Ảnh hưởng của vi sinh vật trong quá trình lên men beer

Ảnh hưởng của vi sinh vật trong quá trình lên men beer

TIỂU LUẬNVI SINH THỰC PHẨMĐề tài: Ảnh hưởng của vi sinh vật trong quá trình lên men beerTp. Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 20111 MỤC LỤCCHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 31.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ beer ở Việt Nam 4CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ VI SINH VẬT TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN BEER .122.1 Nấm men: .122.1.2. Thành phần hóa học .152.1.5 Những nấm men gây hại trong sản xuất beer .162.2. Vi khuẩn lactic 172.2.1 Đặc điểm .172.2.3 Nguồn năng lượng của vi khuẩn lactic 182.3 Vi khuẩn acetic 19CHƯƠNG 3: ẢNH HƯỞNG CỦA VI SINH VẬT TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN BEER 203.1 Tác động của vi sinh vật trong từng giai đoạn làm beer 203.1.3 Làm lạnh .223.1.4 Quá trình lên men .233.1.4.1 Giai đoạn lên men chính .243.1.4.2 Cơ sở lý thuyết 253.1.4.3 Các biến đổi xảy ra trong lên men chính 253.1.4.4 Các phương pháp lên men chính .283.1.4.5 Giai đoạn lên men phụ .283.1.5 Lọc và rửa bã .293.1.6 Thanh trùng .292 3.2 Sự xâm nhập của vi sinh vật trong một số giai đoạn ảnh hưởng đến chất lượng beer 303.2.1 Giai đoạn nấu .303.2.2 Giai đoạn lọc dich nha 303.2.3 Giai đoạn lên men 303.2.4 Giai đoạn tạo sản phẩm 31CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN .32CHƯƠNG 5: TÀI LIỆU THAM KHẢO .33CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU1.1 Đặt vấn đềBeer là loại đồ uống có cồn và gas. Nó một trong những loại đồ uống lâu đời nhất mà loài người đã tạo ra. Beer được sản xuất từ các loại nguyên liệu chính là malt, hoa houblon và nước. Sau quá trình lên men sẽ cho ra một loại thức uống giàu dinh dưỡng, có hương thơm đặc trưng, độ rượu nhẹ, tính giải khát cao, vị đắng dịu và lớp bọt mịn với hàm lượng CO2 phù hợp. Ngoài việc cung cấp một lượng lớn calori, người dùng nên uống beer thường xuyên với liều lượng thích hợp sẽ có lợi cho sức khỏe. Nó kích thích quá trình tiêu hóa, giúp ăn ngon miệng, giảm mệt mỏi. Chính vì vậy, mà ngày nay beer đã trở thành một thức uống không thể thiếu trong cuộc sống.3 Với sự yêu thích và mong muốn được học hỏi, khám phá về vai trò của hệ vi sinh vật trong quá trình lên men beer nên chúng em chọn đề tài: “Ảnh hưởng của vi sinh vật trong quá trình lên men beer” để làm tiểu luận cho môn học này.1.2 Nguồn gốc của beerBia được cho là có nguồn gốc ở Lưỡng Hà, nơi người ta nói rằng tới 40% sản lượng ngũ cốc tổng số đã được sử dụng cho mục đích này. Bia đã trở thành thiết yếu đối với tất cả các nền văn minh trồng ngũ cốc ở thế giới phương Tây cổ xưa, đặc biệt là ở Lưỡng Hà. Tại Lưỡng Hà, chứng cứ lâu đời nhất về bia được cho là bức vẽ 6.000 năm tuổi của người Sumeria miêu tả những người đang uống một thứ đồ uống bằng các cần hút bằng sậy từ thùng công cộng. 1.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ beer ở Việt NamỞ nước ta ngày nay, sản phẩm beer không chỉ phong phú về nhãn hiệu như SaiGon, Heneiken, Zorok, Tiger… mà còn đa dạng về chủng loại như beer tươi, beer hơi, beer ly… nhìn chung dù ở hình thức hay chủng loại nào thì mỗi loại beer đều gây nên sự chú ý khác nhau đối với người thưởng thức. Tuy đã hội nhập nhưng Đất nước ta vẫn còn là nước đang phát triển do đó tầng lớp công nhân, nhân viên và các tầng lớp trung bình vẫn chiếm đại đa số dân cư vì vậy mà các nhãn hiệu beer chai, beer tươi sản xuất trong nước vẫn có điều kiện đứng vững và ngày càng khẳng định vị thế. Ngoài tác dụng góp vui mang lại sự thoải mái, sảng khoái cho người sử dụng thì đây còn là dòng sản phẩm có giá cả rất hợp lý, phải chăng với người lao động cũng như tầng lớp công nhân.4 1.4 Khái niệm về beerNói một cách tổng thể beer là một loại nước uống thu được từ quá trình lên men của đường trong môi trường lỏng, có độ cồn thấp (3-8%) và không qua chưng cất sau khi lên men.1.4.1 Nguyên liệu1.4.1.1 Malt Là nguyên liệu chính, quyết định chất lượng và tạo hương vị đặc trưng cho beer. Mặc dù các loại ngũ cốc khác đôi khi được sử dụng như lúa mì trong các loại bia như Berliner Weisse và các loại bia Gueuze-Lambic của Bỉ là trường hợp ngoại lệ đáng chú ý. Châu Phi có một số loại bia truyền thống sản xuất từ ngũ cốc địa phương như lúa miến hoặc kê và một số được sản xuất trên quy mô công nghiệp lớn.Malt đại mạch rất giàu dinh dưỡng, chứa khoảng 16 – 18% các chất có phân tử lượng nhỏ, dễ hòa tan chủ yếu là đường đơn giản, dextrin bậc các acid amin, khoáng, vitamin và đặc biệt là hệ enzymee phong phú: amylase, protease, …. Các enzymee này là tác nhân chủ yếu thủy phân tinh bột, protein cao phân tử trong nội nhũ của các hạt thành các phân tử nhỏ hơn dễ hòa tan vào nước và tạo thành dịch chiết của dịch đường.Lý do để người ta sử dụng malt làm nguyên liệu chính là trong cấu tạo của vỏ malt khi nghiền không bị nát nhiều thì nó sẽ tạo thành lớp lọc rất hiệu quả, hỗ trợ tốt cho quá trình lọc. Vì vậy, không nên nghiền mịn mà cần bảo toàn nguyên vỏ bao nhiêu càng tốt bấy nhiêu. Mặt khác nhiệt độ của tinh bột trong malt thấp hơn so với các loại ngũ cốc khác (52-590C), và điều này cho phép tinh bột được gelatinized hòa tan, ở nhiệt độ này sẽ không vô hiệu hóa các enzymee thủy phân tinh bột. Một lý do khác nữa đó là trong malt chứa một hệ enzymee phong phú amylase, protease…rất cần thiết cho việc chuyển đổi nhanh chóng của tinh bột và dextrin. 1.4.1.2 Hoa Hublon5 Hoa houblon là nguyên liệu cơ bản sau malt đại mạch, giúp cho beer có vị đắng, dịu và hương thơm đặc trưng, có khả năng giữ bọt, làm tăng độ bền keo và ổn định thành phần sinh học của sản phẩm.Hoa houblon cũng được thêm vào trong quá trình sôi. Đây là những tế bào hình nón, các hop nhựa có chứa các alpha - acid, chẳng hạn như humulone và cohumulone mà chỉ có một phần hòa tan trong dịch nha. Trong quá trình đun sôi, các alpha – humulone bị đôn phân hóa thành isomerizes và isohumulones được hòa tan nhiều hơn và nhiều vị đắng hơn là alpha acid. Mặc dù nhựa hop có một số tính kháng khuẩn, thêm một phần nhỏ nhằm đảm bảo sự ổn định của vi khuẩn, như vi khuẩn gây hư hỏng beer lactobacillus 6 7 Hình: Isomerization của hops alpha và beta - acid1.4.1.3 Nấm men8 Nấm men được kiểm sốt từ phòng thí nghiệm và nấm men tái sử dụng. Nấm men sử dụng từ phòng thí nghiệm. Chỉ tiêu Đơn vị u cầuTổng số tế bào nấm men.Tỷ lệ tế bào nấm men chết.Tế bào/ml%15*106< 5 Nấm men tái sử dụng.Chỉ tiêu Đơn vị u cầuTổng số tế bào nấm men chết.Số lần tái sử dụng.%Lần< 1551.4.1.4 NướcNước có vai trò rất quan trọng trong q trình sản xuất beer. Nước được dùng trong q trình nấu, q trình pha lỗng dung dịch đường để lên men, dùng để vệ sinh thiết bị, đường ống, cung cấp nhiệt lượng. Đặc biệt, nước còn là thành phần chiếm hàm lượng lớn trong beer (77 – 90%). Vì vậy, nước cũng là một ngun liệu chính trong sản xuất beer.1.4.1.5 Các chất phụ giaTrong sản xuất beer, ngồi các ngun liệu chính còn phải kể đến nhiều ngun liệu phụ như: NaOH, acid (HCl, acid lactic, H2SO4 .), một số muối (NaCl, CaCl2, Na2CO3, ) vai trò rất quan trọng. Các ngun liệu này có thể kể đến là các hóa chất sử dụng trong cơng nghệ tẩy rửa, hay các chất sử dụng để tăng hiệu quả của các cơng đoạn sản xuất như bột trợ lọc, các chất ổn định, chất tạo màu, Ngồi ra người ta còn bổ sung thêm một số chế phẩm enzyme từ vi sinh vật trong cơng nghiệp beer như:α – amylaza từ vi khuẩn, từ nấm mốc dung trong q trình làm lỗng bột nấu và đường hóa.9 Xitaza để thủy phân các chất gôm và xenluloza trong nguyên liệu để cho dịch lên men sau này dể lọc, tạo điều kiện hình thành vị beer đầy đủ và tăng độ bền của bọt. sử dụng các chế phảm của enzyme này cho phép dung tới 50% thóc đại mạch chưa nảy mầm và có thể dung thóc malt có chất lượng trung bình cũng có thể cho beer chất lượng cao.Các chế phẩm enzyme chuyển dextrin trung gian thành dextrin cuối có thể lên men để tăng hiệu suất lên men và beer thành phẩm dễ lọc, có độ bền cao hơn.Termamyl 120LChế phẩm enzyme α – amylaza, chịu nhiệt, pH trung tính ở dạng lỏng, hoạt tính 120 kilonovo, được sản xuất từ dịch nuôi cấy vi khuẩn Bacillus licheniformis trong phân tử có ion Ca2+. Enzyme này thủy phân tinh bột ở mối α – 1,4 glucozit trong pẩn tử amyloza và amylopectin. Nhờ vậy tinh bột sẽ nhanh chóng bị phân giải thành dextrintan trong nước.Dùng trong nấu beer ở khâu dịch hóa các loại bột không phải là malt ở 95 – 1050C với liều lượng enzyme là 0,05 – 0,1% so với lượng bột. Chế phẩm enzyme này hoạt động ổn định ở nhiệt độ trên nếu trong dịch chế phẩm có một lượng 50 – 70 ppm Ca2+.Dùng enzyme có thể thay phần bột malt lót khi dịch hóa và có thể tăng tỉ lệ bột không hải malt trong công thức nấu, thời gian nấu ngắn hơn.Finizym 200LChế phẩm enzyme β – glucan được sản xuất từ chủng nấm mốc Asp.niger theo phương pháp lên men chìm. Enzyme này thủy phân ở mối β – 1,3 và β - 1,4 – glucan thành oligosaccarid và những phần nhỏ của disaccarid. Finizym dung trong lên men là ủ chín beer để hạn chể hiện tượng khó lọc do β – glucan.10 [...]... Không chứa catalase, không oxy Acetobacter paradoxum hóa glucose CHƯƠNG 3: ẢNH HƯỞNG CỦA VI SINH VẬT TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN BEER Trong quá trình sản xuất beer, vi sinh vật ảnh hưởng đến từng giai đoạn trong quá trình sản xuất 3.1 Tác động của vi sinh vật trong từng giai đoạn làm beer 3.1.1 Quá trình nấu – đường hóa hay là quá trình chuẩn hóa dịch nha Trước khi nấu malt và các nguyên liệu chứa tinh bột... các vi sinh vật có thể gây hại, tăng độ bền cho beer 3.2 Sự xâm nhập của vi sinh vật trong một số giai đoạn ảnh hưởng đến chất lượng beer 3.2.1 Giai đoạn nấu Hệ vi sinh vật trong nước là hệ vi sinh vật vô cùng phong phú Trong giai đoạn nấu, nếu nước không được xử lý nghiêm ngặt, không đạt chỉ tiêu về vi sinh thì dịch lên men sẽ bi nhiễm một số vi sinh vật (Escherichia, Enterobacter, Legionella) gây ảnh. .. gây ra những quá trình oxy hóa có hại cho vị của beer Trong quá trình lên men phụ xảy ra quá trình tự phân của nấm men Nếu quá trình này xảy ra ít thì hoàn toàn có lợi cho chất lượng beer Nhưng nếu quá trình này xảy ra quá mạnh sẽ gây ra hiện tượng beer bị hư hỏng rất nhanh vì sẽ hình thành rất nhiều mùi khó chịu Vì quá trình tự phân là quá trình phân hủy protein của proteaza của chính nấm men Saccharomyces... chế hơn nấm men nổi Beer nhẹ và beer nặng là hai loại beer chính được lên men bởi các chủng tương ứng là S.uvarum và S.cereviciae Sự khác nhau về công nghệ lên men: Tên gọi nấm men nổi hay nấm men chìm xuất phát từ quan sát quá trình lên men Nấm men nổi nổi lên bề mặt dịch trong vào cuối quá trình lên men chính, trong khi đó nấm men chìm lắng xuống đáy thiết bị khi kết thúc lên men chính Nấm men chìm... triển cùng với nấm men trong dịch nhưng chất đi đầu trong quá trình lên men, gây ra mùi vị trong một quá trình lên men rất chậm Zymomonas chuyển đổi đường thành acetaldehyde, rượu và hydro sunfua làm cho beer có mùi trứng thối 30 Nếu không điều chỉnh tốt kỹ thuật lên men, có thể làm cho quá trình lên men ngắn, nhiệt độ xuống quá nhanh do mật độ nấm men quá nhiều hoặc xuất hiện vi sinh vật gây hại Giảm... đối lớn do nấm men ở giai đoạn đầu của quá trình lên men Sau đó vào lên men phụ, tàng trữ, lượng diacetyl giảm rõ rệt và chuyển thành axetoin Trong giai đoạn phát triển mạnh, nấm men cũng khử diacetyl thành 2,3 – butylenglycol – chất này không ảnh hưởng xấu tới beer Trong quá trình lên men phụ tuyệt đối không cho oxi xâm nhập vào thùng lên men, nếu hàm lượng oxi có trong dịch lên men beer 1mg/l thì... lắng của nó: nấm men bụi và nấm men bông Ngoài ra nhiệt độ lên men của mỗi chủng cũng khác nhau: nấm men chìm có thể lên men ở 4-120C, nấm men nổi là 14-250C Theo công nghệ sản xuất beer truyền thống, nấm men chìm thường lên men ở nhiệt độ 7-150C Khi kết thúc quá trình lên men chúng kết lắng xuống đáy thiết bị Còn 13 lên men nổi thực hiện ở điều kiện nhiệt độ từ 18- 220C, cuối quá trình lên men thì... Legionella) gây ảnh hưởng xấu đến quá trình lên men và chất lượng beer 3.2.2 Giai đoạn lọc dich nha Cả E.coli và Enterobacter phát triển dễ dàng trong dịch nha quá chưa lên men gây ra vấn đề hương vị khi có với số lượng cao 3.2.3 Giai đoạn lên men Trong qúa trình lên men, nếu tank lên men không được bệ sinh sạch thì dịch men sẽ bị nhiễm khuẩn làm hư hỏng men gây đình trệ sự lên men Xuất hiện Pediococcus,... dịch beer được hoàn thiện Qua sự trao đổi chất của nấm men, dịch beer có hương vị và độ bền vững cần thiết Hương thơm của beer chủ yếu là do các sản phẩm lên men phụ tạo thành Trong quá trình lên men chuyển đổi cacbohydrate lên men thành ethanol thông qua con đường EMP Mặc dù đây là một quá trình kỵ khí, một quá trình lên men mạnh thường nhờ sự thông khí của dịch nha trước khi kết hợp với nấm men Điều... CO2 ở bề mặt môi trường lên men Giai đoạn 2: Quá trình lên men mạnh nhất bắt đầu chuyển từ lên men hiếu khí sang lên men kị khí (để tạo CO2 và C2H5OH), bọt beer xuất hiện nhiều, nồng độ chất hòa tan trong dịch đang lên men và nhiệt tăng nhanh hơn pH giảm từ 5,5-6 xuống còn 4,2-4,5 do sự hình thành một số acid hữu cơ trong quá trình lên men Giai đoạn 3: Trong môi trường lên men đang tích lũy nhiều acetyl . loại vi khuẩn acetic theo Frateur19 CHƯƠNG 3: ẢNH HƯỞNG CỦA VI SINH VẬT TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN BEERTrong quá trình sản xuất beer, vi sinh vật ảnh hưởng. của hệ vi sinh vật trong quá trình lên men beer nên chúng em chọn đề tài: Ảnh hưởng của vi sinh vật trong quá trình lên men beer để làm tiểu luận cho