tinh bột hút nớc, trơng nở làm cấu trúc màng tế bào dần bị phá vỡ tạo điều kiện thuận lợi cho trình * vùng nhiệt độ 48-520C vùng tối u cho enzim proteaza hoạt động Đây giai đoạn đạm hoá, có xảy trình sau : proteaza pectinaza Protit sản phẩm trung gian (allumoza + peptin) Các sản phẩm gồm: - axit amin - Các sản phẩm trung gian để tạo bọt, giữ bọt làm cho bia có vị đậm đà - Hợp chất thấp phân tử dùng để cung cấp thức ăn cho nấm men * vùng nhiệt độ 60-620C vùng tối u cho enzim amilaza xúc tác thuỷ phân 1-4 glucozid tạo thành đờng glucoza, phần lớn maltoza dextrin Đây giai đoạn đờng hoá I, giai đoạn có xảy trình: - amilaza Tinh bột Maltoza + Dextrin - Maltoza đợc tạo chủ yếu nên trì thời gian nhiệt dộ nhiều maltoza nguồn thức ăn nấm men * Nhiệt độ tối u cho enzim amylaza 70-750C,: Đây giai đoạn đờng hoá II, tinh bột tiếp tục bị phân cắt : - amilaza Tinh bột Dextrin + glucoza +Giai đoạn 1: Cắt tinh bột thành dextrin +Giai đoạn 2: Cắt phần dextrin thành glucoza * 78OC giai đoạn dextrin hoá Trong trình hồ hóa đờng hóa có bổ sung: Enzim Termamyl Chế phẩm enzim có khả sinh tổng hợp lợng lớn amylaza, proteaza, maltaza invertaza Khi ta bổ sung chế phẩm enzim đảm bảo cách chắn mức độ thủy phân triệt để hợp chất cao phân tử chất, giúp cho trình hồ hóa, đờng hóa diễn nhanh hơn, dễ dàng Axit lactic pH dịch bột thời gian đờng hóa đợc chuên gai quan tâm nhiều Sự gia tăng độ chua (giảm pH) thúc đẩy trình enzim, rút ngắn thời gian lọc, nâng cao đợc hiệu suất đờng hóa đồng thời làm cho trình kết lắng protein sau triệt để Giá trị thích hợp cho dịch bột trình đờng hóa pH = 5,4 5,6 Giá trị không đạt đợc nớc dùng để sản xuất có độ cứng cao nguyên liệu nghèo enzim Trong trờng hợp nh vậy, điều cần thiết phải hạ pH dịch bột xuống cách bổ sung thêm axit (lactic, sunfuric, clohydric,phosphoric) Kết luận Sau thời gian cố gắng, nhờ hớng dẫn cô giáo Vũ Thị Ngọc Bích, cán công nhân viên Công ty Liên Hợp Thực Phẩm (Hà Đông Hà Tây), em hoàn thành chuyên đề thực tâp cuối khóa với nội dung: Quá trình đờng hóa yếu tố ảnh hởng Mặc dù thời gian thực tập ngắn nhng với thu nhận đợc tìm hiểu quy trình sản xuất đại, cách thức thực trình lao động sản xuất, cách vận hành thiết bị, biết đợc nội quy trình sản xuất để thực trình lao động an toàn hiệu quả,thì quãng thời gian quý giá để em đúc kết nhìn lại thiếu sót trình học tập nhà trờng Em xin chân thành cảm ơn quan tâm BGH trờng CĐ KT-KT-CN 1, Khoa hoá công nghiệp, cô giáo chủ nhiệm Cảm ơn giúp đỡ Công ty Liên Hợp Thực Phẩm (Hà Đông Hà Tây) tạo điều kiện thuận lợi cho em tập cuối khóa vừa qua Sinh viên Đoàn Phạm Tuân [...]... trong việc đờng hóa Biện pháp hữu hiệu nhất để giải quyết vấn đề này là phải tăng cờng hoạt lực của enzim bằng cách bổ xung thêm chế phẩm enzim từ ngoài vào Các kết quả thực nghiệm của các nhà khoa học cũng cho thấy rằng với sự hỗ trợ của chế phẩm Sitaza, quá trình đờng hóa xảy ra nhanh và triệt để, quá trình lọc bã dễ dàng, dịch đờng lên men tốt, bia có độ trong và chất lợng đảm bảo Các chỉ số Hàm... tập ngắn nhng với những gì thu nhận đợc khi tìm hiểu quy trình sản xuất hiện đại, cách thức thực hiện quá trình lao động sản xuất, cách vận hành thiết bị, biết đợc các nội quy trong quá trình sản xuất để có thể thực hiện quá trình lao động an toàn và hiệu quả,thì đây là quãng thời gian quý giá để em đúc kết và nhìn lại những thiếu sót trong quá trình học tập tại nhà trờng Em xin chân thành cảm ơn sự... quá trình hồ hóa, đờng hóa diễn ra nhanh hơn, dễ dàng hơn Axit lactic pH của dịch bột trong thời gian đờng hóa đợc các chuên gai quan tâm rất nhiều Sự gia tăng độ chua (giảm pH) sẽ thúc đẩy các quá trình enzim, rút ngắn thời gian