tìm hiểu quy trình sản xuất bia tươi tại xưởng bia trường đại học công nghiệp thực phẩm tp hcm

Được sản xuất từ các nguyên liệu chính là malt đại mạch, hoa houblon vànước với một quy trình riêng, bia có những giá trị cảm quan rất hấp dẫn đối với conngười: hương thơm đặc trưng, vị

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM

KHOA CN SINH HỌC VÀ KT MÔI TRƯỜNG

¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾

BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP TÌM HIỂU QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA TƯƠI TẠI XƯỞNG BIA TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG

NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM

Hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:

Th.S HOÀNG XUÂN THẾ

TP Hồ Chí Minh – 2014

LỜI CÁM ƠN

Chúng em xin chân thành cám ơn đến

Thầy Hoàng Xuân Thế - giảng viên khoa Công nghệ Sinh học và Kỹ thuật Môitrường, Trường Đại học Công nghiệp Thực Phẩm Thành Phố Hồ Chí Minh là giảng viêntrực tiếp hướng dẫn và các thầy Quang, thầy Nghiêm, thầy Lương, thầy Dương thuộcxưởng bia của Trung tâm Thí nghiệm Thực hành trường Đại học Công nghiệp Thực phẩmThành phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ hướng dẫn tận tình chochúng em trong giai đoạn thực tập

MỤC LỤC

LỜI CÁM ƠN i

LỜI CAM ĐOAN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC BẢNG iv

DANH MỤC HÌNH v

DANHMỤC SƠ ĐỒ vii

LỜI MỞ ĐẨU viii

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA 1

1.1 Giới thiệu đơn vị thực tập 1

1.2 Công nghệ sản xuất bia 7

1.3 Kiểm tra và đánh giá chất lượng bia 8

CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA 29

2.1 Khảo sát quy trình công nghệ 29

2.2 Tính cân bằng vật chất và năng lượng 43

2.3 Khảo sát thiết bị 58

2.4 Khảo sát các giai đoạn công nghệ 71

2.5 An toàn lao động trong quá trình sản xuất 85

2.6 Vệ sinh công nghiệp và xử lý chất thải 87

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ THỰC TẬP 91

3.1 Các thông số theo dõi 91

3.2 Kết quả kiểm tra đánh giá chất lượng 93

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 98

TÀI LIỆU THAM KHẢO 99

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1: Chỉ tiêu yêu cầu đối với nước dùng torng sản xuất bia 30

Bảng 2.2: Chỉ tiêu cơ lý của malt 35

Bảng 2.3: Chỉ tiêu hóa lý và hóa sinh của malt 35

Bảng 2.4: Chỉ tiêu cảm quan của malt vàng 36

Bảng 2.5: Sự thay đổi thành phần phụ thuộc vào giống và điều kiện canh tác của houblon 38

Bảng 2.6: Một số chỉ tiêu của chế phẩm hoa viên đưa vào sản xuất bia 40

Bảng 2.7: Yêu cầu kỹ thuật đối với hoa houblon 40

Bảng 2.8: Tổn thất nguyên liệu qua các giai đoạn trong 1 mẻ 43

Bảng 2.9: Tổng hợp cân bằng vật chất trong một mẻ bia 48

Bảng 2.10: Giá thành phần nguyên liệu của 1 mẻ nấu 71

Bảng 2.11: Yêu cầu của dịch houblon hóa 80

Bảng 2.12: Chỉ tiêu của dịch đường trước khi lên men 82

Bảng 3.1: Các thông số kỹ thuật của quá trình nấu 91

Bảng 3.2: Độ đường, pH và mật độ tế bào trong quá trình lên men chính 91

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Sản phẩm bia đen và vàng 2

Hình 1.2: Xưởng sản xuất bia tươi trường ĐH CNTP 3

Hình 1.3: Biểu đồ phân chia lượng bia tiêu thụ theo vùng 7

Hình 1.4: Loại bia Lager 25

Hình 1.5: Bia tươi Gold Malt 26

Hình 1.6: Bia tươi Gambrinus 26

Hình 1.7: Bia tươi Zamky 26

Hình 1.8: Bia tươi Pilsner Urquell 26

Hình 1.9: Bia tươi Bitburger 27

Hình 1.10: Bia tươi Weizen và Lager 27

Hình 1.11: Bia tươi Munich 27

Hình 2.1: Đại mạch hai hàng 32

Hình 2.2: Đại mạch đa hàng 32

Hình 2.3: Malt vàng 33

Hình 2.4: Malt đen 33

Hình 2.5: Cấu tạo hạt đại mạch 34

Hình 2.6: Hoa houblon 37

Hình 2.7: Chế phẩm hoa viên 39

Hình 2.8: Chế phẩm hoa cao 39

Hình 2.9: Hình dạng tế bào nấm men 41

Hình 2.10: Thiết bị nghiền malt 2 trục 58

Hình 2.11: Nồi đường hóa 59

Hình 2.12: Nồi lọc 60

Hình 1.13: Nồi houblon hóa 62

Hình 2.14: Tank lên men 64

Hình 2.15: Hệ thống CIP 65

Hình 2.16: Thiết bị lò hơi 68

Hình 2.17: Thiết bị làm lạnh dạng tấm bản 69

Hình 2.18: Thiết bị sục khí vô trùng 70

Hình 2.19: Giãn đồ nấu 75

Hình 2.20: Nồi nấu 75

Hình 2.21: Bảng điều khiển hệ thống 76

Hình 2.22: Hệ thống Tank lên men 85

Hình 3.1: Biểu đồ thể hiện mối tương quan giữa độ đường, pH và mật độ tế bào theo thời gian 92

