01692 ky thuat san xuat bia.docx

Tr ng ĐH Công Nghi p Th c Ph m GVHD: Tr n Th Minh Hà MỤC LỤC MỤC LỤC BẢNG PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN VỀ BIA 1.1 Lịch sử phát triển bia 1.2 Tình hình sản xuất bia 1.3 Một số tính chất chung bia 10 1.4 Nguyên liệu sản xuất bia 10 1.4.1 Malt 10 1.4.2 Gạo 11 1.4.3 Nước 12 1.4.4 Hoa houblon 13 1.4.5 Nấm men 14 1.4.6 Phụ gia sử dụng 15 Chương QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA 17 2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất 17 2.2 Thuyết minh quy trình 18 2.2.1 Kỹ thuật sản xuất dịch chuẩn bị lên men 18 2.2.1.1 Nghiền nguyên liệu 18 2.2.1.2 Kỹ thuật thủy phân nguyên liệu 21 2.2.1.3 Kỹ thuật lọc tách bã 23 2.2.1.4 Kỹ thuật houblon hóa 25 2.2.1.5 Kỹ thuật lắng trong, làm lạnh, bổ sung oxy 30 2.2.2 Kỹ thuật lên men bia 31 2.2.2.1 Mục đích 31 2.2.2.2 Cơ sở khoa học lên men 31 2.2.2.3 Cơ chế trình lên men bia 34 2.2.2.4 Các trình xảy lên men bia 39 2.2.2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình lên men 41 2.2.3 Kỹ thuật hoàn thiện sản phẩm 43 2.2.3.1 Lọc bia 44 2.2.3.2 Bão hòa CO2 44 2.2.3.3 Kỹ thuật chiết chai 45 2.2.3.4 Thanh trùng bia 46 Chương CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CỦA BIA 48 3.1 3.2 Nhóm 02 Tiêu chuẩn cảm quan 48 Tiêu chuẩn hóa học 49 Trang Tr ng ĐH Công Nghi p Th c Ph m GVHD: Tr n Th Minh Hà Chương KẾT LUẬN 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 Nhóm 02 Trang Tr ng ĐH Cơng Nghi p Th c Ph m GVHD: Tr n Th Minh Hà BẢNG PHÂN CÔNG CÔNG VIÊC Họ tên STT MSSV Lê Trần Quốc Bảo 2005110037 Lê Vi Bình 2005110029 Nguyễn Thị Thu Hiền 2005110168 Lê Tuấn Linh 2005110247 Hồng Thị Q 2005110425 Nhóm 02 Phân công công việc Chỉnh sửa word Mở đầu, kết luận Chương Quy trình sản xuất bia ( kỹ thuật sản xuất dịch chuẩn bị lên men) Thiết kế powerpoint Chương Các tiêu chuẩn chất lượng Chương Quy trình sản xuất bia (kỹ thuật hốn thiện sản phẩm) Chương Tổng quan bia Chương Quy trình sản xuất bia (kỹ thuật lên men bia) Mức độ hợp tác Ký tên Tích cực Tích cực Tích cực Tích cực Tích cực Trang Tr ng ĐH Cơng Nghi p Th c Ph m GVHD: Tr n Th Minh Hà Ngày với tốc độ đô thị hóa cơng nghiệp hóa đất nước, nghành cơng nghệ thực phẩm đóng vai trị quan trọng kinh tế quốc dân Đóng vai trị chủ lực có lĩnh vực chế biến đồ uống Bia – nói cách tổng thể loại đồ uống chứa cồn sản xuất trình lên men đường lơ lửng mơi trường lỏng khơng chưng cất sau lên men Bia loại đồ uống có độ cồn thấp, giàu dinh dưỡng Ngoài việc cung cấp lượng calori lớn, bia chứa hệ enzim phong phú, đặc biệt nhóm enzim kích thích tiêu hóa amylaza Được sản xuất từ ngun liệu đại mạch ươm mầm, hoa houblon nước với quy trình cơng nghệ đặc biệt, bia có tính chất cảm quan hấp dẫn người: hương thơm đặc trưng, vị đắng dịu, lớp bọt trắng mịn, với hàm lượng CO2 cao (4 – 5g/l) giúp người giải khát cách triệt để ta uống Nước ta nằm vành đai khí hậu nhiệt đới có ưu điểm thị trường giải khát lớn Mặt khác, nhà sản xuất bia lon xuất khơng nhiều Do sách mở cửa nhà nước thương hiệu bia nước tràn ngập vào thị trường Việt Nam tạo sức cạnh tranh lớn Vì vậy, nước ta cần tạo loại bia có chất lượng cao giá thành sản phẩm ổn định, đẩy mạnh xuất Để tạo bia đạt chất lượng thu hút quan tâm nhiều người trình lên men bia nhân tố quan trọng Chất lượng bia xem kết từ trình hoạt động nấm men Vì thế, để có bia chất lượng đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng vấn đề nhiều nhà sản xuất kinh doanh người học cơng nghệ Sau phần tìm hiểu thông tin chi tiết công nghệ sản xuất bia nói chung việc ứng dụng cơng nghệ sinh học vào q trình lên men bia nói riêng Trong q trình tìm hiểu thu nhận thơng tin chắn khơng tránh khỏi sai sót Do đó, nhóm sinh viên chúng em mong nhận ý kiến đóng góp Cơ để hồn thiện đề tài tiểu luận về: “ Công nghệ sản xuất bia” CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ BIA Nhóm 02 Trang Tr ng ĐH Công Nghi p Th c Ph m GVHD: Tr n Th Minh Hà 1.1 Lịch sử phát triển bia Bia trở thành câu chuyện tín ngưỡng thần thoại, thời tiền sử người với tên Enkidu mà thánh thần muốn so sức mạnh người với Gilamesch Gilamesch gửi người đàn bà tuần lễ đến khai hóa văn minh cho Enkidu, người Enkidu chưa biết ăn bánh mì, chưa biết uống bia, người đàn bà dạy cho biết uống bia Có thêm câu chuyện người phát minh bia bệnh nhân nghèo, ông ta bỏ bánh mì cứng ly nước cho mềm để ăn, ông để quên hai ngày sau bánh mì lên men ly cháo đặc, ơng ăn có cảm giác ngây ngất say men sau lành bệnh Từ ơng làm thí nghiệm thành công thức để giúp cho ngành y khoa chữa bệnh chế bia nước uống thánh thần “gottliches Getrank” Bia đề cập tới Thiên Tình sử người Sumer trường ca bất hủ 3900 năm để tỏ lịng tơn kính nữ thần Ninkasi vị thần bảo trợ cho việc nấu bia Ngành nấu bia truyền sang nước lân cận vùng Lưỡng Hà nấu bia với loại lúa mạch, bắp, lúa mì đen, lúa mì, hạt kê….Triều đại thời Babylon cổ, vua Hammurabi có đạo luật sản xuất bia phân phối cho người phần ăn ngày theo giai cấp: công nhân lit, cơng chức lít, người lãnh đạo tơn giáo lít Năm 1911 khai quật giếng Alzey thời La Mã, chuyên gia ngành khảo cổ học tìm thấy ly đá chứa mạch nha 1600 năm Ngành bia phát triển mạnh theo thời gian ảnh hưởng vào đời sống nhân loại 1.2 Tình hình sản xuất bia Mức tiêu thụ bia theo khu vực Trong năm 2011, mức tiêu thụ bia tồn cầu đạt 188,78 tỉ lít, tăng 3,8% so với năm 2010 Trong đó, lượng tiêu thụ Châu Á đứng đầu giới mức 66,2 tỉ lít, tiếp thị trường truyền thống Châu Âu 51,2 tỉ lít Khu vực Trung Đơng khu vực tiêu thụ nhất, đạt 1,4 tỉ lít dù dân số ½ so với Châu Âu Các khu vực Mĩ La Tinh, Bắc Mĩ, Châu Phi Châu Đại Dương đạt 30,8; 26,1; 10,8 2,2 tỉ lít Tổng thu nhập thị trường bia năm 2011 đạt 500,24 tỉ đô la Mĩ Mức tiêu thụ bia châu lục khác thể biểu đổ Nhóm 02 Trang Tr ng ĐH Cơng Nghi p Th c Ph m GVHD: Tr n Th Minh Hà 5.70% 1.17% 0.75% 13.85% 35.06% 16.31% 27.15% Mĩ La Tinh Châu Á Châu Âu Châu Phi Trung Đông Bắc Mĩ Châu Đại Dương Biểu đồ 1: Tỉ trọng tiêu thụ bia theo khu vực năm 2011 (nguồn: Kirin) Lượng tiêu thụ bia Châu Á ghi nhận mức tăng lớn 8.4% so với năm ngoái Châu Mĩ La Tinh Châu Phi tăng nhanh năm 2011 với mức tăng hàng năm 3.7% 6.9% Sự tăng trưởng Châu Mĩ La Tinh tăng 3.5% so với 2010 Tại Châu Phi, tăng trưởng chủ yếu Nam Phi, với mức tăng hàng năm đạt 2.5% Mức tiêu thụ hàng năm Châu Âu tăng 0.4%, lần năm Bắc Mĩ, khủng hoảng kinh tế, giảm 1,2% so với 2010 Mức tiêu thụ theo quốc gia Trung Quốc, với dân số lớn giới, năm thứ liên tiếp, nước tiêu thụ bia nhiều giới (48,9 tỉ lít), tăng trưởng 10,7% Tuy gặp khủng hoảng kinh tế Mĩ giữ vị trí thứ 2, đặt mức 23,9 tỉ lít Brazil, 12,6 tỉ lít đứng thứ Điểm đáng ý top 10 bao gồm quốc gia phát triển (Mĩ, Nga, Nhật, …) kinh tế Trung Quốc, Brazil 48.9 23.9 12.6 Nhóm 02 9.3 8.8 6.8 5.6 4.5 3.6 3.3 Trang Tr ng ĐH Công Nghi p Th c Ph m GVHD: Tr n Th Minh Hà Biểu đồ 2: 10 quốc gia tiêu thụ bia nhiều năm 2011 (tỉ lít) (nguồn: Kirin) Tại Trung Quốc Brazil, lượng người tiêu thụ bia tăng chủ yếu khu vực thành thị, nơi mà phát triển lên ngày người dân có điều kiện hơn; điều phản ánh tăng trưởng chung đời sống cải thiện lên nhờ kinh tế phát triển Tại Ấn Độ, có dân số lớn thứ giới, lượng tiêu thụ bình qn lại mức khiêm tốn (1,8 tỉ lít) Tuy nhiên, tỉ lệ tăng trưởng đạt 5% qua năm, phần lớn nhờ tăng trưởng kinh tế xuất nhiều nhà bán lẻ bia, mạng lưới phân phối mở rộng khắp đất nước, đồng thời, nhà sản xuất bia nước bắt đầu việc sản xuất nước Vì kinh tế trì trệ tăng thuế, Nga nước nhóm nước BRICs ghi nhận tăng trưởng âm (-0,6%) năm 2011 Nhật Bản có mức tăng trưởng âm 3,7% trì vị trí thứ Mức tiêu thụ theo đầu người Mặc dù đứng đầu giới tổng sản lượng tiêu thụ bia, Châu Á thua xa đại diện đến từ Châu Âu mà top 10 quốc gia đứng đầu lượng tiêu thụ bình quân chịu thống trị quốc gia Châu Âu Đứng đầu năm thứ 19 liên tiếp, CH Séc đạt mức 158,6 lít/1 người, tiếp Ireland (131,1 lít) Đức (110 lít) Châu Á có nước lọt top 50 Nhật (41) Trung Quốc (50) Các nước Đông Nam Á Việt Nam, Thái Lan đạt mức tiêu thụ bình quân mức trung bình giới (~27 lít/1 người) cách xa khu vực top 50 Sau 10 quốc gia có mức tiêu thụ bình qn theo đầu người cao nhất: Cộng hòa Séc, 158.6 Ireland, 131.1 Đức, 110Áo, 108.3 Nhóm 02 Úc, 104.7 Anh, 99 Ba Lan, 95 Đan Mạch, 89.9 Phần Lan, 85 Luxembourg, 84.4 Trang Tr ng ĐH Công Nghi p Th c Ph m GVHD: Tr n Th Minh Hà Biểu đồ 3: Top 10 quốc gia có mức tiêu thụ bình qn cao năm 2011 (lít/người) Tổng doanh thu thị trường bia toàn cầu năm 2011 Tổng doanh thu thị trường bia giới năm 2011 đạt 500, 24 tỉ đô la Mĩ dự báo tăng nhẹ 1,1% năm Đóng góp cho tăng trưởng tăng trưởng kinh tế thị trường Trung Quốc, Brazil, … 2012 (est), 505.74 2013 (est), 511.3 2014 (est), 516.92 2015 (est), 522.6 2011, 500.24 Biểu đồ 4: Tổng doanh thu thị trường bia toàn cầu năm 2011 (nguồn: Indybeer) Thị phần doanh thu ngành bia năm 2011 Anuheuser-Busch InBev, sau thương vụ sát nhập trở thành công ty có doanh thu lớn giới, chiếm 18,7% thị phần Kế Sab Miller mức 9,5% Heineken (8,7%) Châu Á có vài đại diện đáng kể Kirin (1,8%), Tsing Tao (3,4%) China Resources Enterpises (5%) 18% ABInBev SABMiller 54% 14% Heineken Carlsberg 9% Các hãng khác 5% Nhóm 02 Trang Tr ng ĐH Công Nghi p Th c Ph m GVHD: Tr n Th Minh Hà Biểu đồ5: Thị phần tính theo lợi nhuận (nguồn: The economics Online) Top 10 nhãn hiệu bán chạy Snow Beer, 50.80 Bud Light, 45.40 Budweiser, 38.70 Corona Extra, 30.40 Skol, 29.50 Heineken, 26.00 Coors Light, 18.20 Miller Lite, 18.00 Brahma, 17.40 Asahi super dry, 12.30 Biểu đồ 6: 10 nhãn hiệu bán chạy năm 2011 (sản lượng: triệu thùng) (nguồn: Plato Logic Limited) Nhãn hiệu Snow Trung Quốc, liên doanh SABMiller China Resources Enterprises, bán chạy giới, nhiên, Snow lại bao gồm nhiều loại bia khác tiêu thụ thị trường Trung Quốc Các nhãn hiệu khác Bud Light, Budweiser, Coors Light … phổ biến Châu Âu, Châu Mĩ, Châu Đại Dương Châu Á; đó, Heineken mở rộng ảnh hưởng Châu Á, đặc biệt Đông Nam Á Mới gần đây, Heineken hoàn thành thương vụ mua công ty bia tiếng Tiger beer APB, giành lợi khu vực Đông Nam Á Đây xu hướng chung nhà sản xuất bia mà thị trường Châu Âu Bắc Mĩ trở nên bão hịa, thị trường Châu Á, Mĩ La Tinh Châu Phi lại có nhiều tiềm lớn cho việc phát triển Với tăng trưởng không ngừng thập kỉ qua, đặc biệt giai đoạn khủng hoảng kinh tế toàn cầu đây, ngành sản xuất kinh doanh bia đóng vai trị thực quan trọng kinh tế giới, đem lại khoảng doanh thu, đóng góp cho ngân sách hàng trăm tỉ đơ-la Tuy nhiên, ln ln có thách thức trở ngại, Tiến sĩ Tim Cooper, hội nghị bia Quốc tế Châu Á-Thái Bình Dương năm 2012, nêu lên số vấn đề bật sau: Nhóm 02 Trang Tr ng ĐH Công Nghi p Th c Ph m GVHD: Tr n Th Minh Hà - Quá trình tồn cầu hóa với hợp công ty bia gây nhiều áp lực lên lãi xuất, chi phí nhân cho ngành bia, - Các mức thuế cho bia ngày cao lên, - Sự thay đổi nhu cầu thị hiếu người tiêu dùng, - Tại thị trường có dân số già, lượng người tiêu thụ bia giảm đi, - Hiện tượng nóng lên tồn cầu ảnh hưởng tới việc sản xuất bia, - Các sách, luật lệ ngăn cản phát triển ngành bia, - Sự thống trị tập đoàn lớn phần giới hạn tăng trưởng ngành bia 1.3 Một số tính chất chung bia Bia loại nước uống chứa cồn sản xuất q trình lên men đường lơ lửng mơi trường lỏng khơng chưng cất sau lên men Nói cách khác, bia loại nước giải khát có độ cồn thấp, bọt mịn xốp có hương vị đặc trưng hoa houblon Đặc biệt C02 hịa tan bia có tác dụng giải nhiệt nhanh, hỗ trợ cho q trình tiêu hóa Ngồi bia chứa lượng vitamin phong phú ( chủ yếu vitamin nhóm B vitamin B1, B2, PP,….) Theo Hopkins, 100ml bia 10% chất khô có: 2,5 – 5mg vitamin B1, 3,6 – 36 mg vitamin B2 PP 1.4 Nguyên liệu sản xuất bia 1.4.1 Malt - Malt ngũ cốc nảy mầm Nguồn malt nhà máy sử dụng malt đại mạch hai hàng - Malt nguyên liệu quan trọng công nghệ sản xuất bia, chất lượng malt định chất lượng bia - Malt có nhiếu loại ( malt vàng, malt đen nhiều loại malt khác) Malt vàng dùng để sản xuất bia vàng, malt đen dùng để sản xuất bia đen Hình Hạt malt đại mạch Nhóm 02 Trang 10 Tr ng ĐH Cơng Nghi p Th c Ph m GVHD: Tr n Th Minh Hà - Cấu trúc hạt đại mạch gồm ba phận chính: vỏ hạt, phơi nội nhũ § Vỏ hạt từ vào chia làm ba lớp: vỏ trấu, vỏ lụa vỏ aleuron Phần thường chiếm – 15% trọng lượng hạt § Phơi quan sống, hô hấp hạt Phôi thường chiếm từ 2,5 – 5% trọng lượng hạt § Nội nhũ: chiếm từ 45 – 60% trọng lượng hạt Phần hat đại mạch giữ vai trò định chất lượng hạt đại mạch sản xuất bia Thành phần chủ yếu nội nhũ tinh bột - Hạt malt hạt đại mạch chuẩn bị sẵn sàng hệ enzyme quan trọng (amylase protease) nhằm tác động lên phần chất hạt đại mạch ( tinh bột protein) giai đoạn công nghệ chế biến bia Như malt nguồn cung cấp hợp chất thấp phân tử dễ hòa tan nấm men sử dụng trình lên men Bảng 1: Chỉ tiêu kiểm tra malt STT Chỉ tiêu kiểm tra Ngoại quan Độ ẩm Độ hịa tan chất khơ xay nhuyễn Độ hịa tan chất khơ xay nhuyễn/ xay thô Protein tổng Hoạt lực Cỡ hạt >2,5mm