Một số ảnh hưởng đến chất lượng của bia thành phẩm

tr-ờng đại học vinh khoa hóa học =====o0o===== đồ án tốt nghiệp Đề tài: Một số yếu tố ảnh h-ởng đến chất l-ợng bia thành phẩm Giáo viên h-ớng dẫn : Th.S Đào Thị Thanh Xuân Sinh viên thực : Hoàng Thị Hà Liên Lớp : 47K Hóa thực phẩm Vinh, năm 2010 LI CM N Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới toàn thể thầy giáo Khoa Hố- Trường Đại Học Vinh tạo điều kiện cho em học tập nghiên cứu môi trường học tập khoa học, giúp cho em có kiến thức vững vàng trước bước vào đời Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn bảo tận tình giáo Th.S Đào Thị Thanh Xuân- Cô người trực tiếp hướng dẫn, bảo cho em suốt trình hoàn thành đồ án tốt nghiệp Đồng thời em xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến gia đình em bạn bè người ln đứng sau giúp đỡ, chia sẻ với em khó khăn thuận lợi thời gian qua Đề tài tốt nghiệp em là: “Một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bia thành phẩm”trong qua trình thực đề tài khơng tránh khỏi thiếu sót Vì em mong nhận đóng góp ý kiến thầy cô giáo bạn bè để đồ án em hoàn thiện Em chân thành cảm ơn! Vinh, ngày….tháng……năm 2010 Hoàng Thị Hà Liên MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Bia loại nước giải khát có truyền thống lâu đời, có giá trị dinh dưỡng cao độ cồn thấp, mùi vị thơm, ngon bổ dưỡng Uống bia với lượng thích hợp khơng có lợi cho sức khoẻ, ăn cơm ngon, dễ tiêu hố mà cịn giảm mệt mỏi sau ngày làm việc mệt nhọc Khi đời sống kinh tế xã hội phát triển nhu cầu tiêu thụ bia người ngày tăng, chí trở thành loại nước giải khát khơng thể thiểu hàng ngày người dân phương tây So với loại nước giải khát khác, bia có chứa lượng cồn thấp nhờ có CO2 giữ bia nên tạo nhiều bọt khí rót, bọt đặc tính ưu việt bia Về mặt dinh dưỡng, lít bia có chất lượng trung bình tương đương với 25g thịt bị 150g bánh mì loại một, tương đương với nhiệt lượng 500 kcal Vì bia mệnh danh bánh mì nước Ngồi bia cịn có vitamin B1, B2, nhiều vitamin PP axit amin cần thiết cho thể Bia đồ uống lâu đời mà lồi người tạo ra, có niên đại từ thiên niên kỷ thứ trước công nguyên ghi chép lại thư tịch cổ Ai Cập cổ đại Lưỡng Hà Bia đưa vào Việt Nam từ năm 1890 với có mặt nhà máy bia Sài Gòn nhà máy bia Hà Nội, nghành bia Việt Nam có lịch sử 100 năm Chất lượng bia phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu, công nghệ sản xuất Để đánh giá chất lượng bia người ta dựa nhiều tiêu chí Phân tích chất lượng bia không giúp cho nhà công nghệ điều chỉnh yếu tố công nghệ để sản xuất loại bia mong muốn Các tiêu chí bia thành phẩm giúp đánh giá chất lượng loại bia, đánh giá mức độ an toàn sản phẩm Chính chúng tơi chọn đề tài: “Một số yếu tố ảnh hưởng đến tới chất lượng bia thành phẩm” NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU Trong đồ án chúng tơi tiến hành phân tích số chi tiêu đánh giá chất lượng bia thành phẩm như: xác định Diaxetyl, xác định độ axit, xác định hàm lượng etanol, xác định đường khử xác định độ đắng ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU Nghiên cứu thực bia chai, bia lon bia sản xuất Việt Nam PHẦN I: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan nguyên liệu sản xuất: Bốn ngun liệu cần dùng cho q trình sản xuất bia là: malt đại mạch, hoa houblon, nước nấm men Chất lượng chúng định đến chất lượng bia thành phẩm Hiểu biết đầy đủ tính chất nguyên liệu tác dụng chúng trình sản xuất sản phẩm bia sở trình điều hành sản xuất xử lý, từ điều hành trình cơng nghệ cách hợp lý Phần giới thiệu yều cầu loại nguyên liệu nguyên liệu thay dùng sản xuất bia [3] 1.1.1 Đại mạch Là nguyên liệu có tính chất truyền thống để sản xuất bia (có thể thay phần nguyên liệu khác nguyên liệu chủ yếu đại mạch nảy mầm) Đại mạch cung cấp nhiều tinh bột cần thiết cho sản xuất bia Tinh bột chuyển hoá thành chất hồ tan lên men Phân loại giống đại mạch Đại mạch xếp vào họ Hordeum gồm có: Hordeum Sativum; Hordeum Murinum; Hordeum Jubatum Theo mục đích sử dụng, đại mạch chia làm hai nhóm chính: - Đại mạch dùng cơng nghiệp: Dùng để chế biến bia ngành thực phẩm dùng malt đại mạch Thường dùng giống đại mạch hai hàng (gọi H.Distichum) Hình 1: Đại mạch hai hàng (H.Distichum) - Đại mạch dùng nông nghiệp : Dùng để chế biến cho loại thức ăn cho gia súc, gia cầm… Thường dùng giống đại mạch nhiều hàng (gọi H.Polystychum) Hình 2: Đại mạch nhiều hàng Cấu trúc hạt đại mạch Cấu trúc hạt đại mạch gồm phận chính: Vỏ hạt, phơi nội nhũ nội nhũ phần lớn đồng thời phần giá trị hạt Chiếm 45 - 68% trọng lượng hạt, phần hạt đại mạch giữ vai trò định chất lượng đại mạch sản xuất bia Cấu trúc nội nhũ gồm tế bào lớn có thành mỏng chứa đầy hạt tinh bột, protein, xenluloza, chất béo, tro đường Thành phần hoá học đại mạch Thành phần hố học đại mạch phức tạp Nó phụ thuộc vào giống đại mạch, điều kiện đất đai, khí hậu, kỹ thuật canh tác điều kiện bảo quản Các chi số thành phần hoá học nhân tố định chất lượng đại mạch để xem xét loại có đủ tiêu chuẩn để sản xuất malt bia hay không Đối với công nghệ sản xuất bia, hợp phần sau có ý nghĩa quan trọng Nƣớc Thuỷ phân đại mạch có ảnh hưởng lớn đến q trình vận chuyển bảo quản hạt Hàm ẩm cao kích thích q trình hơ hấp tự bốc nóng hạt Hai trình nhân tố quan trọng làm hao tổn chất khô Hàm ẩm đại mạch tối đa cho phép đưa vào bảo quản 13% Tinh bột Là cấu tử chiếm vi trí số khối lượng ý nghĩa công nghệ sản xuất bia Hơn nửa khối lượng chất khô đại mạch tinh bột Đối với công nghệ sản xuất malt bia, tinh bột có hai chức năng: Chức thứ nguồn thức ăn trữ cho phôi chức thứ hai nguồn cung cấp chất hoà tan cho dịch đường trước lúc lên men Tinh bột phân bố chủ yếu nội nhũ phần phôi Nhiệt độ cao, hệ số trương nở độ nhớt tinh bột đạt giá trị lớn nhất, gọi điểm hồ hoá Với loại tinh bột khác nhau, điểm hồ hoá chúng khác nhau: Ngô đại mạch 800C, gạo 750C, khoai tây 650C Tính chất hồ hố tinh bột có ý nghĩa lớn cơng nghệ sản xuất bia: tinh bột hồ hoá đường hoá nhanh triệt để Tinh bột bao gồm hai polysaccharid hợp thành: Amyloza amylopectin Tỷ lệ khối lượng loại hydratcacbon thành phần chất hồ tan dịch đường có ảnh hưởng lớn đến tiến trình lên men chất lượng bia Sự thuỷ phân tinh bột enzim amylaza đóng vai trị to lớn cơng nghệ sản xuất malt bia, phản ứng có tính chất tảng để xây dựng nên sở lý thuyết trình ngâm, ươm mầm, sấy malt đường hoá nguyên liệu Xelluloza Xelluloza Của hạt đại mạch phân bố chủ yếu lớp vỏ trấu xelluloza đóng vai trị đặc biệt quan trọng suốt trình lọc dịch đường lớp vỏ trấu vật liệu tạo màng lọc phụ lý tưởng Các hợp chất pectin chất dạng keo: Sự tồn hợp chất pectin chất dạng keo dịch đường mang tính chất hai mặt Mặt tiêu cực làm cho dịch có độ nhớt cao, cản trở q trình lọc nhiên cịn tạo cho bia có vị đậm đà làm tăng khả tạo giữ bọt sản phẩm Saccharid thấp phân tử Saccharid thấp phân tử hạt đại mạch chủ yếu đường đơn đường kép Các hợp chất nitơ Hàm lượng hợp chất chứa nitơ đại mạch khoảng – 11% so với lượng chất khô hạt Tuy chiếm tỷ lệ thấp vai trò chúng cơng nghệ sản xuất bia lại quan trọng chừng mực đó, chúng định chất lượng sản phẩm cuối Phần lớn chất tồn dạng cao phân tử chúng gọi protit,còn phần nhỏ tồn dạng thấp phân tử, dễ hoà tan, có tính chất khác với nhóm cao phân tử Tuy có vật liệu kiến tạo hợp chất thấp phân tử không mang đặc thù protit chúng gộp vào nhóm, gọi “các hợp chất chứa nito phi protit” Protit: Là số quan trọng thứ hai (sau tinh bột) để đánh giá xem lơ hạt có đủ tiêu chuẩn để sản xuất bia hay không Nếu hàm lượng cao, bia dễ bị đục, khó bảo quan Ngược lại q thấp, q trình lên men khơng triệt để, bia bọt, vị đậm đà kéo theo nhiều số non yếu khác Hàm lượng protit tốt cho mục đích sản xuất bia – 10% Quá trình phân giải protid tác dụng enzyme trình quan trọng sản xuất malt bia, sản phẩm đặc biệt trình phân giải tạo thành melanoic, chất gây cho bia có mùi thơm, vị khả tạo bọt bia sau Nhưng đặc tính bia trước hết phụ thuộc vào phân giải protid có tối ưu khơng Sự oxi hóa protid gây nên biến đổi xấu chất lượng sản phẩm Hiện tượng nguyên nhân làm giảm tính ổn định bia Thường kim loại nặng (đặc biệt Fe Cu) chất xúc tác cho trình oxi hóa protid, dẫn tới chỗ bia bị đục nhanh Trong đại mạch có đủ protid đơn giản (protein) protid phức tạp (proteit) Các hợp chất khơng chứa nitơ Trong nhóm bao gồm hợp chất hữu vô không chứa nitơ chiết ly nước chúng hồ tan thành dung dịch Các đại diện tiêu biểu nhóm là: Polyphenol, chất đắng, fitin, axit hữu cơ, vitamin chất khoáng - Polyphenol chất đắng: Trong hạt đại mạch tập trung chủ yếu lớp vỏ Phần lớn hợp chất hoà tan tồn bia dẫn xuất catechin, tức chúng thuộc nhóm flavonoid Những hợp chất thuộc nhóm có tính chất có lợi cho công nghệ sản xuất bia dễ dàng kết hợp với protit cao phân tử để tạo thành phức chất để kết lắng, làm tăng độ bền keo sản phẩm Mặt khác hoà tan polyphenol vào dịch đường lại nhân tố ảnh hưởng đến hương vị cho bia - Chất chát chất đắng đại mạch thuộc nhóm lipoid, nguyên nhân gây vị đắng khó chịu cho bia Các nhóm enzym đại mạch Bản chất enzym protein Chúng tham gia xúc tác phản ứng hóa sinh hạt đại mạch Từ biến dần hạt đại mạch thành hạt malt Trong quy trình cơng nghệ enzym chịu tác dụng nhiều yếu tố khách quan, song thực tế cho thấy ảnh hưởng mạnh đến hoạt tính enzym nhiệt độ, pH, nồng độ dung dịch Trong hạt đại mạnh ln có hai nhóm enzym - Nhóm enzyme xúc tác cho q trình oxi hóa khử: Hạt đại mạch hoạt tính giảm thiểu, giai đoạn đầu việc tạo malt chúng tăng cường hoạt động nhanh, trình sấy malt chúng bị phá hủy - Nhóm enzyme thủy phân: tùy thuộc vào nguồn chất enzym xúc tác cho trình thuỷ phân ta tách thành hai nhóm nhỏ + Nhóm enzyme thủy phân hợp chất glucide + Nhóm enzym thủy phân protit: Proteinase, Peptitdase, Amydase - Nhóm enzyme esteraza tham gia làm vỡ mối liên kết este hợp chất hữu với hợp chất hữu vô Những yêu cầu chất lƣợng đại mạch dùng sản xuất bia Yêu cầu cảm quan - Tất hạt thóc phải thuộc loại đại mạch, đơng kích cỡ, khơng lẫn cát đá, rơm rác hạt thuộc loại thóc khác - Hạt thóc phải có vỏ mỏng, màu vàng nhạt óng ánh, khơng có vết vỏ - Đại mạch tốt phải có mùi thơm rạ rơm, cắn hạt thóc thấy có mùi tinh bột Sinh lý - Lực nảy mầm phải đạt 80 ÷ 85% - Trọng lượng tuyệt đối thường 35 ÷ 45 g/1000 hạt - Khả nảy mầm 90 ÷ 95 % Yêu cầu thành phần hóa học - Vỏ: khơng vượt q ÷ 9% trọng lượng hạt - Hàm lượng ẩm: w = 10 ÷ 15% - Hàm lượng protid ÷ 14% chất khơ hạt - Hàm lượng glucid chiếm 55 ÷ 62 % trọng lượng hạt (hoặc 63 ÷ 66 % trọng lượng chất khơ).[1,3,8] 1.1.2 Hoa Houblon (Humulus Lupulus) Hoa houblon nguyên liệu bản, đứng vị trí thứ hai (sau đại mạch), công nghệ sản xuất bia Hoa houblon làm cho bia có vị đắng dịu, hương thơm đặc trưng, làm tăng khả tạo giữ bọt, làm tăng độ bền keo ổn định thành phần sinh học sản phẩm Do tính đặc biệt vậy, qua thiên niên kỷ tồn phát triển ngành bia, hoa houblon vai trị độc tơn loại ngun liệu “không thể thay thế” ngành công nghiệp [3] Hoa houblon có hoa đực hoa riêng biệt cho cây, sản xuất bia sử dụng hoa chưa thụ phấn Hoa đực không sử dụng nhỏ, chứa lượng phấn hoa (lupulin), chất đắng Khi hoa chín nhị hoa xuất hạt vàng óng, dẻo, gọi lupulin Chính nguồn gốc sinh chất đắng tinh dầu thơm hoa Thành phần học hoa bao gồm: + Cuống hoa: – 6% tính theo chất khơ hoa + Trục : – 8% tính theo chất khơ hoa + Hạt lupulin: 19 – 20% tính theo chất khô hoa 10 PHẦN II: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Xác định hàm lƣợng etanol (phƣơng pháp dùng bình tỷ trọng) Nguyên tắc: Chưng cất lượng mẫu bia để tách etanol Xác định tỷ trọng dịch cất bình tỷ trọng Tra bảng tỷ trọng hỗn hợp etanol- nước để xác định hàm lượng etanol Hoá chất: Etanol nguyên chất, nước cất Thiết bị, dụng cụ: Bình tỷ trọng, bình cầu, bình nón Cân phân tích có độ xác đến 0,0001g Giấy lọc, nước đá để làm lạnh Bộ chưng cất Cách tiến hành: Chuẩn bị mẫu thử Tách CO2 khỏi mẫu: Lấy 200ml đến 400ml bia cho vào bình nón bình cầu đáy dung tích 1000ml sau lắc tay máy, nhiệt 300C ngừng tách khí (thời gian lắc khoảng từ 30 phút đến 40 phút) Lọc dịch bia qua giấy lọc Chuẩn bị bình tỷ trọng Rửa tráng nước cất, sau sấy nhiệt độ 700C đến 800C đến thu khối lượng không đổi Tiến hành chƣng cất Lấy 100ml bia thêm 50ml nước cất cho vào bình chưng cất Tiến hành chưng cất với tốc độ đều, thể tích bình hứng đạt khoảng 90ml khoảng thời gian 30 phút đến 60 phút Đặt bình hứng nước đá để làm lạnh Xác định tỷ trọng dịch cất Rót dịch cất vào bình tỷ trọng tráng từ 2- lần dịch cất điều chỉnh đến 200C Rót nhẹ theo bình để tránh tạo bọt khí Rót đến miệng bình, đậy nút bình tỷ trọng, dùng giấy lọc vải mềm lau khơ tồn phía ngồi bình, đặt bình vào 35 buồng cân cân (m3) Khi cân phải đảm bảo nhiệt độ dung dịch bình tỷ trọng 200C ± 0,50C Tính kết D20/200C= (m3- m1)/ (m2 – m1) Trong m1: Khối lượng bình tỷ trọng gam m2: Khối lượng nình tỷ trọng với nước 200C, tính gam m3: Khối lượng bình tỷ trọng dịch cất 200C, tính gam Trình bày hiệu suất thu hồi chƣng cất etanol Bước 1: Lấy 10ml etanol 98% vào bình định mức 100ml định mức nước cất đến vạch cho vào bình chưng cất thêm 50ml nước cất Tiến hành chưng cất với tốc độ đều, thể tích bình hứng nước đá để làm lạnh Bước 2: Chuẩn bị bình tỷ trọng sấy đến khối lượng không đổi cân khối lượng bình mb Bước 3: Rót dịch cất vào bình tỷ trọng tráng từ 2- lần dịch cất điều chỉnh đến 200C Rót nhẹ theo thành bình để tránh tạo bọt khí Rót đến miệng bình, đậy nút bình tỷ trọng dùng giấy lọc vải mềm lau khơ tồn phía ngồi bình Đặt bình vào buồng cân cân (mbình + dịch cất) Khi cân phải đảm bảo nhiệt độ dung dịch bình tỷ trọng 200C± 0,50C Bước 4: Tính dr/ nc suy độ rượu hiệu suất thu hồi %H 2.2 Phƣơng pháp xác định độ axit Độ axit (độ chua): Là Độ axit tồn phần bao gồm axit định lượng dung dịch kiềm chuẩn Những axit chủ yếu axit hữu axit axetic, malic, citric, tartric, lactic… Các axit cacbonic SO2 dạng tự hay kết hợp khơng tính độ chua thực phẩm Do bia có chứa CO2 nên phải loại bỏ trước chuẩn độ để xác định độ axit Trong sản xuất bia, độ axit biểu thị số ml dung dịch NaOH 1N cần thiết để trung hoà lượng axit tự chứa 100ml dịch bia Xác định độ axit phƣơng pháp chuẩn độ dùng thị Hoá chất Phenolphtalein 0,5% 36 Dung dịch natri hydroxit (NaOH) 0,1M Thiết bị, dụng cụ Cốc thuỷ tinh Buret Chuẩn bị mẫu thử Đun 250ml nước đến sôi tiếp tục đun sôi phút Dùng pipet chảy nhanh nhanh 25ml bia loại CO2 cho vào nước sôi để nguôi, sau bia chảy hết khỏi pipet, tiếp tục làm nóng 60s làm nguội nhanh đến nhiệt độ phòng Cách tiến hành: Lấy 50ml mẫu bia 0,5ml phenolphtalein chuẩn độ dung dịch NaOH dựa trắng Chuẩn độ đến hồng nhạt đọc số buret Thêm 0,2ml dung dịch NaOH sau màu hồng nhạt phải bền, màu hồng đậm chứng tỏ chuẩn độ Biểu thị kết Độ axit biểu thị số ml dung dịch NaOH dùng để trung hoà 100ml bia 2.3 Xác định đƣờng khử theo phƣơng pháp V.Y Rodzevich Nguyên tắc: Phương pháp dựa sở mơi trường kiềm đường khử( glucoza, fructoza, maltoza…) khử dễ dàng oxit đồng (II) thành oxit đồng (I) (Cu2+- Cu1+) dạng kết tủa màu đỏ qua lượng CuSO4 dư (khơng tham gia phản ứng) tính lượng đường khử Hoá chất: Feling I Feling II KI 30% H2SO4 25% Na2S2O3 0,1N Cách tiến hành Lấy vào bình tam giác 50ml xác 1ml dịch đường 2ml nước cất, thêm 1ml dung dịch feling I 1ml dung dịch feling II Đun sôi phút( kể từ lúc xuất bọt sôi đầu tiên) làm nguội Sau đun sơi dịch cịn màu xanh biếc đặc trưng 37 có lớp kết tủa oxit đông I màu đỏ Cho thêm vào hỗn hợp 1ml H2SO4 25% 1ml KI 30% lắc giữ 20 phút Chuẩn độ I2 tạo thành Na2S2O3 0,1N Song song làm mẫu kiểm chứng (thay dịch đường nước cất) trình làm giống mẫu thí nghiệm Tính kết quả: Hàm lượng đường khử tính theo cơng thức sau: X= (a - b) x f x 3,3 x V x 100/ (m x V1) Trong đó: X: % đường khử a: Số ml Na2S2O3 dùng định phân mẫu kiểm chứng b: Số ml Na2S2O3 0,1N định phân mẫu thí nghiệm f: Hệ số hiệu chỉnh nồng độ mẫu thí nghiệm 3,3: Hệ số chuyển thành đường V: Tổng thể tích dịch chiết, ml V1: Thể tích lấy thí nghiệm, ml m: Trọng lượng nguyên liệu( g ) 100: Hệ số chuyển thành % 2.4 Diaxetyl (CH3- CO- CO- CH3) Mục đích: Xác định chất dixeton bia máy đo bước sóng cực tím Ngun tắc: Tách chất dixeton từ bia cách chưng cất Cho phản ứng phần chưng cất với dung dịch O- fenilendiamin tạo dẫn xuất quinoxalin Axit hoá đo quang phổ chất thu từ phản ứng tính nồng độ chất diaxeton nhờ hệ số xác định qua chất chuẩn Dụng cụ: Dụng cụ chưng cất parnas hay markam, để chưng cất nước chứa 100ml mẫu 38 Ống đong 25ml 100ml Quang phổ kế đo bước sóng cực tím Các cuver 10nm Hoá chất: Axit HCl 4M O- fenilendiamin dung dịch có nồng độ 10g/l axit HCl 4M, chuẩn bị ngày bảo quản chỗ tối O- fenilendiamin độc gây dị ứng nên cần phải thao tác cẩn thận phải đeo găng tay cao su Dung dịch diaxetyl gốc 5g/l nước, bảo quản dung dịch lọ thuỷ tinh màu nâu để tủ lạnh Thời gian bảo quản tháng Dung dịch diaxetyl chuẩn 250mg/l Hút 5ml dung dịch gốc vào bình định nức 100ml định mức nước cất Bảo quản dung dịch lọ thuỷ tinh màu nâu, tủ lạnh tháng Tiến hành: Chuẩn bị mẫu: Ly tâm lọc mẫu chứa nấm men để dịch bia tinh khiết Lấy 100ml mẫu ống đong đưa mẫu vào bình cất chưng cất mẫu đến thu 25ml dịch cất cho thời gian đun nóng khơng q phút thời gian chưng cất từ 8- 10 phút Dùng pipet lấy 10ml dịch cất cho vào ống nghiệm khô Thêm 0,5ml dung dịch O- fenilendiamin lắc hỗn hợp phản ứng Để yên tối 20- 30 phút, sau thêm 2ml HCl 4M Đo quang phổ kế bước sống hấp thụ 335nm so sánh với nước cất (A335) Song song làm mẫu trắng cách thay dịch cất nước cất Tiến hành dẫn Đo quang phổ kế với bước sóng hấp thụ 335nm, so sánh với nước (Ab) Làm mẫu chuẩn: dùng pipet cho 9,9ml nước vào ống nghiệm khô, thêm 0,1ml dung dịch diaxetyl chuẩn lắc Tiến hành Đo quang phổ kế bước sóng hấp thụ 335nm, so sánh với nước (Ast) Kết quả: Tính hàm lượng chất diaxetyl( mg/l) theo công thức sau: (A335- Ab) x 0,625/ (Ast- Ab) Mẫu số ( Ast- Ab) phải xấp xỉ 0,230 39 Trình bày hiệu suất thu hồi diaxetyl Bước 1: Lấy 0,5ml diaxetyl gốc vào bình định mức 100ml sau định mức đến vạch Bước 2: Chưng cất mẫu đến thu 25ml dịch cất cho thời gian đun nóng khơng q phút thời gian chưng cất từ 8- 10 phút Dùng pipet lấy 10ml dịch cất cho vào ống nghiệm khô Thêm 0,5ml dung dịch O- fenilendiamin lắc hỗn hợp phản ứng Để yên tối 20- 30 phút, sau thêm 2ml HCl 4M Đo quang phổ kế bước sóng hấp thụ 335nm so sánh với nước cất (A335) Bước 3: lấy 0,1ml dung dịch diaxetyl chuẩn thêm 9,9ml nước cất vào ống nghiệm khô, thêm 0,5ml dung dịch O- fenilendiamin vào lắc hỗn hợp phản ứng Để yên tối 20- 30 phút, sau cho thêm 2ml HCl 4M Đo quang phổ kế bước sóng hấp thụ 335nm so sánh với nước cất (A335) Bước 4: kết Amẫu cất Amẫu chuẩn Amẫu trắng Hiệu suất thu hồi %H 2.5 Độ đắng: Các hợp chất đắng bia, chủ yếu iso- α axit Xác định độ đắng phương pháp so màu Bia đục phải làm máy ly tâm Nguyên tắc Các chất đắng bia chiết iso- octan Sau ly tâm độ hấp thụ lớp iso- octan đo bước sóng 275nm so với mẫu iso- octan tinh khiết Dụng cụ: Quang phổ kế UV, cuver silica 10nm Máy ly tâm vận hành với tốc độ 3000 vòng/ phút Máy lắc tròn biên độ giao động 2- 3cm Hạt hình cầu thuỷ tinh Pipet 5, 10, 20ml 40 Hoá chất: Iso- octan( 2,2,4- trimetylpentan) dùng cho máy quang phổ UV, độ hấp thụ 0,01 đo 275nm cuver 10ml hiệu chỉnh nước cất Axit HCl 6M Tiến hành: Loại bỏ CO2 mẫu bia không để bọt chỉnh nhiệt độ tới khoảng 200C trước phân tích Dùng pipet lấy xác 10ml mẫu vào ống ly tâm Thêm 0,5ml HCl, 20ml iso- octan 2- hạt thuỷ tinh Vặn nắp chặt, lắc ống 15 phút 200C ± 10C, dùng máy lắc tròn đặt 130 ± vòng/ phút Ly tâm phút 3000 vòng/ phút Đo độ hấp thụ iso- octan 275nm so với isooctan tinh khiết Kết Đơn vị độ đắng (BU)= 50 x A275 Trong đó: A275- Độ hấp thụ 275nm so với iso- octan tinh khiết 41 PHẦN III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Xác định độ chua bia thành phẩm Trong công nghệ sản xuất bia, độ chua tiêu liên quan đến chất lượng mức độ tạp nhiễm bia Nếu mẫu bia có độ chua cao khả bị nhiễm khuẩn Vì vậy, tiêu an tồn thực phẩm Để xác định độ chua áp dụng theo tiêu chuẩn việt nam 5564:2009, độ axit mẫu bia đo số ml NaOH 0,1N trung hoà hết 100ml bia đuổi hết CO2 khơng lớn 18ml Thực hành thí nghiệm ta đo số ml NaOH 0,1N (V1) trung hoà hết 25ml bia Như vậy, xử lý kết sau: độ chua= V1 x 4(ml) Số liệu xác định độ chua mẫu bia thể bảng sau: Bảng 3.1: Số liệu độ chua loại bia Mẫu bia Heniken Độ axit 15 Lon Chai Hơi Lon Hà Nội Hà Nội Hà Nội Halida 10 10,4 11 15,4 Chai Hơi Tươi Huda Vida 10 12,4 10,8 Nhìn vào số liệu bảng ta thấy loại bia có độ chua nằm giới hạn cho phép tiêu chuẩn Việt Nam 3.2 Xác định hàm lƣợng đƣờng sót bia thành phẩm Hàm lượng đường bia thành phần ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng bia Trong trình sản xuất bia người ta xác định hàm lượng đường bia để định thời điểm kết thúc lên men Để xác định hàm lượng đường sót loại bia chúng tơi áp dụng theo phương pháp V.Y Rodzevich Hàm lượng đường sót theo tiêu chuẩn việt nam 5565: 2009 quy định bia hộp không vướt 2- 3%, bia không vướt 4% Số liệu xác định hàm lượng đường sót bia thể bảng sau: 42 Bảng 3.2: Hàm lƣợng đƣờng sót loại bia Mẫu bia Hàm lượng đường sót Heniken Lon Chai Hơi Lon Hà Nội Hà Nội Hà Nội Halida 1,65 165 1,72 1,32 1,65 Tươi 1,62 Chai Hơi Huda Vida 1,98 2,06 Nhìn vào bảng số liệu cho ta thấy: Hàm lượng đường sót sản phẩm bia có chênh lệch lớn hàm lượng đường sót tùy thuộc yều cầu sản phẩm 3.3 Xác định hàm lƣợng Etanol bia thành phẩm Etanol sản phẩm trình lên men, hàm lượng etanol bia thành phần ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng bia Bia có hàm lượng etanol thấp có vị nhạt, ngược lại bia có hàm lượng etanol cao làm cho bia có vị sốc Trong cơng nghệ sản xuất bia xác định hàm lượng rượu để định thời điểm kết thúc lên men Để xác định hàm lượng etanol bia thành phẩm áp dụng theo tiêu chuẩn Việt Nam 5562 : 2009 Xác định phương pháp đo tỷ trọng Ở phương pháp etanol có mẫu thu hồi chưng cất, sau đo tỷ trọng hỗn hợp rượu nước sau chưng cất Từ giá trị tỷ trọng để xác định %V etanol nước Trước tiên, tiến hành kiểm tra hiệu suất chưng cất sau: - Lấy 10ml etanol 98% vào bình định mức 100ml định mức nước cất đến vạch cho vào bình chưng cất Sau thêm 50ml nước cất Tiến hành chưng cất, thể tích bình hứng đạt xấp xỉ 100ml khoảng thời gian 30 phút đến 60 phút Làm lạnh dịch cất ủ 200C, định mức đến 100ml - Bình tỷ trọng sấy đến khối lượng khơng đổi cân khối lượng bình ta có: mb= 24,3648g - Rót dịch cất vào bình tỷ trọng tráng từ 2- lần dịch cất điều chỉnh đến nhiệt độ 200C 43 - Rót nhẹ theo thành bình để tránh tạo bọt khí, đậy nút bình tỷ trọng cho dịch tràn qua ống mao quản Cân khối lượng hỗn hợp rượu/ nước ta có: mb+ dịch cất= 34,2318g Khi cân phải đảm bảo nhiệt độ dung dịch bình tỷ trọng 200C± 0,50C Mdịch cất= mb+dịch cất- mb= 9,867 Như vậy, dr/nc= 0,9867==> độ rượu= 9,84% Hiệu suất thu hồi: %H= 9,84/9,9 x 100%= 99,4% Kết cho ta thấy hiệu suất thu hồi q trình chưng cất thu gần 100% hàm lượng etanol mẫu Sau kiểm tra hiệu suất thu hồi trình chưng cất, tiến hành xác định hàm lượng etanol mẫu bia Kết thể sau: Bảng 3.3: Độ cồn mẫu bia Mẫu bia Độ cồn thu Heniken Lon Hà Nội Chai Hơi Hà Nội Hà Nội 5,54 4,58 4,22 5,5 4,6 4,2 5,24 Halida Tươi 4,65 5,32 Chai Hơi Huda Vida 4,72 5,69 Độ cồn theo nhà sản xuất 4,6 4,7 công bố Nhìn vào bảng 3.3 ta thấy độ cồn mẫu bia không chênh lệch nhiều so với độ cồn nhà sản xuất công bố Hàm lượng cồn nằm khoảng giới hạn cho phép tiêu chuẩn việt nam quy định 3.4 Xác định hàm lƣợng Diaxetyl bia thành phẩm Diaxetyl tạo hương thơm cho bia thành phần gây ảnh hưởng không tốt cho bia thành phẩm, bia có hàm lượng diaxetyl làm cho bia có vị gắt gây đau đầu người sử dụng Diaxetyl sản phẩm phụ q trình lên men, hình thành q trình lên men chuyển hố thành sản phẩm khác không gây ảnh hưởng xấu tới bia giai đoạn lên men phụ, loại bia có cơng nghệ lên 44 men đại thời gian lên men đảm bảo sản phẩm có hàm lượng diaxetyl đạt yều cầu Chính lẽ mà hàm lượng diaxetyl ngồi tiêu cơng nghệ cịn tiêu đánh giá mức độ an toàn thực phẩm sản phẩm Để xác định hàm lượng diaxetyl loại bia áp dụng theo tiêu chuẩn Việt Nam 6058 : 1995 phượng pháp chưng cất thời gian từ 8- 10 phút, sau cho thị thuốc thử O-fenilendiamin, thêm axit HCl 4M vào hỗn hợp Đo quang phổ kế bước sóng hấp thụ 335nm Trước tiên xác định hiệu suất thu hồi trình chưng cất cách: - Đưa vào lượng diaxetyl có nồng độ biết - Tiến hành chưng cất thu hồi diaxetyl đo bước sóng 335nm - So sánh mật độ mẫu chuẩn có nồng độ tương ứng - Mật độ quang mẫu diaxetyl 2,5mg/l qua chưng cất A kt= 0,223 - Mật độ quang mẫu chuẩn có nồng độ 2,5mg/l A c= 0,237 So sánh mật độ quang mẫu kiểm tra mẫu chuẩn có nơng độ ta thấy chúng có giá trị xấp xỉ nhau, điều chứng tỏ hàm lượng diaxetyl mẫu thu hồi gần hoàn toàn sau chưng cất Sau kiểm tra hiệu suất trình chưng cất tiến hành xác định hàm lượng diaxetyl mẫu bia Kết thể bảng sau: Bảng 3.4: Bảng hàm lƣợng diaxetyl mẫu bia Mẫu bia Heniken Lon Chai Hơi Hà Nội Hà Nội Hà Nội Halida Tươi 0,116 0,120 Chai Hơi Huda Vida 0,174 0,186 Hàm lượng Diaxetyl( 0,110 0,116 0,174 0,112 mg/l ) Hàm lượng Diaxetyl bia thành phẩm theo tiêu chuẩn Việt Nam quy định nhỏ thua 0,2mg/l 45 Nhìn qua bảng kết ta thấy, hàm lượng diaxetyl mẫu bia điều nằm giới hạn cho phép 3.5 Xác định độ đắng bia thành phẩm Xác định hợp chất đắng bia, chủ yếu iso- α axit Các chất đắng bia chiết bị axit hoá iso- octan Xác định độ đắng bia thành phẩm áp dụng phương pháp so màu Kết thể bảng sau Bảng 3.5: Bảng độ đắng mẫu bia Mẫu bia Độ đắng (BU) Heniken 22,5 Lon Chai Hà Nội Hà Nội 16,5 16,5 Hơi Hà Halida Tươi 12,45 13,85 nội 14,2 Chai Hơi Huda Vida 18,25 19.36 Độ đắng tiêu quan trọng bia, để điều chỉnh độ đắng người ta điều chỉnh lượng hoa cho vào Số liệu xác định độ đắng cho thấy sản phẩm bia có độ đắng chênh lệch lớn Độ đắng sản phẩm bia đặc trưng cho loại bia vùng nhu cầu người tiêu dùng 46 PHẦN IV: KẾT LUẬN Phân tích số yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng bia thành phẩm thu số kết sau: Bảng 3.6: Các chi tiêu đánh giá mẫu bia Lon Chai Hơi Hà Hà Hà Nội Nội Nội 15 10 10,4 11 5,54 4,58 4,22 5,24 0,110 Độ đường Độ đắng Mẫu bia Chai Hơi Huda Vida 10 12,4 10,8 4,65 5,32 4,72 5,69 0,116 0,174 0,112 0,116 0,120 0,174 0,186 < 0,2 1,32 1,65 165 1,72 1,65 1,62 1- 22,5 16,5 16,5 14,2 12,45 13,85 18,25 19.36 Heniken Halida Tươi TCVN Độ chua( ml NaOH 0,1N 100ml 15,4 < 18 bia ) Độ cồn 200C Hàm lượng Diaxetyl 1,98 2,06 Nhìn vào bảng số liệu rút số kết luận sau: - Các sản phẩm khơng có thống độ chua độ cồn - Hàm lượng đường khử bia bé chứng tỏ thời gian lên men lâu, chất lượng bia tốt - Sản phẩm có hàm lượng diaxetyl cao có hàm lượng cồn cao rút ngắn thời gian lên men lên men nhiệt độ cao - Các mẫu bia phân tích khơng có tượng nhiễm khuẩn hàm lượng axit nằm giới hạn cho phép nhiên để khẳng định chắn phải phân tích thêm chi tiêu vi sinh vật Ngoài tiêu chất lượng bia thành phẩm phụ thuộc vào yếu tố hàm lượng CO2, độ màu,… 47 Để đánh giá chất lượng loại bia đánh giá tiêu riêng lẻ mà kết hợp tất chi tiêu liên quan đến sản phẩm hài hoà thành phần có bia 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO Đặng Thị Thu, Nguyễn Thị Thanh Sâm, Tô Kim Anh- Trường đại học Bách Khoa Hà Nội- trung tâm công nghệ sinh học, mơn hố sinh, “Thí nghiệm hóa sinh cơng nghiệp”, Hà Nội 1997 Hồng Đình Hồ “Công nghệ sản xuất malt bia”, Nxb Khoa học Kỹ thuật Lê Ngọc Tú “Hóa sinh cơng nghiệp”, Nxb Khoa học Kỹ thuật, 1997 Lê Thanh Mai (chủ biên), Nguyễn Thị Hiền, Phạm Thu Thuỷ, Nguyễn Thanh Hằng, Lê Thị Lan Chi, “Các phương pháp phân tích ngành cơng nghệ lên men”, Nxb Khoa học Kỹ thuật Hà Nội 5.Nguyễn Thị Hiền, Lê Thanh Mai, Lê Thị Lan Chi, Nguyễn Tiến Thành, Lê Viết Thắng, “Khoa học - công nghệ malt bia”, Nxb Khoa học Kỹ thuật Hà Nội 6.Tổ kiểm nghiệm- Bộ Công nghiệp, Trường đại học Công Nghiệp Tp HCM- khoa cơng nghệ thực phẩm sinh học, “Giáo trình thực hành kiểm nghiệm thực phẩm”, 2006 7.Tiêu chuẩn Việt Nam- 2009, Bia - quy định kỹ thuật 8.Các trang wed: http://d.violet.vn/uploads/resources/436/63767/BaoCaoTTTNBia.doc http://giaoan.violet.vn/present/showprint/entry_id/278892 http://vi.wikipedia.org/wiki/Bia_(%C4%91%E1%BB%93_u%E1%BB%91ng) http://www.google.com.vn/search?hl=vi&rlz=1T4GGLL_viVN372VN372&q=p huong+phap+tinh+ham+luong+duong+sot+trong+bia+thanh+pham&meta= &aq=f&aqi=&aql=&oq=&gs_rfai Journal of clinical microbioligy, sept 1975, p.162-164 copy right 1975 American socity for microbilogy Analysis ß acetoin and Diaxetyl in bacterial culture Supernatants by gGas- lyquid ChromatograPhy 10 Biotechno logy techniques volume No 1(Janiary.1994) A simple and accurate Gc/ Ms Method for the quantitative analyis of Diacetyl in beer and wine 49 ... phẩm cuối Có thể nói nước nguyên liệu để sản xuất bia hàm lượng nước chiếm đến 90 – 92% trọng lượng bia Thành phần hàm lượng chúng ảnh hưởng lớn đến quy trình cơng nghệ chất lượng bia thành phẩm. .. thành phẩm cịn giúp đánh giá chất lượng loại bia, đánh giá mức độ an toàn sản phẩm Chính chúng tơi chọn đề tài: ? ?Một số yếu tố ảnh hưởng đến tới chất lượng bia thành phẩm? ?? NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU Trong... lên men, hàm lượng etanol bia thành phần ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng bia Bia có hàm lượng etanol thấp có vị nhạt, ngược lại bia có hàm lượng etanol cao làm cho bia có vị sốc Trong công