L ỜI CẢM ƠN
4.4.QUÁ TRÌNH ĐUN SÔI DỊCH ĐƯỜNG VỚI HOA HOUBLON
4.4.1. Quá trình trích ly và hòa tan chất đắng vào dịch đường
Các hợp chất đắng là thành phần có giá trị nhất của hoa houblon. Làm cho bia có vị đắng dịu, tạo ra một đặc tính cảm quan rất đặc biệt của bia. Khi hòa tan vào dịch đường và tồn tại trong bia, chất đắng là những hợp chất có hoạt tính sinh học cao tạo
ra sức căng bề mặt giúp cho bia có khả năng giữ bọt lâu. Với nồng độ thấp các chất đắng cũng có khả năng ức chế rất mạnh các vi sinh vật, vì chúng có tính kháng khuẩn
rất cao và do đó làm tăng độ bền của bia thành phẩm. Các hợp chất đắng của hoa houblon có độ hòa tan trong nước rất thấp. Trong dịch đường, khả năng đó của chúng
lại càng thấp hơn. Trong hai cấu tử của acid đắng thì α-acid có độ hòa tan khá hơn và
chính cấu tử này là nguồn chính tạo ra lực đắng cho bia (Hoàng Đình Hòa, 2002). Vì vậy, việc trích ly các hợp chất đắng có ý nghĩa rất quan trọng. Quá trình đó phụ thuộc
vào rất nhiều yếu tố, trong đó quan trọng và ảnh hưởng trực tiếp nhất là thời gian đun
nấu, lượng protein khả kết và pH của dịch đường.
4.4.1.1. Thời gian đun nấu
Lượng chất đắng hòa tan vào dịch đường phụ thuộc vào thời gian đun nấu. Trong ÷
15 phút đầu tiên, 80% lượng chất đắng của dịch đường đã được hòa tan. Thời gian tiếp
theo, quá trình hòa tan vẫn tiếp diễn. Tuy nhiên do một lượng chất đắng đáng kể đã bị
kết tủa, nên xét tương quan giữa lượng chất đắng được hòa tan bổ sung và lượng chất đắng còn hiện diện trong dịch đường thì hệ số tăng trưởng đó là khá lớn. Ngoài ra, với
thời gian đun nấu kéo dài thì mức độ đồng phân hóa cũng diễn ra triệt để hơn, và khả năng hòa tan của các đồng phân này cao hơn và có độ đắng cao hơn nhiều so với các
hợp chất tiền thân. Vì vậy nếu thời gian đun nấu kéo dài thì lượng chất đắng ở trong
bia sẽ tăng lên.
Bảng 4.6: Ảnh hưởng của thời gian đun sôi đến sự hoà tan chất đắng
Thời gian đun sôi (phút) 10 60 128 180
Chất đắng trong dịch đường (mg/l) 122 125,7 127,3 130,5
Nguồn: Nguyễn Thị Hiền và ctv., 2007.
4.4.1.2. Lượng protein khả kết
Lượng protein khả kết trong dịch đường có ảnh hưởng lớn đến khả năng hòa tan chất đắng. Nếu lượng các hợp chất này càng cao thì lượng chất đắng tham gia vào phản ứng càng nhiều. Trong mối tương quan tỷ số giữa các chất hòa tan bổ sung và lượng
chất đắng hiện diện trong dịch đường thì hệ số tăng trưởng lượng chất đắng vẫn là những số khá lớn. Sự tương quan tỷ lệ này có thể được minh họa bằng các số liệu thực
Bảng 4.7: Tương quan giữa lượng protein khả kết và lượng chất đắng trong dịch đường Lượng chất đắng (mg/l)
Lượng protein khả kết (mg/100ml)
Trong dịch đường Trong bia
13,2 116,8 72,40
7,20 142,7 84,10
0,90 159,5 100,5
Nguồn: Hoàng Đình Hòa, 2002.
4.4.1.3. pH của môi trường (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Khả năng hòa tan của các hợp chất đắng rất nhạy cảm với pH của môi trường. Trong môi trường kiềm chúng hòa tan tốt hơn so với môi trường acid. Kết quả này thể hiện ở
bảng 4.8.
Bảng 4.8: pH môi trường và độ hòa tan chất đắng pH α-acid đắng hòa tan
(mg/l) pH
ß-acid đắng hòa tan (mg/l) 4,94 65 4,95 8 5,20 65 5,59 8 5,36 120 6,24 16 5,48 164 6,60 36 5,91 480 6,81 43 6,24 740 6,98 48 Nguồn: Hoàng Đình Hòa, 2002.
pH dịch đường môi trường càng cao, quá trình đồng phân càng mạnh nhưng các thành
phần trích ly được có vị không ngon. Chất đắng ở dịch đường có pH thấp, luôn luôn được coi như hài hòa và mùi vị thanh hơn. Trong quá trình đun sôi thì pH giảm dần do
có bổ sung acicd lactic vào dịch đường để điều chỉnh pH về 5,3. Đây là pH thích hợp
cho quá trình lên men bia sau này.
4.4.2. Quá trình trích ly tinh dầu thơm và polyphenol
4.4.2.1. Tinh dầu thơm
Tinh dầu thơm của hoa houblon có tầm quan trọng to lớn trong công nghệ sản xuất bia
vì nó tạo cho bia có hương thơm rất đặc trưng mà không có ở bất kỳ một sản phẩm
thực phẩm nào khác. Việc trích ly các hợp chất mùi có ý nghĩa rất quan trọng. Tuy
nồi đun sôi là bắt buộc, hợp chất mùi mới thoát nhiều ở giai đoạn này và đảm bảo nước nha không bị nhiểm vi sinh.
Yếu tố ảnh hưởng mạnh nhất đến sự bay hơi hợp chất mùi là nhiệt độ và thời gian đun nấu. Tuy nhiên, như đã nói ở trên thì nhiệt độ trong quá trình này là nhiệt độ sôi
(khoảng 100oC). Vì thế mà việc điều khiển thời gian là hết sức quan trọng, houblon
viên được cho vào trước khi dừng đun 15 ÷20 phút, để hạn chế sự mất tinh dầu thơm đồng thời cũng có đủ thời gian để đảm bảo việc chuyển hóa cần thiết các nhựa đắng
có trong houblon.
4.4.2.2. polyphenol
Polyphenol có giá trị rất lớn trong công nghệ sản xuất bia, chúng dùng để kết lắng và loại bỏ các hợp chất protein cao phân tử ra khỏi dịch đường, làm ổn định thành phần và tăng độ bền keo của bia thành phẩm. Khả năng hòa tan của polyphenol vào dịch đường làm keo tụ và kết lắng protein phụ thuộc rất nhiều yếu tố, nhưng quan trọng
nhất là pH của dịch đường, thời gian đun nấu, và cường độ sôi của dịch nha.
a. pH dịch đường
Theo Hoàng Đình Hòa, khi pH của dịch chiết malt từ 7,0 xuống 5,0 thì lượng phức
chất không hòa tan (protein – phenol) tăng lên đáng kể. Hiện tượng này được giải
thích bằng sự đổi dấu điện tích của protein. Ở pH = 5,2 ÷5,5 chúng mang điện tích dương, trong khi đó các hạt dạng keo của polyphenol lại mang điện tích âm. Hai hạt mang điện tích trái dấu dể dàng hấp phụ nhau để tạo thành phức chất kết lắng.
b. Thời gian đun nấu
Mức độ giảm các hợp chất polyphenol trong dịch đường phụ thuộc tuyến tính vào thời gian đun nấu. Tuy nhiên ảnh hưởng của yếu tố này hiện diện rất yếu nếu ta chỉ quan tâm đến số liệu định lượng chúng ở trong dịch đường mà quên đi phần đã kết lắng. Trong 3 phút hàm lượng của nó giảm từ 3,1 xuống 1,2 % . Nhưng nếu kéo dài thời gian đun đến 60 phút thì chúng cũng chỉ giảm đến 0,88 % (Hoàng Đình Hòa, 2002) . Nguyên nhân của hiện tượng này là do hoạt tính mạnh của polyphenol : ngay từ phút đầu tiên nó đã kết lắng cùng protein.
Trường độ đun nấu cũng là yếu tố khá mạnh ảnh hưởng đến sự keo tụ và kết lắng
protein. Thời gian đun nấu càng dài thì khả năng hòa tan polyphenol vào dịch đường (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
càng mạnh và lượng kết lắng tạo ra càng nhiều, lượng protein khả kết còn lại trong
dịch đường càng ít.
c. Cường độ sôi
Cường độ sôi cũng là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình keo tụ và kết
càng nhiều và được các bọt bóng kéo lên bề mặt và chúng kết hợp với nhau tạo thành một khối lớn hơn và dễ dàng lắng xuống. Trong nồi đun sôi tốt nhất bọt phải được tạo
thành ở khắp mọi nơi.
Cường độ sôi đặc trưng bởi hai yếu tố đó là vòng tuần hoàn và tỉ lệ bóc hơi. Ở Nhà máy bia Sài Gòn – Cần Thơ thì tỉ lệ bóc hơi nước phải đạt khoảng 10% và sự đối lưu
trong nồi từ 14 ÷15 vòng/phút.
Bảng 4.9: Tiêu chuẩn nước nha của Nhà máy
(Nguồn: Tài liệu quản lí chất lượng công ty bia Sài Gòn)
4.5. KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG NƯỚC NHA THÔNG QUA CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ẢNH HƯỞNG
Bảng 4.10: Kết quả khảo sát các chỉ tiêu dịch nha lạnh trên 10 mẻ Chỉ tiêu Mẻ pH Độ màu (EBC) Độ đục (%NEP) Độ đắng (BU) Độ hòa tan (Plato) 1 5,32 9,5 793 39 12,95 2 5,34 9,0 812 38 12,95 3 5,30 9,5 1077 40 13,15 4 5,32 9,5 1069 39 13,05 5 5,31 9,5 766 38 13,00 6 5,29 9,5 879 40 12,85 7 5,32 9,0 895 38,5 12,95 8 5,30 9,0 896 39 13,00 9 5,32 9,0 915 40 13,05 10 5,30 9,0 696 41 13,05
Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị mong
muốn Giới hạn Giới hạn nên khống chế pH 5,3 5,2 ÷ 5,4 5,27 ÷ 5,35 Độ hoà tan Plato 13,0 12,8 ÷ 13,4 12,8 ÷ 13,2 Độ màu EBC 9 8 ÷ 11 8,5 ÷ 9,5 Độ đục %Neph ≤ 1500 ≤ 1000
Oxy hoà tan Mg/l 9 8 ÷ 10 8,5 ÷ 9,5
Tinh bột sót Không
4.5.1. pH của dịch nha lạnh
Hình 4.1: Biểu đồ so sánh pH dịch nha lạnh
Nhận xét: Dựa vào hình 4.1 và kết quả ở bảng 4.10, thì pH của dịch đường đã khảo
sát ở giai đoạn houblon hóa của 10 mẻ sau khi được làm lạnh đều nằm trong tiêu chuẩn của Nhà máy.
4.5.2. Độ màu của dịch nha lạnh
7.5 8 8.5 9 9.5 10 10.5 11 11.5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Mẻ Đ ộ m à u ( E B C )
Độ màu Giới hạn trên Giới hạn dưới
Hình 4.2: Biểu độ so sánh độ màu dịch nha lạnh
Nhận xét: Dựa vào hình 4.2 và kết quả ở bảng 4.10, thì độ màu của dịch đường đã khảo sát ở giai đoạn houblon hóa của 10 mẻ sau khi được làm lạnh đều nằm trong tiêu chuẩn của Nhà máy.
5.1 5.15 5.2 5.25 5.3 5.35 5.4 5.45 5.5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Mẻ p H
4.5.3. Độ đục của dịch nha lạnh0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Mẻ Đ ộ đ ụ c ( % N E P ) Độ đục Giới hạn trên Hình 4.3: Biểu đồ so sánh đục dịch nha lạnh
Nhận xét: Dựa vào hình 4.3 và kết quả ở bảng 4.10, thì độ đục của dịch đường đã khảo sát ở giai đoạn houblon hóa của 10 mẻ sau khi được làm lạnh đều nằm trong tiêu chuẩn của Nhà máy.
4.5.4. Độ plato của dịch nha lạnh
Hình 4.4: Biểu đồ so sánh độ plato của dịch nha lạnh (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nhận xét: Dựa vào hình 4.4 và kết quả ở bảng 4.10, thì độ plato của dịch đường đã khảo sát ở giai đoạn houblon hóa của 10 mẻ sau khi được làm lạnh đều nằm trong tiêu chuẩn của Nhà máy.
12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Mẻ Đ ộ P la to
4.5.5. Độ đắng của dịch nha lạnh
Hình 4.5: Biểu đồ so sánh độ đắng của dịch nha lạnh
Nhận xét: Dựa vào hình 4.5 và kết quả ở bảng 4.10, thì độ đắng của dịch đường đã khảo sát ở giai đoạn houblon hóa của 10 mẻ sau khi được làm lạnh đều nằm trong tiêu chuẩn của Nhà máy.
37 38 39 40 41 42 43 0 2 4 6 8 10 Mẻ Đ ộ đ ắ n g ( B U )
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1. KẾT LUẬN
Nhà máy bia Sài Gòn – Cần Thơ sử dụng công nghệ sản xuất bia hiện đại nên chất lượng bia đạt chất lượng cao. Nhà máy có một đội ngũ công nhân lành nghề vận hành thiết bị đạt hiệu quả cao. Với quy trình sản xuất khá hoàn thiện nên năng suất sản xuất đạt hiệu quả cao.
Cách bố trí các bộ phận, lắp đặt dây chuyền sản xuất liên tục nhằm giảm hao hụt năng lượng và tiết kiệm đường ống.
Sử dụng dây chuyền sản xuất khép kín nên tránh được sự nhiễm vi sinh vât từ bên ngoài vào gây ảnh hưởng đến quá trình sản xuất và chất lượng bia thành phẩm.
Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước nha, nhưng trong phạm vi khảo
sát của luận văn thì các yếu tố như quá trình đường hóa, quá trình lọc và quá trình đun
sôi houblon với các chỉ tiêu đánh giá như thời gian, nhiệt độ và pH có ý nghĩa rất quan
trọng trong việc điều chỉnh hiệu suất thu hồi và làm tăng chất lượng nước nha cũng như làm tăng giá trị của bia thành phẩm.
5.2. ĐỀ NGHỊ
Nhà máy Bia Sài Gòn – Cần Thơ đã và đang cho ra thị trường nhiều sản phẩm với
những mẫu mã khác nhau đáp ứng được nhu cầu và thị hiếu của người tiêu dùng và giá cả phù hợp.
Tuy nhiên Nhà máy cần sản xuất một sản phẩm cao cấp hơn, mẫu mã đẹp hơn để làm sản phẩm đặc trưng của Nhà máy và cũng để đáp ứng được nhu cầu của tất cả các tầng
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Hoàng Đình Hòa, 2002. Công nghệ sản xuất Malt và Bia, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
2. Nguyễn Thị Hiền và cộng sự, 2007. Khoa học – công nghệ Malt và Bia, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
3. Bùi Thị Quỳnh Hoa, 2009. Bài giảng công nghệ sản xuất rượu, bia và nước giải khát, Trường Đại học Cần Thơ.
4. Lương Đức Phẩm, 2005. Nấm men công nghiệp, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật Hà Nội.
5. Nguyễn Thị Thu Thuỷ, 2006. Bài giảng hóa sinh học thực phẩm, Trường Đại học Cần Thơ.
6. Tài liệu quản lí chất lượng công ty bia Sài Gòn - Cần Thơ.
7. Các website:
www.cheng.cam.ac.uk/.../Starchstructure.html www.cheng.cam.ac.uk/.../Starchstructure.html www.sinhhocvietnam.com
PHỤ LỤC
1. Xác định độ đắng 1.1. Giới thiệu chung
Dùng phương pháp đo độ hấp thụ bằng máy quang phổ GENEYS – 6. Vị đắng của bia được tạo ra do sự hòa tan chất đắng. Chất đắng là thành phần chủ yếu trong hoa (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
houblon gồm acid đắng và nhựa đắng. Trong hoa houblon, chất đắng chiếm từ 18 ÷ 20%. Tùy theo công nghệ sản xuất của mổi Nhà máy mà chất đắng có trong bia có
hàm lượng cao hay thấp khác nhau.
Độ đắng được biểu thị bằng độ BU (oBU: Bittermen Unit). 1oBU cho ta biết có 1mg
chất đắng trong bia.
1.2. Nguyên tắc
Dùng máy đo quang phổ để đo độ hấp thụ ánh sang của dung dịch ở bước song 275nm. Đọc giá trị hiển thị trên màn hình rồi tính kết quả theo công thức:
o
BU = A275 × 50
Trong đó: A275 : Là độ hấp thụ ánh sang của dung dịch ở bước song 275 nm
50 : Là hệ số cần so với mẫu
1.3. Điều kiện xác định
Mẫu bia sau khi đem về phòng thí nghiệm cần làm lạnh ở nhiệt độ < 10oC (tránh đông đá) không loại bỏ CO2 và ưu tiên đo độ đắng đầu tiên.
Điều kiện trích ly chất đắng trong bia: dùng iso-octan để trích ly chất đắng trong môi trường HCl 3M. Bỏ lên máy lắc đều sau đó ly tâm hỗn hợp này bằng máy ly tâm trong
khoảng thời gian nhất định để tách hết chất đắng trong dung dịch và phần cặn sẽ lắng
xuống để đo độ hấp thụ được chính xác hơn. Điều kiện đo độ hấp thụ:
- Lấy dung dịch iso-octan tinh khiết làm mẫu trắng,
- Dùng covet thạch anh và phải thật sạch trước khi đo,
- Tiến hành đo song song mẫu trắng và mẫu cần xác định ở bước song 275nm,
- Khi đo xong phải vệ sinh cuvet thật sạch bằng cồn.
2. Xác định độ đường 2.1. Giới thiệu chung
Xác định độ đường bằng thước đo Saccharimeter kế hay còn gọi là đường kế. Trong
quá trình phân tích bia việc kiểm tra độ đường là một trong những khâu vô cùng quan trọng. Tùy vào mỗi loại bia mà hàm lượng đường nhiều hay ít.
Hiện nay có rất nhiều phương pháp để xác định độ đường như phương pháp sắc kí, phương pháp tỉ trọng, phương pháp hóa học… nhưng phương pháp sử dụng rộng rãi nhất hiện nay là dùng phương pháp đo.
Độ đường được kí hiệu : oP
2.2. Nguyên tắc
Dựa vào nhiệt độ cố định (20oC) của thước đo mà độ đường sẽ hiện giá trị trên thước đo. Nếu làm lượng đường càng nhiều thì giá trị hiện trên thước đo càng lớn.
Đọc giá trị đo rồi tính kết quả theo công thức: