Hơn 4000 năm trước, người Ai Cập cổ đại đã biết đến một thức uống có tên là bia. Hơn 1000 năm sau, khoa học hiện đại phát triển đã phát triển ngành bia mạnh mẽ. Lúc đầu bia chỉ có các thành phân như nước, lúa mạch và nấm men. Về sau, người ta có bổ sung thêm các thành phần thảo mộc có nguồn gốc thiên nhiên nhằm tạo màu sắc và mùi vị cho bia. Đến thế kỷ 18, lần đầu tiên người ta dung hoa Houblon trong công nghệ chế tạo bia.
TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐỨC TRÍ KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC – MÔI TRƯỜNG WX WX HOA HOUBLON VÀ CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT BIA Sinh viên thực BÙI BÁ HÂN Lớp 08SH2 Đà Nẵng, ngày 21 tháng 08 năm 2010 MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG I NỘI DUNG BÁO CÁO 1.1 SƠ LƯỢC LỊCH SỬ PHÁT HIỆN VÀ ỬNG DỤNG HOA HOUBLON 1.2 GIỚI THIỆU VỀ HOA HOUBLON 1.2.1 Phân bố 1.2.2 Sinh thái 1.2.3 Hình thái cấu tạo .6 1.2.3.1 Hình thái 1.2.3.1 Cấu tạo 1.2.4 Thành phần hóa học 1.2.4.1.Các chất đắng hoa Houblon 1.2.4.2 Tinh dầu thơm 1.2.4.3 Tanin polyphenol .10 1.2.5 Phân loại 11 1.2.5.1 Phân loại .11 1.2.5.2 Bảo quản hoa Houblon 13 1.2.6 Lợi ích hoa Houblon 14 1.2.6.1 Đối với sinh thái 14 1.2.6.2 Đối với người 14 1.2.6.3 Đối với công nghiệp sản xuất bia 15 1.3 HOA HOUBLON TRONG CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT BIA 16 1.3.1 Nguồn hoa Houblon 16 1.3.1.1 Chính quốc 16 1.3.1.2 Ngoại quốc 16 1.3.2 Sự tham gia hoa Houblon công nghiệp sản xuất bia .16 1.3.2.1 Sơ đồ công nghệ cho tham gia hoa Houblon 16 1.3.2.2 Thuyết minh quy trình 17 1.3.2.3 Giai đoạn Houblon hoá 17 1.4 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ SỬ DỤNG HOA HOUBLON 18 1.4.1 Trên giới 18 1.4.2 Trong nước 19 CHƯƠNG III 20 KẾT LUẬN CHUNG 20 PHỤ LỤC 21 TÀI LIỆU THAM KHẢO 26 THƯ VIỆN DANH MỤC HÌNH – BẢNG BIỂU – SƠ ĐỒ Hình 1.1 Vườn hoa Houblon thu hoạch hoa Houblon [5] Hình 1.2 Hoa Houblon [7] Hình 1.3 Hoa houblon cấu tạo [5] Bảng 1.1 Thành phần chất có hoa Houblon [5] Hình 1.4 Cấu tạo hố học α acid đắng (trái) β acid đắng (phải) [5] Hình 1.5 Cấu tạo hố học α acid đắng (trái) iso α acid đắng (phải) [5] Bảng 1.2 Một số α acid đắng β acid đắng phân tích [5] Hình 1.6 cấu tạo số hợp chất tinh dầu thơm [5] Hình 1.7 Cấu tạo số hợp chất tinh dầu thơm thuộc nhóm monotecpen (C10) [5] 10 Hình 1.8 Cơng thức vài hợp chất tannin hoa Houblon [5] 10 Bảng 1.3 Các loại hoa Houblon đại diện [5] 11 Hình 1.9 Các chế phẩm từ hoa Houblon [5] 11 Hình1.10 Hoa Houblon dạng cánh [3] 11 Hình 1.11 Chế phẩm hoa viên loại 45 (trái) loại 100 (bên phải) [3] 12 Hình 1.12 Chế phẩm hoa Houblon viên [5] 13 Sơ đồ 1.1 Quy trình công nghệ sản xuất bia (dạng rút gọn) [6] 16 MỞ ĐẦU Hơn 4000 năm trước, người Ai Cập cổ đại biết đến thức uống có tên bia Hơn 1000 năm sau, khoa học đại phát triển phát triển ngành bia mạnh mẽ Lúc đầu bia có thành phân nước, lúa mạch nấm men Về sau, người ta có bổ sung thêm thành phần thảo mộc có nguồn gốc thiên nhiên nhằm tạo màu sắc mùi vị cho bia Đến kỷ 18, lần người ta dung hoa Houblon công nghệ chế tạo bia Như vậy, hoa Houblon có tách dụng cơng nghê sản xuất bia mà loại bia có hương vị khác khau Bài “hoa Houblon công nghiệp sản xuất bia” làm ró CHƯƠNG I NỘI DUNG BÁO CÁO 1.1 SƠ LƯỢC LỊCH SỬ PHÁT HIỆN VÀ ỬNG DỤNG HOA HOUBLON Hoa Houblon tìm thấy vào kỷ thứ thung lũng Talmud thành Babylon Hoa Houblon sử dụng lâu từ thời trung cổ Sự bổ sung hoa Houblon vào bia để tạo vị đắng, bảo quản hương vị cho bia phát kiến tương đối mới: thời Trung cổ nhiều hỗn hợp khác loại thảo mộc thông thường cho vào bia hoa bia Các hỗn hợp thông thường gọi Gruit Hoa Houblon trồng Pháp sớm vào khoảng kỷ 9; văn cổ cịn sót lại có ghi chép việc sử dụng hoa bia bia có niên đại vào năm 1067 nữ tu viện trưởng kiêm nhà văn Hildegard: "Nếu người ta định làm bia từ yến mạch, chuẩn bị hoa Houblon." [1] Trong kỷ 15, Anh loại bia khơng có hoa Houblon biết đến ale, việc sử dụng hoa Houblon đồ uống gọi bia Bia có chứa hoa Houblon nhập vào Anh từ Hà Lan sớm từ năm 1400 Winchester, hoa bia trồng quốc đảo từ năm 1428 [1] Ban đầu hỗn hợp nước, lúa mạch nấm men, sau hoa Houblon bổ sung vào ngày phổ biến Công ty bia rượu London xa tới mức thông báo "khơng hoa Houblon,, khơng thảo mộc khác tương tự cho vào ale hay rượu (mùi) sản xuất – mà có liquor (nước), mạch nha, men bia" Tuy nhiên, vào kỷ 16, ale dùng để loại bia mạnh (nồng độ cồn cao) bất kỳ, tất ale bia sử dụng hoa Houblon [1] 1.2 GIỚI THIỆU VỀ HOA HOUBLON 1.2.1 Phân bố Hoa Houblon phân bố khắp nơi giới, từ Châu Âu Châu Á Nhưng phân bố trồng nhiều nước Châu Âu nước có khí hậu ơn đới thích hợp cho loài phát triển Ở Châu Á, hoa Houblon trồng, với diện tích nhỏ chủ yếu nước có khí hậu lạnh Các nước có diện tích hoa Houblon lớn Bỉ, Cộng hồ Séc, Pháp, Đức, New Zeland, Ba Lan, Slovenia, Anh Hoa kỳ [3] Đây nước xuất sản phẩm chế biến từ hoa Houblon lớn giới đối tác lớn công ty sản xuất bia giới Việt Nam Hình 1.1 Vườn hoa Houblon thu hoạch hoa Houblon [5] 1.2.2 Sinh thái Hoa Houblon thường sinh trưởng nơi có khí hậu lạnh ơn đới Ở nước có khí hậu nóng, hoa trồng phát tiển chậm với diện tích nhỏ 1.2.3 Hình thái cấu tạo 1.2.3.1 Hình thái Hoa bia có tên khoa học Humulus, tên tiếng Pháp Houblon tên tiếng Anh Hops [1] Hoa bia thực vật dạng dây leo (Humulus lupulus), sống lâu năm (30 – 40 năm), có chiều cao trung bình từ – m [5] chí cao từ 10 – 15 m [1] Hoa Houblon có hoa đực hoa riêng cho [1] Hình 1.2 Hoa Houblon [7] Hoa Houblon trồng thời gian 15 năm thu hoạch Sản lượng sau thu hoạch khoảng từ 1000 – 2000 kg/ Việc thu hái tiến hành tay Cây trơng khó nên cần chăm sóc kỹ 1.2.3.1 Cấu tạo Hoa Houblon có cấu tạo dạng búp (bub), có màu vàng xanh, độ ẩm 75 % dùng hoa chưa thụ phấn sản xuất bia; dùng hoa thụ phấn chất luợng bia giảm xuống, nên người ta loại hoa đực khỏi vườn [5] Hình 1.3 Hoa houblon cấu tạo [5] Một hoa Houblon có cấu tạo gồm : búp hoa – cm, cánh hoa 40 – 100 cánh, số tế bào cánh vào khoảng 60 tế bào, cịn có thành phần khác : cuống, trục, nhị hoa hạt Lupulin [5] 1.2.4 Thành phần hóa học Khi phân tích thành phần hóa học hoa Houblon, người ta thấy hoa Houblon có thành phần sau : Bảng 1.1 Thành phần chất có hoa Houblon [5] Thành phần Nước Các chất đắng Cellulose Các chất chứa Nitore Tinh dầu Chất tro Polyphenol (tanine) Các chất chiết không chứa Nitore Tỉ lệ (%) 10 – 11 12 – 21 40 – 50 15 – 17 0,5 – 5–8 2–5 27 1.2.4.1.Các chất đắng hoa Houblon Các chất đắng hoa Houblon chiếm khoáng 15 – 21 %, tan tốt methanol ete Các chất đắng hoa Houblon chia thành loại : chất nhựa mềm chiếm 90 % tan tốt hecxan; lại chất nhựa cứng chiếm 10 %, tan tốt ete Từ chất nhựa mềm, người ta lại phân tích thấy có α acid đắng chiếm khoảng – % gồm humolone (35 – 70%), cohumolone (20 – 55%), adhumolone (10 – 15%), prehomulone (1 – 10%) posthumolone (1 – 5%) [1]; lại nhóm chất β bao gồm lupulone (30 – 55%), colupulone (20 – 55%), adlupulone (5 – 10%), prelupulone (1 – 3%), postlupulone [1], β acid đắng chiếm – %, – % chất nhựa mềm khác chưa xác định Hình 1.4 Cấu tạo hoá học α acid đắng (trái) β acid đắng (phải) [5] Trong trình sản xuất bia, α acid đắng có hoa biến đổi thành iso α acid đắng có độ hồ tan cao Hình 1.5 Cấu tạo hố học α acid đắng (trái) iso α acid đắng (phải) [5] Trong chế biến hoa Houblon người ta có đưa khái niệm lực đắng Lực đắng = α acid đắng + (β acid đắng + nhựa mềm)/9 Bảng 1.2 Một số α acid đắng β acid đắng phân tích [5] 1.2.4.2 Tinh dầu thơm Tinh dầu hoa Houblon gồm 200 chất: terpen, ester, cetone hợp chất chứa lưu huỳnh Tinh dầu phấn hoa Houblon chiếm từ 0,17 – 0,65 % trọng lượng hoa, khoảng 3/4 cấu tử thuộc nhóm tecpen (C5H8)n 1/4 cấu tử có mang oxy, đại diện geraniol (C10H18O) [1] Tinh dầu hoa điều kiện gia nhiệt nhẹ dễ bị oxy hoá, tác dụng gây mùi thay đổi nhiều, chí tạo mùi khơng phù hợp cho sản phẩm bia mùi tỏi Các hợp chất tinh dầu tồn dạng hydratcacbon với nhân tecpen (C5H8), dạng aldehyd, ceton, rượu, … Khi hòa tan vào dịch đường, tinh dầu tồn bia tạo cho bia mùi thơm đặc trưng nhẹ nhàng dễ chịu Các hydrocacbone chiếm 75 %, dễ bay hơi, có mùi thơm dễ chịu Khi nấu lại dịch nấu hoa [1] Hình 1.6 cấu tạo số hợp chất tinh dầu thơm [5] Các monotecpen (C10) Hình 1.7 Cấu tạo số hợp chất tinh dầu thơm thuộc nhóm monotecpen (C10) [5] Các hợp chất lưu huỳnh Như : CH3SSSCH3, CH3SSSSCH3, CH3SCH2SCH3, CH3SOCH2 Ngoài cịn có hợp chất oxygene, vịng epoxy 1.2.4.3 Tanin polyphenol Tannin chiếm khoảng 4% trọng lượng hoa Các chất hoa thuộc nhóm Flavonit, tập hợp nhiều chất tự nhiên như: flavan, flavon, flavanol, catechin nhiều chất khác Các hợp chất dễ dàng kết hợp với protein cao phân tử tạo thành phức chất khơng hồ tan nên liệt kê vào nhóm gọi tanin (chất chát) hoa Houblon Hình 1.8 Cơng thức vài hợp chất tannin hoa Houblon [5] 10 đóng vai trị làm chất kết dính q trình đóng viên Loại hoa chiếm tới 1/3 thị trường có nhiều dạng Hoa viên dạng 45, dạng 90, dạng 100 (Hoa Houblon nguyên nén) hoa viên đồng hố (isomic) Mỗi viên nén có trọng lượng khoảng 14 gam [3] đựoc bảo quản túi chân không [3] Hoa viên 90, 100kg hoa thu 90 kg hao sản phẩm Hoa Houblon đựoc đem sấy khô (