Đề tài Tổng quan các phương pháp kiểm nghiệm bia

Vì vậy, ngay trong khu sản xuất vấn đề kiểm tra chất lượng từ nguyên liệu đầu vô đến sản phẩm đầu ra không chặt chẽ, đề tài “Tổng quan các phương pháp kiểm nghiệm bia” được thực hiện nh

TỔNG QUAN CÁC

PHƯƠNG PHÁP KIỂM

NGHIỆM BIA

A GIỚI THIỆU CHUNG

Trong những năm gần đây, cùng với xu thế hội nhập và phát triển kinh tế trong khu vực và trên thế giới, tốc độ công nghiệp của Việt Nam ngày càng tăng Nhiều khu công nghiệp, khu chế xuất ra đời, nhiều ngành công nghiệp, nông nghiệp phát triển mạnh Đặt biệt là ngành công nghiệp sản xuất bia Hiện nay cả nước có hơn

326 cơ sở sản xuất bia

Ngành sản xuất bia rượu cũng góp phần nhiều trong việc phát triển kinh tế Song, nếp sống người dân ngày càng cao thì vấn đề yêu cầu về chất lượng bia, về mức độ vệ sinh an toàn thực phẩm ngày càng cao

Trong các doanh nghiệp sản xuất bia, mức độ an toàn thực phẩm cho người tiêu dùng là trên hết Vì vậy, ngay trong khu sản xuất vấn đề kiểm tra chất lượng

từ nguyên liệu đầu vô đến sản phẩm đầu ra không chặt chẽ, đề tài “Tổng quan các

phương pháp kiểm nghiệm bia” được thực hiện nhằm đánh giá khả năng an toàn

chất lượng trong sản xuất bia bằng các phương pháp vi sinh

B CÁC PHƯƠNG PHÁP KIỂM NGHIỆM BIA

1 Chuẩn bị điều kiện kiểm nghiệm:

a Mục đích

Nhằm tạo điều kiện tốt nhất cho công việc kiểm nghiệm đạt kết quả chính xác, tin cậy

b Điều kiện

- Toàn bộ dụng cụ kiểm nghiệm phải đảm bảo vô trùng

- Môi trường nuôi cấy vi sinh vật sử dụng môi trường tổng hợp hoặc pha theo công thức cần chính xác đảm bảo điều kiện sinh trưởng của vi sinh vật phát tiển phù hợp

- Xử lí môi trường sau khi cấy vi sinh vật đảm bảo tính an toàn vệ sinh lao động

2 Cách lấy mẫu kiểm nghiệm

a Lấy mẫu hóa lý

- Mở val lấy mẫu, xả 4-5 giây để tráng val

- Tráng bình lấy mẫu 2 lần, sau đó lấy khoảng 400-500ml

 Đối với mẫu dùng kiểm tra CO2:

- Mở val lấy mẫu, xả 4-5 giây để tráng sạch val Sau khi đã tráng bình lấy mẫu 2 lần

- Nối ống dẫn bia từ tank và bình lấy mẫu, mở val bia từ TBF để bia đi vào bình lấy mẫu

Sau khi bia đi vào 1/3 bình mở val xả khí của bình lấy mẫu 4-5 giây để không khí thoát ra hết Đóng val xả khí lại

- Tiếp tục cho bia chảy vào đầy bình lấy mẫu Đóng tất cả các val đậy nắp lại

Xả bia trước khi lấy mẫu Lẫy mẫu bia

b Lấy mẫu vi sinh

- Dùng kẹp lấy mẫu có gắn bông gòn, nhúng cồn lau sạch val, thay miếng bông khác nhúng cồn rồi đốt nóng val, gắn val lấy mẫu đã được tráng cồn tiếp tục đốt nóng val

- Từ từ mở val bia đồng thời đưa miệng chai đến gần ngọn lửa, mở nắp và lấy mẫu khoảng 1/3 chai

- Tất cả các thao tác lấy mẫu đều được thực hiện nhanh trên ngọn đèn, đảm bảo không có vi sinh vật xâm nhập vào khi lấy mẫu

 Đối với mẫu kiểm tra vi sinh và bock:

- Lấy kẹp bông gòn đã nhúng cồn, đốt xung quanh miệng bock Mở nhanh nắp bình chứa nước vô trùng đổ vào bock tráng đều Lắc mạnh, sau đó đổ ra chai lấy mẫu Lấy khoảng 1/3 chai lấy mẫu Tất cả các thao tác lấy mẫu phải thực hiện gần ngọn lửa ở kẹp bông đang cháy

Lấy mẫu kiểm tra vi sinh nước dịch nha

Lấy mẫu kiểm tra bia

Lấy mẫu kiểm tra CO2

3 Chỉ tiêu kiểm nghiệm

a Kiểm tra nguyên liệu đầu vào: Malt – gạo (HD 8.2.4-ĐL-07;08;11)

 Hướng dẫn kiểm tra malt (HD 8.2.4-ĐL-08):

Mục đích:

Dùng kiểm tra chất lượng nguyên liệu malt nhập về kho để nấu bia

Nội dung:

Trạng thái cảm quan:

+ Màu sắc: Vàng rơm tươi đến vàng sẫm

+ Độ thuần khiết: Không có tạp chất lạ, sạn đá

+ Độ nhiễm nấm mốc: Không được có

+ Vị: Ngọt nhẹ

+ Mùi: Thơm đặc trưng của malt không có mùi malt sống

Chuẩn bị mẫu và dụng cụ kiểm tra:

- Làm tương tự như vậy cho đến khi sự sai lệch trọng lượng giữa hai lần sấy 0.0005g

- Tính kết quả:

Độ ẩm tính bằng phần trăm theo công thức:

Trong đó:

W: Độ ẩm của malt (%)

mbđ: Khối lượng trước khi sấy (g)

msấy: Khối lượng sau khi sấy (g)

mmẫu: Khối lượng của malt (g)

- Thời gian đường hóa: T’ Nếu malt tốt, thời gian đường hóa từ 5-15 phút Nếu thời gian đường hóa lớn hơn 15 phút là malt có khả năng đường hóa trung bình

bd say mau

- Giữ ở nhiệt độ 700C trong 1h, lấy ra làm nguội đến nhiệt độ phòng, thêm nước và cân đủ 400g, lọc, làm lạnh, đo balling

Độ hòa tan của malt được tính theo công thức:

Trong đó:

E: Độ hòa tan của malt (%)

H: Độ ẩm của malt đã tính được (%)

- Ghi nhận kết quả:

+ Kết quả là trung bình cộng thể tích NaOH 0.1N tiêu tốn của 2 bình và độ sai lệch giữa 2 bình không quá 0.05ml

(800 H).BE(%) (%)

100 B







Độ màu:

Mục đích:

Xác định màu của tất cả sản phẩm ở các công đoạn trong quá trình hình thành sản phẩm bia làm cơ sở để điều chỉnh theo đúng yêu cầu kỹ thuật trong quá trình công nghệ sản xuất bia của nhà máy

Nội dung:

- Chuẩn bị mẫu:

+ Mẫu phải được loại CO2 và đưa về nhiệt độ phòng

+ Mẫu phải được lọc bằng giấy lọc và 1 ít bột trợ lọc

- Dụng cụ và hóa chất:

+ Máy quang phổ UV

+ Cuvet thủy tinh 1ml

- Cách đo:

+ Bật máy để khởi động 10’ trước khi đo

+ Đo độ hấp thụ cua mẫu ở bước sóng 430nm

+ Mẫu đối chứng là nước cất

+ Ghi kết quả hiển thị trên máy

Vận tốc lọc:

Trong quá trình lọc dịch malt, ghi thời gian lọc dịch được 200ml dịch

 Hướng dẫn kiểm tra gạo (HD 8.2.4-ĐL-11):

Trạng thái cảm quan:

