4. Phương pháp nghiên cứu
3.5. Kiểm tra bia bán thành phẩm
3.5.1. Kiểm tra trạng thái nước dịch nha: 3.5.1.1. Chỉ tiêu hĩa lý:
3.5.1.1.1. Xác định độ chua:
a. Chuẩn bị mẫu: Mẫu phải được loại bỏ CO2 trước khi tiến hành phân tích. b .Dụng cụ và hĩa chất: Bình tam giác 50ml Pipet 10ml NaOH 0,1N Phenophtalein 1% c. Cách tiến hành:
Lấy 2 bình tam giác 50ml, cho vào mỗi bình 10ml mẫu.
Thêm vài giọt chất chỉ thị màu phenophyalein 1%, đem chuẩn độ với NaOH 0,1N đến khi dung dịch xuất hiện màu hồng. Ngừng lại và nghi nhận kết quả thể tích NaOH đã dùng.
d. Kết quả: là trung bình cộng thể tích của NaOH trong 2 bình, sao cho độ lệch
khơng quá 0,05ml.
3.5.1.1.2. Xác định hàm lượng NaCl:
a. Chuẩn bị mẫu: mẫu cần loại bỏ CO2 trước khi đem đi kiểm tra. b. Dụng cụ và hĩa chất:
Bình tam giác 50ml
Pipet 10ml
Buret 5ml
60
K2CrO4 10%
AgNO3 0,1N
c. Cách tiến hành:
Lấy 2 bình tam giác, cho vào mỗi bình 10 ml mẫu.
Dùng NaOH trung hịa tới mơi trường trung tính (pH= 7), nhỏ vài giọt K2CrO4 .
Chuẩn độ bằng AgNO3 0,1N đến khi dịch xuất hiện màu đỏ gạch.
Dừng chuẩn độ và nghi nhận thể tích AgNO3 đã dùng.
d.Kết quả: Cơng thức tính: mau V.D.Cn.1000 X (mg / g) V Trong đĩ:
Cn: Nồng độ đương lượng của AgNO3 (N) V: Thể tích AgNO3 0.1N tiêu tốn (ml) X: Hàm lượng NaCl cĩ trong mẫu (mg/l)
2.5.1.1.3. Xác định độ màu:
a. Nguyên tắc: Đo độ hấp thụ của dịch đường ở bước sĩng 430nm. Màu dịch đường
tính theo đơn vị EBC bằng độ hấp thụ nhân với hệ số pha lỗng.
b. Dụng cụ và hĩa chất: Máy quang phổ Cuvet 10mm Bộ lọc màng 0,45 µm Bột trợ lọc diatomit c.Cách tiến hành:
Pha lỗng mẫu để đo dộ hấp thụ ở 430nm nằm trong giới hạn của máy đo quang phổ. Dùng cuvet để đo.
Mẫu được lọc bằng bộ lọc màng, nếu độ đục của mẫu pha loang lớn hơn 1 đơn vị EBC hoặc dùng bột trợ lọc trước khi dùng lọc màng.
61
Đặt máy quang phổ ở bước sĩng 430nm, đo độ hấp thụ.
d. Kết quả:
Màu của dịch đường khơng pha lỗng = A. f. 25 (đơn vị EBC) Trong đĩ:
A- Độ hấp thụ ở 430nm đo trong cuvet 10mm f- hệ số pha lỗng
3.5.1.1.4. Xác định tinh bột sĩt:
a. Mục đích: Xác định sự tồn tại của tinh bột sĩt để đánh giá khả năng đường hĩa
của dịch nha, nhằm điều chỉnh cho đúng chất lượng bia mong muốn.
b. Chuẩn bị mẫu:
Mẫu được đưa về nhiệt độ phịng.
Lắc đều trước khi phân tích.
c. Cách tiến hành:
Dùng pipet hút 15ml cồn vào ống nghiệm, cho tiếp 15ml mẫu đậy kín nắp ống nghiệm và lắc đều cho đến khi kết tủa hồn tồn.
Để yên 30 phút để kết tủa lắng xuống đáy ống nghiệm.
Gạt bỏ cồn, thêm vào ống nghiệm 10ml nước cất và lắc cho tan hết kết tủa, cho vài giọt iot lắc đều, quan sát.
d. Kết quả:
Nếu thấy dung dịch chuyển sang màu xanh, kết luận mẫu bị sĩt tinh bột.
Nếu dung dịch cĩ màu vàng của iot, kết luận quá trình đường hĩa hồn tồn.
3.5.1.1.5. Xác định độ đường:
a. Mục đích: hướng dẫn kiểm tra tổng các chất hào tan cĩ trong mẫu (độ balling) ở
các cơng đoạn của quá trình sản xuất bia.
b. Phạm vi áp dụng: Áp dụng cho việc kiểm tra độ balling của nguyên liệu, bia đang
lên men, bia trước lọc, bia thành phẩm.
62
Mẫu phải được bảo quản lạnh ở nhiệt độ nhỏ hơn 20C
Đối với mẫu đo bằng balling (mẫu sau khi tách cồn và CO2) của bia trước lọc và bia thành phẩm phải giữ lạnh và định mức 250ml.
Đối với bia đang lên men thực hiện đuổi CO2 kĩ trước khi đo
Bình định mức 250ml
Thước đo balling/ sacharimeter
Ống đong 250ml, đũa thủy tinh
d. Tiến hành và kết quả:
Lắc đều mẫu, rĩt mẫu vào ống đong dùng đũa thủy tinh khuấy đều, hớt bọt. Thả sacharimeter từ từ vào ống đong và buơng nhẹ tay, cho sacharimeter nổi tự do trong dung dịch, xoay nhẹ sao cho sacharimeter khơng bám vào thành ống, để ổn định khoảng 2 phút và đọc kết quả.
3.5.1.2. Chỉ tiêu vi sinh:
3.5.1.2.1. Tổng số vi sinh vật hiếu khí: TCVN 4884: 2005 3.5.1.2.2. E. coli: TCVN 6848: 2007
3.5.1.2.3. Nấm men, mấm mốc: TCVN 8275: 2010 3.5.1.3. Tiêu chuẩn kỹ thuật:
Bảng 3.4: Chỉ tiêu hĩa lý của dịch nha (theo tiêu chuẩn nhà máy bia Sài Gịn- Hồng Quỳnh)
Chỉ tiêu Đơn vị tính Giới hạn cho phép
Độ đường %mas 10,4
Độ chua ml NaOH 0,1M/10ml mẫu 0,9
Hàm lượng NaCl Mg/l 450-550
Độ màu EBC 8,5-11
Bảng 3.5. Chỉ tiêu vi sinh của dịch nha (theo tiêu chuẩn nhà máy bia Sài Gịn- Hồng Quỳnh)
Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Giới hạn cho
phép
63
E. coli Kl/ml Khơng cĩ
Nấm men, mấm mốc Nhĩm/ml Khơng cĩ
3.5.2. Kiểm tra bia trước lọc:
3.5.2.1 Chỉ tiêu hĩa lý: giống kiểm tra dịch nha 3.5.2.2. Chi tiêu vi sinh: giống kiểm tra dịch nha 3.5.2.2. Chi tiêu vi sinh: giống kiểm tra dịch nha
3.5.2.3 Kiểm tra mật độ men trong dịch đường, men sống, men chết, tạp nhiễm trong quá trình lên men chính: (Theo tiêu chuẩn nhà máy bia Sài Gịn- Hồng
Quỳnh)
3.5.2.3.1. Mục đích: Xác định mật độ men trong dịch đường, tỷ lệ men sống, chết. 3.5.2.3.2. Nội dung:
a. Dụng cụ:
- Pipet 1ml, ống nghiệm, becher.
- Máy khuấy từ, buồng đếm men, lamen, kính hiển vi.
b. Hĩa chất:
- Dung dịch xanh metylen 0.01% - Nước cất vơ trùng
c. Tiến hành
- Cho dung dịch cần đếm vào máy khuấy từ để phân tán đều.
- Dùng pipet 1ml hút 0,5 ml mẫu + 0,5ml xanh metylen 0.01% cho vào ống nghiệm lắc đều (pha lỗng 2 lần).
- Hút mẫu cho vào buồng đếm hồng cầu và quan sát dưới kính hiển vi ở thị kính 10 và vật kính 40X.
- Đếm tổng số tế bào và tế bào chết trong 4 ơ lớn ở 4 gĩc và một ơ ở giữa buồng đếm.
3.5.3.3. Kết quả:
Mật độ tế bào nấm men:
A * B * 4000 * 1000
64 Trong đĩ:
X: Tổng số tế bào /ml
A: Tổng số tế bào đếm được trong 5 ơ lớn (bao gồm cả tế bào chết và tế bào sống) B: Hệ số pha lỗng (2 lần) C: Số ơ nhỏ trong 5 ơ lớn (80 ơ) Xác định tỷ lệ chết (%) Trong đĩ: E: Tổng số tế bào chết trong 5 ơ lớn
A: Tổng số tế bào nấm men trong 5 ơ lớn (bao gồm cả tế bào chết và tế bào sống
Xác định tỷ lệ chồi (%)
Trong đĩ:
G: Tổng số chồi trong 5 ơ lớn
A: Tổng số tế bào đếm được trong 5 ơ lớn (bao gồm cả tế bào chết và tế bào sống)
Chú ý:
- Tùy vào thời điểm lên men chính cĩ thể pha lỗng lớn hơn 2 lần. 3.6. Kiểm tra bia thành phẩm:
3.6.1. Chỉ tiêu hĩa lý: G G X = x 100 A E X = x 100 A
65
3.6.1.1. Xác định hàm lượng cacbon dioxit (Theo TCVN 5563 : 2009)
A. Phạm vi áp dụng: Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định hàm lượng cacbon dioxit trong bia hơi, bia hộp và bia chai bằng chuẩn độ và phương pháp xác định hàm lượng cacbon dioxit trong bia hộp và bia chai bằng phương pháp d0o áp suất.
B. Phương pháp chuẩn độ:
B.1. Nguyên tắc: Phương pháp dựa vào phản ứng của CO2 cĩ trong bia với một thể tích natri hydroxit dư tạo thành muối natri cacbonat. Dùng axit sulfuric chuẩn lượng muối natricacbonat này, từ đĩ tính ra hàm lượng CO2 cĩ trong bia.
B.2. Thuốc thử: Được sử dụng phải là loại tinh khiết phân tích và nước cất khơng
chứa cacbo dioxit.
Natri hydroxit (NaOH), dung dịch 2 N khơng chứa CO2
Hịa tan 80g natri hydroxit trong nước cất khơng chứa CO2 và thêm nước đến vừa đủ 1000ml, để lắng trong một tuần rồi lọc dung dịch.
Axit sulfuric, dung dịch 0,1 N
Metyl da cam, dung dịch 0,1%
B.3. Dụng cụ:
Bình nĩn, dung tích 500 ml cĩ vạch mức 200ml và 250ml, cĩ nút mài.
Buret, dung tích 25 ml
Pipet, dung tích 10ml
ống đong hình trụ; dung tích 250ml và 500ml.
ống cao su, dài 35cm.
B.4. Chuẩn bị mẫu
Chuẩn bị mẫu thử từ bia hơi.
Chuẩn bị hai ống đong hình trụ dung tích 250ml, cĩ nút đậy. Rĩt vào mỗi ống 20ml dung dịch natri hydroxit 2N. Dùng một ống hút bằng cao su dài 30cm đường kính 1 cm cĩ gắn một đoạn ống thủy tinh 1 cm đến 2cm, để ống hút ngược lên rồi từ từ mở van thùng bia. Để bia chảy ra cho đến khi bia trong ống hút khơng cịn bọt nữa thì đưa nhanh ống hút vào miệng ống đong và cho đầy đến vạch 220ml (thể tích mẫu lấy
66
khoảng 200ml) sau đĩ đậy nút ống đong lại, lắc đều khoảng từ 5 min đến 10 min. Đọc chính xác tổng thể tích mẫu và natri hydroxit (VB).
Chuẩn bị mẫu từ bia chai
Giữ chai mẫu trong tủ lạnh một ngày đêm hoặc trong bể nước đá trong một giờ. Chuẩn bị hai bình nĩn cĩ nút dung dịch 500 ml đã sơ bộ đánh dấu mức thể tích khoảng 200ml vá 250ml. Rĩt vào mỗi bình 20ml dung dịch natri hydroxit 2 N. Cẩn thận mở nút của hai chai mẫu và rĩt nhanh mẫu từ mỗi chai vào từng bình nĩn đến khoảng 200ml và khơng được quá 250ml. Đậy nút bình lại, lắc đều khoảng 5min đến 10 min. Để yên và rĩt tồn bộ thể tích mẫu và natri hyroxit vào ống đong rồi đọc chính xác thể tích này (VB) (khơng tính phần bọt).
Nếu khơng cĩ tủ lạnh hoặc điều kiện làm lạnh bia, chuẩn bị mẫu từ bia chai như sau: rửa sạch phía ngồi chai mẫu và tráng rửa bằng nước cất. Dùng dây buộc chặt ống cao su vào cổ chai. Dùng ống đong rĩt vào ống cao su 25ml dung dịch natri hydroxit 2N đối với chai bia 0,33l hoặc 40 ml đối với chai bia 0,5l. Dùng dây buộc chặt đầu ống cao su cịn lại, mở nút chai để bia tác dụng với natri hydroxit. Dốc chai mẫu lên xuống vài lần cho bia tác dụng hết với natri hydroxit. Sau đĩ để tồn bộ thể tích bia đã kiềm hĩa vào ống đong rồi đọc chính xác thể tích này (VB)(trừ phần bọt).
B.5. Cách tiến hành:
Dùng pipet lấy 10ml mẫu đã được chuẩn bị vào bình nĩn dung tích 250 ml. Thêm 50ml nước cất và 1 giọt đến 3 giọt phenolphtalein. Để loại lượng natri hydroxit dư trong mẫu , dùng buret nhỏ từ từ dung dịch axit sunfuric 0,1N vào bình nĩn cho đến khi mất màu hồng. Khơng tính lượng axit sulfuric đã tiêu tốn này. Thêm vào bình nĩn 1 giọt đến 3 giọt metyl da cam, dung dịch sẽ cĩ màu vàng. Tiếp tục chuẩn độ bằng axit sulfuric 0,1N cho đến khi dung dịch trong bình nĩn chuyển màu da cam.
Đọc thể tích axit sulfuric đã tiêu tốn khi chuẩn độ.
Đồng thời tiến hành phân tích tương tự như mẫu thử đối với mẫu trắng bằng cách hút 10ml mẫu đã loại CO2 cho vào bình nĩn, thêm 1ml dung dịch natri hydroxit 2N và 50ml nước cất.
67
B.6. Tính kết quả:
Hàm lượng cacbon dioxit cĩ trong mẫu biểu thị bằng g/l tính theo cơng thức:
X= Trong đĩ:
0,0044 là số gam cacbon dioxit tương ứng với 1 ml dung dịch H2SO4 , 0,1N; VA là thể tích mẫu lấy để kiềm hĩa, tính bằng mililit (VA = VB - 20);
VB là thể tích bia đã kiềm hĩa, tính bằng mililit;
VC là thể tích bia đã kiềm hĩa lấy để phân tích, tính bằng mililit;
V1 là thể tích H2SO4 0,1N đã tiêu tốn khi chuẩn độ mẫu thử, tính bằng mililit; V2 là thể tích H2SO4 0,1N đã tiêu tốn khi chuẩn độ mẫu trắng, tính bằng mililit;
1000 là hệ số tính chuyển ra lít.
Lấy kết quả trung bình của các kết quả xác định, sai lệch cho phép khơng được quá 0,1g/l.
C. Báo cáo thử nghiệm
Báo cáo thử nghiệm phải ghi rõ:
Mọi thơng tin cần thiết để nhận biết đầy đủ về mẫu thử;
Phương pháp lấy mẫu đã sử dụng, nếu biết;
Phương pháp thử đã sử dụng và viện dẫn tiêu chuẩn này;
Mọi chi tiết thao tác khơng quy định trong tiêu chuẩn này, cùng với các chi tiết bất thường khác cĩ thể ảnh hưởng tới kết quả.
3.6.1.2. Xác định độ axit (Theo TCVN 5564 : 2009)
A. Phạm vi áp dụng: Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định độ axit trong bia bằng phương pháp chuẩn độ dùng chất chỉ thị.
B. Phương pháp chuẩn độ dùng chất chỉ thị
B. 1. Thuốc thử: Các thuốc thử được sử dụng phải là loại tinh khiết phân tích và
nước được sử dụng phải là nước cất hoặc nước cĩ chất lượng tương đương, trừ khi
68
Phenolphtalein 0,5%.
Dung dịch natri hydroxit (NaOH) 0,1M.
B.2. Thiết bị, dụng cụ
Sử dụng các thiết bị, dụng cụ của phịng thử nghiệm thơng thường và cụ thể như sau:
Cốc thủy tinh, dung tích 100ml.
Buret, cĩ chia độ
B.3. Lấy mẫu
Tiến hành theo TCVN 5519:1991.
B.4. Chuẩn bị mẫu thử
Đun 250ml nước đến sơi và tiếp tục đun sơi trong 2 min. Dùng pipet chảy nhanh lấy 25ml bia đã loại cacbon cho vào nước sơi đã để nguội (cacbon được loại bằng cách chuyển mẫu thử sang bình cầu lớn và đầu tiên lắc nhẹ, sau đĩ lắc mạnh, giữ ở nhiệt độ từ 200C đến 250C rồi lọc bia khơng cịn chứa CO2 qua giấy lọc khơ, nếu cần).
Sau khi bia chảy hết khỏi pipet, tiếp tục làm nĩng 60s, điều chỉnh nhiệt sao cho dung dịch sơi trong suốt giai đoạn 30s cuối. Ngắt nguồn nhiệt, khuấy 5s và làm nguội nhanh đến nhiệt độ phịng.
B.5. Cách tiến hành
Thêm 0,5ml phenolphtalein và chuẩn độ bằng dung dịch NaOH dựa trên nền trắng.
Thường xuyên so sánh màu sắc với mẫu cĩ thể tích tương tự và dung dịch pha lỗng đã được bổ sung một lượng dung dịch NaOH đã biết nhưng khơng phải chất chỉ thị.
Chuẩn độ đến hồng nhạt rồi đọc số ở buret.
Thêm 0,2 ml dung dịch NaOH, sau đĩ màu hồng nhạt phải bền, màu hồng đậm chứng tỏ đã chuẩn độ quá. Lấy số đọc đầu tiên ở buret làm điểm kết thúc chuẩn độ.
69
Độ axit được biểu thị bằng số mililit dung dịch NaOH 0,1M đã dùng để trung hịa 100ml bia.
CHÚ THÍCH: Đối với bia cĩ màu tối, nên sử dụng phương pháp chuẩn độ điện kế, vì ngay cả khi mẫu đã được pha lỗng, phương pháp chuẩn độ dùng chất chỉ thị cũng cĩ thể khơng cho phép đánh giá điểm kết thúc phenolphtalein với độ chụm cần thiết. C. Báo cáo thử nghiệm
Báo cáo thử nghiệm phải ghi rõ:
Mọi thơng tin cần thiết để nhận biết đầy đủ về mẫu thử;
Phương pháp lấy mẫu đã sử dụng, nếu biết;
Phương pháp thử đã sử dụng và viện dẫn tiêu chuẩn này;
Mọi chi tiết thao tác khơng quy định trong tiêu chuẩn này, cùng với các chi tiết bất thường khác cĩ thể ảnh hưởng tới kết quả.
3.6.1.3. Xác định độ đắng (Theo TCVN 6059 : 2009 )
A. Phạm vi áp dụng: Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định độ đắng của bia bằng quang phổ.
B. Thuốc thử
Các thuốc thử được sử dụng phải là loại tinh khiết phân tích và nước được sử dụng phải là nước cất hoặc nước cĩ chất lượng tương đương, trừ khi cĩ quy định khác.
2,2,4 Trimetylpentan (isooctan), loại dùng cho quang phổ hoặc tương đương. Cĩ thể dùng isooctan loại chất chuẩn đã được chứng nhận sau khi chưng cất hoặc loại isootan cĩ sẵn đã được tinh sạch bằng cách cho đi qua cột silica gel cĩ cỡ lỗ từ 12 mesh đến 28 mesh.
Độ hấp thụ trong cuvet ở bước sĩng 275nm phải tương đương với độ hấp thụ của nước A≤0,005.
Ancol octyl: Cho một giọt ancol octyl vào 20ml isooctan để tăng độ hấp thụ trong cuvet 1 cm ở bước sĩng 275nm.
Axit clohydric, dung dịch 3M. C. Thiết bị, dụng cụ
70
Sử dụng các thiết bị, dụng cụ của phịng thử nghiệm thơng thường và cụ thể như sau:
Máy đo quang phổ, sử dụng trong dải UV.
Máy lắc cơ học
ống ly tâm, dung tích 50ml, cĩ nắp đậy bằng thủy tinh hoặc nắp vặn cĩ lớp lĩt Teflon.