MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 2 1.1. LỊCH SỬ VÀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT BIA 2 1.1.1. Lịch sử 2 1.1.2. Tình hình sản xuất bia 3 1.2. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA BIA 6 1.2.1. Nước 6 1.2.2. Chất hòa tan 6 1.2.3. Các chất dễ bay hơi 7 1.3. GIÁ TRỊ CỦA BIA 7 1.3.1. Giá trị kinh tế 7 1.3.2. Giá trị dinh dưỡng 7 1.3.3. Bia đối với sức khỏe con người 8 1.4. NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BIA 9 1.4.1. MALT 9 1.4.2. HOA HOUBLON 12 1.4.3. Nấm men 16 1.4.4. Nước 19 1.4.5. NGUYÊN LIỆU THAY THẾ 21 1.4.6. CÁC CHẤT PHỤ GIA 22 CHƯƠNG II: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 2.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu: 23 2.2. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu: 23 2.3. Quy trình dự kiến 26 2.4. Sơ đồ nghiên cứu 36 2.4.1. Thí nghiệm 1 37 2.4.2. Thí nghiệm 2 39 2.4.3. Thí nghiệm 3: 41 2.4.4. Thí nghiệm 4 42 2.4.5. Thí nghiệm 5 45 2.4.6. Đánh giá thị hiếu người tiêu dùng 47 2.4.7: Đánh giá chất lượng sản phẩm 47 Phương pháp phân tích: 49 Phương pháp xử lý số liệu: 49 CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 50 3.1. Khảo sát chế độ nước 50 3.2. Khảo sát nhiệt độ đường hóa 52 3.3. Khảo sát pH đường hóa 54 3.4. Khảo sát thời gian đường hóa 56 3.5. Khảo sát lượng nấm men ban đầu 58 3.5.1. Khảo sát số lượng tế bào nấm men theo thời gian 58 3.5.2. Khảo sát hàm lượng đường theo thời gian lên men. 62 3.5.3. Biện luận kết quả 63 3.5.4. Khảo sát mức độ ưa thích của người tiêu dùng đối với 3 mẫu sản phẩm sau khi lên men 64 3.6. Kết quả đánh giá cảm quam giữa mẫu khảo sát với các sản phẩm trên thị trường 66 3.7. Đánh giá chất lượng sản phẩm 67 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70 PHỤ LỤC 1 PHỤ LỤC 1: PHÉP THỬ CẢM QUAN SẢN PHẨM 1 PHỤ LỤC 2. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 13 2.1. Cách loại CO2 13 2.2. Độ plato 13 2.3 Độ PH 13 2.4 Độ chua 14 2.5 Độ cồn 14 2.6 Hàm lượng CO2 15 2.7 Xác định mật độ nấm men 16 PHỤ LỤC 3: SỐ LIỆU THÔ CÁC KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 18 3.1. Số liệu thô khảo sát chế độ nước 18 3.2. Số liệu thô khảo sát nhiệt độ đường hóa 18 3.3. Số liệu thô khảo sát pH đường hóa 18 3.4. Số liệu thô và kết quả xử lý phép thử cho điểm thị hiếu 19 3.5. Số liệu thô và xử lý kết quả phép thử so hàng đánh giá thị hiếu người tiêu dùng 24 PHỤ LỤC 4 : KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU SẢN PHẨM 28 4.1. Kết quả đo độ Plato 28 4.2. Kết quả đo độ cồn 28 4.3. Kết quả đo PH 28 4.4. kết quả xác định độ chua 28 4.5. Kết quả xác định hàm lượng CO2 29 4.6. Kết quả xác định mật độ nấm men: 29 PHỤ LỤC 5: MỘT SỐ HÌNH ẢNH 31
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HUTECH Đại học Công nghệ Tp.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN BIA NỒNG ĐỘ CỒN THẤP TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM Ngành: CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Kính Sinh viên thực hiện: MSSV: 1311111038 Trần Thị Tuyết LỚP: 13DTP03 TP Hồ Chí Minh, 2017 Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp phịng thí nghiệm LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan: Tôi xin cam đoan Đồ án tốt nghiệp kết nghiên cứu thực hướng dẫn TS Nguyễn Kính thuộc khoa Cơng nghệ sinh học-Thực phẩm-Môi Trường, Trường đại học Công nghệ Tp.HCM Mọi tham khảo dùng đồ án trích dẫn rõ ràng, lấy từ nguồn có uy tín Mọi chép khơng hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo hay có dối trá, tơi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm Sinh viên Trần Thị Tuyết Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp phịng thí nghiệm LỜI CẢM ƠN Tơi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo khoa toàn thể thầy cô khoa Công Nghệ Sinh Học - Thực Phẩm - Môi Trường tạo điều kiện cho học tập tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức suốt thời gian học tập trường Tôi chân thành cảm ơn Thầy Cô Anh Chị quản lý phịng thí nghiệm tạo điều kiện giúp đỡ tơi suốt q trình thực đồ án tốt nghiệp Và đặc biệt xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến giáo viên hướng dẫn tơi thầy Nguyễn Kính tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức quý báu động viên, giúp đỡ em suốt thời gian thực đề tài Bên cạnh tơi gửi lời cảm ơn đến bạn bè, sinh viên trường gia đình động viên, chia sẽ, giúp đỡ tơi nhiều thời gian thực đề tài Cuối xin gửi lời chúc tốt đẹp đến q thầy bạn bè gia đình! Tơi xin chân thành cảm ơn! TP Hồ Chí Minh, ngày 27 tháng 07 năm 2017 Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp phịng thí nghiệm MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 LỊCH SỬ VÀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT BIA .2 1.1.1 Lịch sử 1.1.2 Tình hình sản xuất bia 1.2 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA BIA .6 1.2.1 Nước 1.2.2 Chất hòa tan 1.2.3 Các chất dễ bay 1.3 GIÁ TRỊ CỦA BIA .7 1.3.1 Giá trị kinh tế 1.3.2 Giá trị dinh dưỡng 1.3.3 Bia sức khỏe người 1.4 NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BIA .9 1.4.1 MALT 1.4.2 HOA HOUBLON .12 1.4.3 Nấm men 16 1.4.4 Nước 19 1.4.5 NGUYÊN LIỆU THAY THẾ .21 1.4.6 CÁC CHẤT PHỤ GIA .22 CHƯƠNG II: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 2.1 Thời gian địa điểm nghiên cứu: 23 2.2 Vật liệu phương pháp nghiên cứu: 23 2.3 Quy trình dự kiến 26 2.4 Sơ đồ nghiên cứu 36 2.4.1 Thí nghiệm 37 Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp phịng thí nghiệm 2.4.2 Thí nghiệm 39 2.4.3 Thí nghiệm 3: .41 2.4.4 Thí nghiệm 42 2.4.5 Thí nghiệm 45 2.4.6 Đánh giá thị hiếu người tiêu dùng .47 2.4.7: Đánh giá chất lượng sản phẩm 47 Phương pháp phân tích: 49 Phương pháp xử lý số liệu: 49 CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 50 3.1 Khảo sát chế độ nước 50 3.2 Khảo sát nhiệt độ đường hóa 52 3.3 Khảo sát pH đường hóa 54 3.4 Khảo sát thời gian đường hóa 56 3.5 Khảo sát lượng nấm men ban đầu 58 3.5.1 Khảo sát số lượng tế bào nấm men theo thời gian 58 3.5.2 Khảo sát hàm lượng đường theo thời gian lên men 62 3.5.3 Biện luận kết 63 3.5.4 Khảo sát mức độ ưa thích người tiêu dùng mẫu sản phẩm sau lên men .64 3.6 Kết đánh giá cảm quam mẫu khảo sát với sản phẩm thị trường 66 3.7 Đánh giá chất lượng sản phẩm 67 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70 PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: PHÉP THỬ CẢM QUAN SẢN PHẨM .1 PHỤ LỤC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 13 2.1 Cách loại CO2 13 2.2 Độ plato 13 2.3 Độ PH 13 2.4 Độ chua 14 Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp phòng thí nghiệm 2.5 Độ cồn .14 2.6 Hàm lượng CO2 15 2.7 Xác định mật độ nấm men .16 PHỤ LỤC 3: SỐ LIỆU THƠ CÁC KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 18 3.1 Số liệu thô khảo sát chế độ nước .18 3.2 Số liệu thô khảo sát nhiệt độ đường hóa 18 3.3 Số liệu thơ khảo sát pH đường hóa 18 3.4 Số liệu thô kết xử lý phép thử cho điểm thị hiếu 19 3.5 Số liệu thô xử lý kết phép thử so hàng đánh giá thị hiếu người tiêu dùng 24 PHỤ LỤC : KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU SẢN PHẨM 28 4.1 Kết đo độ Plato 28 4.2 Kết đo độ cồn 28 4.3 Kết đo PH 28 4.4 kết xác định độ chua 28 4.5 Kết xác định hàm lượng CO2 29 4.6 Kết xác định mật độ nấm men: 29 PHỤ LỤC 5: MỘT SỐ HÌNH ẢNH 31 Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp phịng thí nghiệm DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: 21 nước có sản lượng bia nhiều giới (cập nhật năm 2005) Bảng 1.2: 19 nước tiêu thụ bia nhiều giới (cập nhật năm 2005) Bảng 1.3: Thành phần hóa học malt- đại mạch Bảng 1.4: Thành phần hóa học trung bình hoa houblon Bảng 1.5: Các tiêu đánh giá chất lượng hoa houblon Bảng 1.6: Yêu cầu nước sản xuất bia Bảng 2.1: Chỉ tiêu hóa lí hóa học malt Bảng 2.2: Chỉ tiêu hóa lí hóa học hoa houblon Bảng 2.3: Dụng cụ sử dụng cho nghiên cứu Bảng 2.4: Chỉ tiêu cảm quan sản phẩm Bảng 2.5: Chỉ tiêu hóa lý sản phẩm Bảng 2.6: Chỉ tiêu vi sinh sản phẩm Bảng 3.1: Kết thí nghiệm Bảng 3.2: Kết thí nghiệm Bảng 3.3: Kết thí nghiệm Bảng 3.4: Khảo sát số lượng nấm men theo thời gian Bảng 3.5: Tỷ lệ (%) số lượng tế bào chết theo thời gian Bảng 3.6: Tỷ lệ (%) số lượng tế bào nấm men nảy chồi theo thời gian Bảng 3.7: Kết hàm lượng đường mẫu theo thời gian Bảng 3.8: Kết cảm quan cho điểm mẫu khảo sát Bảng 3.9: Kết so hàng thị hiếu mẫu sản phẩm bia Bảng 3.10: Chỉ tiêu cảm quan Bảng 3.11: Chỉ tiêu hóa lý Bảng 3.12: Chỉ tiêu vi sinh Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp phịng thí nghiệm DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Các thành phần chất đắng hoa houblon Hình 1.2: Hoa viên Hình 1.3: Hoa cao Hình 1.4: Sơ đồ sử dụng đời nấm men Hình 2.1: Quy trình dự kiến sản xuất bia nồng độ cồn thấp Hình 2.2: Sơ đồ nghiên cứu Hình 2.3: Sơ đồ khảo sát chế độ ngâm Hình 2.4: Sơ đồ khảo sát nhiệt độ đường hóa Hình 2.5: Sơ đồ khảo sát pH đường hóa Hình 2.6: Sơ đồ khảo sát thời gian đường hóa Hình 2.7: Khảo sát số lượng tế bào nấm men ban đầu Hình 3.1: Dịch đường khảo sát nhiệt độ đường hóa Hình 3.2: Biểu đồ thể thay đổi °Bx khoảng nhiệt độ khác Hình 3.3: Sự thay đổi số lượng nấm men theo thời gian Hình 3.4: Tỷ lệ (%) số lượng tế bào nấm men chết theo thời gian Hình 3.5: Tỷ lệ (%) số lượng tế bào nấm men nảy chồi theo thời gian Hình 3.6: Sự thay đổi hàm lượng đường theo thời gian Hình 3.7: Đồ thị thể điểm trung bình mẫu cảm quan Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp phịng thí nghiệm LỜI MỞ ĐẦU Bia loại đồ uống có cồn, giàu dinh dưỡng Ngoài việc cung cấp lượng calo khó lớn, bia cịn chứa hệ enzyme phong phú, đặc biệt nhóm enzyme kích thích tiêu hóa amylase Được sản xuất từ loại nguyên 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 thể người giải khát cách triệt để uống Bia đồ uống ưa chuộng sử dụng nhiều bữa tiệc, nhà hàng, khách sạn Đối tượng sử dụng rộng rãi,bao gồm phụ nữ, đàn ông, người già, người 18 tuổi Bộ Y tế phát thông báo mức độ tiêu thụ bia người Việt Nam 10 năm trở lại tăng gấp lần Dự báo đến năm 2025 tăng lên đến lít/người/năm Tuy nhiên, Bộ Cơng Thương cho biết, mức sản xuất tiêu thụ bia nhà máy năm 2016 lại tăng chậm mức 9,3% 85,6% kế hoạch năm Trong năm gần đây, thức uống nói chung bia nói riêng có hàm lượng calo thấp trở nên phổ biến, đặc biệt người thừa cân Tương tự nhiều loại bia có nồng độ cồn thấp ưa chuộng nhiều người không chịu không cho phép sử dụng nồng độ cồn cao phụ nữ mang thai, người tham gia giao thơng, Trong nhiều người tiêu thụ bia lại ưa thích đặc tính mùi, vị loại bia truyền thống vốn có nồng độ cồn cao đáng kể, thường >4 Vì vậy, với mong muốn đáp ứng nhu cầu thiết thực người tiêu dùng, tiến hành đề tài: “Nghiên cứu sản xuất loại bia có nồng độ cồn thấp” Mang đặc trưng mùi vị giá trị dinh dưỡng bia truyền thống cộng thêm vào nồng độ cồn thấp để đáp ứng nhu cầu nhiều dối tượng, kết hợp phát triển mạnh tương lai Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp phịng thí nghiệm CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 LỊCH SỬ VÀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT BIA 1.1.1 Lịch sử Bia loại nước giải khát lên men từ dịch malt đại mạch, có hương vị houblon, có lịch sử lâu đời: 4000 năm trước Công Nguyên: Thời kỳ người Xume, xuất “Sikaru” bia bia gia đình người phụ nữ làm 3000 năm trước Công Nguyên: Thời kỳ Mesopotamia cổ đại, bia đóng vai trị quan trọng (cúng tế nữ thần Nia Harra) Người Ai Cập sản xuất bia (Zythum) 3000 năm, thức uống phổ biến họ 2000 năm trước Công Nguyên: Người Babilon tiếp tục kế thừa phương pháp lên men bia người Xume Năm 768: Hoa houblon tạo hương vị đặc trưng cho bia trồng Bavaria Giữa kỷ 18: Việc sản xuất bia phụ nữ đảm nhiệm, đến cuối kỷ, với gia tăng nhu cầu tiêu thụ bia, trình thương mại phát triển Từ năm 1800: Kỷ nguyên đại nghề làm bia bắt đầu Năm 1876: Tác phẩm “Nghiên cứu bia” L.Pasteur xuất Ơng tìm bí mật nấm men thuật ngữ lên men sử dụng Từ cơng nghệ sản xuất bia ngày phát triển mạnh, chất lượng bia ngày nâng cao Ngành công nghệ sản xuất bia Việt Nam có lịch sử 100 năm Xưởng sản xuất bia lần đặt tên xưởng sản xuất bia Chợ Lớn, người Pháp tên Hommel mở xưởng bia làng Đại Yên, Ngọc Hà, sau trở thành nhà máy bia Hà Nội, tổng công ty Bia Rượu Nước giải khát Hà Nội Trong trình hình thành phát triển, ngành sản xuất bia đạt mức tăng trưởng cao vào năm thời kỳ mở cửa Cùng với Trình hội hập, ngành sản xuất bia phát triển quy mơ trình độ cơng nghệ, trở thành ngành cơng nghiệp mạnh Việt Nam gia nhập tổ chức WTO Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn, thấp phịng thí nghiệm C 5 C 4 5 C 7 7 C 4 5 C 8 C C 4 C 6 C 7 C 5 5 C 3 5 C 8 C 5 100 Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn, thấp phịng thí nghiệm Kết xử lý số liệu theo statgraphic A B C (8.106 tế bào/ml) (10.106 tế bào/ml) (12.106 tế bào/ml) Độ bọt 3,6a 5,6b 4,93 0,05 4a 5,4b 5,83b Ftra bảng (9,49) => Có khác biệt mức độ ưa thích sản phẩm mức ý nghĩa α = 0,05 Hiệu số hạng cặp: | RA - RB | = | 61 – 91 | = 36 > LSRD | RA – RC | = | 61 – 114 | = 53 > LSRD | RA – RD | = | 61 – 105 | = 44 > LSRD | RA – RE | = | 61 – 82 | = 21 < LSRD | RB – RC | = | 91 – 114 | = 23 < LSRD | RB – RD | = | 91 – 105 | = 14 < LSRD | RB – RE | = | 91 – 82 | = < LSRD | RC – RD | = | 114 – 105 | = < LSRD | RC – RE | = | 114 – 82 | = 32 > LSRD 105 Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn, thấp phịng thí nghiệm | RD – RE | = | 105 – 82 | = 23 < LSRD Tổng hợp kết sau phân tích số liệu: Mẫu thử Tổng hạng Mức ý nghĩa A (Bia Sài Gòn) 61 a B (Bia Sư Tử Trắng) 91 b C (Bia Heineken) 114 c D (Bia Tiger) 105 d E (Mẫu Nghiên Cứu) 82 e 106 (1) Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp phịng thí nghiệm PHỤ LỤC : KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU SẢN PHẨM 4.1 Kết đo độ Plato Số lượng mẫu Lần Đo plato 30ml 1,7 30ml 2,1 30ml 2,2 Số lượng mẫu Lần Đo Độ cồn 250ml 2,6 250ml 2,9 250ml 2,9 Số lượng mẫu Lần Đo PH 30ml 4,3 30ml 3,9 30ml 4,4 Số lượng mẫu Lần Đo Thể tích NaOH 10ml 1,6 10ml 1,3 10ml 1,3 Plato trung bình 2,0 4.2 Kết đo độ cồn Độ cồn trung bình 2,8 4.3 Kết đo PH PH trung bình 4,2 4.4 kết xác định độ chua Độ chua = thể tích NaOH trung bình = 1,2 107 Thể tích NaOH trung bình (ml) 1,4 Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp phịng thí nghiệm 4.5 Kết xác định hàm lượng CO2 Số ml bia đem chuẩn độ: X = 5ml Số ml HCl dùng thử không: V2 = 8,5 Số ml HCl dùng thử thật: V1 = 4,5 Hàm lượng CO2 = 4.6 Kết xác định mật độ nấm men: a Xác định mật độ tế bào nấm men Số tế bào nấm men ô lớn: Lần đếm Số tế bào dịch pha Số tế bào trung bình loãng(tb*106/ml) dịch pha loãng(tb*106/ml 0,21 0,26 0,25 0,24 Số ô ô lớn: b= 80 Độ pha loãng mẫu: 102 Mật độ tế bào nấm men: 108 Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp phịng thí nghiệm b Xác định số tế bào nấm men chết Số tế bào nấm men chết: Số lượng mẫu Lần Đếm Số lượng tế bào Số tế bào nấm men nấm men chết chết trung (tb*10 /ml) bình(tb*10 /ml) 1ml 0.4 1ml 0.4 1ml 0.7 Tỷ lệ tế bào chết (%) = (0.5/1.2)*100 = 41.67 109 0.5 Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp phịng thí nghiệm PHỤ LỤC 5: MỘT SỐ HÌNH ẢNH 110 Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp phịng thí nghiệm 111 Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp phịng thí nghiệm Dịch sau hịa trộn Dịch cháo sau đường hóa 112 Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp phịng thí nghiệm Dịch trước lên men Dịch đường sau đường hóa 113 ... chế biến bia nồng độ cồn thấp phịng thí nghiệm 32 Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp phịng thí nghiệm Thuyết minh quy trình: Malt vàng: Nguyên liệu sử dụng sản xuất bia nồng độ cồn thấp. .. nghiên cứu: Acid Lactic ((C3H6O3)) 30 Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp phịng thí nghiệm 2.3 Quy trình dự kiến Hình 2.1: Quy trình dự kiến sản xuất bia nồng độ cồn thấp 31 Nghiên cứu chế. .. 43 Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp phịng thí nghiệm Hình 2.6: Khảo sát thời gian đường hóa 44 Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp phịng thí nghiệm 2.4.5 Thí nghiệm 5: Khảo sát lượng