+ Màu: Từ trắng đến trắng ngà, không ngả màu vàng

+ Hạt: Đều (gạo gãy, tấm ½ hay tấm 2/3)

+ Tạp chất (bông cỏ, vỏ lúa): Không lớn hơn 1.0%

+ Mùi: Không có mùi gạo cũ

+ Tấm gạo sạch cám, không bị mốc ẩm, không sâu mọt

Chỉ tiêu hóa lý:

+ Độ ẩm:  16.00%

+ Hàm lượng chất hòa tan:  78.00%

Mục đích:

Hướng dẫn này nhằm thực hiện kiểm tra chất lượng nguyên liệu gạo nhập về kho để nấu bia

Tiến hành đo 3 lần và lấy kết quả trung bình cộng

+ Cân 26g gạo xay nhuyễn

+ 04g malt xay nhuyễn

+ 250 ml nước cất

- Cốc 2:

+ Cân 20g xay nhuyễn

+ 150 ml nước cất

Đặt cốc 1 vào nồi cách thủy, dùng đũa thủy tinh (có gắn nhiệt kế) khuấy nhẹ

và giữ ở nhiệt độ 700C trong 10 phút

- Đun sôi lên 1000C và giữ 10 phút

- Làm nguội xuống 650C

- Đổ dung dịch ở cốc 2 vào cốc 1, tráng sạch cốc bằng nước cất, đặt vào nồi cách thủy và giữ ở nhiệt độ 450C trong 30 phút

- Nâng lên nhiệt độ 700C và giữ 1h

- Lấy cốc ra, làm nguội xuống 300C, thêm nước cho đủ 450g

- Độ hòa tan của gạo:

b Hướng dẫn kiểm tra nước (HD 8.2.4-ĐL-12):

Mục đích:

Kiểm tra các chỉ tiêu hóa lý của nước để nấu bia và nước cấp cho lò hơi Căn cứ vào các chỉ tiêu này KCS đưa ra hành động khắc phục cho việc xử lý các loại nước đạt theo TCKT

Nội dung:

 Xác định pH:

- Dùng máy đo pH để xác định

- Cách đo:

+ Khởi động máy sau 10 phút

+ Dùng dung dịch pH chuẩn: pH=7 và pH=4 để chỉnh máy Lấy dung dịch chuẩn ra tráng đầu điện cực bằng nước cất Mẫu được rót vào cốc có mỏ 100ml

+ Nhúng đầu điện cực của máy pH vào dung dịch nước

+ Đọc kết quả sau khi chỉ số pH hiển thị ổn định

- Chỉ thị phenol phtalein 1% trong cồn

- Chỉ thị metyl 0.1% trong nước

 Xác định độ kiềm phenol (P):

Cách tiến hành:

- Dùng pipet hút 50ml mẫu nước cho vào bình tam giác 250ml, nhỏ vào vài giọt chỉ thị phenol phtalein 1% lắc đều (dung dịch có màu hồng)

- Đem chuẩn độ bằng dung dịch H2SO4 N/25 đến khi mất màu hồng

- Ghi thể tích H2SO4 N/25 tiêu tốn và tính kết quả theo công thức chung:

Trong đó:

P: Độ kiềm phenol (ppm CaCO3)

: Khối lượng đương lượng gam (g)

N: Số đương lượng gam

P 20.V (V 100ml)

P 40.V (V 50ml)

 Xác định độ kiềm metyl:

Cách tiến hành:

- Cho tiếp vào dung dịch mẫu vừa xác định phenol vài giọt chỉ thị metyl

0.1% Lắc đều dung dịch có màu vàng

- Đem chuẩn độ bằng dung dịch H2SO4 tiêu chuẩn tới khi dung dịch

xuất hiện màu hồng nhạt Ghi thể tích H2SO4 tiêu tốn và tính kết quả theo công

Ghi nhận và tính toán kết quả:

+ Kết quả được tính bằng cách lấy trung bình cộng của 2 mẫu và độ chênh lệch thể tích AgNO3 0.1N giữa 2 bình không được vượt quá  0.5ml

+ Công thức tính:

mau

V.D.Cn.1000 X

X: Hàm lượng NaCl có trong mẫu (mg/l)

Vmẫu: Thể tích của mẫu (ml)

Hình 2.14: Kết quả kiểm tra độ mặn

+ Dung dịch chỉ thị Ecriocrome T noid

+ Dung dịch chuẩn EDTA 0.1N

+ Ghi thể tích EDTA tiêu tốn (ml)

Tính kết quả theo công thức chung:

Trong đó:

TH: Độ cứng tổng cộng (ppm CaCO3)

: Khối lượng đương lượng gam (g)

Cn: Nồng độ đương lượng gam (N)

VEDTA: Thể tích thuốc thử EDTA (ml)

c Hướng dẫn kiểm tra bia bán thành phẩm (HD 8.2.4-ĐL-01; 02; 03; 04; 05; 13; 15; 17; 18):

 Kiểm tra nước dịch nha (HD 8.2.4-ĐL-01;02;03;05;13;15;17;18):

Trạng thái cảm quan (TCKT nhà máy): Quan sát độ trong, mùi thơm của malt

- Ghi nhận kết quả:

+ Kết quả là trung bình cộng thể tích NaOH 0.1N tiêu tốn của 2 bình và

độ sai lệch giữa 2 bình không quá 0.05ml

 Kiểm tra hàm lượng NaCl (HD 8.2.4-ĐL-02):

Mục đích:

- Xác định độ mặn của tất cả nguyên liệu và sản phẩm tham gia vào quá trình hình thành sản phẩm trên cơ sở đó điều chỉnh hàm lượng NaCl có trong sản phẩm đúng với chỉ tiêu kỹ thuật

Nội dung:

- Chuẩn bị mẫu: Mẫu phải được loại CO2 trước khi tiến hành phân tích

Ghi nhận và tính toán kết quả:

+ Kết quả được tính bằng cách lấy trung bình cộng của 2 mẫu và độ chênh lệch thể tích AgNO3 0.1N giữa 2 bình không được vượt quá  0.5ml

X: Hàm lượng NaCl có trong mẫu (mg/l)

 Kiểm tra độ màu (HD 8.2.4-ĐL-03):

Mục đích:

Xác định màu của tất cả sản phẩm ở các công đoạn trong quá trình hình thành sản phẩm bia làm cơ sở để điều chỉnh theo đúng yêu cầu kỹ thuật trong quá trình công nghệ sản xuất bia của nhà máy

Nội dung:

- Chuẩn bị mẫu:

+ Mẫu phải được loại CO2 và đưa về nhiệt độ phòng

+ Mẫu phải được lọc bằng giấy lọc và 1 ít bột trợ lọc

+ Đo độ hấp thụ cua mẫu ở bước sóng 430nm

+ Mẫu đối chứng là nước cất

+ Ghi kết quả hiển thị trên máy

 Kiểm tra tinh bột sót (HD 8.2.4-ĐL-05):

+ Kiểm nghiệm viên dùng pipet hút 15ml cồn vào ống nghiệm

+ Cho tiếp vào 15ml mẫu, đậy nắp ống nghiệm lại

+ Lắc mạnh để kết tủa hoàn toàn

+ Để yên 30 phút để kết tủa lắng xuống đáy ống nghiệm

+ Gạn bỏ cồn, thêm vào ống nghiệm 10ml nước cất và lắc cho tan kết tủa, cho vài giọt iot, lắc đều, quan sát:

- Hướng dẫn kiểm tra tổng các chất hòa tan có trong mẫu (độ balling) ở các công đoạn của quá trình sản xuất bia

Nội dung:

- Đối với nước mout: mẫu phải được bảo quản lạnh ở nhiệt độ nhỏ hơn 200C

- Đối với mẫu đo bằng balling cặn (mẫu sau khi tách cồn và CO2) của bia trước lọc và bia thành phẩm thì phải làm lạnh và định mức đúng 250ml

- Đối với bia đang lên men, thực hiện đuổi CO2 kỹ trước khi đo

- Dụng cụ kiểm tra:

+ Bình định mức 250ml

+ Thước đo balling/sacharimeter

+ Ống đong 250ml, đũa thủy tinh

Cách tiến hành:

+ Lắc đều mẫu, rót mẫu vào ống đong khoảng 250ml mẫu, dùng đũa thủy tinh khuấy đều, hớt bọt Thả sacharimeter từ từ vào dung dịch, buôn nhẹ tay cho sacharimeter nổi tự do trong dung dịch, xoay nhẹ tay sao cho sacharimeter không bám sát vào thành ống đong, chờ ổn định khoảng 1-2 phút Đọc kết quả trên thước đo ở nhiệt độ chuẩn 200C

 Kiểm tra độ cồn:

Mục đích:

Xác định hàm lượng ethanol cùa các sản phẩm trong quá trình sản xuất, làm

cơ sở để điều chỉnh đúng công nghệ sản xuất

Nội dung:

Chuẩn bị mẫu: Mẫu phải được loại CO2

Hình 2.16: Đo độ đường cuối

+ Cho dịch này vào ống đong 250ml, dùng cồn kế xác định và ghi kết quả

 Kiểm tra hàm lượng CO2:

Hình 2.17 : Chưng cất cồn và đo độ cồn

Lấy hai bình tam giác 250ml cho vào mỗi bình 25ml Na2CO3 0.2N

+ Bình 1: Cho tiếp vào đó chính xác 20ml mẫu bia đã chuẩn bị cho vào vài giọt chỉ thị phenol phtalein 1%

Chú ý:

Nếu thấy dung dịch không có màu hồng chứng tỏ Na2CO3 0.2N còn thiếu, ta

bỏ đi làm lại như phần trên nhưng tăng lượng Na2CO3 lên 30ml hoặc 35ml Rồi chuẩn lượng Na2CO3 0.2N dư bằng HCl 0.2N với chỉ thị phenol phtalein 1%, tới khi dung dịch chuyển từ màu hồng sang không màu Ghi kết quả HCl 0.2N tiêu tốn V2, tính kết quả

+ Bình 2: Làm tương tự như bình 1 chỉ khác là thay 20ml mẫu bia bằng 20ml mẫu bia đã loại CO2 Ghi kết quả HCl 0.2N tiêu tốn V1

 Kiểm tra tổng số vi sinh vật hiếu khí (HD 8.2.4-ĐL-15):

Nội dung:

- Môi trường:

+ Thạch thường (Meat extract agar): g/l

+ Thực hiện theo hướng dẫn: HD 8.2.4-ĐL-21

- Nuôi cấy:

Cho vào 2 đĩa petri mỗi đĩa 1ml dung dịch mẫu ở những nồng độ thích hợp Cho vào khoảng 10-15ml thạch thường đã đun sôi tan chảy và để nguội đến 45-

500C vào đĩa petri đã cấy mẫu Xoay nhẹ theo chiều và ngược chiều kim đồng hồ

để dung dịch mẫu được trộn đều trong môi trường cấy Để đông tụ tự nhiên, lật ngược đĩa petri, đặt trong tủ ấm ở nhiệt độ 370C trong 24-48h

Đọc kết quả: Dùng mắt thường để đếm số khuẩn lạc đã mọc trên đĩa petri Nếu số khuẩn lạc mọc nhiều quá khó đếm, chia đáy thành 2,4,8 phần đều nhau rồi đếm số khuẩn lạc mọc trên từng phần

Tính kết quả:

- Nhân số khuẩn lạc đếm được trên đĩa petri với hệ số pha loãng

- Nếu chia diện tích thành 2, 4, 8 phần thì lấy số khuẩn lạc đếm được của một phần nhân với hệ số đã chia, rồi nhân với hệ số pha loãng tương ứng

- Trung bình cộng của các đĩa với nồng độ pha loãng tương ứng là tổng vi sinh vật hiếu khí có trong một đơn vị trọng lượng hay thể tích mẫu

- Nhập kết quả vào nhật kí kiểm nghiệm theo BM 8.2.4-ĐL-07

 Kiểm tra tổng số Coliforms (HD 8.2.4-ĐL-16):

Mục đích:

- Kiểm tra sự hiện diện của Coliforms trong các sản phẩm của các công đoạn của quá trình hình thành sản phẩm bia, nếu vượt quá chỉ tiêu kỹ thuật thì có biện pháp khắc phục kịp thời

Đọc kết quả:

- Lập bảng ghi nhận tất cả các ống dương tính ứng với mỗi độ pha loãng

- Dựa vào bảng chỉ số xác suất MPN mà tính số lượng coliform (phụ lục trang 400/ khoa học công nghệ malt và bia của GS.TS Nguyễn Thị Hiền trường

1-ĐH Bách Khoa Hà Nội)

- Bảng chỉ số MPN dùng cho loại ống nghiệm ở 3 nồng độ pha loãng liên tiếp (phụ lục 2-trang 401/ khoa học công nghệ malt và bia của GS.TS Nguyễ Thị Hiền trường ĐH Bách Khoa Hà Nội)

 Kiểm tra Escherichia Coli (HD 8.2.4-ĐL-17):

Mục đích:

- Kiểm tra sự hiện diện của Coliforms trong các sản phẩm của các công đoạn của quá trình hình thành sản phẩm bia, nếu vượt quá chỉ tiêu kỹ thuật thì có biện pháp khắc phục kịp thời

Nội dung:

Hình 2.18 : Kiểm tra Coliforms

- Trước khi tiến hành kiểm nghiệm, kỹ thuật viên cần phải thực hiện các yêu cầu về công tác chuẩn bị đảm bảo cho quá trình kiểm nghiệm đạt kết quả tốt theo

HD 8.2.4-ĐL-21

- Môi trường: BGBL; ENDO; nước peptone; thạch thường; thuốc thử Kovas

Chuẩn bị môi trường nuôi cấy theo HD 8.2.4-ĐL-21

- Nuôi cấy:

- Cho vào 3 ống canh thang BGBL, mỗi ống 1ml dung dịch mẫu Nuôi ở tủ

ấm 370C/24h Lấy ra quan sát trường hợp thấy môi trường lên men sinh hơi thì tiến hành các bước sau:

+ Từ ống canh trùng ria sang môi trường ENDO Đặt ở tủ ấm 370C/24h, nếu phát hiện thấy những khuẩn lạc đỏ ánh kim (hay không có ánh kim), cấy tiếp sang môi trường thạch thường để thực hiện phản ứng IMVIC

+ Phản ứng Imvic:

 Thử nghiệm khả năng sinh Indol:

Cấy chuyền vi khuẩn từ thạch thường vào môi trường nước peptone, nuôi ở

tủ ấm 370C/24h

Sau đó cho 0.5ml thuốc thử Kovacs vào nước peptone đã cấy vi khuẩn

Đọc kết quả: (+) Khi có xuất hiện màu đỏ

(-) Khi có lớp màu vàng trên mặt

 Thử nghiệm MR (Metyl red):

Cấy chuyền vi khuẩn từ thạch thường vào môi trường MR-VP borth, nuôi ở tủ

ấm 370C/2-5 ngày

Sau đó nhỏ vài giọt thuốc thử Metyl red 0.02% vào dung dịch

Đọc kết quả: (+) Khi xuất hiện màu đỏ

(-) Khi xuất hiện màu vàng

 Thử nghiệm khả năng biến dưỡng Citrate:

Cấy ria vi khuẩn từ thạch thường vào ống thạch nghiêng có chứa môi trường rắn Simmons Citrate Agar (SCA), nuôi ở tủ ấm 350C/24-48h

Đọc kết quả: (+) Khi xuất hiện khuẩn ạc và môi trường chuyển sang xanh dương

(-) Khi không xuất hiện khuẩn lạc và môi trường giữ nguyên màu xanh lục

Kết luận: