6. Tình hình sản xuất bia của các nhà máy bia tại Việt Nam
4.2.Kiểm tra dịch mout trước khi lên men
4.2.1. Độ Balling
Nguyên tắc
Dùng Balling kế đo độ Balling của mẫu ở 20oC.
Dụng cụ
Balling kế (7 – 10 % v/v).
20C. Thả nhẹ Balling kế vào, đợi Balling kế đứng yên rồi đọc kết quả.
Kết quả
Độ Balling = Số đọc được trên Balling kế
4.2.2. Độ Plato
Nguyên tắc
Đo hàm lượng đường sót lại trong bia sau lên men hoặc sau lọc trong.
Dụng cụ và hóa chất
Ca nhựa.
Ống đong.
Saccharrometer 0 – 7; 7 – 14.
Nhiệt kế thủy ngân.
Tiến hành
Lấy mẫu cần đo vào ca nhựa rồi loại bỏ hoàn toàn CO2. Rót vào ống đong rồi tiến hành đo ở 20oC. Đọc kết quả.
Kết quả
Độ Plato = Số đọc được trên Saccharometer
Bảng 4.4. Theo dõi độ Plato tank lên men bia tươi
Ngày 11/05 (nấu) Tank 2 Ngày 14/05 (nấu) Tank 4
12/05 10,3 15/05 10,3 13/05 8,4 16/05 8,8 14/05 6,7 17/05 6,3 15/05 4,3 18/05 4,2 16/05 3,2 19/05 2,9 17/05 2,6 20/05 2,6 18/05 2,5 21/05 2,5 4.2.3. Độ pH Dụng cụ và hóa chất Máy đo pH. Cốc thủy tinh. Tiến hành
Kết quả
Giá trị pH = Số hiển thị trên máy.
4.2.4. Độ chua
Trong sản xuất bia, độ chua được biểu thị bằng số ml dung dịch NaOH 0,1N cần thiết để trung hòa lượng acid tự do chứa trong 10 ml dịch bia.
Nguyên tắc
Lượng acid tổng số có trong bia là tổng lượng acid có thể định lượng có thể định lượng bằng dung dịch kiềm chuẩn để đưa pH của dịch bia đến 8,2 trong đó không tính đến acid cacbonic.
Dụng cụ và hóa chất Máy đo pH. Erlen 100 ml Pipet 2 ml, 10 ml. Dung dịch NaOH 0,1N. Chỉ thị PP 1%. Tiến hành
Phương pháp chuẩn độ: Đun sôi nhẹ 10 ml mẫu để loại bỏ CO2, làm nguội. Thêm vài giọt PP 1%, dùng NaOH 0,1N chuẩn thật chậm cho đến khi xuất hiện màu hồng nhạt. Ghi kết quả V (ml).
Phương pháp đo pH (đối với bia đen): Lấy chính xác 50 ml mẫu đã tách CO2 vào erlen, đưa nhẹ đầu điện cực đo vào và cho dung dịch NaOH 0,1N vào từ từ cho đến khi pH đạt 8,2. Ghi kết quả V (ml).
Kết quả
Độ chua (độ acid) = V (ml)
4.2.5. Độ mặn
Nguyên tắc
Định phân bằng dung dịch AgNO3 lượng Cl- có trong mẫu với thuốc thử K2CrO4 đến khi xuất hiện kết tủa màu đỏ gạch. Các phản ứng xảy ra như sau:
Erlen 100 ml. Pipet 1 ml, 10 ml. Bình định mức 100 ml. KCrO 10% AgNO3 N/10. Tiến hành
Đun sôi nhẹ 10 ml mẫu, làm nguội. Cho tiếp 5 giọt K2CrO4 10%
Dùng dung dịch AgNO3 0,1N định phân cho đến khi dung dịch có màu đỏ gạch bền của Ag2CrO4.
Kết quả
Độ mặn (hàm lượng NaCl) = 58,5 x VAgNO3 (ml)
4.2.6. Cường độ màu
(Xác định bằng phương pháp quang phổ)
Nguyên tắc
Đo độ hấp thụ của dịch đường ở bước sóng 430 nm. Màu của dịch đường được tính theo đơn vị EBC bằng độ hấp thụ nhân với hệ số pha loãng.
Dụng cụ và hóa chất
Máy so màu Labomed UV – 2500.
Cuvet 10 mm.
Tiến hành
Rót mẫu vào cuvet, lau sạch bên ngoài. Điều chỉnh máy về bước sóng 430 nm, hiệu chỉnh máy bằng nước cất. Cho mẫu vào tiến hành đo và đọc kết quả (A430).
Kết quả
Độ màu (EBC) = 25 x A430 x f Trong đó: f - hệ số pha loãng
4.2.7. Tinh bột sót
Nguyên tắc
Dùng cồn cao độ để kết tủa tinh bột, sau đó hòa tan trở lại tinh bột bằng nước, dùng I2 để định tính tinh bột.
Cồn 98 .
Tiến hành
Cho vào ống nghiệm: 5 ml mẫu + 25 ml cồn 98o, lắc mạnh, để yên khoảng 1 – 2 giờ. Gạn bỏ lớp cồn, thêm vào ống nghiệm 10 ml nước cất, lắc nhẹ để hòa tan tế bào. Thêm vào 1 – 2 giọt dung dịch I2 0,1N. quan sát mặt tiếp xúc giữa I2 và mẫu rồi lắc nhẹ để hòa tan.
Kết quả
Nếu dung dịch vẫn còn màu xanh: mẫu vẫn còn tinh bột.
Nếu dung dịch có màu vàng: mẫu đã hết tinh bột.
4.2.8. Độ trong
Lấy một ít mẫu cho vào bercher, quan sát xem độ trong của mẫu và đánh giá kết quả.
Bảng 4.5. Các chỉ tiêu của nước mout
Chỉ tiêu Mức pH 5,5 ± 0,1 Độ chua (ml NaOH 0,1N/ 10 ml nước mout) 0,9 ± 0,1 Độ mặn (mg NaCl/l) <500 Độ màu (oEBC) 9 ± 1
Tinh bột sót Không được có
Độ Balling 10,4 ± 0,4
4.3. Kiểm tra bia bán thành phẩm 4.3.1. Độ Balling 4.3.2. Độ Plato 4.3.3. Độ chua 4.3.4. Độ mặn 4.3.5. Cường độ màu 4.3.6. Độ đục Mục đích
tủa này có thể được loại ra trong quá trình lắng và lọc bia thành phẩm.
Tiến hành
Sử dụng máy đo độ đục HACH 2100N Turbidimeter.
4.3.7. Độ cồn
Nguyên tắc
Độ cồn được xác định thông qua phương pháp chưng cất.
Dụng cụ và hóa chất Bộ chưng cất. Bình tam giác 1 lít. Bình định mức 250 ml. Ống đong 100 ml. Bếp điện. Cồn kế Alcohometer. Nước cất. Tiến hành
Loại bớt CO2 trong mẫu cần đo, định mức 250 ml rồi cho toàn bộ mẫu vào bình tam giác kể cả dịch tráng. Lắp hệ thống chưng cất, bật bếp điện, mở van nước làm mát. Hứng bình định mức có sẵn một ít nước cất vào đầu ra của hệ thống chưng cất, đặt bình định mức trong chậu nước đá lạnh. Chưng cất đến vạch định mức 250 ml thì ngừng lại. Tiến hành đo với Alcohometer ở 20oC.
Kết quả
Độ cồn ( %v/v) = Số đọc trên Alcohometer.
4.4. Kiểm tra bia thành phẩm4.4.1. Đánh giá cảm quan 4.4.1. Đánh giá cảm quan
4.4.1.1. Độ trong và màu sắc
Màu sắc của bia phụ thuộc vào màu và chất lượng của malt, thành phần nước và thao tác kỹ thuật trong công đoạn đường hóa.
cường độ màu theo hệ thống của EBC.
Độ trong của bia bắt đầu được hình thành trong thời gian lên men phụ và tàng trữ bia, sau đó bằng con đường lọc qua nhiều vật liệu lọc khác nhau để đạt độ trong cần thiết. Một số nguyên nhân gây đục bia:
- Do kết tủa nguội. - Kết tủa protein. - Kết tủa destrin.
- Kết tủa kim loại. - Do vi sinh vật.
4.4.1.2. Trạng thái và độ bền của bọt
Giữ nghiêng cốc từ từ rót bia vào. Sau đó đặt cốc thẳng đứng trên bàn và tiếp tục rót cho đến khi lớp bọt vừa bằng miệng cốc.
Quan sát sự thoát bọt trong lòng dịch bia, sự bám bọt trên thành cốc, thời gian tồn tại của lớp bọt trên mặt dịch bia, kích thước của bọt.
Bia có khả năng tạo bọt tốt và giữ bọt lâu nếu được rót vào cốc ở nhiệt độ 6 – 8oC, thì trên bề mặt có một lớp bọt dày và dưới đáy cốc thường xuyên có những bóng nhỏ li ti được tách ra và chạy lên bề mặt. Ngược lại thì khả năng tạo bọt và giữ bọt kém.
4.4.1.3. Mùi vị
Theo đánh giá của nhân viên thử cảm quan. Uống một cách từ từ và ghi nhận lại mùi vị của bia. Đặc trưng của bia vàng là mùi thơm nhẹ và vị đắng dịu dễ chịu của hoa houblon. Đặc trưng của bia đen là mùi thơm của caramel và vị hơi ngọt của malt. 4.4.2. Độ Balling 4.4.3. Độ Plato 4.4.4. Độ chua 4.4.5. Độ mặn 4.4.6. Cường độ màu 4.4.7. Độ đục 4.4.8. Độ cồn 4.4.9. Độ pH
Dùng NaOH tác dụng với HCO với chỉ thị PP 1% để tạo ra muối cacbonat natri. Định lượng cacbonat natri tạo thành suy ra lượng CO2. Phản ứng xảy ra như sau:
2NaOH + H2CO3 → Na2CO3 + 2H2O NaOH dư + HCl → NaCl + H2O
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + H2O Dụng cụ và hóa chất Dung dịch Na2CO3 0,2N. Dung dịch HCl 0,1N. Chỉ thị PP 1%. Nước cất. Bình nén áp 1 lít. Pipet 10 ml, 25 ml. Erlen 250 ml. Tiến hành
Lấy thật chậm mẫu vào bình dằn áp, tránh mất CO2. Trước khi tiến hành đo mẫu thực cần để lạnh khoảng 5 phút cho bia ổn định. Lấy mẫu và hút 10 ml bia vào erlen đã có sẵn 20 ml Na2CO3 0,2N. Chú ý cắm đầu pipet ngập vào trong lòng dịch rồi tráng lại bằng nước cất. Thêm vài giọt PP 1%. Chuẩn độ bằng dung dịch HCl 0,1N cho đến khi dung dịch chuyển lại sang màu bia, đọc kết quả V1 (ml).
Mẫu trắng: Đun sôi 1 ít mẫu để loại bỏ hoàn toàn CO2 rồi làm nguội về nhiệt độ thường, tiến hành tương tự mẫu thực, đọc kết quả V2 (ml).
Kết quả
Hàm lượng CO2 (g/l) = (V2 – V1) x 0,44
4.4.11. Độ đắng
Xác định các hợp chất đắng của bia, chủ yếu là izo-α-acid. Phương pháp có thể dùng cho mọi loại bia đã lọc. Bia đục phải được làm trong bằng máy ly tâm.
izo-otan tinh khiết.
Dụng cụ và hóa chất
Quang phổ kế UV, cuvet silica 10 mm.
Máy ly tâm vận hành với tốc độ 3000 vòng/phút.
Máy lắc tròn, biên độ dao động 2 – 3 cm.
Hạt hình cầu thủy tinh.
Pipet 0,5 ml, 10 ml và 20 ml.
Izo-octan (2,2,4-trimetyl pentan)
Tiến hành
Loại bỏ CO2 trong mẫu bia nhưng không để mất bọt và chỉnh nhiệt độ đến 20oC trước khi phân tích.
Dùng pipet lấy chính xác 10 ml mẫu cho vào ống ly tâm, thêm vào: 0,5 ml HCl + 20 ml izo-octan + 2 – 3 hạt thủy tinh.
Vặn nắp chặt, lắc ống trong 15 phút ở 20oC, dùng máy lắc tròn đặt ở 130 vòng/phút. Ly tâm trong 3 phút ở 3000 vòng/phút.
Đo độ hấp thụ của lớp izo-octan ở 275 nm so với izo-octan tinh khiết.
Kết quả
Độ đắng (BU) = 50 x A275
Trong đó: A275 độ hấp thụ ở 275 nm so với izo-octan tinh khiết.
4.4.12. Độ nhớt
Mục đích
Xác định độ nhớt của địch đường bằng cách sử dụng nhớt kế ống mao dẫn thủy tinh. Phương pháp này dùng cho mọi loại dịch đường. Cần phân tích trong vòng 50 phút kể từ khi bắt đầu lọc dịch đường.
Nguyên tắc
Xác định độ nhớt ở 20oC bằng nhớt kế đã được hiệu chuẩn.
Dụng cụ và hóa chất
Nhớt kế.
Bình ổn nhiệt, 20,0 ± 0,05oC.
Đồng hồ bấm giây 0,2s.
(Kiểm tra độ chuẩn của dụng cụ bằng cách đo độ nhớt ở 20 C của nước = 1,002 mPa.s, của dung dịch đường sucrose 20% (m/m) = 1,945 mPa.s.
Chuẩn bị mẫu: Lọc trong dịch đường, đảm bảo không còn hạt cặn nhỏ nào. Tiến hành đo: Đổ đầy địch đường vào nhớt kế và đo độ nhớt. Lặp lại thí nghiệm nhiều lần lấy kết quả trung bình.
Kết quả
Tính độ nhớt của dịch theo mPa.s theo công thức được đưa ra tùy thiết bị sử dụng.
4.4.13. Polyphenol tổng số
Mục đích
Xác định hàm lượng Polyphenol tổng số có trong bia bằng phương pháp quang phổ. Phương pháp này có thể áp dụng cho mọi loại bia.
Nguyên tắc
Xử lý mẫu với dung dịch cacboxymetyl xenluloza và EDTA. Phản ứng của các Polyphenol với các ion sắt trong dung dịch kiềm. Đo độ hấp thụ ở 600 nm của dung dịch màu đỏ so với mẫu trắng.
Dụng cụ và hóa chất Máy quang phổ. Cuvet 10 mm. Máy ly tâm. Pipet 0,5, 10, 25 ml. Hỗn hợp CMC/EDTA. Dung dịch Fe3+ 5,6 g/l. Bình định mức có nút mài 25, 50, 100, 1000 ml.
Dung dịch chứa amoniac, pha loãng 100 ml amoniac đậm đặc với nước cất thành 300 ml.
Tiến hành
Loại bỏ CO2 trong bia, ly tâm làm trong bia (hoặc dịch đường), không dùng cách lọc. Điều chỉnh nhiệt độ đến 20oC.
Mẫu thực:
Lấy 10 ml mẫu và 8 ml hỗn hợp CMC/EDTA vào bình định mức 25 ml, đậy nắp, lắc kỹ.
phút đem đo ở bước sóng 600 nm.
Mẫu trắng:
Hòa 10 ml mẫu và 8 ml CMC/EDTA trong bình định mức 25 ml. Thêm 0,5 ml dung dịch amoniac, lắc đều. Định mức bằng nước cất. Để yên trong 10 phút và đo độ hấp thụ.
Kết quả
Hàm lượng polyphenol tính theo công thức: P = A600 x 820 x f Trong đó:
+ P: hàm lượng Polyphenol (mg/l). + A600: độ hấp thụ ở 600 nm.
+ f: hệ số pha loãng. (= 2 nếu pha loãng tới 50 ml).
4.4.14. Flavanoit
Xác định hàm lượng các chất Flavanoit trong bia bằng phương pháp quang phổ, bia được phân tích phải có hàm lượng Flavanoit trong khoảng 3,0 – 200 mg/l tính theo (+) catechin. Nếu hàm lượng Flavanoit cao cần pha loãng hơn 10 lần.
Nguyên tắc
Trong môi trường acid, chromogen p-dimetyl aminocinnamaldehyt phản ứng với các Flavanoit như (+) catechin thành các chất có màu.
Phương pháp này cho phép định lượng catechin và proanthocyanidin, mà không tính đến các flavanol và favanol glycozit.
Hòa trộn bia đã pha loãng vào dung dịch acid chromogen và xác định các chất màu tạo thành bằng cách đo độ hấp thụ của hỗn hợp ở bước sóng 640 nm. Nồng độ các Flavanoit xác định theo giá trị trung bình của đường chuẩn đo bằng (+) catechin, do đó kết quả thu được sẽ quy về (+) catechin.
Dụng cụ và hóa chất
Máy quang phổ, cuvet 10 mm.
Ống đong 250 ml. Bình định mức 100 và 500 ml. Pipet 1,5,10 ml. Erlen 1000 ml. Acid chlohydric đậm đặc, d = 1,19. Methanol.
Tiến hành
Điều chỉnh nhiệt độ bia về 20oC. Loại khí trong bia bằng cách lắc bình chứa bia, lúc đầu lắc nhẹ, rồi lắc mạnh dần đến khi bia hết khí. Không loại bỏ khí bằng cách lọc vì giấy lọc hấp phụ các chất flavanoit.
Hút 10 ml vào bình định mức 100 ml, định mức bằng nước cất.
Mẫu thực: hút 1 ml bia đã pha loãng vào ống nghiệm, thêm 5 ml dung dịch chromogen, lắc đều. Sau 10 phút đem đo độ hấp thụ ở bước sóng 640 nm (A640th).
Mẫu trắng: hòa 1 ml nước cất với 5 ml dung dịch chromogen rồi đo độ hấp thụ ở 640 nm (A640tr). Làm 2 mẫu lặp.
Kết quả
Hàm lượng Flavanoit = 335 x (A640th – A640tr) (mg/l (+) catechin)
4.4.15. Hàm lượng diacetyl. (CH3-CO-CO-CH3)
Khái niệm
Diacetyl là hợp chất sinh ra trong quá trình lên men chính. Nếu hàm lượng diacetyl quá cao sẽ gây ảnh hưởng đến mùi vị của bia, làm nhức đầu. Tiêu chuẩn cho phép ≤ 0,1 mg/l.
Nguyên tắc
Tách diacetyl từ bia bằng cách chưng cất. Cho phần chưng cất được phản ứng với dung dịch O - fenilendiamin trong buồng tối để tạo dẫn xuất của quinoxalin. Acid hóa và đo quang phổ các chất thu được từ phản ứng ở bước sóng 335 nm. Tính nồng độ diacetyl có trong mẫu nhờ một hệ số được xác định qua chất chuẩn.
Dụng cụ và hóa chất
Dụng cụ chưng cất Panas hay Markam, để có thể chưng cất hơi nước có thể chứa 100 ml mẫu.
Ống đong 25 ml và 100 ml.
Quang phổ kế.
Cuvet 10 mm.
Acid HCl 4M.
Tiến hành
Ly tâm hoặc lọc mẫu còn chứa nấm men để thu được dịch bia tinh khiết.
Lấy 10ml mẫu đã làm lạnh cho vào dụng cụ chưng cất, tiến hành chưng cất bằng hơi nước gián tiếp thu 25 ml dịch cất sao cho thời gian đun nóng không quá 6 phút và thời gian chưng cất từ 8 – 10 phút.
Lấy 10 ml dịch cất cho vào ống nghiệm khô, thêm 0,5 ml O – fenilendiamin, lắc đều hỗn hợp.
Để yên trong tối khoảng 20 – 30 phút, thêm 2 ml HCl 4M. Đem đo trên máy quang phổ ở bước sóng 335 nm (A335)
Chuẩn bị mẫu trắng: thay mẫu dịch cất bằng nước cất, tiến hành đo tương tự (Atrắng)
Chuẩn bị chất chuẩn: thay mẫu bằng 9,9 ml nước, thêm 0,1 ml dung dịch chuẩn diacetyl, lắc đều cho đồng nhất, tiến hành đo tương tự (Achuẩn)
Kết quả
Hàm lượng diacetyl = (A335 – Atrắng) * 0,625 / (Achuẩn – Atrắng)
Trong đó: Mẫu số (Achuẩn – Atrắng) phải xấp xỉ 0,230; nếu không phải chuẩn bị mẫu và dung dịch mới.
Bảng 4.6. Các chỉ tiêu kiểm tra bia bán thành phẩm và thành phẩm Chỉ tiêu Bia bán thành phẩm Bia thành phẩm
Độ đục (%) Không quá 1000 Không quá 20
Độ màu (oEBC) 7 ± 1 6 ± 1
Độ chua (ml NaOH 0,1N/ 10ml) 1,4 ± 0,2 1,4 ± 0,2 Độ mặn (mg NaCl/l) Không quá 500 Không quá 500