DANH MỤC SƠ ĐỒ

Sơ đồ 1.1: Cơ cấu tổ chức của nhà xưởng 4

Sơ đồ 1.2: Sơ đồ mặt bằng nhà xưởng 5

Sơ đồ 2.1: Quy trình vận hành CIP 66

Sơ đồ 2.2: Quy trình sản xuất 72

LỜI MỞ ĐẦU

Hiện nay do điều kiện kinh tế, xã hội phát triển không ngừng đã kéo theo nhu cầu vềthức uống của con người ngày một tăng cao Trong đó, bia là một đồ uống giải khát thôngdụng và ưa chuộng, nó trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống, và trong cácbữa tiệc, các cuộc chiêu đãi góp phần thành công trong việc kí kết hợp đồng của các công

ty

Bia là loại đồ uống có độ cồn thấp, giàu dinh dưỡng Ngoài việc cung cấp một lượngcalori khá lớn, trong bia còn chứa một hệ enzyme khá phong phú, đặc biệt là nhómenzyme kích thích tiêu hóa amylase

Qua nhiều năm nghiên cứu và phát triển, ngày nay công nghệ sản xuất bia đã đạt đếnmức gần như hoàn chỉnh Công nghệ lên men bia vừa là công nghệ enzyme vừa là côngnghệ vi sinh Được sản xuất từ các nguyên liệu chính là malt đại mạch, hoa houblon vànước với một quy trình riêng, bia có những giá trị cảm quan rất hấp dẫn đối với conngười: hương thơm đặc trưng, vị đắng dịu, lớp bọt trắng mịn với lượng CO2 khá cao giúpcon người giải khát triệt để khi uống

Một vấn đề đặt ra là các nhà máy bia công nghiệp sử dụng những công đoạn lọc và xử

lý này vào khâu cuối cùng trong quy trình sản xuất bia chỉ nhằm mục đích làm cho thờihạn sử dụng của bia giữ được lâu hơn, vì lý do đó chắc chắn sẽ làm giảm đi chất lượng vàdinh dưỡng của bia Bằng việc sản xuất bia tươi theo công nghệ Đức cùng với hệ thốngthiết bị hiện đại, xưởng bia thuộc trung tâm thí nghiệm thực hành trường ĐH Công nghiệpthực phẩm đã cho ra đời những sản phẩm đem lại giá trị nguyên chất 100% của bia tươi

để đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng và chất lượng sản phẩm cho người tiêu dùng

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA

1.1 Giới thiệu đơn vị thực tập

1.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển

Xưởng bia thành lập vào năm 1992, với công nghệ sản xuất bia hơi kiểu cũ, thiết bịcòn sơ sài, dùng các chảo, nồi đồng, dùng nguyên liệu đốt chủ yếu bằng than, củi khô Kỹthuật lên men còn chưa phát triển, hệ thống cấp lạnh còn hạn chế Sản lượng bia sản xuất

là 1200 lít/ngày Sản phẩm bia hơi được đóng chai nhựa và các bock bằng gỗ

Từ những năm 2001 xưởng đã có nhiều thay đổi, các thiết bị được hiện đại hóa nhưdùng các tank chứa inox, nồi nấu inox … và công suất là 2700 lít/ 1 mẻ nấu

Từ tháng 4 năm 2011 xưởng đã hiện đại hóa toàn bộ cơ sở sản xuất, xây dựng lại cơ

sở hạ tầng, nhập công nghệ sản xuất bia tươi của Đức Xưởng hoàn thành và đã đạt cácyêu cầu về vệ sinh, kỹ thuật, công suất là 200 lít/1 mẻ nấu

Hiện tại, xưởng đã sản xuất và cho ra mắt hai sản phẩm bia tươi là: bia đen và biavàng, Cơ sở đã có phòng trưng bày bia riêng, nhằm quảng bá, giới thiệu sản phẩm bia tươicông nghệ mới tới người tiêu dùng Bia tươi sản xuất tại cơ sở không dùng nguyên liệuthay thế mà 100% từ malt đại mạch, bia tươi có độ cồn thấp (4,5 – 5%), độ bia thấp 120,bia tươi không qua quá trình lọc và thanh trùng nên giữ lại được rất nhiều vitamin (B1,B2) và các acid amin, là loại đồ uống rất tốt cho sức khỏe người dùng

Tháng 9 năm 2011 hai sản phẩm bia đen và bia vàng đã tham gia vào ngày hội triểnlãm giới thiệu sản phẩm đồ uống Bia – Rượu – Nước Giải Khát tại TP HCM, và được cácchuyên gia hàng đầu về bia cùng nhiều người đánh giá là bia có chất lượng, hương vị rấttốt

Cơ sở sản xuất bia tươi của trường đã được hiệp hội Bia – Rượu – Nước Giải Khát traotặng bằng khen theo QĐ Số 08/ QĐ – HHBRNGKVN

Phòng trưng bày và giới thiệu sản phẩm:

54/12 Tân Kỳ Tân Quý, quận Tân Phú, tp.HCM

Đt: : (84-8) 3 816 673

Website: duc.html.

http://cep.hufi.vn/index.php/hoat-dong/san-pham/46-bia-tuoi-cong-nghe-Hình 1.2: Xưởng sản xuất bia tươi trường ĐH CNTP-TPHCM

1.1.3 Cơ cấu tổ chức, mặt bằng phân xưởng sản xuất

a Cơ cấu tổ chức của xưởng sản xuất

b Sơ đồ bố trí mặt bằng phần xưởng sản xuất

Sơ đồ 1.1: Cơ cấu tổ chức của nhà xưởng

1: KV Hệ thống CIP, 2: KV Tank BTF, 3: KV nấu, 4: KV Tank chứa nước, 5: KV Tank lên men, 6: Tủ đông lưu trữ bia, 7: Máy đóng nắp, 8: Lò hơi, 9: Tank chứa tác nhân làm lạnh glycol, 10: , 11: KV hệ thống lọc nước.

Hình 1.2: Sơ đồ mặt bằng nhà xưởng

1.2 Công nghệ sản xuất bia

1.2.1 Khái niệm và lịch sử phát triển bia [3]

Bia là loại đồ uống thu nhận được nhờ lên men, không qua chưng cất và chỉ sử dụngnguyên liệu là đại mạch nẩy mầm, houblon, nấm men và nước

Nói một cách khác, bia là loại nước giải khát có độ cồn thấp, bọt mịn xốp và có hương

vị đặc trưng của hoa houblon Đặc biệt CO2 hòa tan trong bia có tác dụng giải nhiệtnhanh, ngoài ra trong bia còn chứa một lượng vitamin khá phong phú (chủ yếu làvitamin nhó B như vitamin B1, B2, PP ) Nhờ những ưu điểm này,bia được sử dụng rộngrãi ở hầu hết các nước trên thế giới với sản lượng ngày càng tăng Đối với nước ta bia đãtrở thành loại đồ uống quen thuộc với sản lượng ngày càng tăng và đã trở thành ngànhcông nghiệp mũi nhọn trong ngành công nghiệp nước ta

Quá trình sản xuất bia được gọi là nấu bia Do các thành phần sử dụng để sản xuất bia

có khác biệt tùy theo từng khu vực, các đặc trưng của bia như hương vị và màu sắc cũngthay đổi rất khác nhau và do đó có khái niệm loại bia hay các sự phân loại khác

Những sản phẩm lên men đầu tiên từ lúa mạch đã được biết đến từ 8000 năm trướcCông nguyên (TCN) Người ta cho rằng Osiris là người đầu tiên hướng dẫn con người tạo

ra bia Tuy nhiên theo như Herodotus viết ở thế kỷ thứ Năm trước Công nguyên thì cônglao đó thuộc về vợ của Osiris là Iris Nhiều tài liệu lịch sử cho rằng cách đây hơn 5000năm (TCN), người Sumérien và Assyrien đã sản xuất được một loại đồ uống lên men từcác loại ngũ cốc Người Babilon cũng đã sản xuất đồ uống lên men giống như bia, cáchlàm này được truyền sang Ai Cập, Ba Tư, Hy Lạp và bia được làm từ đại mạch Hiện nay

ở Etiopia vẫn có nơi sản xuất bia theo kiểu truyền thống Babilon, dần bia được phổ biến

ra toàn Châu Âu (nhưng chưa có Houblon) mà chỉ có cây cỏ khác có mùi thơm Đến thế

kỷ IX, Đông Nam Âu có một loại hoa houblon được đưa vào chế biến bia từ đó đến nay.Trước Cách mạng công nghiệp, bia tiếp tục được sản xuất bán trên quy mô gia đình,mặc dù đến thế kỷ VII sau công nguyên, các tu viện ở Châu Âu cũng sản xuất và bán bia.Trong cách mạng công nghiệp, việc sản xuất bia được chuyển từ thủ công sang côngnghiệp, việc sản xuất nhỏ lẻ không còn đáng kể vào cuối thế kỷ XIX. Sự phát triển

của phù kế và nhiệt kế đã thay đổi việc làm bia, các công cụ đó cho phép người làm bia cóthể kiểm soát nhiều hơn quá trình làm bia, thu được nhiều kết quả hơn.

1.2.2 Sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới

Ngày nay, ngành công nghiệp sản xuất bia là một nền kinh doanh toàn cầu, bao gồmmột số công ty đa quốc gia chiếm ưu thế trên thị trường và hàng ngàn các nhà sản xuấtnhỏ từ các cơ sở nhỏ tới các cơ sở lớn của vùng Hơn 133 tỉ lít (35 tỉ gallon) được bán mỗinăm - doanh thu toàn cầu là 294,5 tỉ USD (147,7 tỉ bảng Anh) năm 2006 Trong đó, Mỹ,Đức mỗi nước sản xuất trên dưới 10 tỷ lít/năm, Trung Quốc 7 tỷ lit/năm,…

Tổng lượng tiêu thụ trên thế giới năm 2003 khoảng 144,296 triệu kl, năm 2004khoảng 150,392 triệu kl (tăng 4,2%) Lượng bia tiêu thụ tăng hầu khắp các vùng, ngoạitrừ vùng Địa Trung Hải, đẩy lượng tiêu thụ trên toàn thế giới tăng lên Nhưng lượng tăngđáng kể nhất là Trung Quốc, Thái Lan, Philipin với tốc độ tăng đến 11,2%

Hình 1.3: Biểu đồ phân chia lượng bia tiêu thụ theo vùng (2004)

(Nguồn từ Kirin news – Nhật Bản)

1.3 Kiểm tra và đánh giá chất lượng bia [7]

1.3.1 Kiểm tra nguyên liệu

Kết quả: Độ ẩm matl được tính theo công thức:

Thiết bị và dụng cụ:

- Máy đo độ dẫn điện

- Bình lấy mẫu bằng polythene, miệng rộng, có nắp vặn, đường kính 25mm

- Cân 15g mẫu đã nghiền vào chai 250ml

- Thêm 100ml toluen Đậy nắp, lắc mạnh liên tục trong 6 phút, để yên 5-10 phút

- Gạn lớp dịch ở trên, lọc qua giấy lọc vào bình lắng 100ml, thu được khoảng 30 ml

- Định phân: Hòa tan 10ml dung dịch trích ly với toluen trong bình định mức 100ml

- Chuẩn độ bằng acetate chì thêm từng 2ml một Cho đến khi giá trị độ dẫn điện tăngvọt Ghi V acetat chì sử dụng

- Lấy 100ml mẫu cần kiểm bằng bình định mức cho vào erlen 250ml.

- Cho 2 giọt phenolphtalein 1%

- Dung dịch có màu hồng chuẩn thật chậm bằng H2SO4 N/25 đến mất màu, ghiV1ml dd chuẩn H2SO4 N/25

Kết quả:

TA = 2 * V1 (0F) Với 1oF = 10mg CaCO3 /l

 Độ kiềm tổng TAC

Nguyên tắc:

Dùng H2SO4 N/25 để xác định độ kiềm TAC với thuốc thử methylorange 0.1%.Dụng cụ (giống kiểm TA )

- Lấy khoảng 80ml mẫu cần đo vào becher 100ml.

- Lấy điện cực ra khỏi dung dịch bảo quản, rửa điện cực bằng nước cất, lau khôđiện cực bằng giấy mềm

- Nhúng ngập điện cực vào mẫu cần đo khoảng 2cm, nhấn nút AR để chọn chế độ

đo tự động, nhấn nút Enter để thực hiện quá trình đo

Kết quả

- Đọc kết quả trên màn hình khi chữ AR không còn nhấp nháy

- Tắt máy đo, lấy điện cực ra, rửa bằng nước cất, lau khô bằng giấy mềm vàngâm điện cực vào dung dịch bảo quản

Hàm lượng muối (mg/l) = 58.5 * V3 (qui về NaCl)

1.3.2 Kiểm tra dịch đường và bia thành phẩm

a Kiểm tra dịch đường

Thêm vào 20 ml acid sunfuric đậm đặc vào 10g chất xúc tác, hòa tan hoàn toàn vàtiến hành chưng cất (sử dụng H2SO4 để thu nhận NH3).

 Kết quả: Hàm lượng nitơ tổng số trong dịch đường tính theo công thức:

 Kết quả:

Hàm lượng muối (mg/l) = 58.5 * V3 (qui về NaCl)

 Độ màu của dịch đường

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

- Tiến hành:

- 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 của mẫu ở bước sóng 430nm

+ Mẫu đối chứng là nước cất

+ Ghi kết quả hiển thị trên máy

+ Để yên để tách lớp sau đó gạn lớp izo- octan trong suốt phía trên vào cuvet + Đo độ hấp thu của mẫu tại bước sóng 275nm Sử dụng 20 ml izo-octan và 1giọt cồn etylic làm mẫu trắng để chỉnh máy

 Tính kết quả:

Độ đắng của bia= Độ hấp thu x 50

 Kiểm tra tinh bột sót

- Mục đích: Xác định sự tồn tại tinh bột sót để đánh giá khả năng đường hóa củadịch nha, để điều chỉnh quá trình nấu theo đúng công nghệ sản xuất

- Cách tiến hành:

+ 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.

 Kết luận:

+ Nếu thấy dung dịch chuyển sang màu xanh, kết luận mẫu bị sót tinh bột.+ Nếu dung dịch có màu vàng của iot thì kết luận quá trình đường hóa hoàntoàn

b Kiểm tra bia thành phẩm

 Xác định độ đắng [như (**)]

 Xác định độ màu

 Mục đích: Để biết cường độ màu có đạt yêu cầu hay không

 Tiến hành:

+ Chuẩn bị 2 ống nghiệm hoàn toàn giống hệt nhau

+ Lấy 100ml dịch nước mout đem đi lọc

+ Hút 10ml dịch lọc cho vào ống nghiệm 1

+ Hút 10ml nước cất cho vào ống nghiệm 2

+ Dùng pipet 1ml nhỏ từ từ I2 0.1N vào ống nghiệm 2

+ Khi màu của hai ống nghiệm giống nhau ta ngừng, đọc thể tích I2.

Độ màu = VIod *10/0.06 (EBC)

 Tiến hành

+ Đuổi sơ bộ CO2 trong mẫu bia

+ Dùng pipette hút 10ml mẫu bia lọc

+ Đun nhẹ trên bếp để đuổi CO2 (không được đun sôi)

+ Làm nguội ngay, sau đó cho vào 2÷3 giọt Phenolphtalein 1%

+ Chuẩn bằng NaOH N/10 đến khi màu từ vàng chuyển thành màu vàng camthì dừng

+ Ghi kết quả ml NaOH N/10 /10ml mẫu

+ O-fenilendiamin dung dịch có nồng độ 10g/l trong HCl 4M

+ Dung dịch diaxetyl gốc 5g/l trong nước

+ Dung dịch diaxetyl chuẩn, 250mg/l

 Tiến hành:

+ Ly tâm hoặc lọc mẫu còn chứa nấm men để được dịch bia tinh khiết

+ Lấy 100 ml mẫu bằng ống đong và đưa mẫu vào bình cất Chưng cất mẫu chođến khi thu được 25 ml dịch cất Dùng pipet hút 10 ml dịch cất được cho vào ống nghiệmkhô Thêm 0.5 ml dung dịch O-fenilendiamin vào lắc đều hỗn hợp, để yên trong chỗ tốikhoảng 20-30 phút Thêm 2 ml dung dịch HCl 4M vào hỗn hợp phản ứng đo trên quangphổ kế ở bước sóng hấp phụ là 335nm so sánh với nước cất (A335)

+ Song song làm 1 mẫu trắng bằng cách thay dịch cất bằng nước cất, tiến hànhnhư đã chỉ dẫn ở trên Đo quang phổ kế với bước sóng hấp phụ là 335 nm so sánh vớinước (Ab)

+ Làm mẫu chuẩn: Dùng piprt hút 9.9 ml nước cho vào ống nghiện khô, thêm0.1 ml dung dịch diacetyl chuẩn và lắc đều, tiến hành như đã chỉ dẫn ở các mục trên Đoquang phổ kế với bước sóng hấp phụ là 335 nm so sánh với nước (Ast)

 Kết quả:

Tính hàm lượng diacetyl theo công thức sau:

(A335− A b) (A st − A b) .0.625¿)

 Xác định độ hòa tan biểu kiến

+ Đổ mẫu vào ống đong 100ml.

+ Thả và xoay nhẹ đường kế vào ống đong sao cho không có bọt bám trênthước đo

 Tiến hành:

+ Cho hết lượng dịch còn lại trong bình chưng cất vào bình định mức 250ml.+ Tráng sạch bình chưng cất bằng nước cất và đổ tất cả nước tráng vào bìnhđịnh mức 250ml

+ Đưa nhiệt độ dung dịch trong bình định mức trên về gần 200C và định mứcbằng nước cất đúng 250ml

+ Tráng rửa ống đong 100ml và Saccharometer bằng dịch cần đo

+ Đổ toàn bộ dịch vào ống đong 100ml

+ Thả và xoay nhẹ Saccharometer vào ống đong Đọc giá trị khi nhiệt độ đạt

200C

 Kết quả:

Chất tan còn lại = trị số đọc trực tiếp trên Saccharometer ở 200C

 Xác định độ cồn

 Nguyên tắc: Chưng cất để thu hồi cồn và đo độ cồn trực tiếp bằngAlcoholimetre.

+ Ngâm lạnh mẫu bia và đuổi kỹ CO2

+ Điều mẫu bia về nhiệt độ khoảng 200C sau đó lấy 250ml bằng bình định mức250ml đổ vào bình chưng cất

+ Tráng sạch bình định mức bằng nước cất và đổ tất cả nước tráng vào bìnhchưng cất

+ Lắp bình vào hệ thống chưng cất, hứng dịch qua cất vào bình định mức250ml được ngâm sẵn trong chậu đá

+ Bật bếp điện và tiến hành nâng nhiệt để chưng cất cho đến khi thể tích ở bìnhhứng đạt 2/3 bình thì dừng

+ Đưa nhiệt độ dung dịch trong bình hứng về gần 200C và định mức bằng nướccất đúng 250ml

+ Tráng rửa ống đong 250ml và Alcoholimeter bằng dịch cần đo Sau đó chotoàn bộ dịch vào ống đong 250ml

+ Thả và xoay nhẹ Alcoholimeter vào ống đong, đọc giá trị khi nhiệt độ đạt

200C

 Kết quả:

Độ cồn (% v/v) = trị số đọc trực tiếp trên Alcoholimeter ở 200C

 Xác định hàm lượng CO 2

 Nguyên tắc: Dựa vào phản ứng chuẩn độ acid- bazo với chỉ thị PP 1%

+ Dùng pipet bầu hút chính xác 25 ml Na2CO3 0.2N cho vào bình tam giác 250

ml và 20 ml mẫu bia ( đã làm lạnh xuống 20C trong 60’)

+ Tráng đầu pipet bằng nước cất Thêm nước cất vào khoảng 100 ml, nhỏ 3-4giọt PP 1% Lúc này dung dịch có màu hồng đậm trong môi trường kiềm

+ Định phân bằng dung dịch HCl 0.1N cho đến khi mất màu hồng Ghi thể tíchHCl đã dùng

+ Tiến hành 1 thí nghiệm khác với mẫu bia đã đuổi CO2 (mẫu trắng) Cách làmtương tự nhưng ta phải hút 20 ml mẫu bia đưa lên đun sôi nhẹ để đuổi CO2 Các bước tiếptheo làm tương tự như trên

 Chuẩn bị mẫu thử độ trong và màu sắc

Từ từ rót bia vào ¾ cốc, tránh hiện tượng bọt trào Để yên bọt từ từ thoát ra, dùngđũa thủy tinh khuấy nhẹ để bọt thoát nhanh cho đến khi không còn bọt bám trên thànhcốc, trong lòng cốc bia

