I. Quy trình CN sản xuất bia
2.5.Nấu dịch đường với hoa Houblon
2.5.1. Mục đích
Trích ly α-acid đắng, tinh dầu thơm, polyphenol, các hợp chất chứa nito và các thành phần khác của hoa houblon vào dịch đường ngọt để biến đổi nó thành đặc trưng cơ bản về tính chất cảm quan của bia sau này.
Độ bền keo của dịch đường tăng và thành phần sinh học của nó được ổn định, tạo cho bia có mùi thơm, gia tăng nồng độ đường, độ axit, tạo thành chất khử.
Làm độ nhớt giảm xuống, loại trừ chất keo không bền vững, kết tủa giữa các protein với các chất trong houblon, thanh trùng tiêu diệt vi khuẩn có trong nước nha, loại bỏ dimetylsunfit (DMS), đồng thời cũng làm tăng độ màu của nước nha
(Nguồn: Nguyễn Xuân Phương, 2006)
2.5.2. Trích ly và hòa tan chất đắng vào dung dịch đường
Hoa houblon chứa các axit α, β ít đắng và kém hòa tan. Khi tăng nhiệt độ dung môi thì khả năng hòa tan của các chất đắng cũng tăng, α axit có độ hòa tan tốt hơn β axit và chính cấu tử này tạo ra lực đắng cho bia. Độ hòa tan của iso-α axit la 120pm. Mặt khác các đồng phân của axit α, β này có độ đắng rõ rệt hơn các axit α, β.
Các đồng phân bị phân hủy trực tiếp qua nhiều công đoạn và sản phẩm cuối là axit axetic, izobutaldehid và axit đắng.
Chất đắng hòa tan trong dịch đường dưới cả hai dạng dung dịch phân tuer và dung dịch keo.
2.5.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ hòa tan.
Thời gian đun nấu kéo dài thì lượng chất đắng trong bia sẽ tăng.
Protein khả kết, protein khả kết cao thì lượng chất đắng tham gia phản ứng kết tủa nhiều.
pH dịch đường, khi giảm độ chua của môi trường, lượng protein kém bền vững sẽ kết tủa nhiều, lượng chất đắng kết tủa cũng nhiều.
Độ chua tác dụng của môi trường ảnh hưởng mạnh đến độ đắng của dịch đường và bia thành phẩm. Trong môi trường kiềm tính cao lực đắng của dung dịch mạnh hơn môi trường kiềm yếu.
Ngoài những yếu tố “mạnh” trên thì sự hòa tan chất đắng phụ thuộc vào; thành phần hóa học của nước, nồng độ chất hòa tan, đặc điểm, giống, điều kiện canh tác hoa, đặc biệt là thời gian và chế độ bảo quản.
(Nguồn: Hoàng Đình Hòa, 2005)
Bảng 7: Ảnh hưởng của thời gian đun sôi đến sự hòa tan chất đắng
Thời gian đun sôi (phút) Chất đắng trong dịch đường (mg/l) Trong bia (mg/l) 10 122 49.3 60 125.7 91.7 128 127.3 97.3
180 130.5 104
(Nguồn: Nguyễn Thị Hiền, 2007) 2.5.2.3. Tinh dầu thơm
Tinh dầu trong hoa houblon tạo ra hương thơm đặc trưng của hoa houbblon tươi. Độ tan của tinh dầu trong nước khoảng 50 mg/l, trong quá trình đun sôi tinh dầu bị lôi cuốn theo hơi nước và bị mất từ 50-80 % sau 30 phút và 92-95 % sau 3 giờ. Vì vậy người ta cho hoa ở thời điểm kết thúc quá trình nấu, nạp vào thùng bã lọc, thùng lên men hoặc cho vào bia.
2.5.2.4. Polyphenol
Là những hợp chất thuộc nhóm flavonoid và có ý nghĩa nhất là hợp chất antoxianogen.
Khả năng hòa tan của các hợp chất này phụ thuộc vào:
Mức độ nhưng tụ và polyme hóa của chúng, chế độ đun nấu dịch đường, phương pháp nạp hoa vào thiết bị
Khả năng hòa tan của hợp chất phenol ở đạng đơn phân tử cao hơn dạng oligome và chúng hòa tan ở dạng keo.
Khả năng hòa tan của polyphennol phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhưng quan trọng nhất là pH dịch đường, thời gian đun nấu, hàm lượng và trạn thái keo cuae protein và cuối cùng là mức độ oxy hóa.
(Nguồn: Hoàng Đình Hòa, 2005) 2.5.2.5. Các hợp chất chứa N
Hợp chất N là nguồn bổ sung dinh dưỡng N quan trong cho sự phát triển của nấm men. Trong dịch đường lượng nitơ do hoa houblon cung cấp là 10-20 mg/l, hay 62.5-125 mg/l tính theo protein.
Sự biến hình phi thuận nghịch và kết màng protein
Trong dịch đường sau khi lọc chứa các cấu tử: hạt dextrin, pentozan, pectin, polyphenlo, chất đắng, protein, một số axit béo bậc cao. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Chúng phân tán không đồng đều trong dịch đường.
- Chúng mang điện tích khác nhau và dễ dàng thay đổi điện tích khi môi trường thay đổi.
- Khi tồn tại trong dung môi, các hạt keo được bao bọc nên ngoài một lớp đơn phân. - Khi hạt bị tác động thì cấu trúc bị thay đổi.
- Trong điều kiện bị phá vỡ cân bằng hệ thống, tính hấp thụ của các hạt sẽ tăng lên. - Trong các yếu tố trên thì tác động quan trọng nhất là nhiệt độ của môi trường.
Theo Nguyễn Thị Hiền (2007), quá trình keo tụ protein xảy ra 2 giai đoạn: đầu tiên, chúng mất nước, sau đó keo tụ.
Các phân tử protein sau khi mất nước chúng liên kết lại với nhau, lức đầu bé, sau lớn dần và từ từ lắng xuống và cấu tạo phân tử bị thay đổi. Các phân tử có cấu trúc đặc biệt chúng có gốc –NH2 và gốc –COOH, ở giữa có lien kết ion, khi mất nước lien kết ion bị phá vở, tạo thành những mạch peptit thẳng.
Giữa giai đoạn đầu và giai đoạn cuối có sạu khác nhau, giai đoạn đầu xảy ra phức tạp và phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Khi đun sôi dịch đường với hoa khả năng hoạt độngcủa các chất khử tăng lên, sự gia tăng này phụ thuộc vào thời gian đun sôi và khối lượng hoa được dùng. Ngược lại khi nồng độ của môi trường giảm thì khả năng khử sẽ giảm đi rất nhiều.
2.5.2.6. Yếu tố ảnh hưởng:
Yếu tố ảnh hưởng là pH môi trường, thời gian đun nấu, ngoài ra còn phụ thuộc vào hàm lượng chất đắng đã hòa tan, nồng độ dịch đường, kích thước hình dạng hạt protein…