Cong nghe len men Bia den Den Dark Beer

Mục đích: Chuyển hóa đường trong dịch nha thành etanol, CO2 cùng với các sản phẩm phụ và sản phẩm trung gian trong quá trình trao đổi chất Các biến đổi trong quá trình lên men chính: [r]

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM KHOA KĨ THUẬT HÓA HỌC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BÁO CÁO MÔN CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM ĐỀ TÀI GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Sinh viên thực hiện: Ngô Ngọc Hùng 60901066 Phạm Thanh Quang 60902113 Nguyễn Thanh Sang 60902231 Lê Sỷ Phước Huy 60901007 PHẦN I: NGUYÊN LIỆU CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM NỘI DUNG PHẦN II: QT CÔNG NGHỆ PHẦN III: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN I: NGUYÊN LIỆU MALT ĐEN VÀ MALT VÀNG NƯỚC HOA HOUBLON NẤM MEN CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN I: NGUYÊN LIỆU Cacbohydrat tổng số Protein Các chất vô Chất béo Các chất khác MALT ĐEN VÀ MALT VÀNG 70,0 – 85,0 % 10,5 – 11,5 % 2,0 – 4,0 % 1,5 – 2,0 % 1,0 – 2,0 % CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN I: NGUYÊN LIỆU MALT ĐEN VÀ MALT VÀNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT MALT ĐEN SẤY MALT Nguyên tắc: thời gian sấy dài và nhiệt độ cao, chú ý tương quan nhiệt độ và độ ẩm Giai đoạn 1: Hàm ẩm malt giảm xuống 20% 30oC 2-14 40oC 3-4 14 65oC Giai đoạn 2: Hàm ẩm malt giảm xuống 1,5 - 2% 50oC 9-10 4-5 75oC 3-4 105oC CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN I: NGUYÊN LIỆU MALT ĐEN VÀ MALT VÀNG Tiêu chuẩn đánh giá malt đen  85% số hạt bị giữ lại trên rây 2,5 và 2,8 mm  Khối lượng 1000 hạt: 25 – 35g  Độ ẩm: không quá 4%  Độ trích ly: 79-83%  Chỉ số màu( EBC): 14-16o EBC  Protein tổng: không quá 12%  Nitơ hòa tan: 0,55 – 0,75% so với lượng chất khô  Chỉ số Kolbach: 35-45  Nitơ amin tự do: không thấp 150 mg/100 g chất khô malt  Hoạt lực diastatic: 200-300 WK  Độ nhớt dịch nầu theo phương pháp EBC: 1,5 – 1,6 mPa.s CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN I: NGUYÊN LIỆU HOA HOUBLON Thành phần Nước Nhựa đắng tổng hợp Tinh dầu Tanin Monosaccarit Pectin Amino axit Protein Lipid và sáp Chất tro Xenluloza, lignin và các chất khác α-acid β-acid Hàm lượng % 10 – 11 15- 20 0,5 – 1,5 2–5 2 0,1 15 – 17 5-8 40 - 50 Polyphenol CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN I: NGUYÊN LIỆU NƯỚC • Độ cứng từ mềm đến trung bình • Hàm lượng muối cacbonat không quá 50 mg/l • Hàm lượng muối Mg +2 không quá 100 mg/l • Hàm lượng muối clorua 75-150 mg/l • Hàm lượng CaSO4 150 – 200 mg/l • NH3 và muối NO2 không có • Hàm lượng ion sắt không quá 0,3 mg/l • Vi sinh vật không quá 100 tế bào/ml CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN I: NGUYÊN LIỆU NẤM MEN Enzyme Trehalaza Glucoamylaza (amyloglucosidaza) Maltaza (α-glucosidaza) Isomaltoza (oligo 1,6glucosidaza) Invertaza (β-fructofuranoza) Melibioza (α-galactosidaza) Zimaza Cơ chất chuyển hóa Trehaloza Tinh bột, dextrin, α-glucosit Maltoza, saccharoza, maltotrioza, pnitrophenyl-α-glucosit, melezittoza Isomaltoza saccaroza, α-methyl glucosit, p-nitrophenyl-α-glucosit Saccaroza, raffinoza Melibiaza, raffinoza, p-nitrophenyl-αgalatosit Hệ enzyme chuyển đường đơn giản thành etylic CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN I: NGUYÊN LIỆU NẤM MEN Đặc tính mong muốn  Tốc độ lên men nhanh  Sử dụng đường có hiệu quả, tạo độ cồn cao  Có khả chịu cồn, áp suất thẩm thấu, oxy, nhiệt độ, và nồng độ CO2 phù hợp với nhà máy  Có khả kết bông và kết lắng tốt  Có khả sống sót cao cho mục đích tái sử dụng  Sản phẩm tạo bao gồm các hợp chất hương và vị đặc trưng cho bia  Đặc tính di truyền ổn định cao PHẦN I: NGUYÊN LIỆU CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM NỘI DUNG PHẦN II: QT CÔNG NGHỆ PHẦN III: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Tách tạp chất • Mục đích: làm nguyên liệu và tách tạp