3. Sử dụng nguyên liệu thay thế trong sản xuất bia
1.3.3 Sử dụng gạo làm nguyên liệu thay thế trong sản xuất bia
Gạo dựng để sản xuất bia là sản phẩm phụ của công nghiệp xay xát, có tới 30% gạo tấm tạo thành trong quá trình xay xát. Giá của gạo tấm bán cho các nhà sản xuất bia thấp hơn nhiều so với gạo nguyên liệu hạt và giá của 1kg chất tan thu được từ gạo rẻ hơn thu được từ malt rất nhiều [30]
Gạo được dùng làm nguyên liệu thay trong sản xuất bia ở Mỹ, Nhật Bản, Trung Quốc và ở nhiều nước khác. Bia được sản xuất có sử dụng gạo làm nguyên
liệu thay thế malt cú độ bền và tính ổn định cao hơn, đặc biệt có ý nghĩa đối với việc sản xuất bia sáng màu. Sản lượng gạo ở Châu Á chiếm khoảng 80% sản lượng gạo của thế giới. Việc sử dụng gạo làm nguyên liệu thay thế trong sản xuất bia là vấn đề được các nước Châu Á quan tâm [28].
Cây lúa thuộc họ hòa thảo, là cây lương thực chính của gần một nửa dân số thế giới, đặc biệt được trồng nhiều ở các nước Đông Nam Á. Về diện tích canh tác trên thế giới thì lúa chỉ kém lúa mì nhưng năng suất lại cao hơn.
Các nước Đông Nam Á nói chung và Cămpuchia nói riêng đều có ưu thế là những nước xuất khẩu gạo hàng đầu trên thế giới, do đó việc sử dụng gạo làm nguyên liệu thay thế trong sản xuất bia- thứ đồ uống hàng ngày ngày càng được nhiều người ưu chuộng - là rất thích hợp. Gạo dùng làm nguyên liệu thay thế sản xuất bia dạng tấm chứa 80% tinh bột, 6- 8% protein.
Ngày nay nhiều nước đã dựng nguyên liệu thay thế với tỷ lệ cao kết hợp với sử dụng các chế phẩm enzim. Để đảm bảo chất lượng bia khi dựng gạo làm nguyên liệu thay thế trên 30% cần bổ sung enzim amylaza, proteaza từ ngoài vào. Nguồn enzim vi sinh vật đã được nhiều nhà khoa học nghiên cứu sản xuất ứng dụng.
Thành phần hóa học của gạo chủ yếu là tinh bột và protein, ngoài ra còn có các chất béo, đường, xenluloza, chất khoáng và sinh tố. Thành phần hóa học của gạo phụ thuộc vào loại gạo, điều kiện đất đai, khí hậu canh tác. Thành phần hóa học của gạo được thể hiện trong bảng 1.6 [23]
Bảng 1.6 Thành phần hóa học của gạo
Thành phần Hàm lượng (%) Tinh bột 70- 75 Protein 7-8 Đường 2- 5 Chất béo 1- 1,5 Chất khoáng 1- 1,5
Xenluloza 1,2- 1,6
Protein của gạo tuy không nhiều bằng đại mạch nhưng có đầy đủ cá axit amin không thay thế. Gluxit của gạo chiếm 70- 80%, tinh bột gạo thuộc loại tinh bột hạt phức tạp, kích thước nhỏ nhất trong các loại hòa thảo. Thành phần tinh bột gạo tẻ lượng amilo chiếm khoảng 20% và lượng amilopectin chiếm khoảng 80% .Tinh bột gạo bền hơn tinh bột đại mạch khi bị amylaza tác dụng. Để tinh bột gạo được thủy phân tốt nó cần được hồ hóa và dịch hóa tốt.
Do gạo có hàm lượng tinh bột lớn, ít chất béo, hiệu suất hòa tan cao, đạt 94% và ngày càng được sử dụng nhiều trong sản xuất bia. Với các chỉ tiêu này, có thể nói rằng, gạo là một loại nguyên liệu khá lý tưởng cho việc sản xuất bia. Với lượng gạo thay thế đến 20- 30 % hoàn toàn có thể sản xuất được các loại bia có chất lượng hảo hạng dựng để xuất khẩu. Do hàm lượng chất béo thấp nên không làm ảnh hưởng tới độ bền bọt của bia, và hàm lượng protein trong gạo mặc dù ít nhưng lại hài hòa cân đối.
Để tiện cho công nghệ nấu khi sử dụng gạo thường bổ sung thêm enzim amylaza vào nồi cháo sẽ dễ thao tác và tránh được những sự cố trong quá trình dịch hóa. Trong nhiều báo cáo đã đề cập đến việc bổ sung enzym đường hóa và đạm hóa để thủy phân tinh bột thành các loại đường lên men được, giúp quá trình lên men dễ dàng và tăng hàm lượng dinh dưỡng cho nấm men trong quá trình lên men sau này. Kết quả nghiên cứu cho thấy ngay cả khi sử dụng 80% gạo làm nguyên liệu thay thế vẫn có thể đảm bảo được dinh dưỡng cho nấm men trong quá trình lên men ( bảng 1.7) [3, 7]
Bảng 1.7 Thành phần dịch đường ( 11oBx)
Tỷ lệ gạo( %) 30 40 50 60 70 80
Hiệu suất lên men(%) 71 69 67,8 65,5 64,5 64
Hàm lượng đạm tổng số ( mg/l)
1083 1050 1046 935 842 716
Đạm amin(mg/l) 196 178 167 144 133 115
nghèo về thành phần đạm, có thể điều chỉnh bằng phương pháp bổ sung thêm nguồn enzym proteaza từ ngoài vào. Hầu hết các nhà máy bia hiện nay đều sử dụng tỷ lệ gạo thay thế là 30, 40% thậm chí có thể lên tới 60, 70%, nhưng không nên sử dụng tỷ lệ gạo thay thế quá cao sẽ mất đi bản chất, nguồn cội của sản phẩm bia.
Bảng 1.8 dưới đây cho thấy thành phần và tính chất của một số nguyên liệu thay thế.
Bảng 1.8 thành phần hoá học và tính chất của nguyên liệu thay thế[21]
Nguyên liệu thay thế Độ ẩm (%) Độ hồ tan (%) Protein (%) Nhiệt độ hồ hoá (0C) Ngơ 4,7 - 11,3 82,1 - 88,2 8,5 - 9,5 61,6 - 73,9 Gạo 9,5 - 13,4 80,5 - 83,8 5,4 - 7,5 61,1 - 77,8 Tinh bột lúa mì 11,1 - 11,4 86,5 - 95,2 0,2 51,7 - 63,9
CHƯƠNG 2:
NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Nguyên liệu, hoá chất và dụng cụ