Đặt cốc bia trên nền trắng và quan sát cốc bia từ mọi phía trong ánh sáng tự nhiênhoặc đèn huỳnh quang Ghi nhận xét về độ trong và màu sắc của bia

 Chuẩn bị mẫu thử trạng thái và độ bền của bọt (*)

Giữ nghiêng cốc và từ từ rót bia vào, sau đó đặt cốc thẳng đứng trên bàn tiếp tục rótkhi lớp bọt vừa bằng miệng cốc

Quan sát sự thoát bọt trong lòng dung dịch bia, sự bám bọt trên thành cốc, thời gianbọt tồn tại, kích thước bọt

 Chuẩn bị mẫu thử mùi và vị bia

Làm tương tự như (*) sau đó nếm và nhận xét về mùi và vị bia

 Hệ số trong đánh giá cảm quan bia

Trong suốt,đậm hoặcnhạt hơn sovới màu đặctrưng của sảnphẩm

Kém trong,đậm hoặc nhạthơn so với màuđặc trưng củasản phẩm

Đục dễ nhận,đậm hoặcnhạt hơn sovới màu đặctrưng của sảnphẩm

Đục, đậmhoặc nhạthơn so vớimàu củasản phẩm

Trạng thái

và độ bền

của bọt

Bọt nhỏ, đều,xốp rất bềnkhi lên khỏimặt thoáng

Thời gian giữbọt lâu

Bọt nhỏ, đều,xốp rất bềnkhi lên khỏimặt thoáng

Thời gian giữbọt khá lâu

Bọt nhỏ, đều,xốp kém bềnkhi lên khỏimặt thoáng

Bọt to, dễ

vỡ Thờigian giữ bọtthấp

Rất ít bọt

chịu, đặctrưng cho sảnphẩm đượcsản xuất hoànhảo Không

có mùi lạ

Thơm dễchịu nhưngkém đặctrưng mộtchút, không

có mùi lạ

Thơm dễ chịu,xuất hiện mùikhuyết tật nhẹ

Kém thơm,xuất hiệnmùi nồng,chua

Kém thơm,mùi nồngchua rõ rệt

Vị Hòa hợp, êm

dịu, dễ chịuhoàn tòanđặc trưng chosản phẩmđược sảnxuất hoànhảo

Hòa hợp, êmdịu, dễ chịunhưng cóphần kémđặc trưng

Vị mạnh hơnhoặc nhạt hơn

vị đặc trưngnột chút xíu

Xuất hiện vị lạ

Vị quá mạnhhoặc quánhạt, khác xanhiều so với

vị đặc trưng

Vị lạ hiện rõ

Vị quámạnh hoặcquá nhạt,khác xanhiều so với

vị đặctrưng Vị lạrất rõ

a Nghiên cứu bia trong và ngoài nước

 Một số sản phẩm bia tươi

Có nhiều loại bia khác nhau, mỗi loại bia được coi là thuộc về một kiểu bia cụ thểnào đó Kiểu bia là mác dán miêu tả hương vị tổng thể và thông thường là nguồn gốc củabia, phù hợp với hệ thống đã tiến hóa qua các lần thử và các sai số qua nhiều thế kỷ Yếu

tố chính để xác định loại bia là men bia sử dụng trong quá trình lên men Phần lớn kiểubia thuộc về một trong hai họ lớn: ale- sử dụng lên men nổi hoặc lager- sử dụng lên menchìm Bia có đặc trưng pha trộn của cả ale và lager được gọi là bia lai Đồ uống chứacồn sản xuất từ việc lên men đường thu được từ các nguồn không phải là ngũ cốc nóichung không được gọi là "bia", mặc dù chúng cũng được sản xuất bằng cùng một phảnứng sinh học gốc men bia Mật ong lên men được gọi là rượu mật ong, nước táo lên menđược gọi là rượu táo, nước lê lên men được gọi rượu lê, còn nước nho lên men được gọi làrượu vang

 Lager:

Lager là loại bia được tiêu thụ nhiều nhất trên thế giới Chúng có nguồn gốc từvùng Trung Âu Men bia lager là loại lên men chìm, được lên men ở nhiệt độ 7-12°C (45-55°F) ("pha lên men"), và sau đó được lên men thứ cấp lâu ở 0-4°C (30-40°F) ("pha lagerhóa") Trong giai đoạn lên men thứ cấp, lager được làm trong và chín Các điều kiện lạnhcũng kiềm chế việc sản xuất tự nhiên các ester và các phụ phẩm khác, tạo ra hương vị

"khô và lạnh hơn" của bia

Các phương pháp hiện đại để sản xuất bia lager đã đượcGabriel Sedlmayr và Anton

Dreher khai phá Gabriel Sedlmayr trẻ là người đã hoàn thiện bia lager màu nâu sẫm ởnhà máy bia Spaten tại Bavaria còn Anton Dreher là người bắt đầu sản xuất bia lager, có

lẽ là màu đỏ hổ phách tại Wien khoảng những năm 1840-1841 Với việc kiểm soát quátrình lên men đã được hoàn thiện hơn, phần lớn các nhà sản xuất bia lager chỉ sử dụngthời gian lưu trữ lạnh ngắn, thông thường từ 1 đến 3 tuần Phần lớn bia lager ngày naydựa trên kiểu Pilsener, được sản xuất lần đầu tiên năm 1842 tại thành phố Plzen, ở Cộnghòa Séc Các loại bia lager Pilsener ngày nay có màu sáng và được cacbonat hóa nồng độcao, với hương vị mạnh của hoa bia và nồng độ cồn 3-6% theo thề tích Các thương hiệubia Pilsner Urquell hay Heineken là các ví dụ điển hình về bia pilsener

Loại bia hỗn hợp: Kiểu bia lai hay bia hỗn hợp sử dụng các nguyên liệu và côngnghệ hiện đại thay vì (hoặc bổ sung cho) các khía cạnh truyền thống của sản xuất bia.Mặc dù có một số biến thái giữa các nguồn khác nhau, nhưng nói chung bia hỗn hợp cóthể là

 Bia rau quả và bia rau cỏ là hỗn hợp với một số loại phụ gia từ hoa quả hay rau củ

có thể lên men trong quá trình lên men, tạo ra chất lượng hài hòa một cách rõ nét

 Bia thảo mộc và bia gia vị bổ sung các chất chiết ra từ rễ, hạt, lá, hoa hay quả thảomộc hoặc các loại cây gia vị thay vì (hoặc bổ sung cho) hoa bia

Hình 1.4: Loại bia Lager Bia đen porter Żywiec Bia vàng Hoavener

 Các loại bia tồn trữ trong các thùng gỗ là các loại bia truyền thống hay thựcnghiệm được lưu trữ trong các thùng gỗ hoặc được tiếp xúc với gỗ (trong dạng cácmảnh nhỏ, mẩu hay hạt) trong một khoảng thời gian (gỗ sồi là phổ biến nhất).Thông thường, thùng gỗ hay các miếng gỗ đầu tiên được xử lý bằng một số loại rượumạnh hay các đồ uống chứa cồn khác-việc sử dụng rượu bourbon, scotch và shrry là phổbiến nhất Bia đặc biệt là cách gọi chung để chỉ các loại bia được sản xuất mà sử dụngcác nguồn đường, hạt ngũ cốc và tinh bột có thể lên men (không thông dụng).

 Bia tươi sản xuất theo công nghệ Tiệp:

Các nhà hàng sản xuất bia tươi theo công nghệ Tiệp như:

Hình 1.5:Bia tươi Gold Malt

Hình 1.7: Bia tươi Zamky Hình 1.8: Bia tươi Pilsner Urquell

- Nhà hàng Hoa Viên

- Nhà hàng bia tươi Tiệp

- Nhà hàng GoGi House

 Bia tươi sản xuất theo công nghệ Đức:

như:

- Nhà hàng Bitburger

- Nhà hàng Lion

Hình 1.9: Bia tươi Bitburger Hình 1.10: Bia tươi Weizen và Lager

Hình 1.11: Bia tươi munich

- Nhà hàng Legend Beer

- Nhà hàng Asia

b Giá trị dinh dưỡng biaBia là loại nước giải khát có truyền thống lâu đời, có giá trị dinh dưỡng cao và độ cồnthấp, mùi vị thơm ngon và bổ dưỡng Trong bia chứa một lượng B6 đáng kể có thể làgiảm nguy cơ mắc bệnh về tim Các nhà nghiên cứu khoa dinh dưỡng TNO và việnnghiên cứu thực phẩm Zest ở Hà Lan, đã nghiên cứu tác động của các loại nước giải khátkhác nhau lên tim 11 người khỏe mạnh uống một trong 4 ly bia, rượu vang đỏ, rượu gin

Hà Lan và nước soda sau bữa tối của họ khoảng 3 tuần Sau đó họ ngưng và uống ngẫunhiên nước giải khát khác Suốt trong 3 tuần uống bia, nghiên cứu những người tham dựcho thấy rằng lượng vitamin B6 trong máu tăng 30% trong khi đó lượng homocystein -chất làm tăng nguy cơ bệnh tim - còn lại trong máu của họ vẫn không thay đổi Trong khiuống rượu vang đỏ, hay rượu Gin Hà Lan lượng homocystein tăng tương ứng 8% và 9%.Một nghiên cứu khác của bác sỹ Kenth Mukaml, đại học Havard và cộng sự đưa rasau khi tiến hành theo dõi thói quen uống bia rượu của trên 38,000 nam giới của Mỹ đượctiến hành trong vòng 12 năm cho thấy việc nhấm nháp điều độ và giới hạn các loại biahoặc rượu vang giúp hạ thấp cơn đau tim Số lần uống quan trọng hơn nhiều so với lượngbia được nạp vào

Các nhà nghiên cứu Viện Bệnh nhiệt đới Talance (New Orlean, Mỹ) đã công bố kếtquả nghiên cứu trên tạp chí Hiệp hội Y tế Mỹ (số tháng 2/2003) theo đó uống bia trên 5vại/ngày làm tăng nguy cơ đột quỵ lên 60% nhưng uống 2 vại bia/ngày lại giảm nguy cơđột quỵ (dạng nghẽn mạch máu làm máu không hoạt động được) 30% Kết quả này đượcrút ra sau khi so sánh, liên hệ hơn 30 công trình khác trong khoảng từ năm 1966 đến năm

2002, nhưng các nhà nghiên cứu cảnh báo rằng uống bia và các chất có cồn không có tácdụng giảm nguy cơ đứt mạch máu não

CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA

2.1 Khảo sát quy trình công nghệ

2.1.1 Tổng quan về nguyên liệu [1],[2]

a Nước

Nước tham gia trực tiếp vào quy trình công nghệ như ngâm đại mạch, nấu malt, lọcdịch nha, lên men, trong công đoạn chiết rót, tạo nên sản phẩm cuối cùng Có thể nóinước là nguyên liệu chính để sản xuất bia do trong bia hàm lượng nước chiếm đến90÷92% trọng lượng bia

Thành phần và hàm lượng của chúng ảnh hưởng rất lớn đến quy trình công nghệ vàchất lượng bia thành phẩm Nước công nghệ được sử dụng trong quy trình nấu malt, nấugạo, rửa bã, ngâm đại mạch

 Nước dùng ngâm đại mạch để sản xuất malt

Yêu cầu không được chứa nhiều tạp chất và vi sinh vật

 Nước dùng để nấu bia

Các muối cacbonat và bicacbonat sẽ hòa tan chất đắng, chất chát trong vỏ malt (nhất

là Na2CO3) gây cho bia có vị đắng khó chịu

Những cacbonat và bicacbonat trong nước sẽ làm hạ độ acid của hồ malt làm cản trởhoạt động của hệ enzim trong malt

2KH2PO4 + Ca(HCO3)2 = CaHPO4 + K2HPO4 + 2H2O + 2CO2

Na2CO3 là muối làm giảm độ acid mạnh nhất vì:

2KH2PO4 + Na2CO3 = K2HPO4 + Na2HPO4 + 2H2O + 2CO2Nhận thấy rằng từ hai phân tử có tính acid KH2PO4 sẽ thu được 2 phân tử có tính kiềm

K2HPO4, Na2HPO4

 Nước dùng để rửa nấm men và thiết bị

Nước dùng để rửa nấm men cần phải sạch, không chứa nhiều hợp chất hữu cơ và đặcbiệt không chứa vi sinh vật

Nước rửa thiết bị nên có độ cứng thấp đến trung bình, đặc biệt không chứa các muốiNH3 và các muối nitrit

 Nước phi công nghệ

Không trực tiếp có mặt trong thành phần của sản phẩm nhưng rất cần thiết trong quytrình sản xuất và cũng ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm cuối cùng Nước này sửdụng vào nhiều mục đích khác nhau như: nước nồi hơi, nước vệ sinh thiết bị, nước vệ sinhnhà xưởng, nước thanh trùng Mỗi mục đích đòi hỏi chất lượng riêng, nước được sử lýtheo yêu cầu sử dụng.

 Yêu cầu chất lượng của nước dùng trong sản xất bia

Yêu cầu của nước dùng trong sản xuất bia: có độ cứng từ mềm đến trung bình

Bảng 2.1: Chỉ tiêu yêu cầu đối với nước dùng trong sản xuất bia

Nếu nước chứa nhiều chất bẩn hữu cơ dạng keo thì dùng chất dễ kết tủa như

Al2(SO4) hay FeCl3

 Phương pháp làm mềm nước

- Phương pháp nhiệt: Đun nóng nước hạ độ cứng tạm thời

- Phương pháp nguội: Dựa trên cơ sở chuyển các bicacbonat (Ca và Mg) về cáccacbonat tương ứng với dung dịch Ca(OH)2 bão hòa.

- Phương pháp trung hòa bằng acid: Trong nấu bia ta thường dùng acid lactic, acidnày sẽ chuyển bicacbonat (Ca và Mg) về những lactat tương ứng

- Phương pháp trao đổi ion: Đây là phương pháp tiến bộ cho hiệu quả cao

 Sát trùng nước để rửa nấm men và thiết bị

- Phương pháp lý học: Nước được lọc qua màng siêu lọc, rất hiệu quả song rất đắttiền

- Phương pháp hóa lý: Dùng tia quang tuyến chiếu qua nước, diệt khuẩn mạnh, hiệusuất cao, không gây mùi cho nước

- Phương pháp hóa học:

+ Clo hóa: Cl2 + 2H2O = 2HCl + HClO

HClO = HCl + O nguyên tử O nguyên tử có khả năng diệt khuẩn rất mạnh

+ Ozon hóa: Liều từ 1-2g/m3 diệt hầu hết vi sinh vật có trong nước Dùng dòngdiện có điện thế lớn và tần số cao đi qua không khí, O2 sẽ chuyển về O sau đó sục vàonước

b Malt đại mạch

Malt đại mạch là hạt đại mạch được nảy mầm trong điều kiện nhân tạo Malt lànguyên liệu truyền thống, thiết yếu không thể thiếu được trong công nghệ sản xuất bia.Qua quá trình nảy mầm một lượng lớn các enzym xuất hiện và tích tụ trong hạt đại mạchnhư: enzym amylase, enzym protease Các enzym này là những nhân tố thực hiện việcchuyển các chất trong thành phần hạt đại mạch thành nguồn dinh dưỡng mà nấm men cóthể sử dụng để tạo thành sản phẩm bia

 Phân loại malt

Đại mạch được trồng ở nhiều nơi trên thế giới chủ yếu trong vùng khí hậu ôn đới Đạimạch được xếp vào họ hordeum Theo mục đích sử dụng chia ra 2 nhóm đại mạch: