công nghệ sản xuất Bia-Rượu-Nước Giải Khát

công nghệ sản xuất Bia-Rượu-Nước Giải Khát

Mục lục

Bài 1: KỸ THUẬT SẢN XUẤT DỊCH LÊN MEN BIA

I LICH SỬ PHÁT TRIỂN NGÀNH BIA: 3

1 Lịch sử hình thành: 3

2 Bia là gì? 3

3 Quá trình phát triển của ngành bia 3

II TÌNH HÌNH SẢN XUẤT BIA VÀ TIÊU THỤ BIA 4

1 Trên thế giới: 4

2 Việt nam trước và sau thời kì đổi mới: 4

III NGUYÊN LIỆU: 5

4 Xác định hiệu suất trích ly: 18

5.Nguyên liệu – hĩa chất dùng trong sản xuất 19

BÀI 2: KỸ THUẬT NẤU NGUYÊN LIỆU, ĐƯỜNG HĨA VÀ LÊN MENKỸ THUẬT CHƯNG CẤT RƯỢU, KIỂM TRA ĐỘ RƯỢU VÀ ĐỘ CHUAI.GIỚI THIỆU CHUNG 20

II UYÊN LIỆU: 20

2 Thuyết minh quy trình 23

2.1 Kỹ thuật nấu nguyên liệu 23

2.2 Kỹ thuật chưng cất rượu, kiểm tra độ rượu và độ chua 24

BÀI 3: KỸ THUẬT PHA CHẾ RƯỢU MÙI

II.CƠ SỞ LÝ THUYẾT: 26

III.NGUYÊN LIỆU: 27

IV.KỸ THUẬT SẢN XUẤT RƯỢU MÙI: 28

III NGUYÊN LIỆU: 33

1 Tầm quan trọng của nguyên liệu: 34

3.5Chất gây mùi thơm 35

IV KỸ THUẬT SẢN XUẤT RƯỢU VANG DỨA: 35

1 Sơ đồ công nghệ: 35

2 Thuyết minh quy trình : 37

Tài liệu tham khảo

BÀI 1: KỸ THUẬT

SẢN XUẤT DỊCH LÊN MEN BIA

I LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN NGÀNH BIA:1 Lịch sử hình thành:

TỪ 7000 năm TCN ngươi Babilon đã biết sản xuất bia từ hạt đại mạch và một số nguyênliệu từ hạt nảy mầm với công thức rất đơn giản.

Người ta rang ngũ cốc rồi đem ngâm cho lên men thu được một loại nước giải khát cócồn và vị hơi chua Cùng với sự phát triển của thời gian công thức chế biến bia đã thay đổidần, người ta biết cho thêm cỏ dại có hương thơm để cho nước có vị dễ chịu hơn như: ngãicứu, lupin…để tăng hương vị của bia.

2 Bia là gì?

thích nhất trên thế giới Bia có màu vàng rơm và có hương vị đặc trưng không nhầm lẫn vớibất kỳ loại nước giải khát nào Bia thường dành cho phái mạnh nhưng thực chất phái nữ nêthưởng thức nó hơn là rượu Vì bia là loại sản phẩm không chỉ cung cấp cho một số chấtdinh dưỡng mà đặc biệt là có nồng độ thấp.

3 Quá trình phát triển của ngành bia.

Quốc và nhiều cùng khác Từ đó nó được sử dụng như là một trong những nguyên liệuchuyên dùng để sản xuất bia.

Năm 1857, nhà bác học người Pháp Louis Pasteur đã khám phá ra một nhân tố đã chuyển

hóa nhiên liệu thành một loại thức uống tuyệt vời và ông đã khẳng định “ nấm men là vi

sinh vật duy nhất mà hoạt động của chúng đã làm nên quá trình lên men bia” Nhưng

ông chưa lam sáng tỏ thực chất của hiện tượng và cơ chế hoạt động của quá trình lên menbia, đến cuối thế kỷ 19 hai nhà khoa học người Đức, Nga mới chứng minh được rằng “nấmmen tạo nên các enzyme này ngay cả trong trường hợp không có tế bào nấm men tồn tại

phần quan trọng nhất của bia”

Ngày nay, kỹ thuật sản xuất bia cải tiến khơng ngừng, quá trình lên men giảm từ 49 ngàyxuống cịn 12 ngày Các thiết bị lên men được cải tiến và hiện nay bia là loại nước giải khátcĩ độ cồn thấp và giàu dinh dưỡng và khá phổ biến trên thế giới nĩi chung và ở Việt Namnĩi riêng.

II TÌNH HÌNH SẢN XUẤT BIA VÀ TIÊU THỤ BIA 1 Trên thế giới:

Hiện nay trên thế giới cĩ khoảng 25 quốc gia sản xuất bia với sản lượng lớn hơn 1 tỷlít/năm Trong đĩ nước như Đức, Mỹ, Úc mỗi năm sản xuất trên dưới 10 tỷ lít/năm Sảnlượng bình quân tính theo đầu người ở một số nước là 160 lít/năm như ở CH Sec, Đức…

Tại một số nước trên thế giới ngành cơng nghiệp sản xuất bia được đặt dưới quyềnkiểm sốt bởi các cơ quan nhà nước Tại Ấn Độ, chính phủ đã thực hiện đổi mới cơ chế, cácdoanh nghiệp được tự do sản xuất kinh doanh, trừ ra các ngành đặc biệt cần phải cĩ giấyphép của chính phủ cấp thì mới được quyền sản xuất kinh doanh trong đĩ cĩ ngành sản xuấtrượu bia.

2 Việt nam trước và sau thời kì đổi mới:

Ở Việt Nam bia được người Pháp du nhập vào cuối thế kỷ 19 với việc xây dựng 2 nhàmáy bia: nhà máy bia Hà Nội và nhà máy bia Sài Gịn Qua hơn một thế kỷ thăng trầm vàphát triển, hiện nay Việt Nam cĩ hơn 100 nhà máy bia lớn nhỏ trên khắp cả nước.

Từ những năm 90 trở lại đây, sản lượng bia ở Việt Nam tăng nhanh đạt bình quân 8lít/người/năm, và thu nộp cho nhà nước hàng nghìn tỷ đồng, tạo điều kiện cơng ăn việc làmcho hàng chục ngàn lao động.

- Dựa vào tốc độ tăng trưởng trong sản xuất bia và tiêu thụ sản phẩm.

- Dựa vào sự phát triển dân số và thu nhập bình quân đầu người, trên cơ sở tham khảocác mức độ tiêu thụ của các nước trong khu vực, cĩ thể dự báo về mức tiêu thụ bia ởViệt Nam trong những nă tới:

Năm 2010 là 16 lít/người/năm.Năm 2020 là 25 lít/người/năm.

Mức tiêu thụ bình quân đầu người của nước ta hiện nay là 10 lít/người/năm.

Do nhu cầu ngày càng cao của thị trường chỉ trong một thời gian ngắn ngành sản xuất biađã cĩ những bước phát triển đáng kể.

Ngành sản xuất bia của các nhà máy ở Việt Nam hiện nay cĩ tổng cơng suất khoảng 876triệu lít/năm Trong đĩ các dự án liên doanh với nước ngồi cĩ cơng suất 420 triệu lít/năm

(chiếm khoảng 23,6%) Các nhà máy bia cảu địa phương (chiếm khoảng 30,6%) Sản lượng

thực tế năm 1995 mới được 502 triệu lít/năm, đạt được 58%.

Cơng suất thiết kế, nhiều dự án được cấp phép cho đến nay chưa được triển khai nhưngbên cạnh vẫn cĩ một số nhà máy phát huy được cơng suất như nhà máy bia Sài Gịn, Hà

Nội…Mặc dù công suất thực tế chưa đạt được mức công suất đã thiết kế nhưng ngành sảnxuất bia của Việt Nam đã từng bước đi lên một cách mạnh mẽ, tạo cho thị trường bia ViệtNam phong phú hơn và góp một phần nhỏ tring sự đa dạng và phong phú của bia Thế Giới.

Một số nhà máy bia Việt Nam hiện nay

III NGUYÊN LIỆU: Nguyên liệu chính:

Nguyên liệu chính trong sản xuất bia là: Malt, hoa houblon, nước và nấm men Ởnước ta nguồn nguyên liệu chính để sản xuất bia đều nhập từ nước ngoài: malt, hoahoublon Nhiều năm nay ở Việt Nam trồng thử cây đại mạch và cây houblon tring một sốvùng ở phía Bắc, Đà Lạt,… nhưng năng suất tu hoạch thấp, chất lượng chưa đảm bảo yêucầu.

Đại mạch gieo trồng là loại thực vật một năm Chúng được chia thành 2 nhóm: ĐạiMạch mùa đông và Đại Mạch mùa xuân Chu kỳ sinh trưởng của Đại Mạch thường là

Malt đại mạch

Hoa Đại Mạch nằm ở phần trên cùng củacây và kết thành bông Mỗi một bông bao gồmhai bộ phận: bông và gié Khác với cây lúa nướcta, bông Đại Mạch chỉ có gié cấp một mà khôngcó gié cấp hai Gié của bông Đại Mạch thựcchất là cuống hạt, được định trực tiếp vào trụcbông Tại mỗi mắt của trục bông có ba gié, trênmỗi gié có một hoa Số hoa biến thành hạt chắctrên gié quyết định hình dáng của bông Đại

Mạch (Thông thường thì số đo ùlà

một hoặc ba) Nếu một hoa biến thành hạt

(còn hai hoa kia bị điếc) thì bông Đại Mạch sẽ có hai hàng hạt – ta gọi là Đại Mạch haihàng Nếu ba hoa biến thành hạt thì bông Đại Mạch có sáu hàng – ta gọi là Đại Mạchsáu hàng.

Đại Mạch hai hàng: được dùng chủ yếu cho công nghiệp sản xuất bia Loại ĐạiMạch này được trồng nhiều ở một số nước Tây Âu Đại Mạch đa hàng: được chia làm

hai nhóm :”Đại Mạch sáu hàng và Đại Mạch bốn hàng” Đại Mạch

bốn hàng có thể dùng để sản xuất bia Đại Mạch đa hàng được dùng chủ yếu làm thứcăn gia súc và gia cầm.

1.2 Cấu tạo hạt đại mạch:

Hạt của Đại Mạch bao gồm ba bộ phận chính: vỏ, nội nhũ và phôi.

Đại Mạch được bao bọc bên ngoài bằng vỏ bọc trấu, vỏ trấu được hình thành từ đàihoa Đài hoa dưới hình thành nên vỏ trấu phía ngoài (Phía lưng) và kết thúc bằng sợi

râu, còn đài hoa phía trên hình thành nên vỏ trấu phía trong(Phía bụng) của hạt Đài hoalà công cụ để bảo vệ các cơ quan bên trong của hạt trong quá trình hình thành và chuyểnhoá của nó.

Ởû Đại Mạch hai hàng, vỏ trấu của hạt khá mỏng và mềm mại, còn ở Đại Mạch đahàng thì vỏ trấu dày và thô hơn Dưới lớp vỏ trấu là lớp vỏ quả được cấu tạo từ ba lớp tếbào

– Cứ mỗi lớp xếp ngang thì tiếp đến là một lớp xếp dọc làm cho lớp vỏ quả dai vàbền vững.

Dưới lớp vỏ quả là lớp vỏ hạt gồm hai lớp tế bào Tế bào của lớp ngoài có thànhrất dày, lớp trong thì trong suốt Lớp vỏ hạt đóng vai trò như một màng bán thấm: chỉcho nước thấm vào bên trong hạt đồng thời giữ các chất hoà tan trong hạt không thấm rangoài Lớp vỏ quả và vỏ hạt liên kết chặt chẽ với nhau, mối liên kết đó chắc hơn rấtnhiều so với sự liên kết giữa chúng với lớp vỏ trấu Vỏ trấu chiếm nhiều nhất trọnglượng của vỏ, chiếm 7%-8% trọng lượng hất khô của hạt, kích thước hạt càng bé thì tỷ lệvỏ càng cao so với trọng ượng của khối hạt Vỏ hạt chiếm một tỷ lệ khá lớn nhưngkhông có giá trị dinh dưỡng Đối với công nghệ sản xuất bia vỏ hạt gây ảnh hưởng haimặt: Mặt bấtlợi vì trong vỏ chứa các chất màu, chất đắng và chất chát Nếu các chất nàyhoà tan vào dịch đường sẽ làm giảm chất lượng sản phẩm Mặt lợi của lớp vỏ là nó đóngvai trò xây dựng màng lọc trong quá trình tách bả khỏi khối cháo.

b Nội nhũ:

Đây là phần lớn nhất đồng thời cũng là phần giá trị nhất của hạt Ngoài cùng củanội nhũ tiếp giáp với lớp vỏ hạt và lớp Alơron Ơû Đại Mạch hai hàng lớp Alơron baogồm hai lớp tế bào hình lăng kính có thành dày, ở Đại Mạch đa hàng thì số lớp tế bàonhiều hơn Lớp Alơron rất giàu protein, chất béo, đường, xenluloza, pentozan, vitaminvà chất tro Vì lớp Alơron của Đại Mạch đa hàng dày hơn Đại Mạch hai hàng cho nênhàm lượng protein của chúng nhiều hơn Dưới lớp Alơron mới đến phần nội nhũ thật củahạt, cấu trúc của nội nhũ gồm các tế bào lớn có thành mỏng chứa đầy các hạt tinh bột,một ít prôtêin, xenluloza, chất béo, chất tro và đường.

c Phôi:

Phôi là phần sống của hạt, trọng lượng chỉ chiếm khoảng 2,5% - 5% so với trọng

lượng của hạt Phôi nằm ở phía dưới gần đế của hạt, bao gồm phôi lá, phôi rễ và giữachúng là phôi thân Tiếp giáp giữa phôi và nội nhũ là ngù Ngù là một màng bán thấm:nó

chỉ cho phép các chất hoà tan từ nội nhũ thấm qua để chuyển về phôi và nước từ phíaphôi đi vào nội nhũ Phôi chiếm một tỷ lệ không đáng kể so với trọng lượng của hạt,trong

quá trình chế biến, các thành phần trong phôi hoà tan rất ít vào dịch đường Như vậy, đốivới công nghệ sản xuất bia giá trị dinh dưỡng của phôi hầu như không đáng kể, mà vaitrò to lớn của nó là ở chỗ: đây là trạm hoạt hoá và là nhà máy sản xuất enzim.

1.3 Phân loại:

Malt là sản phẩm được chế biến từ các hạt đại mạch sau khi cho nảy mầm ở điềukiện nhân tạo và sấy đến độ ẩm nhất định với những điều kiện bắt buộc Malt có nhữngloại sau:

• Malt vàng: là Malt có màu vàng sáng, vị dịu ngọt.

• Malt đen: là Malt có màu vàng sậm đậm hơn, vị cà phê, thơm ngọt Ngoài ra để tăngcường chất lượng, bền về màu sắc, mùi vị và để tiến hành đường hóa dễ dàng trong nấubia người ta sản xuất một số Malt đặc biệt:

• Malt Caramen: Malt được sấy đặc biệt dùng trong sản xuất bia đen, bia có vị caramen,sánh, thơm ngon, bọt nhiề

• Malt cà phê: có màu cà phê rang, thơm mùi cà phê.• Malt Melan: chứa hàm lượng Melanoid đáng kể.

ønh phần hóa học của malt:

Malt là loại bán thành phẩm rất giàu chất dinh dưỡng, chứa khoảng 16 – 18%các chất có phân tử lượng nhỏ dễ hòa tan, chủ yếu là các đường đơn đơn giản, dextrinbậc thấp, các acid amin, khoáng, các vitamin, đặc biệt là các hệ enzime phong phú:proteaza, amylaza các enzime này sẽ là động lực chủ yếu để phân tách các hợp chấtprotein và glucid, cao phân tử trong nội nhũ của hạt thành các sản phẩm có phân tử nhỏhòa tan bền vững vào nước tạo thành chất chiết của dung dịch đường.

Malt có chất lượng cao nếu quả không quá 7-9% trọng lượng của hạt Nếu lớn hơnkhông thích hợp cho sản xuất bia.

• Đánh giá chất lượng của malt khô : tinh bột 58%, pentozan hòatan 1%, hexozan không tan 9%.

Thành phần hóa học của malt tính theo% chất khô

Hàmlượng %

Hàmlượng %

Hàmlượng %

Phầncòn lại

Trong công nghệ sản xuất bia, Malt là nguồn nguyên liệu chính để cungcấp chất hòa tan cho dịch đường trước khi lên men Gluxid, enzym, protein cótrong Malt là thành phần có giá trị công nghệ lớn nhất của Malt.

Gluxid : Chủ yếu là nhóm polysaccharid gồm tinh bột, cellulose, hemicellulose

− Tinh bột : có ý nghĩa rất quan trọng trong công nghệ sản xuất bia, là nguồn chủ yếucung cấp chất hòa tan (chất chiết) cho dịch đường Hàm lượng tinh bột càng cao, nồngđộ chất chiết càng lớn, hiệu suất thu hồi bia và chất lượng bia càng tăng.

− Cellulose : Không có vai trò cung cấp chất chiết nhưng nó tạo lớp lọc phụ lý tưởngkhi lọc bã Malt.

− Hemicellulose : dưới xúc tác của enzym, Hemicellulose bị thuỷ phân thành hexoza vàpentoza là chất chiết quan trọng cho dịch đường.

• Protein :

Nếu hàm lượng quá cao thì bia dễ bị đục khi bảo quản, nếu hàm lượng quá thấp bia kémbọt, vị kém đậm đà, tốt nhất là 8 - 10% Sản phẩm thủy phân của protit tương tác với

đường tạo melanoid – hỗn hợp màu vàng óng, có vị ngọt và thơm dịu, là nhân tố quantrọng cho hương vị bia và cung cấp acid amin cho nấm men.

Enzym :

Enzym ( pherment ) : rất phong phú chia làm hai nhóm :

− Hydrolase ( enzym thuỷ phân ) :

Cacbohydraza : diastaza ( α, β-amylaze ), sitaza ( sitoclataza vàamylaze ), sitaza ( sitoclataza vàsitolitaza ), hexodaza ( maltaza, saccharaza ).Protease : proteinaza, peptidaza, amidaza.Esteraza : lipaza, amylophosphataza, fitaza.

− Decmolaza ( enzym oxi hoá khử ) : dehydraza, oxidaza,catalaza…

Các chỉ tiêu chất lượng malt :

Malt dùng để sản xuất bia cần đáp ứng các chỉ tiêu sau.+ Chỉ tiêu cơ học và lí học.

+ Chỉ tiêu hóa học của malt đại mạch

Chỉ tiêu cơ học và lí học.

Màu hạt malt vàng Vàng sáng, óng mượt

Dạng thủy tinh < 1 %

Chỉ tiêu hóa học của malt đại mạch :

Độ hòa tan tínhtheo chất

Tên khoa học Humulus lupulus, loại thực vật lưu niên họ dây leo Sử dụng cho

sản xuất bia là hoa cái chưa thụ phấn Được trồng nhiều ở Trung Âu và Bắc Mỹ, hiện tạichưa có loại nguyên liệu nào có thể thay thế hoàn toàn cho hoa houblon.

Hoa houblon là nguyên liệu chính thứ hai để sản xuất bia Hoa houblon góp phầnquan trọng tạo mùi vị đặc trưng của bia và mùi thơm dễ chịu, tạo màu ánh vàng cho bia,đồng thời hoa cũng được sử dụng như một chất bảo quản và giúp cho các thành phần biađược ổn định và bọt bia được giữ lâu hơn.

3 Nước:

Bia thành phẩm với 77 – 90% là nước Vậy nước là nguyên liệu chính cho sản xuấtbia Ngồi ra nước cịn dùng cho quá trình trộn, nấu, vệ sinh thiết bị…

Thành phần hĩa học của nước ảnh hưởng đến đặc điểm, tính chất sau cùng của bia donĩ tác động trong suốt quá trình chế biến Do đĩ, nước dùng cho sản xuất bia luơn đượckiểm tra trước khi đưa vào sử dụng.

 Thành phần hóa học của nước:

Thông thường trong nước có chứa các ion sau:

Cation: H+, Na+, K+, NH4+, Ca2+, Mg2+, Mn2+, Fe2+, Fe3+, Al2+,…Anion: OH-, Cl-, HCO3-, CO3-, NO3-, NO2-, SO42-, PO43-, SiO3-,…

Và nhiều chất khác hòa tan ở dạng phân tử (rắn, lỏng, khí, ) hay các phần tử lơlửng như huyền phù, nhũ tương,

Ca2+, Mg2+ gây nên độ cứng cho nước.Hoa houblon

Tiêu chuẩn nước cho sản xuất bia:

- Mùi vị : tinh khiết không màu.

- Độ cứng tạm thời : 0,7 mg đương lượng/lít.

- Độ cứng vĩnh cửu : 0,4 - 0,7 mg đương lượng/lít.

- Hàm lượng muối cacbonat : < 50 mg/lít.

- Hàm lượng muối Mg2+ : < 100 mg/lít.

- Độ kiềm : 2 - 3 oF

- Hàm lượng Clorua : 7,5 - 150 mg/lít.

- Hàm lượng CaSO4 : 130 - 200 mg/lít.

- Hàm lượng Fe2+ : < 0,3mg/lít.

- NO3-, NO2-, NH3 : không được phép có.

- Vi sinh vật : < 100 tế bào/ml nước.

- Chỉ số E Coli : < 3 tế bào/lít.

3 Thế liệu:

Trong sản xuất bia việc dùng thế liệu thay cho malt tùy thuộc vào điều kiện chủ quan

và khách quan, cĩ thể nhằm mục đích hạ giá thành sản phẩm tạo ra các sản phẩm bia cĩmức chất lượng khác nhau Cải thiện một vài tính chất của sản phẩm, theo đơn đặt hàng củangười tiêu dùng.

Thế liệu phải dồi dào nguồn glucid mà từ đĩ dưới tác dụng của enzyme trong malt,glucid của thế liệu sẽ chuyển hĩa thành đường hịa tan Vì vậy các loại ngũ cốc được chọnlàm thế liệu trong sản xuất bia.

Khi sử dụng thế liệu chất lượng của thế liệu sẽ ảnh hưởng trực tiếpdến chất lượng bia (màu sắc, mùi vị) Vì vậy phải quan tâm đến thành phầnhĩa học của thế liệu.

Thường thì trong nhà máy sử dụng một lượng gạo chiếm 30% vì cĩnhững ưu điểm sau.

Có sẵn trong nước với giá rẻ và chất lượng cao Do hàm lượng glucidvà protein khá cao, khả năng chuyển hóa thành chất hòa tan tốt, có thể đạt 90%chất khô Thực tế và thực nghiệm đã cho ta thấy có thể thay thế gạo cho maltđến 50% ( nếu malt có hoạt tính enzyme tốt).

Thành phần hóa học của gạo Hàm lượng tinh bột: 77,8% Hợp chất nitơ: 7,9%

 Hàm lượng chất béo 0,5%/cellulose của vỏ lụa: 0,5% Chất tro: 0,7%

 Độ ẩm: 12.6%

Chỉ tiêu chất lượng gạo dùng để sản xuất bia:

 Hạt phải sạch, không có tạp chất, không có hạt mốc, mùi hôi. Màu sắc phải đồng đều, w<12%

Ngoài ra ở một số nơi có sử dụng thế liệu khác như:

Bắp được sử dụng ở các nước châu Phi hoặc Mỹ La Tinh, vì trong bắp cóhàm lượng lipid cao nằm trong phôi vì vậy cần phải tách bỏ phôi và vỏ hạt.

Đại mạch: được sử dụng nhiều ở các nước châu Âu, Bắc Mỹ hoặcmột số nước

trồng được đại mạch Gạo mì: do đặc tính của gạo mì không có vỏ trấu nhưđại mạch, mặt khác hàm lượng gluten khá cao, vì vậy muốn dùng gạo mìlàm thế liệu cho malt đại mạch

thường phải ươm mầm rồi dùng kết hợp với malt.

Đậu: hàm lượng tinh bột trong đậu không lớn, thường nhỏ hơn 40%trọng lượng, vì

vậy trong nấu bia người ta dùng đậu không phải ý nghĩa thế liệu cho maltmà với ý

nghĩa làm cho bia có khả năng tạo bọt mạnh (trong đậu có chúa nhiềuglucozit) là

nguồn thức ăn tốt cho nấm men về sau Ngoài ra trong đậu còn chứa nhiềuvitamin và các chất kích tố tăng trưởng đối với nấm men.

Đường saccharose: được sử dụng như một thế liệu cao cấp, đưa trựctiếp dưới dạng tinh thể vào nồi đun với hoa hoặc đưa vào dưới dạng sirotrong quá trình chiết bia (đối với một vài loại bia ngọt).

Nấm men dùng trong sản xuất bia thuộc họ saccharomyces, cĩ kích thước 6 - 9 µm,chúng sinh sản bằng cách nảy chồi và thuộc loại hiếu khí khơng bắt buộc Chỉ trong điềukiện khơng cĩ CO2 chúng mới thực hiện quá trình lên men để tạo ra C2H5OH, các sản phẩmlên men và CO2 là chính Nếu trong điều kiện khơng cĩ CO2 chúng chủ yếu thực hiện quátrình tăng sinh khối.

Cĩ 2 loại nấm men trong sản xuất bia : Nấm men nổi : saccharomyces cerevisine.

Đặc điểm của nấm men nổi:

lửng trong dịch lên men tập trung nhiều ở phần bề mặt.

- Thời gian lên men ngắn, nhiệt độ lên men cao (14 -28o C).

- Không thuận tiện cho quá trình lọc Khó thu hồi nấm men sau khi kết thúc để tái sửdụng.

- Thường dùng để sản xuất lọai bia đen và bia vàng có độ cồn cao.

 Nấm men chìm : saccharomyces carlsbergensis, ngoài ra còn có một chủng nấmmen khác đang được sử dụng nhiều là saccharomyces uvanium.

- Trong quá trình lên men tế bào nấm menthường tạo thành chùm, sau đó lắng xuốngđáy thiết bị lên men.

- Thời gian lên men dài, nhiệt độ lên menthấp (6-120C)

- Thuận tiện cho quá trình lọc và làm trong, dễ dàng thu nhận nấm men sau khi lênmen để tái sử dụng.

- Thường dùng để sản xuất loại bia vàng và bia có độ cồn thấp.

Khả nắng kết lắng của nấm men phụ thuộc vào cấu tạo thành tế bào nấm men Nếutrong tế bào nấm men chứa ít thành phần hydratcacbon, mangan, chứa nhiều acid amintế bào nấm men càng dễ kết lắng

IV KỸ THUẬT SẢN XUẤT DỊCH LÊN MEN BIA:1 Sơ đồ cơng nghệ:

Phối trộnPhối trộn

Phụ gia Enzim

RửaNước

rửaBột gạoBột

Phụ

Bã dùng chăn nuơi

2 Giản đồ nấu malt:

Phương pháp đun sôi một lần

100

t0, 0C

LỌC

3 Kỹ thuật thực hiện:

- Cân chính xác 200g gạo và 300g malt.

- Tiến hành nghiền gạo mịn, malt vỡ vụn (malt, gạo nghiền riêng).

Mục đích của quá trình nghiền malt: là đập nhỏ hạt thành nhiều mảnh để tăng bề mặt tiếp

xúc với nước, làm cho sự xâm nhập của nước vào các thành phần chất của nội nhũ nhanhhơn, thúc đẩy quá trình đường hóa và các quá trình thủy phân khác nhanh và triệt để.

Đường hóa nguyên liệu: nguyên liệu sau khi được nghiền nhỏ sẽ phối trộn với nước trong hệ

thống thiết bị đường hóa Lượng nước phối trộn với bột nghiền phụ thuộc vào chủng loại biasẽ sản xuất và đặc tính kỹ thuật của hệ thống thiết bị, dưới xúc tác của hệ enzyme thủy phân,các hợp chất cao phân tử bị phân cắt thành sản phẩm thấp phân tử và hòa tan vào nước để trởthành chất triết của dịch đường Thực chất các quá trình của giai đoạn này là sự thủy phâncác hợp chất cao phân tử dưới xúc tác của emzyme Những quá trình emzyme rất quan trọngnhất là sự thủy phân tinh bột, protein và các hợp chất chứa phosphat.

- Chuẩn bị sẵn bếp ga và nồi ( loại 5 lít ).

- Đong chính xác 1 lít nước kĩ thuật cho vào nồi, đun đến nhiệt độ 45°C, tắt bếp gaz, cho 200g

gạo và 30g malt đã nghiền vào nồi, hòa tan hoàn toàn với nước.

- Tiếp tục bật bếp gaz, nâng nhiệt độ lên 85°C ( dùng đũa thủy tinh khuấy liên tục trong quá trình nâng nhiệt) Tắt bếp gaz, dừng khuấy, và giữ ở nhiệt độ 83°C, trong 15 phút.

- Dùng nước kĩ thuật cho trực tiếp vào nồi cháo hạ nhiệt độ xuống 76°c, bổ sung 30g malt lótvào và điều chỉnh nhiệt độ xuống 72°C ( khuấy liên tục trong quá trình hạ nhiệt độ), giữ nhiệtđộ này trong 25-30 phút, (không khuấy khi giữ nhiệt độ)

- Bập bếp gaz, khuấy và nâng nhiệt độ lên 100°C, tắc bếp gaz và giữ ở nhiệt độ này trong 5phút.

- Dùng nước hạ nhiệt độ xuống 75°C, bổ sung toàn bộ lượng malt còn lại và tiếp tục hạ nhiệtđộ xuống 50°C, dừng khuấy, giữ ở nhiệt độ này trong 25- 30 phút.

- Bật bếp gaz, khuấy và nâng nhiệt độ lên 65°C, tắt bếp gaz, dừng khuấy và giữ ở nhiệt độnày trong 30 – 40 phút

- Bật bếp gaz, khuấy và nâng nhiệt đô lên 78°C, tắt bếp gaz, chuyển toàn bộ lượng cháo maltvà thiết bị lọc tác bã.

- Sau khi tách dịch cốt đường, cho toàn bộ lượng bã vào cốc thủy tinh và dùng nước 78°C(dùng với thể tích thích hợp cộng với thể tích dịch cốt ban đầu thì thu được 2 lít dịch đường)hòa loãng và để rữa và nhanh chóng cho vào phễu lọc như ban đầu

- Dịch đường sau khi thu được, đem đi đun sôi( lúc này ta đã chuẩn bị 0,15g houblon viên),cho toàn bộ houblon vào và tiếp tục đun sôi nhẹ thêm 70 phút nữa Tắt bếp gaz, kết thúc.Mang dịch nha houblon hóa đi làm lạnh đến nhiệt độ 8 -12°C

4 Xác định hiệu suất trích ly:

0,96. . . ,%

MBdWE 

Trong đó:

E: Hiệu suất trích ly %

0,96: Hệ số co thể tích của dịch nha khi làm lạnh đến 100C.W: Thể tích dịch nha ở 1000C, lít.

d: Tỷ trọng riêng của dịch nha ở 200C, kg/l.

B: Hàm lượng chất hòa tan của dịch nha ở 200C , % W/W.M: Khối lượng nguyên liệu sử dụng, kg.

5.Nguyên liệu – hóa chất dùng trong sản xuất.- 1.nguyên liệu.

- Malt.- Gạo- Houblon- Caramen

- 2 dụng cụ

- Bếp gaz

- Nồi (loại 3- 5 lít)- Cốc sứ + chài- Cốc 1 lít

- Phểu+ giấy lọc ( vải màng)- Ống đong ( 100 và 250 )- Khúc xạ kế ( 0-32 °bx)

- Nhiệt kế- Đũa thủy tinh

BÀI 2: KỸ THUẬT NẤU NGUYÊN LIỆU,ĐƯỜNG HÓA VÀ LÊN MEN

KỸ THUẬT CHƯNG CẤT RƯỢU, KIỂM TRAĐỘ RƯỢU VÀ ĐỘ CHUA

I.GIỚI THIỆU CHUNG:

Êtanol đã được con người sử dụng từ thời tiền sử như là một thành phần gây cảm giác say trong đồ uống chứa cồn Các cặn bã khô trong các bình gốm 9000 năm tuổi tìm thấy ở miền bắc Trung Quốc đã gián tiếp cho thấy việc sử dụng các đồ uống chứa cồn trong số những người sống ở thời kỳ đồ đá mới Việc chiết nó ra dưới dạng tương đối nguyên chấtđã được thực hiện lần đầu tiên bởi các nhà giả kim thuật Hồi giáo và họ là những người đã phát triển ra nghệ thuật chưng cất rượu trong thời kỳ của chế độ khalip (vua chúa Hồi giáo) thời kỳ Abbasid (tiếng Ả Rập: نيدساّبعلا al-ʿAbbāsidīn) Các ghi chép của Jabir Ibn Hayyan (Geber) (721-815) đã đề cập tới hơi dễ cháy của rượu được đun sôi Al-Kindī (801-873) cũng đã miêu tả rõ ràng quá trình chưng cất rượu Việc chưng cất êtanol ra khỏi nước có thểtạo ra các sản phẩm chứa tới 96% êtanol Êtanol nguyên chất lần đầu tiên đã thu được vào

năm 1796 bởi Johann Tobias Lowitz, bằng cách lọc êtanol chưng cất qua than củi.

Antoine Lavoisier đã mô tả êtanol như là một hợp chất của cacbon, hiđrô và ôxy, và

năm 1808, Nicolas-Théodore de Saussure đã xác định được công thức hóa học của nó

Năm 1858, Archibald Scott Couper đã công bố công thức cấu trúc của êtanol: điều này làm

cho êtanol trở thành một trong các hợp chất hóa học đầu tiên có sự xác định cấu trúc hóa học.

Êtanol lần đầu tiên được tổng hợp nhân tạo vào năm 1826, thông qua các cố gắng độc lập của Henry Hennel ở Anh và S.G Sérullas ở Pháp Michael Faraday đã điều chế êtanol bằng phản ứng hyđrat hóa êtylen với xúc tác axít năm 1828, theo một công nghệ tương tự như công nghệ tổng hợp êtanol công nghiệp ngày nay.

II NGUYÊN LIỆU:

1 Gạo: gạo là nguyên liệu chính trong công nghệ sản xuất rượu

Thành phần hóa học của gạo Hàm lượng tinh bột: 77,8% Hợp chất nitơ: 7,9%

 Hàm lượng chất béo 0,5%/cellulose của vỏ lụa: 0,5% Chất tro: 0,7%

Trong sản xuất rượu khi nấu lâu ở nhiệt độ cao, đã pha lỗng nước nên với hảmlựơng ít chưa ảnh hưởng tới nấm men.

3 Ngơ

Chứa nhiều tinh bột, một ít đường, tinh bột ngơ chủ yếu nằm trong nội nhũ chứakhoảng 10-15% amyloza và 85-90% amylopectin dùng để sản xuất cồn rất tốt Hàmlượng chất béo ở ngơ mhiều hơn các loại ngũ cốc khác và tập trung chủ yếu ở phơi30-40% trọng lượng phơi, thường tách phơi ra để ép lấy dầu làm bơ hay dầu ăn, ngơđã tách phơi để nấu rượu.

Trên thế giới khoai được dùng như loại nguyên liệu chính để sản xuất cồn ethylic.Tinh bột trong khoai cĩ từ 13-25% amyloza và 77-87% amylopectin Khoai lang khĩbảo quản, ta thường sắt lát phơi khơ hoặc sấy Trung bình 3kg khoai tươi thu được1kg khoai khơ.

Các loại ngũ cốc khác:

Ngồi ra cĩ thể dùng tấm,cám,gạo phế liệu để sản xuất cồn Ở Châu Âu cĩ thể dùng lúa mì đại mạch.

a -amylaze ), sitaza ( sitoclataza và amylaza: (enzym dịch hóa)

- Tác dụng lên nồi a – 1,4 glucozit ở vị trí bất kỳ, nhưng tập trung vào giữa mạch amyloza và amylopectin.

- Dưới tác dụng của enzym, tinh bột chuyển hóa thành dextrin + maltoza + 1 ít glucoza→ độ nhớt của tinh bột giảm nhanh → a - amylaza còn được gọi là enzym dịch hóa

Nhiệt độ hoạt động của enzym:

 a – amylaza của vi khuẩn hoạt động tốt ở t0 tối ưu = 95– 1000C a –amylaza của mầm thóc hoạt động tốt ở: t0 tối ưu = 73– 760C a –amylaza của Asp.ozyzae hoạt động tốt ở: t0 tối ưu = 50–550C

 pH của môi trường và t0 tối ưu cũng phụ thuộc vào nhau: t0 tăng ® pH tăng

b -amylaze ), sitaza ( sitoclataza và amylaza (enzym đường hóa)

- Có tác dụng lên nối a - 1,4 – glucozit, bắt đầu từ vòng không có nhóm khử và cắt theo 2 gốc glucoza một trong phân tử của amyloza và amylopectin.