lọc, nâng cao đợc hiệu suất đờng hóa đồng thời cũng làm cho quá trình kết lắng protein sau này triệt để hơn Giá trị thích hợp cho dịch bột trong quá trình đờng hóa là pH =... hiệu suất của quá trình đờng hóa cao, hơn nữa nó cũng ảnh hởng đến tính kinh tế trong qua trình sản xuất Do đó cần phải kết hợp nhiệt độ, thời gian và pH của môi trờng đờng hóa một cách hợp lý để hiệu suất quá trình đạt đợc là cao nhất, chi phí sản xuất, hao phi thấp nhât II.1 4 Nồng độ cơ chất ở nhiệt độ thấp, tiến trình của phản ứng enzim phụ thuộc vào nồng độ của enzim, nồng độ cơ chất và sản phẩm... thành các dextrin +Giai đoạn 2: Cắt một phần dextrin thành glucoza * ở 78OC là giai đoạn dextrin hoá Trong quá trình hồ hóa và đờng hóa có bổ sung: Enzim Termamyl Chế phẩm enzim có khả năng sinh tổng hợp một lợng lớn amylaza, proteaza, một ít maltaza và invertaza Khi ta bổ sung chế phẩm enzim sẽ đảm bảo một cách chắc chắn mức độ thủy phân triệt để các hợp chất cao phân tử của cơ chất, giúp cho quá trình. .. thiết là phải hạ pH của dịch bột xuống bằng cách bổ sung thêm axit (lactic, sunfuric, clohydric,phosphoric) Kết luận Sau một thời gian cố gắng, nhờ sự hớng dẫn của cô giáo Vũ Thị Ngọc Bích, cùng các cán bộ công nhân viên tại Công ty Liên Hợp Thực Phẩm (Hà Đông Hà Tây), em đã hoàn thành chuyên đề thực tâp cuối khóa với nội dung: Quá trình đờng hóa các yếu tố ảnh hởng Mặc dù thời gian thực tập ngắn nhng... khả năng lên men, hàm lợng đạm tổng, đạm hòa tan, đạm amin) mà việc điếu chỉnh các chỉ số trên hoàn toàn có thể thực hiện đ ợc thông qua điều chỉnh nhiệt độ II.1.3 2 pH của môi trờng Độ chua tác dụng (pH) của dịch cháo là yếu tố ảnh hởng khá mạnh đến quá trình đờng hóa vì: ảnh hởng trực tiếp đến mức độ ion hóa cơ chất, enzim và độ bền protein của enzim Đa số enzim bền trong giới hạn pH từ 5-9 Độ bền của... malt đờng hóa (50 kg) Đa malt vào quá trình hồ hóa nguyên liệu gạo nhằm tận dụng enzim có sẵn trong malt để xúc tác cho qua trình phân cắt mạch tinh bột diễn ra nhanh hơn Nớc sử dụng: đã đợc xử lý (làm mềm và bổ xung thêm CaSO4 hoặc CaCl2) có pH = 6,8 7,0 Việc sử dụng nớc mềm, đặc biệt là nớc có độ cứng cacbonat thấp là một trong những điều kiện quan trọng nhất để nâng cao hiệu suất đờng hóa và chất... nếu giảm pH của môi trờng thì hiệu suất đờng hóa sẽ tăng lên, còn thời gian đờng hóa sẽ đợc rút ngắn pH Thời gian đờng hóa 6,4 5,6 5,3 5,1 4,8 25 15 15 35 40 Hiệu suất đờng hóa (% theo chất khô) 76,89 78,21 78,86 79,41 79,06 Bảng 3: Sự phụ thuộc giữa pH môi trờng với thời gian và hiệu suất đờng hóa II.1.3.3 Thời gian đờng hóa Thông thờng thời gian đờng hóa càng dài thì lợng chất chiết thu đợc càng... amtlophosphataza pH = 5,7 5,7 Nh vậy pH tối u cho cả nhóm amylaza là khoảng pH = 5,4 5,6 Nếu pH < 2,8 hoặc pH > 8,0 thì sẽ xảu ra quá trình ức chế không thuận nghịch, enzim dần dần bị tê liệt đến vô hoạt và sau đó thì phân tử của chúng sẽ bị biến dạng Điểm pH tối u của amylaza phụ thuộc nhiều yếu tố trong đó mạnh nhất là nhiệt độ môi trờng Khi tăng nhiệt độ của dịch cháo thì pH tối u của enzim cũng tăng theo, ... cuối khóa với nội dung: Quá trình đờng hóa yếu tố ảnh hởng Mặc dù thời gian thực tập ngắn nhng với thu nhận đợc tìm hiểu quy trình sản xuất đại, cách thức thực trình lao động sản xuất, cách vận... thành chất chiết dịch lên men I.3.2 .Các yếu tố ảnh hởng tới trình đờng hóa Nguyên liệu Tỷ lệ nguyên liệu thay Nhiệt độ, thời gian đờng hóa pH môi trờng đờng hóa Nồng độ chất Enzim Phần ii đối... thay yếu tố ảnh hởng mạnh tới tốc độ đờng hoá.Tinh bột qua khâu hồ hoá trình đờng hoá dễ dàng triệt để so với trờng hợp không hồ hoá Riêng nớc dùng để nấu nguyên liệu có ảnh hởng lớn đến trình