PH ẦN II. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA
7. ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MALT
Đánh giá chất lượng giúp nhà sản xuất chọn được malt có độ đồng nhất cao và phù hợp với loại bia cần sản xuất từ nhiều nguồn cung ứng malt khác nhau. Tiêu chuẩn đánh giá phụ thuộc vào giống đại mạch, loại malt, phụ thuộc cả quan điểm của nhà sản xuất và loại bia được sản xuất.
Sau đây là phương pháp và tiêu chuẩn đánh giá của Công ước về phân tích bia Trung Âu (Middle European Brewing Analysis Commission).
7.1. Đánh giá cảm quan
101
Malt vàng phải có màu vàng sáng, malt đen phải có màu sẫm, vỏ malt tốt thường có độ bóng cao. Hương, vị malt phải đặc trưng cho từng loại malt, cho phép lẫn 0,5% hạt gãy, vỡ; tạp chất không quá 1%.
7.2. Đánh giá dựa trên các tính chất vật lý
- Cỡ hạt: Ít nhất 85% đạt loại I còn lại loại II. Tỷ lệ lọt sàng (loại III) không quá 1%.
- Dung trọng: Dung trọng malt khoảng 45 - 60 kg/hl. Theo dung trọng, malt được chia làm 4 cấp:
Rất nhẹ: 48 - 50 kg/hl.
Nhẹ : 50 - 53 kg/hl.
Trung bình: 53 - 56 kg/hl.
Nặng : trên 57 kg/hl.
Khối luợng của 1000 hạt phải nằm trong khoảng từ 29 - 38 g.
- Độ chìm: Ngược lại với đại mạch, malt được ươm mầm nhuyễn thì nổi. Tỷ lệ hạt nổi trong malt thuờng như sau:
Malt vàng ươm mầm kỹ: 30 – 35%.
Malt đen ươm mầm kỹ: 25 – 30%.
-Biểu hiện của mặt cắt: Nếu tỷ lệ phần trắng đục trên mặt cắt của malt cao thì chứng tỏ hạt được ươm kỹ. Tỷ lệ trắng trong hoàn toàn không được quá 2%, phần trắng đục ít nhất 95%.
- Độ cứng: Malt có độ cứng cao thường đi kèm độ trong cao, ươm mầm chưa tốt, sẽ khó thủy phân, khó lọc, bia kém bền.
7.3. Phân tích hóa học, hóa lý 7.3.1. Xác định độ ẩm
Độ ẩm có ý nghĩa quan trọng trong bảo quản, tính khối lượng chất khô và định giá malt. Độ ẩm được xác định bằng qui trình chuẩn, trong đó bột nghiền malt được sấy ở nhiệt độ xác định, thường là 1050C đến độ ẩm không đổi. Giá trị độ ẩm malt bình thường như sau:
Malt vàng : 3,0 – 3,5%.
Malt thẩm màu : 1,0 – 4,5% .
Giới hạn độ ẩm cho phép đối với malt thương phẩm thường là 5,0%.
7.3.2. Đánh giá qua quá trình thủy phân chuẩn
Để đánh giá malt với vai trò là nguyên liệu chính và nguồn enzyme trong quá trình đường hóa và sản xuất dịch lên men, ta tiến hành thủy phân thực hiện trong phòng thí nghiệm.
Điều này dựa trên cơ sở là nếu malt tốt thì độ mịn không ảnh hưởng lớn đến hiệu suất thủy phân, đồng thời qua đánh giá biểu hiện quá trình từ khi thủy phân cho đến khi đun nước lọc cũng như phân tích nước lọc cho ta biết một cách khá toàn diện về chất lượng malt và mức độ phù hợp của nó đối với loại bia định sản xuất.
Thủy phân chuẩn gồm hai thí nghiệm song song trên cùng nguyên liệu với mức độ nghiền mịn khác nhau:
* Qui trình thủy phân chuẩn
50 g bột malt nghiền rất thô (tỷ lệ bột mịn chỉ chiếm 25%).
50 g bột malt nghiền rất mịn (tỷ lệ bột mịn 90%).
102
Mỗi loại 50 g bột nghiền mịn và thô được cho vào bình thủy tinh với 200 ml nước cất ở 45 – 460C và thủy phân ở nhiệt độ 450C, khuấy liên tục.
Nâng nhiệt độ lên 700C trong 25 phút (tốc độ nâng nhiệt 10C/phút), bổ sung 100 ml nước ở 70 0C, duy trì khuấy trộn ở nhiệt độ trên 1 giờ.
Dịch thủy phân được làm nguội về nhịêt độ phòng trong 10 đến 15 phút và dùng nước cất pha loãng thành 450 ml. Hỗn hợp được lọc bằng giấy lọc, 100 ml dịch lọc đầu độ đục cao được lọc trở lại. Quá trình kết thúc khi bã lọc chớm khô .
Nước lọc thu được đem phân tích ngay. Chỉ số quan trọng nhất là hàm lượng chất chiết (dưới dạng độ Plato) đo bằng bình tỷ trọng hoặc chiết quang kế. Với phù kế phải dùng đặc biệt, nếu không, độ chính xác sẽ thấp.
Tính hiệu suất thủy phân
Hiệu suất thủy phân thường nằm trong khoảng sau:
Đối với malt vàng : 79 - 82%.
Đối với malt thẩm màu: 75 - 78%.
Độ nhuyễn của malt: Độ nhuyễn càng cao thì khác biệt giữa dịch thủy phân từ malt nghiền thô với nghiền min càng ít.
Xét hiệu: % chất chiết từ bột mịn - % chất chiết từ bột thô, nếu kết quả nhỏ hơn 1,8% thì chứng tỏ malt tốt, nếu lớn hơn 1,8% là malt thường.
Màu dịch thủy phân: Mặc dù màu dịch thu được không phải là căn cứ chính xác để đánh giá màu bia nhưng luôn được xác định vì nó biểu hiện loại malt sử dụng.
Việc đo màu thực hiện bằng cách so sánh với các đĩa màu trên bộ so màu Hellige Neo-Coparator hoặc bằng cách so sánh với các chuẩn màu khác.
Thời gian đường hóa (iodine normality): Thời gian tính từ lúc nâng lên 700C đến khi không cho phản ứng màu với dung dịch iodine. Kết quả thể hiện dưới dạng
“ngắn hơn 10 phút”, “10 đến 15 phút”, “15 đến 20 phút”,…Thông thường, với malt vàng: 10 - 20 phút, malt đen: 20 - 30 phút.
Tốc độ lọc: Lọc được coi là bình thường nếu chỉ diễn ra trong vòng 1 giờ.
Nếu lâu hơn thì coi là lọc chậm, khó lọc.
Trạng thái nước lọc: Trạng thái nước lọc thể hiện dưới các dạng “trong”,
“đục mờ” hoặc “đục”.
Giá trị pH: pH được đo bằng điện cực thủy tinh sau khi bắt đầu lọc được 30 phút. Giá trị bình thường nằm trong khoảng 5,6 đến 5,9.
Độ nhớt dịch lọc (wort viscosity): Từ độ nhớt có thể suy đoán sự thể hiện của dịch thủy phân trong quá trình lọc sau nấu bia và lọc bia. Bình thường nằm trong khoảng từ 1,51 đến 1,63 mPa.s.
Màu dịch đun sôi: Wort được đun sôi 2 giờ bằng thiết bị đun hồi lưu và làm trong bằng lọc màng. Màu của dịch đun sẽ tương đương với màu bia. Màu dịch đun của malt vàng trung bình 5,1 đơn vị EBC. Từ màu này cho phép ta suy đoán màu bia thành phẩm một cách tương đối chính xác.
Hàm lượng hợp chất nitơ trong malt: Hàm lượng hợp chất chứa nitơ được xác định trực tiếp từ malt như đối với đai mạch. Thường chỉ tiêu này trong malt thấp hơn
Tổng lượng chất chiết Tổng lượng chất khô Hiệu suất thủy phân = ---x100
103
trong đại mạch khoảng 0,5%. Thường được biểu diễn bằng hàm lượng protein, tính bằng lượng nitơ nhân với 6,25.
Hàm lượng chất nitơ hòa tan: Đại lượng này cho biết lượng chất nitơ ta được trong quá trình thủy phân theo qui trình chuẩn. Thông thường lượng này chiếm 0,55 đến 0,75% khối lượng chất khô tan được trong dịch thủy phân chuẩn.
Chỉ số Kolbach: Chỉ số Kolbach là tỷ lệ khối lượng chất chứa nitơ hòa tan so với lượng chất chứa nitơ trong chất khô đem thủy phân. Do vậy chỉ số Kolbach (K) cho phép đánh giá mức độ thủy phân các chất đạm trong malt, nhưng không đồng nhất với độ nhuyễn ươm mầm của malt.
Nếu K< 35% thì chất chứa nitơ trong malt được thủy phân chưa kỹ. Nếu 35%<
K< 41% : chất chứa nitơ trong malt được thủy phân kỹ và khi K > 41%: chất chứa nitơ trong malt được thủy phân rất kỹ.
Hàm lượng đạm formol: Phép đo hàm lượng đạm formol dùng xác định lượng chất chứa nitơ khối lượng phân tử thấp trong malt. Hàm lượng đạm formol bình thường trong khoảng 180 đến 220 mg/100 g chất khô malt .
Hàm lượng hợp chất amino: Phép đo hàm lượng hợp chất amino cũng nhằm xác định hàm lượng các hợp chất chứa nitơ thấp phân tử trong malt. Bình thường hàm lượng các chất này khoảng 120 đến 160 mg/100 gam chất khô malt.
7.3.3. Năng lực đường hóa
Năng lực đường hóa xác định hoạt độ kết hợp của alpha và beta amylase trong việc thủy phân tinh bột; là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng malt. Lực đường hóa chủ yếu qui về hoạt lực của alpha amylase và được biểu diễn bằng đơn vị Windisch-Kolbach (WK) .
Thông thường:
Malt vàng: 240 - 260 WK
Malt thẩm : 150 - 170 WK
Hoạt lực riêng của alpha - amylase rất quan trọng, nhất là khi nấu bia có sử dụng nguyên liệu thay thế chưa ươm mầm. Xác định hoạt lực riêng của α-amylase dựa vào phương pháp quốc tế do EBC/ASBC đề xuất. Kết quả biểu thị ở dạng đơn vị dextrin hóa (DU). Đối với malt, kết quả nằm trong khoảng từ 30 đến 90 DU.
7.3.4. Các phương pháp khác
Có nhiều phương pháp khác dùng để đánh giá chất lượng malt đã được đề xuất, trong đó có các biến thể của phương pháp thủy phân chuẩn hoặc phương pháp nhuộm màu để lượng định mức độ biến đổi và độ đồng nhất của malt. Trong đó được sử dụng khá phổ biến là phương pháp Hartong-Kretschmer.
* Phương pháp Hartong-Kretschmer
Các số Hartong cho ta biết tình trạng " nhuyễn" của malt và hoạt lực của hệ enzyme thủy phõn protease, ò- amylase và a - amylase.
Để xác định số Hartong ta tiến hành như sau: Lấy các mẫu cùng một lô malt, tiến hành đường hóa ở các nhiệt độ 200C, 450C, 650C, 800C và theo phương pháp chuẩn. Tính hiệu suất thủy phân ở các mẫu trên, số liệu thu được ký hiệu là E20, E45, E65 , E80 và Etc.
Từ đó xác định được: Ht20 = E20/ Etc, Ht45 = E45/Etc, Ht60 = E60/Etc, Ht80 = E80/ Etc.
Tính hiệu số: Ht20 - 58.1, Ht45 - 58.1, Ht60 - 58.1, Ht80 - 58.1.
104
Ta nhận được các giá trị của số Hartong. Số Hartong dao động trong khoảng từ 0 - 10. Nếu thấp tức là malt được “đồ” hóa không tốt, mức độ thủy phân trong giai đoạn ươm mầm chưa sâu, ngược lại nếu quá cao (6,5 - 10) thì cho biết malt đã bị “đồ”
hóa quá mức cần thiết. Giá trị số Hartong tốt nhất là 5.
Câu hỏi ôn tập chương 9
Câu 1: Các quá trình diễn ra khi ngâm hạt đại mạch?
Câu 2: Giải thích sự hình thành và tích lũy enzyme trong quá trình ươm mầm? Quá trình này có ý nghĩa như thế nào đến quá trình sản xuất bia?
Câu 3: Phân tích sự biến đổi các chất dự trữ trong quá trình ươm mầm?
Câu 4: Mục đích và các biến đổi trong quá trình sấy malt đại mạch?
105