- Cách 2: Khi thùng 3a đầy, mở van ống chảy chuyền từ thùng 3a sang thùng 4(1) không qua thùng 3b Khi thùng 4(1) đầy thì mở van ống chảy chuyền sang thùng
5. SƠ ĐỒ NGUYÊN TẮC CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA
1.3.2. Hợp chất carbohydrate (glucid)
Là nhóm lớn nhất về lượng và ý nghĩa nhất trong hạt đại mạch, được phân thành các phân nhóm: đường đơn giản, tinh bột, cellulose, hemicellulose và các chất keo.
* Đường đơn giản
- Monosaccharide: gồm glucose và fructose, chiếm khoảng 0,3 – 0,4%.
- Disaccharide: chủ yếu là saccharose, chiếm khoảng 1,8% chất khô của hạt đại mạch.
Các đường này là sản phẩm trao đổi chất được sử dụng khi hạt nẩy mầm. Do sau thu hoạch, hạt đại mạch ở trạng thái nghỉ, nên chỉ có một lượng nhỏ các sản phẩm trao đổi chất, trong đó chủ yếu là đường saccharose và một ít đường glucose và fructose.
* Tinh bột
Tinh bột (C6H10O5)n là cấu tử chiếm số một về khối lượng cũng như ý nghĩa đối với công nghệ sản xuất bia, hình thành 50 – 63% khối lượng hạt đại mạch. Đối với công nghệ sản xuất malt và bia, tinh bột có hai chức năng: là nguồn thức ăn dự trữ cho phôi, là nguồn cung cấp chất hòa tan cho dịch đường trước lúc lên men.
Tinh bột khu trú chủ yếu ở nội nhũ, một phần nhỏ ở phôi; tồn tại dưới dạng các khối lập thể, kích thước khá bé và có kết cấu chặt chẽ, gọi là các hạt tinh bột. Hạt tinh bột đại mạch gồm loại cỡ lớn (20 – 30 μm) và cỡ bé (2 - 6 μm), hầu như không có cỡ trung gian.
Tinh bột không tan trong nước lạnh nhưng khi tiếp xúc với nước thì hút nước và trương nở. Ở nhiệt độ cao tinh bột có thể hút nước và trương nở thể tích lên rất nhiều lần (60 – 100 lần) và độ nhớt có thể tăng nhanh. Nhiệt độ tại đó tinh bột đạt hệ số trương nở tối đa và độ nhớt lớn nhất gọi là nhiệt độ hồ hóa. Các tinh bột khác nhau có nhiệt độ hồ hóa khác nhau: gạo 750
C, khoai tây 650C,…Với đại mạch và ngô, nhiệt độ hồ hóa là 800
C.
Tính chất hồ hóa của tinh bột có ý nghĩa rất lớn trong công nghệ sản xuất bia: tinh bột đã được hồ hóa sẽ được đường hóa nhanh hơn và triệt để hơn.
Thành phần hạt tinh bột gồm hai chất sau:
Amylose: chiếm 20 đến 25%, tan trong nước nóng, không bị hồ hóa.
Amylopectin: chiếm tới 75 - 80%, không tan trong nước, hồ hóa ở nhiệt độ cao.
* Cellulose: khoảng 5 – 6% hạt đại mạch, tập trung ở vỏ trấu và đóng vai trò chất cấu trúc. Phân tử cellulose gồm các chuỗi glucose 1,4 mạch dài không phân nhánh, trong đó vị trí β thay thế vị trí α tạo ra tính không hòa tan trong nước và không bị phân hủy bởi enzyme trong malt đại mạch. Do vậy cellulose không ảnh hưởng đến chất lượng bia.
Cellulose đóng vai trò là vật liệu lọc phụ rất quan trọng trong công đoạn lọc bã malt vì lớp vỏ trấu là vật liệu tạo màng lọc phụ lý tưởng.
* Hemicellulose: thành phần chính tạo nên độ bền vững của màng tế bào nội nhũ; là phức hệ tạo bởi β-glucan (80 – 90 %) và pentosan (10 – 20 %).
β-glucan là polymer tạo thành từ các β-glucose theo kiểu mạch thẳng không nhánh, liên kết nhau bằng β-1,4 glucoside (chủ yếu) và β-1,3 glucoside. Trong màng tế bào chúng liên kết chặt chẽ với protein; khi phân tán vào trong nước chúng kết hợp nhau nhờ liên kết hydro tạo thành búi . β-glucan có khả năng tạo gel gây trở ngại cho các công đoạn lọc. 60 – 70% hiện tượng khó lọc trong sản xuất bia là do β-glucan.
Pentosan được tạo ra từ các đường cylose và arabinose (là các pentose). Mạch pentosan chủ yếu tạo bởi xylose liên kết nhau bởi liên kết 1,4 – D-xylose; arabinose thay thế cylose tại một số vị trí. Pentosan bị phá hủy một phần trong quá trình sản xuất malt và bia, tác động của nó đến quá trình sản xuất và chất lượng bia không quan trọng.
Dưới tác dụng xúc tác của nhóm enzyme cytase, hemicellulose bị thủy phân thành hexose và pentose. Tất cả các đường đơn này hòa tan bền vững vào dịch đường và tạo thành chất chiết, là nguồn cung cấp dinh dưỡng quan trọng cho nấm men.
Quá trình phá vỡ thành tế bào bởi nhóm enzyme cytase đóng vai trò quan trọng ở giai đoạn ươm mầm vì tạo điều kiện để các enzyme khác xâm nhập và thủy phân sâu sắc thành phần các tế bào nội nhũ.