a. b Hình 2.4 Hoa houblon (a hoa houblon, b houblon dạng viín)
3.2.7. Quâ trình lín men
Mục đích của quâ trình lă để tạo điều kiện thuận lợi cho quâ trình nấm
men hoạt động để chuyển hóa cơ chất thănh rượu, CO2 vă câc sản phẩm phụ
như rượu bậc cao, acid hữu cơ, diaxetyl…
3.2.7.2. Câc yếu tố ảnh hưởng đến quâ trình lín men
Chất lượng của chủng nấm men sản xuất: Để thu nhận câc loại bia có chất lượng cao thì chất lượng của chuẩn nấm men lă một trong những yếu tố quan trọng mă ta phải quan tđm đến. Nấm men chất lượng kĩm nếu cung cấp cho quâ trình lín men thì chất lượng bia cũng sẽ giảm dù cho dịch trước khi lín men có chất lượng tốt. Do vậy nấm men trước khi sử dụng phải được kiểm tra một câch cận thận vă nghiím ngặt.
Lượng nấm men gieo cấy ban đầu: Mật độ nấm men ảnh hưởng đến mức độ lín men vă thời gian lín men. Nếu lượng nấm men không đủ dẫn đến mức độ lín men thấp, tốc độ lín men sẽ kĩo dăi, ngược lại nếu mật độ gieo cấy ban đầu quâ cao cũng ảnh hưởng đến chất lượng bia thănh phẩm.
Nồng độ chất hòa tan của dịch lín men: Đđy cũng lă một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng của bia, nấm men vă thời gian lín men. Nếu nồng độ quâ cao sẽ ảnh hưởng đến khả năng hoạt động của nấm men, bởi vì khi nồng độ cao nó sẽ tạo nín âp suất thẩm thấu cao lăm cho nguyín sinh chất của tế băo nấm men teo lại, điều năy lăm hạn chế khả năng trao đổi chất của nấm men, đến một lúc năo đó lăm cho tế băo nấm men không hoạt động được, nếu nồng độ chất hòa tan thấp lăm cho chất lượng của bia kĩm đi vì một số thănh phần trong bia chưa đầy đủ.
Nhiệt độ lín men: Nhiệt độ lín men ảnh hưởng trực tiếp đến nấm men, vì thế nó ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của bia. Nếu khống chế nhiệt độ lín men cao hay thất đều ảnh hưởng cụ thể đến chất lượng bia thănh phẩm.
Lín men ở nhiệt độ cao sẽ thu nhận được câc kết quả: - Thời gian lín men nhanh.
- Mật độ nấm men tối đa đạt được cao hơn so với ở nhiệt độ thấp.
- Lín men triệt để hơn nhưng hăm lượng câc sản phẩm phụ (đặc biệt lă diacetyl) tạo ra nhiều hơn.
- Lượng sinh khối tạo ra nhiều hơn nhưng lượng tế băo chết tăng.
- Tỷ lệ hăm lượng giữa câc cấu tử trong bia không cđn đối, chất lượng bia giảm.
Lín men ở nhiệt độ thấp nhằm câc mục đích chủ yếu như sau:
Âp suất lín men: trong tiến trình lín men ta duy trì âp suất ở mức 0.5-1at
để giữ hăm lượng CO2 trong bia, đối với nhiều nhă mây việt duy trì âp suất
giúp cho việc thu hồi CO2 dễ dăng hơn, không để âp suất cao vì âp suất cao vì âp suất cao (3-4 at) lăm phâ vỡ tế băo nấm men vă đình chỉ quâ trình lín men.
Cường độ khuấy trộn: cường độ khuấy trộn trong quâ trình lă hoăn toăn tự nhiín, không phải dùng cânh khuấy mă ta dựa văo sự chính lệch nhiệt độ phía trín vă phía dưới tank lín men mă chất lỏng tự chuyển động, khi chất lỏng chuyển động lăm cho nấm men chuyển động theo vă phđn bố đều trong khối dịch, nấm men sẽ tiíu thụ cơ chất nhanh vă triệt để hơn. Kết quả thời gian lín men được rút ngắn.
Ngoăi câc yếu tố còn có nhiều yếu tố khâc ảnh hưởng đến quâ trình lín men như nồng độ sản phẫm tạo thănh, hăm lượng oxi vă thể oxi hóa khử…
3.2.7.3. Câc biến đổi xảy ra trong quâ trình lín men:
+ Độ mău: Cường độ mău trong quâ trình lín men giảm một câch đâng kể, nguyín nhđn lă do câc hợp chất polyphenol dễ bị oxi hóa bị khử vă sau đó kết lắng.
+ Sự tạo bọt: Sự tạo bọt lă một trong những tính chất quan trọng của bia. Bọt được tạo thănh ở giai đoạn lín men chính vă một số công đoạn tiếp
theo. Do quâ trình lín men trong tank lín men dạng kín nín không thể quan
sât được, cho nín ở đđy chỉ đề cập đến sự tạo bọt ở cấp độ nhđn giống phòng thí nghiệm.
Hình 3.4. Hệ thống tank lín men
Câc quâ trình lín men bia:
a. lín men chính:
* Mục đích:
Lín men chính lă quâ trình chuyển chất đường vă câc dextrin có phđn tử
lượng thấp thănh ethanol, CO2 vă một số sản phẩm phụ khâc như: acid hữu
cơ, ester, glyceryl, aldehyd… nhằm tạo mùi vị cho bia. * Câc biến đổi trong quâ trình lín men chính:
Quâ trình lín men chính để chuyển hóa dịch đường thănh bia non thông
qua những quy trình cơ bản sau:
- Quâ trình sinh lý: thể hiện rõ ở câc giai đoạn đầu, giai đoạn tăng sinh khối của nấm men. Thực chất đđy lă quâ trình lín men hiếu khí, nấm men thực hiện quâ trình trao đổi chất vă năng lượng để sinh sống vă phât triển.
- Quâ trình sinh hóa: tăng mạnh dần văo cuối giai đoạn thứ hai. Văo cuối giai đoạn lín men hiếu khí chuyển sang dần kỵ khí. Đđy lă quâ trình chuyển hóa câc chất đường thănh ethanol vă CO2 theo câc phương trình sau:
Phương trình sinh hóa: C6H12O6 2C2H5OH +2CO2 +Q2
Nấm men sử dụng câc hydrat cacbon theo quy luật từ những đường đơn giản nhất (đường đơn glucose, fructose), khi đê cạn nguồn đường đơn nấm men sẽ tấn công đến câc loại đường kĩp (saccharose), còn câc destrin bậc thấp nấm men chỉ sử dụng một phần, phần còn lại sẽ được sử dụng trong quâ trình lín men phụ.
- Quâ trình lý hóa: trong quâ trình lín men chính, quâ trình lý hóa cũng xảy ra mạng mẽ: pH từ 5,5-5,6 ở dịch đường ban đầu giảm dần về pH ở 4,2- 4,6 trong bia non do sự tạo thănh CO2 vă câc hợp chất hữu cơ, pH thấp không ảnh hưởng đến độ chua của bia. Đặc biệt câc acid hữu cơ dễ bay hơi phản ứng với rượu theo phản ứng ester hóa tạo mùi thơm cho bia.
*Quâ trình lín men chính được chia lăm 4 giai đoạn:
- Giai đoạn đầu:Khi dịch đường vă men đê được bơm văo tank lín men ơ
nhiệt độ 9oC thì sau 24 giờ nấm men bắt đầu phât triển. Trong giai đoạn năy oxy rất cần cho sự phât triển của tế băo nấm men do vậy lượng oxy cần thiết hòa tan văo dịch đường được đảm bảo bằng câch cho tiếp xúc trực tiếp với dịch đường trong thời gian lăm lạnh (không khí được vô trùng bằng tia cực tím trước khi bơm văo dịch đường) hoặc cũng có thể sục khí vô trùng sau khi đê gieo men giống văo. Lượng oxy hòa tan văo dịch đường khống chế lưu lượng 60-80 lít/giờ.
Đặc điểm chính của giai đoạn năy lă tạo bọt trắng mịn ở xung quanh bề
mặt dịch lín men, lúc năy lượng CO2 tạo ra nhiều, lại ở nhiệt độ thấp nín
chúng hòa tan hết văo dịch lín men. Giai đoạn năy kĩo dăi từ 24-36 giờ.