II: Quy trình sản xuất bia
26.3 Quá trình đun sôi dịch đường với hoa houblon
27.3.1 Mục đích
28. Nhằm ổn định thành phần và tạo cho bia có mùi thơm và vị đắng đặc trưng
năng tạo bọt tốt. Một trong những phương pháp thông dụng nhất nhằm chiết chất đắng và dầu thơm của hoa houblon là đun sôi trực tiếp dịch đường với hoa.
29. Một phần nước trong dịch đường sẽ bay hơi, khi đó nồng độ dịch đường sẽ
tăng lên.
30. Hòa tan các thành phần của hoa vào dịch đường và loại trừ các chất keo
không bền vững.
31.3.2 Sự hòa tan và chuyển hóa các chất chính trong hoa houblon
32. Nhựa đắng
33. Hoa houblon chứa các acid α,β đắng và kém hòa tan. Khi đun nóng các α
acid này sẽ hòa tan, chuyển thành các dạng đồng phân có khả năng hòa tan tốt hơn. Mặt khác các đồng phân của acid α,β có độ đắng rõ rệt hơn acid α,β. Ở pH cao chất đắng hòa tan nhiều hơn nhưng lại cho cảm giác khó chịu.
34. Tinh dầu
35. Tinh dầu trong hoa houblon tạo ra mùi thơm đặc trưng của hoa houbon
tươi. Độ tan của chúng trong nước vào khoảng 50mg/l. Trong quá trình sôi của dịch đường, tinh dầu bị lôi cuốn theo hơi nước và bị mất từ 50-80% sau 30’ và 90-95% sau 3h.Chính vì lý do này nên những sản phẩm hoa houblon thơm chứa nhiều tinh dầu như hoa houblon tươi, khô hay viên được đưa vào sản xuất sau cùng để tránh mất tinh dầu. Tuy nhiên lần cho cuối cùng này phải được thực hiện ít nhất là 10’ trước khi dừng quá trình đun sôi để đảm bảo việc chuyển hóa các chất cần thiết các nhựa đắng đồng thời hạn chế được sự mất tinh dầu.
36. Chất chát và những chất chứa N
37. Các chất chát thuộc nhóm catorin,
trong dịch đường chúng tạo thành những dung dịch keo mang điện tích âm. Trong dịch đường có protit và một số albumin, chúng sẽ cùng các chất chát tạo thành những phức chất hòa tan ở nhiệt độ cao, nhưng khi nhiệt độ hạ xuống chúng sẽ kết tủa xuống phía dưới. Khi bị oxy hóa, chất chát biến thành flobafen, chúng cũng tạo thành với protit những phức chất không hòa tan được ở nhiệt độ cao, chúng kết tủa ngay từ khi còn đun dịch đường.
38. Những chất không bị oxy hóa cũng tạo thành phức với protit song chúng khó tách hoàn toàn trong quá trình làm nguội hoặc lên men dịch đường, một phần còn lại trong bia, đây cũng là nguyên nhân làm đục bia.
39. Quá trình keo tụ protein
40. Dịch đường sau khi lọc có chứa một
lượng chất keo đáng kể như dextrin, pectin, pentose… khi đun sôi với hoa houblon thì những chất chiết ra như acid đắng và một số chất khác cũng ở dạng keo hòa tan. Khi nhiệt độ tăng lên sự bền vững keo của cả hệ thống bị vỡ, các phần tử keo dính lại với nhau và xảy ra hiện tượng keo tụ. Trong tất cả những chất keo có trong dịch đường thì protit là chất kém bền nhiệt nhất. Sự hình thành những chất hấp phụ giữa protit và chất chát hay chất đắng sẽ làm thuận lợi cho sự keo tụ protit.
41. Quá trình keo tụ xảy ra qua hai giai
đoạn: đầu tiên chúng mất nước, sau đó keo tụ. Các phần tử protein sau khi mất nước chúng liên kết lại với nhau, lúc đầu bé, sau lớn dần và từ từ lắng xuống. Giữa giai đoạn đầu và cuối có một sự khác nhau rất lớn, giai đoạn đầu xảy ra rất phức tạp và phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Khi đun sôi dịch đường với hoa houblon khả năng hoạt động của các chất khử tăng lên, sự gia tăng này phụ thuộc vào thời gian đun sôi và khối lượng hoa houblon được sử dụng.
42. Các biến đổi khác về thành phần và
tính chất của dịch đường
43. Ổn định dịch đường
44. Về mặt sinh học, dịch đường khi chuyển sang nồi nấu hoa có thể chứa vi
khuẩn chịu nhiệt. Đun sôi trong 15’ ở pH 5.2 cũng đủ để tiệt trùng dịch đường. Những tính chất kìm hãm vi khuẩn của hoa houblon cũng góp phần bảo vệ dịch đường.
45. Về mặt hóa sinh: các enzyme bị phá hủy, đặc biệt là α-amylase, là một
enzyme chính còn hoạt động ở nhiệt độ lọc.
46. Về mặt bền keo: để cải thiện tính chất bền keo của bia cần phải loại bỏ các hợp chất nito bằng cách đông tụ và kết tủa chúng với sự liên kết protein và tanin. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
47. Phản ứng caramel hóa: việc hình thành các hợp chất melanoidin trong quá
trình đun sôi làm tăng màu của dịch đường, mặt khác quá trình caramen hóa sử dụng các đường khử như maltose, fructose, glucose. Nó là kết quả của sự đun nóng kết hợp với phản ứng oxy hóa nhẹ bởi không khí.
48. Ảnh hưởng đến bọt bia
49. Các chất nhựa đắng trong hoa houblon có ảnh hưởng rõ rệt tới một số tính chất vật lý của dịch đường và của bia. Chúng không làm biến đổi nhiều về độ nhớt song lại làm giảm sức căng bề mặt. Nhờ tính chất hoạt động bề mặt mà nhựa đắng của hoa houblon tập trung lại tạo thành màng ở bề mặt, điều này lý giải cho việc hao tổn một phần nhựa đắng dính trên nắp thiết bị trong lên men chính và tác động chủ yếu tới độ bền bọt là phần còn lại hòa tan trong bia.
50.3.3 Thiết bị
51.
1. Thân nồi
2. Cửa quan sát tu bổ 3. Đường vệ sinh
4. Vùng cấp nhiệt trung tâm 5. Vùng cấp nhiệt đáy 6. Đường cấp hơi
7. Đường thu nước ngưng
8. Bơm
9. Đường xả đáy
10. Đường cấp dịch thủy phân 11. Ống thoát ẩm
52. Thiết bị houblon hóa được chế tạo bằng vật liệu không rỉ, sử dụng hơi nước bão hòa để gia nhiệt. Bộ phận gia nhiệt trong thiết bị có thể dạng vỏ áo hay ống chùm hoặc kết hợp cả hai.
53. Nguyên lý làm việc: thiết bị làm việc gián đoạn ở áp suất thường, kỹ thuật thực hiện một chu kỳ như sau:
54. Dịch lọc trong vào thiết bị theo đường (10), kiểm tra thành phần theo yêu cầu công nghệ. Cấp hơi nước bão hòa vào (5), gia nhiệt lên 75-76oC và ngừng cấp hơi
nước, dừng ở nhiệt độ này khoảng 10-15’. Tiếp tục cấp hơi nước vào cả (5) và (4), gia nhiệt đến trạng thái khô hoàn toàn. Sau khi sôi khoảng 5-10’ tiến hành nạp các chế phẩm houblon và duy trì cường độ sôi, thời gian sôi theo đúng chế độ kỹ thuật.
55. Mỗi lần nạp, chế phẩm houblon phải hòa tan sơ bộ trong dịch đang sôi ở
thùng trung gian, rồi nạp đều và từ từ vào (1) bằng bơm hay đổ trực tiếp qua (2), dùng nước sôi hay dịch lấy từ (1) hoặc tráng từ thùng trung gian, nước tráng cũng nạp vào (1). Vệ sinh thùng trung gian và thực hiện houblon hóa cho đến khi kết thúc. Thời gian houblon hóa trung bình khoảng 90-120’ tùy yêu cầu.