chất trước đưa vào sản xuất • Cấu tạo:  Máy sàng: tách bụi và phân loại hạt  Máy tách kim loại: tách kim loại CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Tách tạp chất • Thiết bị: Máy quạt sàng Máy tách kim loại CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Nghiền • Mục đích: giảm kích thước hạt, chuẩn bị cho quá trình nấu • Nguyên tắc:  Võ trấu: nghiền càng thô càng tốt  Nội nhũ: nghiền càng mịn càng tốt  Phôi: Nghiền không quá thô và quá mịn CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ • Thiết bị: Malt vào Nước Quả cầu CIP Thùng chứa malt Thùng chứa nguyên liệu Vòi CIP Nước phun ẩm malt Buồng ngâm ẩm Trục cấp nguyên liệu ẩm 10 Cặp trục nghiền 11 Ray Nghiền CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Nấu dịch nha • Mục đích: tạo nguồn thức ăn cho nấm men sử dụng, trích ly các cấu tử có phân tử lượng thấp vào nước • Các biến đổi nguyên liệu:     Đạm hoá Sư thủy phân tnh bột Thủy phân hemicellulose Thủy phân Fitn CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Nấu dịch nha • Phương pháp nấu đun sôi lần: CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Nấu dịch nha • Thiết bị: CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Lọc dịch nha và rữa bã malt • Mục đích:  Lọc: tách dịch đường  Rữa bã: tận thu chất triết CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM Lọc dịch nha và rữa bã malt PHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ • Thiết bị: CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Lọc dịch nha và rữa bã malt • Các bước thưc hiện:       Đuổi khí Bơm dịch hèm vào Để lắng Hồi lưu dịch lọc đục Thu dịch đầu Rửa bã và lấy dịch rửa bã: Nước rửa bã có nhiệt độ 75 – 780C  Xả bã CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Đun sôi dịch nha với hoa Hop • Mục đích:  Trích ly chất đắng (α,β acid), tinh dầu thơm, tạo độ bền keo (polyphenol), các hợp chất chứa nitơ và các thành phần khác hoa houblon vào dịch đường  Vô hoạt enzyme và đông tụ protein  Điều chỉnh nồng độ chất khô dịch nha  Thanh trùng CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ • Thiết bị: Đun sôi dịch nha với hoa Hop CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Đun sôi dịch nha với hoa Hop • Quá trình đun sôi:  Nâng nhiệt lên tới 100oC 15 phút  Giữ ở 100 oC 10 phút  Nâng nhiệt tới 102-106 oC 10 – 15 phút, giữ khoảng 15 phút  Cuối cùng sôi ở 100 oC 10 phút CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Tách bã hoa Hop • Mục đích: làm dịch, tách bỏ cặn CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ • Thiết bị: Mưc dịch đường Đèn tn hiệu Cửa vệ sinh Nhiệt kế Ống thủy báo mức Của quan sát Đường ống dịch đường vào Ống thoát nước Van tháo dịch đường 10 Van xả cặn 11 Nước vệ sinh 12 Độ nghiêng đáy Tách bã hoa Hop CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Làm lạnh • Mục đích: Đưa nhiệt độ dịch đường nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men bia • Thưc hiện: làm lạnh nhanh, điều kiện kín CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Làm lạnh • Thiết bị: Thiết bị trao đổi nhiệt mỏng CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Cung cấp oxi cho dịch nha và cấy giống nấm men • Mục đích:  Cung cấp oxi cho nấm men sinh trưởng phát triển sinh khối  Tiết kiệm lượng giống cấy  Tiến trình lên men nhanh CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Cung cấp oxi cho dịch nha và cấy giống nấm men • Thiết bị: Dạng ống hình trụ đồng trục đặt lồng vào Ống (đường kính nhỏ) đục lỗ trên thân ống Ống ngoài dẫn dịch nha Tùy theo nồng độ chất khô và nhiệt độ dịch nha, các nhà sản xuất tính toán lưu lượng bơm dịch nha và áp suất nén không khí vào thiết bị cho nồng độ oxy dịch nha đạt 6-12mg/L  Để cấy giống nấm men, quá trình bơm dịch nha từ thiết bị nạp oxy đến thiết bị lên men, người ta bơm canh trường nấm men vào đường ống dẫn dịch nha hai thiết bị nói trên     CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Lên men chính Mục đích: Chuyển hóa đường dịch nha thành etanol, CO2 cùng với các sản phẩm phụ và sản phẩm trung gian quá trình trao đổi chất Các biến đổi quá trình lên men chính:  Biến đổi sinh học  Biến đổi vật lý  Biến đổi hóa sinh  Sự hấp thụ cacbon  Sự hấp thụ hợp chất chứa nitơ  Sự chuyển háo chất béo  Biến đổi hóa học  Biến đổi hóa lý CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Thiết bị TOD:Thiết bị thân trụ, đáy côn, có lớp vỏ áo bên ngoài Thông số công nghệ  Thể tích sử dụng  <85%  Nhiệt độ lên men 4-50C  Áp suất thường CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Lên men phụ Mục đích: Hoàn thiện: Chuyển hóa đường sót Ổn định hương vị, độ cho bia thành phẩm Các biến đổi: Chuyển hóa Diacetyl thành aceton và 2,3-butadiol điều kiện kỵ khí Chuyển hóa acetaldehyt Chuyển hóa axit béo dễ bay Sự bão hào CO2 Sự kết lắng cặn  Thiết bị: TOD  Thông số công nghệ: Nhiệt độ 0-2oC CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Lọc bia Mục đích: Hoàn thiện  Tạo độ  Loại bỏ các tế bào vi sinh vật  Loại bỏ các hợp chất gây đục cho bia (phức chất protein, hạt keo polyphenol, protein ít tan…) Biến đổi:Các cấu tử rắn loại khỏi bia Thiết bị: Thiết bị lọc dĩa CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Làm lạnh bia Mục đích: chuẩn bị cho quá trình bão hào CO2 Các biến: đổi nguyên liệu: nhiệt độ giảm Thiết bị: thiết bị trao đổi nhiệt dạng mỏng CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Bão hòa CO2 Mục đích: Hoàn thiện Biến đổi: Hàm lượng CO2 tăng Thiết bị: Sử dụng thiết bị bão hòa CO2, áp lưc CO2 sử dụng là 0,15- 0,2MPa CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ  Mục đích : Hoàn thiện  Biến đổi: Không có biến đổi đáng kể  Thiết bị: Sử dụng máy chiết chai dạng quay tròn, sử dụng phương pháp chiết đẳng áp Rót bia và đóng nắp CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ     Thanh trùng Mục đích: Bảo quản Biến đổi: vi sinh vật và enzyme bị vô hoạt Thiết bị: Thiết bị trùng tunnel Thông số công nghê: nhiệt độ trùng 63oC, thời gian 20-30 phút CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Dán nhãn Mục đích: hoàn thiện Biến đổi: không có biến đổi đáng kể Thiết bị:Sử dụng máy dán nhãn tự động PHẦN I: NGUYÊN LIỆU CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM NỘI DUNG PHẦN II: QT CÔNG NGHỆ PHẦN III: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN III: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG 1.Chất lượng cảm quan  Màu: màu hỗ phách sẫm tới nâu sẫm  Mùi vị: + Vị ngọt, đắng Độ đắng trung bình, se + Hương đặc trưng malt socola  Độ trong: Trong suốt, không bị đục và không xuất cặn  Độ bền bọt: Khi rót bia tạo lớp bọt dày và mịn, chiều cao lớp bọt tối thiểu phải đạt 5cm, thời gian tối thiểu là phút  Độ sánh: Dark beer có độ sánh cao CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN III: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG Chỉ tiêu hóa-lý - Nồng độ chất chiết ban đầu khoảng 12% - Bên cạnh ethanol còn có rượu bậc cao, este, các axit hữu với hàm lượng nhỏ - Hàm lượng các chất chứa nitơ chiếm khoảng 810% dịch chiết - Khoáng chiếm khoảng 3-4% dịch chiết - Hàm lượng CO2 bia khoảng 0,35-0.4% - Hàm lượng diacetyl: 0,1 ppm CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM PHẦN III: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG Chỉ tiêu vi sinh - Quan tâm tới tổng số VSV hiếu khí, nấm men, nấm sợi và số VSV gây bệnh E.coli, Coliforms, S.aureus, Cl perfringens… CÔNG NGHỆ LÊN MEN THỰC PHẨM TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn,”Công nghệ chế biến thực phẩm”,NXB Đại học quốc gia TPHCM, 2011 ,1019 trang [2] PGS.TS Hoàng Đình Hòa, “Công nghệ sản xuất malt và bia”, NXB Khoa học và kỹ thuât, 2002,517 trang [3] GS.TS Nguyễn Thị Hiền, “Khoa học-công nghệ malt và bia”, NXB Khoa học và kỹ thuât Hà Nội,418trang CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE!