Bia

369 Aufrufe

Veröffentlicht am

0 Kommentare
1 Gefällt mir
Statistik
Notizen
  • Als Erste(r) kommentieren

Keine Downloads
Aufrufe
Aufrufe insgesamt
369
Auf SlideShare
0
Aus Einbettungen
0
Anzahl an Einbettungen
1
Aktionen
Geteilt
0
Downloads
9
Kommentare
0
Gefällt mir
1
Einbettungen 0
Keine Einbettungen

Keine Notizen für die Folie

Bia

  1. 1. KHOA NÔNG NGHI P & SHƯD B MÔN CÔNG NGH TH C PH M  NG NHƯ QUYÊN MSSV: 2030360 CÔNG TY C PH N BIA SÀI GÒN – MI N TÂY (WSB) LU N VĂN T T NGHI P K SƯ Chuyên ngành: CÔNG NGH TH C PH M Mã ngành: 08 CBHD: BÙI TH QUỲNH HOA LÊ THÀNH PHÚC C N THƠ, 2008
  2. 2. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 Trư ng i h c C n Thơ L I C M ƠN Tôi xin chân thành c m ơn B Môn Công ngh th c ph m và quí th y cô ã t n tình hư ng d n, truy n t ki n th c cho tôi trong 5 năm h c t i trư ng. Xin chân thành c m ơn cô Bùi Th Quỳnh Hoa ã quan tâm giúp nhi u tôi có th hoàn thành bài lu n văn này. em r t Xin chân c m ơn Công ty c ph n bia Sài Gòn – Mi n Tây t o i u ki n tôi ư c vào công ty th c t p. C m ơn anh Lê Thành Phúc và anh em trong công ty ã giúp tôi r t nhi u Chân thành c m ơn. Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng i
  3. 3. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 Trư ng i h c C n Thơ M CL C L I C M ƠN .......................................................................................................... i M C L C ..............................................................................................................ii DANH SÁCH HÌNH VÀ B NG ........................................................................... v PH N I GI I THI U CÔNG TY ......................................................................... 1 1.1 L ch s hình thành ..................................................................................... 1 1.2 Quy mô doanh nghi p ............................................................................... 2 1.3 Sơ công ty............................................................................................. 3 1.4 H th ng qu n lí ch t lư ng ...................................................................... 3 1.4.1 Yêu c u chung ........................................................................................... 3 1.4.2 Các quy t c trong QMS ............................................................................. 3 1.4.3 M c tiêu ch t lư ng năm 2008 .................................................................. 4 PH N II N I DUNG ............................................................................................ 5 CHƯƠNG I SƠ LƯ C V BIA ...................................................................... 5 1.1 L ch s v bia ............................................................................................ 5 1.2 Qui trình s n xu t bia ................................................................................ 5 CHƯƠNG II NGUYÊN LI U DÙNG TRONG S N XU T BIA ............... 7 2.1 Malt i m ch ............................................................................................ 7 2.1.1 i m ch .................................................................................................... 7 2.1.2 Malt i m ch .......................................................................................... 10 2.2 Houblon (Humulus lupulus) .................................................................... 14 2.2.1 Ch t ng ................................................................................................. 15 2.2.2 Tinh d u thơm:......................................................................................... 17 2.3 Nư c ........................................................................................................ 18 2.3.1 Thành ph n hóa h c c a nư c ................................................................. 18 2.3.2 c ng và pH trong nư c ...................................................................... 18 2.3.3 nh hư ng c a m t s ion trong nư c n ch t lư ng bia ..................... 19 2.3.4 Phương pháp x lí nư c : ........................................................................ 21 2.3.5 Tiêu chu n ánh giá nư c n u bia: .......................................................... 21 2.4 N m men ................................................................................................. 23 2.4.1 Ch ng n m men ....................................................................................... 23 2.4.2 Ngu n n m men tinh khi t ...................................................................... 23 2.4.3 B o qu n n m men tinh khi t .................................................................. 23 2.4.4 Nhân gi ng n m men thu n khi t ............................................................ 24 2.5 Th li u .................................................................................................... 25 2.6 Ph gia ..................................................................................................... 25 CHƯƠNG III S N XU T D CH Ư NG LÊN MEN .............................. 27 3.1 Ti p nh n nguyên li u và t n tr ............................................................ 27 3.2 Nghi n nguyên li u ................................................................................. 27 3.2.1 M c ích .................................................................................................. 27 Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng ii
  4. 4. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 Trư ng i h c C n Thơ 3.2.2 M c nghi n nguyên li u ..................................................................... 27 3.3 ư ng hóa nguyên li u ........................................................................... 29 3.3.1 M c ích c a quá trình ư ng hóa .......................................................... 29 3.3.2 H enzyme amylase trong quá trình th y phân ....................................... 29 3.3.3 S th y phân tinh b t ............................................................................... 31 3.3.4 S th y phân protein ................................................................................ 32 3.3.5 Các quá trình khác ................................................................................... 33 3.3.6 Các quá trình enzyme khác ...................................................................... 34 3.3.7 Phương pháp n u có th li u: .................................................................. 34 3.3.8 nh hư ng c a nhi t và pH n quá trình n u ................................... 36 3.3.8 Ki m tra s th y phân c a tinh b t.......................................................... 39 3.3.9 Thành ph n c a d ch ư ng sau ư ng hóa ............................................ 39 3.4 L c d ch ư ng và r a b ........................................................................ 39 3.4.1 Phương pháp l c ...................................................................................... 40 3.4.2 Bã hèm ..................................................................................................... 40 CHƯƠNG 4 UN SÔI D CH Ư NG V I HOUBLON ............................ 41 4.1 S n nh thành ph n d ch ư ng ......................................................... 41 4.1.1 V m t sinh h c ....................................................................................... 41 4.1.2 V m t sinh hóa ....................................................................................... 41 4.1.3 n nh keo.............................................................................................. 41 4.2 S gia tăng cư ng màu ....................................................................... 42 4.3 nh hư ng c a DMS (dimethylsulfite) .................................................. 42 4.4 nh hư ng c a Zn trong d ch ư ng ...................................................... 42 4.5 Quá trình hòa tan các thành ph n c a hoa houblon ................................ 43 4.5.1 Hòa tan các ch t ng .............................................................................. 43 4.5.2 Th i gian và cư ng un sôi ................................................................ 45 4.5.3 nh hư ng c a pH ................................................................................... 45 4.5.4 S k t t a isohumulon ............................................................................. 45 4.5.5 Hòa tan polyphenol .................................................................................. 45 4.6 Hư ng d n un sôi d ch ư ng ............................................................... 46 CHƯƠNG 5 L NG C N VÀ LÀM L NH D CH Ư NG ....................... 48 5.1 L ng c n .................................................................................................. 48 5.2 Làm l nh d ch ư ng .............................................................................. 49 5.3 Ki m tra ch t lư ng d ch ư ng: ............................................................ 50 CHƯƠNG 6 LÊN MEN ................................................................................ 54 6.1 Lên men chính ......................................................................................... 54 6.2 Lên men ph ............................................................................................ 55 6.2.1 Các giai o n c a quá trình lên men ph ................................................. 55 6.2.2 Quá trình lo i b các s n ph m ph ........................................................ 55 6.2.3 Ch tiêu bia sau lên men ph ................................................................... 58 Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng iii
  5. 5. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 Trư ng i h c C n Thơ 6.3 Các y u t nh hư ng trong quá trình lên men ....................................... 59 6.3.1 Thành ph n c a d ch ư ng..................................................................... 59 6.3.2 Nhi t lên men...................................................................................... 59 6.3.3 N m men .................................................................................................. 59 6.4 Các ph n ng và bi n i khác ............................................................... 59 6.4.1 S thay i trong thành ph n h p ch t ch a nitrogen ............................. 59 6.4.2 S làm gi m pH ....................................................................................... 60 6.4.3 Nh ng thay i trong tính ch t oxy hóa c a bia...................................... 61 6.4.4 màu c a bia ........................................................................................ 61 6.4.5 K t t a các ch t gây ng và polyphenol ................................................ 61 6.4.6 Hàm lư ng CO2 trong bia ........................................................................ 62 6.4.7 Vi c l ng trong và làm n nh keo c a bia ............................................ 62 CHƯƠNG 7 L C BIA ................................................................................... 63 7.1 L c trong ................................................................................................. 63 7.2 L c h p ph ............................................................................................. 63 7.3 L c an toàn .............................................................................................. 63 7.4 Pha bia ..................................................................................................... 63 7.5 Tank ch a bia trong BBT ........................................................................ 64 CHƯƠNG 8 BIA THÀNH PH M ................................................................ 65 8.1 R a chai................................................................................................... 65 8.2 Chi t chai................................................................................................. 66 8.3 Thanh trùng ............................................................................................. 66 8.4 Dán nhãn ................................................................................................. 66 8.5 Ch tiêu ch t lư ng bia chai: ................................................................... 67 CHƯƠNG 9 THI T B CHÍNH .................................................................... 68 9.1 Thi t b khu n u....................................................................................... 68 9.1.1 H th ng nghi n....................................................................................... 68 9.1.2 N i g o..................................................................................................... 69 9.1.3 N i malt ................................................................................................... 70 9.1.4 Máy l c hèm ............................................................................................ 71 9.1.5 N i un sôi ............................................................................................... 72 9.1.6 H th ng l ng và làm l nh nư c nha ....................................................... 73 9.2 Thi t b khu lên men................................................................................ 75 9.2.1 Tank lên men ........................................................................................... 75 9.2.2 Máy l c KG ............................................................................................. 77 9.2.3 Máy l c FOM .......................................................................................... 77 9.2.4 Máy l c securox....................................................................................... 78 PH N III K T LU N ................................................................................... 79 TÀI LI U THAM KH O .................................................................................... 80 Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng iv
  6. 6. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 Trư ng i h c C n Thơ DANH SÁCH HÌNH VÀ B NG Danh sách b ng B ng 1 Thành ph n hóa h c c a B ng 2 Nhi t i m ch .............................................................7 và pH t i thích c a enzyme .........................................................9 B ng 3 Thành ph n hóa h c c a houblon .............................................................15 B ng 4 Thành ph n hóa h c c a nư c ..................................................................18 B ng 5 Phân lo i c ng nư c ............................................................................19 B ng 6 Các ch tiêu nư c n u bia .........................................................................21 B ng 7 Các thành ph n chính c a g o ..................................................................25 B ng 8 M c nghi n malt .................................................................................28 B ng 9 Nguyên li u m n u..................................................................................34 B ng 10 Thông s v n hành m n u .....................................................................35 B ng 11 Q10 các vùng nhi t c a ph n ng enzyme ......................................37 B ng 12 nh hư ng c a nhi t ư ng hóa .......................................................38 B ng 13 S ph thu c pH môi trư ng v i th i gian và hi u su t ư ng hóa ......39 B ng 14 Cơ c u nguyên li u n i un sôi ..............................................................46 B ng 15 Tiêu chu n ch t lư ng nư c nha l nh ....................................................50 B ng 16 Tiêu chu n ch t lư ng bia sau lên men ph ..........................................58 B ng 17 Ch tiêu ch t lư ng bia ...........................................................................64 B ng 18 Ch tiêu ch t lư ng bia chai ...................................................................67 Danh sách hình Hình 1 i m ch .....................................................................................................7 Hình 2 C u t o h t Hình 3 Malt i m ch...................................................................................7 i m ch ...........................................................................................10 Hình 4 Hoa houblon ..............................................................................................15 Hình 5 Ch ph m houblon ....................................................................................18 Hinh 6 H th ng x lí nư c ..................................................................................21 Hình 7 N m men ...................................................................................................23 Hình 8 D ch ư ng ...............................................................................................42 Hình 9 th t ng quát quá trình lên men ...........................................................59 Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng v
  7. 7. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 Hình 10 Sơ Trư ng i h c C n Thơ máy r a chai .................................................................................66 Hình 11 Máy chi t ................................................................................................67 Hình 12 Máy dán nhãn..........................................................................................67 Hình 13 H th ng nghi n malt..............................................................................69 Hình 14 Máy nghi n g o ......................................................................................69 Hình 15 N i malt ..................................................................................................71 Hình 16 Máy l c ...................................................................................................72 Hình 17 Màng cao su ............................................................................................72 Hình 18 N i un sôi ..............................................................................................74 Hình 19 Thi t b làm l nh .....................................................................................74 Hình 20 Tank lên men ..........................................................................................76 Hình 21 L c KG ...................................................................................................78 Hình 22 L c FOM.................................................................................................79 Hình 23 L c securox .............................................................................................79 Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng vi
  8. 8. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 Trư ng i h c C n Thơ PH N I GI I THI U CÔNG TY 1.1 L ch s hình thành - SACABECO là Công ty Liên doanh Bia Sài Gòn t i C n Thơ, ư c thành l p t h p ng liên doanh ký ngày 20/11/1996 gi a Công ty Bia Sài Gòn và Công ty Rư u Bia – NGK H u Giang. - n ngày 30/08/2000, Công ty Liên doanh Bia Sài Gòn t i C n Thơ ư c bàn giao l i cho Công ty Bia Sài Gòn Th ng Nh t, qu n lý theo úng ch trương c a B Công Nghi p (công văn s : 3005/CV-KH T ngày 03/08/2000) và UBND t nh C n Thơ (công văn s 2615/UB ngày 09/08/2001). - Sau ngày ti p nh n bàn giao, Công ty Bia Sài Gòn kh n trương ti n hành nhà xư ng s n xu t, ưa thi t b ã ư c nh p kh u t trư c và l p t trên di n tích 2ha. Sau ó, ch t ch H i ng qu n tr T ng Công ty Rư u bia – NGK Vi t Nam ã ký quy t nh s 39/Q – H QT ngày 31/08/2001 v vi c thành l p nhà máy Bia C n Thơ tr c thu c Công ty Bia Sài Gòn. - Vào ngày 04/12/2001, nhà máy n u th m bia u tiên. - Ngày 01/01/2002, nhà máy Bia C n Thơ i vào s n xu t chính th c theo k ho ch do công ty Bia Sài Gòn giao. - Ngày 06/05/2003, B trư ng B Công nghi p ban hành quy t nh s : 74/2003/Q – BCN v vi c thành l p T ng Công ty Bia rư u – NGK Sài Gòn và T ng Công ty Bia rư u – NGK Sài Gòn ban hành quy t nh s 138/TCT/HC, ngày 21/07/2003 i tên Nhà máy Bia C n Thơ thành Nhà máy Bia Sài Gòn – C n Thơ tr c thu c T ng Công ty Bia rư u – NGK Sài Gòn. - Ngày 12/05/2004, B trư ng B Công nghi p ban hành quy t nh s 1035/Q /TCB, v vi c c ph n hóa Nhà máy Bia Sài Gòn C n Thơ, trong ó nhà nư c n m gi hơn 50% c ph n. - Th c hi n Ngh quy t ngày 27/05/2006 c a HC h p nh t Cty c ph n Bia Sài Gòn - C n Thơ & Cty c ph n Bia Sài Gòn Sóc Trăng thành Cty c ph n Bia Sài Gòn - Mi n Tây. - Tên Cty: Cty C ph n Bia Sài Gòn - Mi n Tây Tên ti ng Anh: Saigon Beer Western joint Stock Company Tên vi t t t: WSB a ch tr s chính: KCN Trà Nóc, P.Trà Nóc, Q.Bình Thu , Tp.C n Thơ T: 071.84 3333; fax: 843.222 Email: wsb@vnn.vn Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 1
  9. 9. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 Trư ng i h c C n Thơ Các nhà máy s n xu t tr c thu c Cty: Nhà máy Bia Sài Gòn – Sóc Trăng C: 16 Qu c l 1, P.2, Th xã Sóc Trăng, t nh Sóc Trăng T: 079.826.494; fax: 824.070 Nhà máy Bia Sài Gòn - C n Thơ C: KCN Trà Nóc, P.Trà Nóc, Q.Bình Thu , Tp.C n Thơ T: 071.84 3333; fax: 843.222 + V n i u l : 145.000.000.000 ng # 14.500.000 cp Ngành ngh kinh doanh: SX, kinh doanh các s n ph n bia, c n, nư c gi i khát. Kinh doanh ch bi n nông s n làm nguyên li u s n xu t bia, c n, nư c gi i khát và xu t kh u. H i ng Qu n tr : Bà Ph m Th H ng H nh: Ch t ch Ông Nguy n Văn Nhơn: Thành viên- Giám c Cty Ông Tr n Công Tư c: Thành viên Ông Văn V : Thành viên Ông Nguy n Văn i: Thành viên Ban Ki m soát: Ông Bà ng Vi t Trung: Trư ng ban Th L Thanh: Thành viên Ông Nguy n Ng c Huy n: Thành viên Ngư i i di n theo pháp lu t: Bà Ph m Th H ng H nh: Ch t ch H QT Th i i m b t u ho t ng: 01/07/2006. 1.2 Quy mô doanh nghi p - S n ph m c a doanh nghi p là bia Sài Gòn xanh 450 ml - Công su t thi t k giai o n 1: 10 tri u lít bia/năm - Công su t thi t k giai o n 2: 15 tri u lít bia/năm ã ư c hoàn thành ưa vào ho t ng cu i tháng 12/2003 - Công su t thi t k t i th i i m c ph n là 20 tri u lít/năm - Công su t hi n t i là 25 tri u lít/năm Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 2
  10. 10. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 1.3 Sơ Trư ng i h c C n Thơ công ty 7 x lí nư c c p 18 lò hơi 29 khu lên men 2 nhà v sinh 8,10 b o v 19 xư ng b o trì 30 khu tr men 3 nhà ăn 14 nhà n u 20 máy phát i n 31 phòng CIP 4 tr m bi n áp 15 silo malt, g o 21 CO2 thu h i 32 phòng BBT 5 x lí nư c th i 16 khu xay xát 22 máy l nh 34 khu chai r ng 24-26 kho v t tư 35 khu chi t bia 1 nhà xe 6 kho thành ph m 17 kho malt, g o 1.4 H th ng qu n lí ch t lư ng Ch t lư ng: m c 9001:2000) c a m t t p h p các c tính v n có áp ng yêu c u (ISO 1.4.1 Yêu c u chung QMS c a WSB ư c xây d ng và th c hi n, duy trì và liên t c c i ti n tính hi u l c c a h th ng theo yêu c u c a tiêu chu n ISO 9001:2000 1.4.2 Các quy t c trong QMS QMS t i WSB ư c xây d ng, th c hi n, duy trì d a trên các quy t c ã ư c áp d ng c a QMS SABECO. - S n xu t các s n ph m v i ch t lư ng theo tiêu chu n c a khách hàng. Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 3
  11. 11. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 Trư ng - Ch p hành lu t pháp hi n hành c a nhà nư c, các ch nghành có liên quan khác. i h c C n Thơ nh c a t ch c chuyên - nh kì xem xét và c i ti n QMS, nh m nâng cao tính hi u l c và hi u qu c a QMS gia tăng s th a mãn các yêu c u ngày càng cao c a khách hàng. 1.4.3 M c tiêu ch t lư ng năm 2008 - S n lư ng và tiêu th bia chai Sài Gòn tri u lít) t 53 tri u lít ( bia Sài Gòn xanh 30 - m b o 100% s n ph m bia chai s n xu t t ng công ty. - m b o th c hi n t ch t lư ng theo qui nh c a nh m c tiêu hao v t li u do công ty ban hành. - Các b ph n trong toàn công ty có s i m ánh giá 3S u > 55 i m trong chương trình 5S ( s n sàng, sàng l c, s ch s , săn sóc, s p x p). - 100% các thi t b tham gia s n xu t có lí l ch ư c bão dư ng, b o trì, th c hi n hi u chu n úng th i h n. - Không x y ra tai n n lao ng n ng, lao ng nh không quá 2 v . Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 4
  12. 12. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 CHƯƠNG I Trư ng i h c C n Thơ PH N II N I DUNG SƠ LƯ C V BIA 1.1 L ch s v bia Bia ư c nh nghĩa theo J.De.Clerck là m t th c u ng qua s lên men c a d ch ư ng có ư c t ngũ c c n y m m, thêm vào y là hương v c a hoa houblon. Bia khác v i rư u ch nó có hàm lư ng c n r t th p nhưng có hàm lư ng các ch t không lên men khá cao. Bia ư c phân bi t v i các th c u ng gi i khát khác ch b t bia ư c gi lâu hơn và CO2 là c a b n thân quá trình lên men t o thành. So v i rư u và các nư c gi i khát khác thì bia có giá tr dinh dư ng cao hơn do có ch a vitamin B1, B2, B5, B6, PP..., m t s ch t khoáng và nguyên t vi lư ng. Ngoài ra, bia còn kích thích tiêu hóa và ch a CO2, houblon... Có th do các nguyên nhân trên mà bia ã ư c s n xu t t r t lâu và ngày càng phát tri n v c công ngh l n v ch t lư ng. Bia ư c con ngư i t o ra t th k V trư c công nguyên và ư c ghi chép l i trong các thư t ch c c a Ai C p và Lư ng Hà. T ó bia ã tr nên thi t y u i v i t t c các n n văn minh tr ng ngũ c c Vi t Nam phía tây c xưa. Tuy bia ư c s n xu t t r t s m nhưng s b sung houblon t ov ng, mùi hương và kéo dài th i gian b o qu n là m t phát ki n tương i m i. Houblon ư c tìm ra vào năm 1079 c và ư c s d ng trong bia Anh vào u năm 1500. Bia ã có t xa xưa nhưng ch s n xu t th công và làm theo thói quen kinh nghi m ch không ai hi u v tính ch t hay cơ ch c a s lên men. n gi a th k XIX vào năm 1857, Louis Pasteur b t u nghiên c u v vi sinh. Ông ã khám phá lý thuy t c a s lên men, hoàn thi n k thu t thanh trùng và k thu t c y gi ng n m men. Sau ó, Hansen ti p t c tìm ra phương pháp phân l p các t bào n m men, qua ó tuy n ch n và nhân gi ng ưa vào s n xu t bia. Nh vào nh ng phát ki n trên mà các nhà s n xu t b t u ch t o thi t b và u tư chi u sâu. Công ngh s n xu t bia t ó d n d n phát tri n cho n ngày nay v i s n lư ng ngày càng tăng. 1.2 Qui trình s n xu t bia Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 5
  13. 13. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 Trư ng Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 6 i h c C n Thơ
  14. 14. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 CHƯƠNG II 2.1 Malt 2.1.1 a. Trư ng i h c C n Thơ NGUYÊN LI U DÙNG TRONG S N XU T BIA i m ch i m ch Phân lo i i m ch là lo i th c v t m t năm. Chúng ư c chia thành hai nhóm chính: i m ch mùa ông (2 hàng h t, gieo vào mùa ông, thu ho ch mùa hè), i m ch mùa xuân ( a hàng, gieo mùa xuân, thu ho ch mùa ông). Hình 1 i m ch - i m ch mùa ông: lo i này có 2 hàng h t, là lo i t t nh t dùng trong s n xu t bia vì h t to, hàm lư ng protein th p. Do ó s thu ư c nhi u ch t chi t, v tương i m ng s h n ch nh ng ch t không c n thi t có h i mùi v bia hòa tan vào trong quá trình n u. - i m ch mùa xuân: lo i này có t 4 - 6 hàng h t, h t nh , v tr u dày nên thư ng dùng làm th c ăn gia súc. Tuy nhiên cũng có m t s lo i i m ch 4 hàng dùng trong s n xu t bia. b. Thành ph n hóa h c H t i m ch có c u t o g m: v , n i nhũ và phôi. Thành ph n hóa h c c a h t i m ch r t ph c t p, nó ph thu c vào gi ng, k thu t canh tác, t ai, khí h u và i u ki n b o qu n. Các ch s v thành ph n hóa h c là nhân t quy t nh ch t lư ng và cũng là ch tiêu xem xét lo i i m ch có tiêu chu n s n xu t malt và bia hay không. B ng 1: Thành ph n hóa h c c a malt Thành ph n Carbohydrate chung Protein (các h p ch t ch a nitơ) Các ch t vô cơ Ch t béo Thành ph n khác i m ch % ch t khô 70 – 85 10,5 – 11,5 2–4 1,5 – 2 1–2 Ngu n: Tài li u qu n lí ch t lư ng công ty bia Sài Gòn m bình quân thay i t 14 - 14,5%, m có th thay i t 12% trong i u ki n thu ho ch khô ráo n Hình 2 C u t o h t i m ch 20% trong i u ki n m ư t. N u m cao s kích thích quá trình hô h p làm hao h t ch t khô. M t khác m cao t o i u ki n thu n l i cho vi sinh v t phát tri n, gây hư h ng h t. m cao còn làm tăng chi phí v n chuy n và gi m hi u su t thu h i ch t chi t. Vì v y n u m quá cao thì ta c n s y t mc n thi t <15%. Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 7
  15. 15. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 Trư ng i h c C n Thơ Tinh b t: là c u t chi m ch y u v m t s lư ng cũng như v ý nghĩa i v i công ngh s n xu t malt và bia, chi m 55 - 65%, có công th c (C6H10O5)n. Trong môi trư ng giàu H2O th y phân thành ư ng glucose dư i tác d ng c a acid, t o thành ch y u dextrin, maltose, glucose dư i tác d ng c a h enzyme amylase. ây chính là ngu n cung c p ch t hòa tan ch y u cho d ch ư ng, là ngu n th c ăn cho n m men. Tinh b t t p trung ch y u n i nhũ và ch m t ph n ít phôi. ư ng kính h t tinh b t kho ng 20 - 30 µm i v i h t to, 2 - 10 µm i v i h t nh . T tr ng h t tinh b t kho ng 1,5 - 1,6, không tan trong nư c l nh và dung môi h u cơ trung tính. i m h hóa c a tinh b t i m ch là 80oC, là nhi t mà t i ây tinh b t có h s trương n và nh t c c i. Nhi t này r t quan tr ng vì tinh b t ã h hóa t t s ư ng hóa nhanh và tri t hơn. Các carbohydrate khác: - Cellulose: chi m kho ng 2% ch t khô, n m ch y u trong v tr u c a h t. - Hemicellulose: là thành ph n t o nên thành t bào, dư i tác d ng c a enzyme sitrase t o thành pentose và hexose hòa tan trong d ch ư ng, là ngu n dinh dư ng cho n m men. - Pectin: có trong màng ngăn trung gian c a i m ch. Khi b phân h y s cho ra s n ph m là các ư ng ơn galactose và xilose. Pectin khi t n t i trong d ch ư ng s t o thành d ch keo có nh t cao làm khó khăn trong quá trình l c. Tuy nhiên nó s giúp bia có v m à, t o và gi b t t t hơn. Các h p ch t ch a nitơ: ây là ch s quan tr ng th hai sau tinh b t, dùng ánh giá i m ch có ch t lư ng s n xu t bia hay không. Dư i tác d ng c a h enzyme protease s t o ra các nhóm khác nhau và gi nh ng vai trò h t s c quan tr ng. - Nhóm ơn gi n: acid amin t do ch chi m 0,1% ch t khô nhưng có vai trò to l n, là ngu n cung c p nitơ cho n m men, t o melanoid t o màu trong bia, t o b t. Tuy nhiên, n u acid amin t do t n t i quá nhi u n m men không s d ng h t, lư ng còn l i s là ngu n dinh dư ng cho các vi sinh v t khác làm h ng bia trong quá trình b o qu n. - Nhóm có phân t lư ng trung bình có tác d ng t o và gi b t cho bia - Nhóm có phân t lư ng cao là nguyên nhân gây c bia. Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 8
  16. 16. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 Trư ng i h c C n Thơ Các ch t vô cơ: - Polyphenol và ch t ng: t p trung ch y u l p v . Polyphenol có tác d ng làm tăng b n keo cho bia do d dàng k t h p v i các protein cao phân t t o thành ph c ch t k t l ng. Tuy nhiên, a s polyphenol trong i m ch thu c nhóm flavonoid, nó cùng v i ch t chát, ch t ng trong i m ch t o v ng chát khó ch u trong bia. - Ritin: t p trung ch y u v , chi m 0,9% ch t khô c a v , là mu i ng th i c a Ca và Mg v i acid C6H6O6(H2PO3)6 khi b th y phân s t o C6H6(OH)6 và acid phosphoric là ngu n cung c p phospho cho n m men, t o h m phosphate làm tăng chua tác d ng c a d ch cháo trong giai o n ư ng hóa, tăng h s th y phân. - Vitamin: ch a vitamin B1, B2, B6, C, PP2, ti n vitamin A, E, acid pantoteic, biotin, acid pholievic và nhi u d n xu t vitamin E. - Ch t khoáng: SiO2, K2O, MgO, CaO, Na2O, SO32-, Fe2O3, Cl. Trong các ch t khoáng thì phospho gi vai trò quan tr ng nh t do t o h m phosphate trong d ch ư ng. - Ch t béo: t p trung nhi u phôi và l p oleron, có mùi thơm nh d ch u. Ch t béo t n t i trong bia làm gi m b n keo c a s n ph m. Các ch t khác: - Enzyme: B ng 2: Nhi t Enzyme α-amylase β-amylase γ - amylase exopeptidase proteinase phosphatase lipase và pH t i thích c a m t s enzyme (oC) Nhi t 72 - 76 65 - 70 50 40 - 45 60 45 - 50 35 pH 5,7 - 5,8 5,1 - 5,9 3,5 - 5,5 7,8 4,6 4,6 5 Ngu n: Bài gi ng rư u bia và nư c gi i khát, Bùi Th Quỳnh Hoa - Các ch t ư ng: chi m kho ng 1,8% ch t khô. Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 9
  17. 17. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 c. ánh giá ch t lư ng Trư ng i h c C n Thơ i m ch Yêu c u v c m quan sinh lý: - i m ch có ch t lư ng cao n u v không quá 7 - 9% tr ng lư ng h t, n u l n hơn thì không thích h p cho s n xu t bia. - Dung tr ng (g/l): là tr ng lư ng 1lit h t tính b ng gam. Dung tr ng bình thư ng c a i m ch t 65 - 75 g/l. - Tr ng lư ng tuy t i 1000 h t: dao ng kho ng 35 - 45g. - L c n y m m: là s h t n y m m (tính ra % sau ngày th 3 c a quá trình n y m m), i u ki n t t nh t thư ng t 80 - 85%. - Kh năng n y m m: ư c tính ra % sau 6 ngày n y m m. i m ch có ch t lư ng cao n u l c n y m m trên 90% và kh năng n y m m trên 95%. Yêu c u v hóa h c: - Hàm lư ng m: 12 - 15%. - Hàm lư ng protein: 9 -11%. - Hàm lư ng tinh b t: 63 - 65%. Yêu c u v cơ h c: - Lo i 1: 2,8 mm. - Lo i 2: 2,5 – 2,7 mm. - Lo i 3: 2,2 – 2,4 mm. Yêu c u i m ch dùng s n xu t bia ph i có ít nh t 85% lo i 1 và 2, Yêu c u v c m quan: - Không l n t cát, rác c , các lo i ngũ c c khác. Các h t m t lo i ng nh t. i m ch ph i cùng - Nhìn h t thóc t t, khô và v m ng, không tì v t. - H t ph i có màu vàng nh t, không b m m c. - H t có mùi thơm tươi, khi c n có mùi tinh b t và hơi ng t. 2.1.2 Malt i m ch Malt ư c c u t o t i m ch qua quá trình n y m m nhân t o, sau khi n y m m ta d ng l i b ng cách s y khô. Hình 3 Malt Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 10 i m ch
  18. 18. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 a. Trư ng i h c C n Thơ M c ích quá trình n y m m - Ho t hóa, tích lũy v kh i lư ng và ho t l c c a h enzyme có ích trong quá trình n u. - T o cho h t có phân gi i thích nghi cho quá trình ư ng hóa ư c d dàng. - T o cho h t có mùi thơm b. c trưng và màu cho bia. Các công o n s n xu t malt - Chu n b malt: nh m m c ích tách b i b m, tách t p ch t l n l n và các m nh kim lo i b ng qu t hút, sàng nam châm và ưa vào silo t n tr b o qu n. V n d tr mang ý nghĩa quan tr ng vì ây là th i gian n nh tính ch t sinh lý c a h t i m ch sau khi thu ho ch m c dù khô nhưng kh năng n y m m kém, kh năng m c m m ch tr l i bình thư ng sau 6 - 8 tu n b o qu n. ng th i t n tr cũng n nh ngu n nguyên li u trong s n xu t. Trong quá trình b o qu n c n chú ý thông gió hi u qu , n nh nhi t trong kho và trong kh i h t, kh ng ch m không vư t quá 15%, không tr n l n các lô h t khác gi ng và khác nhau v chín, chú ý tiêu di t vi sinh v t trong kho. - Sàng l c và phân c : trong i m ch không ch ch a các t p ch t, b i b m mà còn ch a các h t ngũ c c khác, các h t gãy, h t lép... Vì v t c n tách chúng ra qua các thi t b sàng. Các h t i m ch có kích c khác nhau s hút nư c khác nhau và n y m m không ng u, nh hư ng n các quá trình sau. Sau khi qua thi t b sàng thì lô h t ư c cho qua thi t b phân c . Có 2 c h t: • Lo i 1: 2,5 – 2,8 mm ngâm chung. • Lo i 1: 2,2 – 2,4 mm ngâm chung - Ngâm: trư c khi ưa vào ngâm ta c n làm s ch và phân lo i l n hai do quá trình t n tr trong silo và v n chuy n ngâm h t c n có nh ng bi n i, c xát, t o b i hay nhi m t p ch t t silo ch a. M c ích chính c a quá trình ngâm là: • Lo i b nh ng h t lép, nh ng h t không lép nhưng không ch c như nh ng h t tiêu chu n, các t p ch t, các m u h t gãy v n... mà trong quá trình làm s ch và phân lo i chưa lo i b ra h t kh i kh i h t. • R a s ch b i, vi sinh v t, côn trùng pha hóa ch t vào nư c ngâm. ng th i sát trùng kh i h t b ng cách • T o i u ki n cho h t hút thêm lư ng nư c t do, sao cho t ng 43 - 45%. Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 11 m t
  19. 19. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 Trư ng i h c C n Thơ Trong quá trình ngâm, khi h t hút nư c acid gibberelic ho t ng như m t hormon kích thích s n sinh enzyme cho quá trình n y m m c a h t. Enzyme sinh ra t phôi trong 24 gi t khi h t hút nư c và có oxy. Các quá trình x y ra trong th i gian ngâm: s th m th u, khu ch tán nư c vào h t, hòa tan các ch t chát, ng, ch t màu, polyphenol v vào môi trư ng, s th m th u ion, mu i hòa tan t môi trư ng vào h t, hút nư c, trương n c a tinh b t, hình thành các h p ch t th p phân t trong n i nhũ vào nư c, v n chuy n ch t hòa tan v phôi, hình thành các enzyme vào nư c, chuy n t d ng liên k t thành d ng t do, ho t hóa h enzyme oxy hóa - kh , enzyme th y phân, s hô h p c a h t, th y phân các h p ch t cao phân t . Trong các quá trình này thì quá trình ho t hóa enzyme th y phân và hô h p h t là quan tr ng nh t vì hô h p g n li n v i ho t ng c a h enzyme oxy hóa - kh , còn h enzyme giúp phân gi i các h p ch t cao phân t thành h p ch t ơn gi n cung c p dinh dư ng cho s phát tri n c a m m. M t s y u t c n quan tâm trong quá trình ngâm: • Nhi t : nhi t t i thích cho quá trình ngâm là 10 - 12oC. N u cao hơn 15oC vi sinh v t gây hư h ng d phát tri n, còn n u nh hơn 10oC thì s phát tri n c a phôi s b c ch . • l n c a h t: h t l n hút nư c ch m hơn h t nh và th i gian ngâm s dài hơn. Vì v y c n phân c h t trư c khi ngâm. • Hoàn c nh khí h u: i m ch tr ng vùng khô s khó hút nư c và th i gian ngâm kéo dài hơn h t tr ng i u ki n khí h u ôn hòa. • Thành ph n hóa h c c a nư c: các ion ki m và ki m th giúp hòa tan t t các h p ch t ng, chát, polyphenol và giúp gi m th i gian ngâm h t. Ngư c l i, ion kim lo i n ng c bi t là s t ngăn c n quá trình th m th u nư c, c n tr s ti p xúc oxy, th i CO2 và làm bi n màu h t. - Ươm m m: M c ích: chuy n tr ng thái c a h enzyme trong h t i m ch t tr ng thái "ngh " sang tr ng thái "ho t ng", tích lũy v kh i lư ng và tăng cư ng năng l c xúc tác c a chúng. Quá trình này t o ra m t lo t các enzyme c n thi t cho s chuy n hóa trong n i nhũ như: s phân gi i tinh b t, s t o ra ư ng, s hòa tan các protein, phá v thành t bào làm h t m m ra. Các quá trình này nh m t o thu n l i cho giai o n ư ng hóa. Khi s n xu t malt i u c n thi t là ph i t o ra h enzyme, c bi t là enzyme amylase có ho t l c cao, acid amin m c v a ph i, lư ng protein hòa tan ch c n không nên quá cao. t ư c i u ó ta c n ch n i m ch lo i có hàm lư ng protein th p. Ngâm t m kho ng 42 o 43%, nhi t 10 - 15 C và ph i thông gió th t t t. N u s d ng i m ch có Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 12
  20. 20. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 Trư ng i h c C n Thơ protein cao c n ngâm t m 44 - 46%, nhi t ươm m m trong kho ng t 6 - 8 ngày. kh i h t t i a 20 - 22oC, - S y malt tươi: ây là công o n quan tr ng quy t nh hư ng c bi t n giai o n n u. nh màu s c, mùi v bia, có M c ích: • Làm gi m m xu ng kho ng 1,5 – 3,5% d v n chuy n, b o qu n và gi m kh năng xâm nh p gây hư h ng c a vi sinh v t. • T o i u ki n thu n l i cho h enzyme th y phân ho t lư ng ch t chi t hòa tan. ng, làm tăng hàm • T o hương v , màu s c, các ch t có kh năng t o và gi b t. • Tiêu di t vi sinh v t. - Tách r : sau khi s y xong ta c n tách r ngay vì khi ó r còn nóng giòn, d gãy. C n tách r do trong r ch a nhi u các h p ch t alcaloid gây v ng khó ch u. - B o qu n malt: c n b o qu n trư c khi s d ng do: • V malt còn giòn, khi nghi n s b nát, các ch t trong v s hòa tan nhi u hơn, c bi t là polyphenlol làm gi m b n keo c a s n ph m, v nát hi u qu l c s kém. • Ho t l c enzyme chưa n nh nên hi u su t chưa t giá tr c c b o qu n malt kho ng 3 - 4 tu n malt t m 5 - 6%. c. i. C n ánh giá ch t lư ng malt C m quan - Màu s c : vàng óng, h t to ch c. - Hương v : ng t thơm - c trưng c a malt. s ch: t l t p ch t cho phép < 1%, h t gãy v <5% trong kh i h t. Ch s cơ h c - Kh i lư ng hectolit n m trong gi i h n 45-60kg. - Kh i lư ng tuy t i: là kh i lư ng c a 1000 h t ng u nhiên t 29-37g. - Hình thái v t c t: là m c tr ng c hay tr ng trong c a n i nhũ, qua ó xác nh m c nhuy n và m c h hóa c a n i nhũ. x p: là ch s ngh ch o c ng c a malt, nó cho bi t m c malt, o b ng x p k (mubrimeter). Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 13 nhuy n c a
  21. 21. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 Trư ng i h c C n Thơ Ch s hóa h c - Th y ph n: có ý nghĩa cho b n và an toàn c a malt khi b o qu n, v n chuy n. N u m cao chi phí v n chuy n l n và khó b o qu n, t t nh t là kho ng 5%. - Th i gian ư ng hóa: là th i gian ư ng hóa hoàn toàn cháo malt 70oC, ch s này cho ta bi t tình tr ng ho t ng c a h enzyme và m c nhuy n c a malt. i v i malt vàng th i gian này kho ng 15-20 phút m i t yêu c u. - Hi u s c a hi u su t chi t khi nghi n m n và nghi n thô tính b ng % ánh giá m c nhuy n và m c h hóa c a malt khi ươm m m. Giá tr này càng bé thì malt có ch t lư ng càng cao. - S Hactong: cho bi t ho t l c c a h enzyme amylase và protease. - Hàm lư ng ư ng maltose: y u t quy t nh m c i v i malt ,vàng ch s này ph i t t 65-70%. lên men c a d ch ư ng. chua: chua nh phân kho ng 5,5 – 5,6, càng ti n v 4,5 thì càng có l i cho ư ng hóa. chua tác d ng kho ng 15-17 ml NaOH 1N/100g ch t khô - m hòa tan: ánh giá m c th y phân c a protein, ch s này ư c qui nh trong kho ng 35 - 41% protein hòa tan khi ư ng hóa. T s gi a lư ng m hòa tan vào d ch ư ng và và t ng lư ng các h p ch t ch a N g i là ch s Kolbach. Malt t t ph i có ch s Kolbach >41. - m kh k t: là hàm lư ng protein k t l ng sau 5 gi un sôi d ch ư ng (1318% m t ng c a d ch ư ng). Hi u s gi a m t ng và m kh k t chính là hàm lư ng m hòa tan b n v ng. - Ho t l c catalase: m c t o thành melanoid c a malt thì lư ng melanoid t o thành càng th p. i lư ng này càng cao Malt nhà máy s d ng là malt nh p t Úc ã ư c t ng công ty ki m tra các ch tiêu trên. Khi nh p malt v s n xu t nhà máy ch ki m tra m, c m quan và hòa tan c a malt. 2.2 Houblon (Humulus lupulus) Là nguyên li u quan tr ng th hai trong công ngh s n xu t bia. Hoa houblon làm cho bia có v ng d u, hương thơm r t c trưng, làm tăng kh năng t o và gi b t, tăng b n keo và n nh thành ph n sinh h c c a s n ph m. ây là lo i th c v t lưu niên ơn tính thu c h Gai mèo (Cannabinaceae), ôi lúc cũng có nh ng cây có ng th i hoa c và hoa cái. Tuy nhiên trư ng h p này hoa c thư ng b i c. Trong công ngh s n xu t bia ta ch s d ng lo i hoa cái chưa th ph n, vì v y trong vư n hoa c n lo i các cây c. Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 14
  22. 22. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 Trư ng i h c C n Thơ B ng 3 Thành ph n hóa h c c a houblon Thành ph n Nư c Ch t ng Polyphenol Tinh d u thơm Protein Cellulose Ch t khoáng Các h p ch t khác T l (% ch t khô) 11 – 13 15 – 21 2,5 – 6 0,3 – 1 15 – 21 12 – 14 5–8 26 – 28 Ngu n: Bài gi ng rư u bia và nư c gi i khát, Bùi Th Quỳnh Hoa 2.2.1 Ch t ng Là thành ph n có giá tr nh t trong houblon, nó t p trung ch y u các h t lupulin dư i d ng nh a hay acid ng k t tinh. ây là thành ph n có vai trò t o v ng d u, t o s c căng b m t gi b t, làm tăng b n sinh h c cho bia do có tác d ng kháng khu n. a. α - acid Hình 4 Hoa houblon ng G m 6 h p ch t: humulon, cohumulon, prehumulon, adhumulon, posthumulon, 4 - deoxuhumulon. Công th c c u t o: Trong các h p ch t trên thì humulon là thành ph n quý nh t trong hoa houblon vì nó là ngu n cung c p chính các ch t ng và kh năng kháng sinh. Humulon và các ng phân t o ra t 85 - 95% ch t ng trong bia, nó có v ng m nh, ho t ng b m t l n. Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 15
  23. 23. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 H3C Trư ng OH ng C HC H2C CO O α – acid H3C i h c C n Thơ OH HO R CH2 CH C CH3 CH3 CH3 Humulon CO CH2 CH CH3 CH3 Cohumulon CO HC CH3 CH3 Adhumulon CO HC CH2 CH3 CH3 Prehumulon CO CH2 H 2C CH CH3 Posthumulon CO CH2 CH3 Kh năng hòa tan c a α - acid ng trong nư c kho ng 500 mg/l, trong d ch ư ng thì ít hơn, trong bia thì không áng k (10 - 30 mg/l). ki m càng cao thì kh năng hòa tan càng nhi u. Trong quá trình un sôi α - acid ng qua quá trình ng phân hóa t o thành các ch t có kh năng hòa tan và ng cao hơn nhi u. b. β - acid ng G m 4 h p ch t lupulon, colupulon, adlupulon và prelupulon. M ch acyl gi ng như α – acid ng. Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 16
  24. 24. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 H 3C Trư ng i h c C n Thơ OH C H 2C HC H 3C H 3C CO OH O C HC R H 2C CH2 CH C CH3 H 3C Công th c t ng quát c a β - acid CH3 ng Lupulon là d ng h p ch t d ng tinh th , màu tr ng, nóng ch y 92oC. Theo Jean de Clerk thì b n thân nó không ng, tuy nhiên các lo i nh a m m chuy n hóa t lupulon thì ng. β - acid ng d tan trong eter, hexan, rư u methylic. Kh năng hòa tan trong nư c, trong d ch ư ng kém hơn r t nhi u so v i α - acid ng. N u b oxy hóa, β - acid ng s chuy n thành hupulon, kh năng hòa tan kém. H3C OH H2C CO O C HC H3C OH H3C C HC R H 3C H2C CH2 CH C H3C CH3 → H 3C O C HC H 2C O CH3 CO R O hupulon lupulon N u ph n ng kéo dài hupulon s chuy n thành nh a m m và sau ó là nh a c ng. c. Nh a m m, nh a c ng: Nh a m m là s n ph m giai o n u c a quá trình oxy hóa và polyme hóa. giai o n này thì ch t ng và kh năng kháng sinh ch còn m t ph n. Tuy nhiên kh năng hòa tan cao nên l c ng ư c t o ra l n, t o giá tr cho h p ph n này. Nh a ng là s n ph m cu i c a quá trình. giai o n này thì chúng không th hòa tan vào d ch ư ng và b th i theo c n l ng, chính vì v y h p ph n này không có giá tr trong s n xu t bia. 2.2.2 Tinh d u thơm: T o mùi thơm c trưng nh nhàng và d ch u cho s n ph m. Là ch t l ng trong su t, không màu ho c màu vàng nh t. Tinh d u thơm có mùi r t m nh, t tr ng c a chúng là 0,88, d hòa tan trong rư u ethylic nhi t cao. Trong nư c t l hòa tan c a chúng là không áng k , kho ng 1 : 20000. Tinh d u thơm bay hơi khá nhanh nhi t thư ng. Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 17
  25. 25. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 Trư ng i h c C n Thơ Thành ph n hóa h c c a tinh d u thơm trong houblon r t ph c t p, nó chi m kho ng 0,4% thành ph n c a hoa và g m 103 h p ch t khác nhau. Trong ó ph n l n là terpen, rư u, cetol, aldehyde, ester, acid. Nhóm các h p ch t chi m kh i lư ng nhi u nh t là các hydrocarbon (75%). Nhà máy s d ng hai d ng ch ph m c a houblon là houblon cao và houblon viên nh p kh u t c tr nhi t 5 – 7oCv i m c ích : - Houblon cao (CO2 extract) hàm lư ng αacid ng 50% t o v ng cho s n ph m. D ng ch ph m này s gi m ư c hao phí ch t ng trong qu trình b o qu n, tăng h s s d ng h u ích c a houblon, gi m lư ng bã, ch t màu. - Houblon viên hàm lư ng α-acid trưng cho s n ph m ng 8,1% t o mùi hương 2.3 Nư c c Hình 5 Ch ph m houblon 2.3.1 Thành ph n hóa h c c a nư c Ph thu c ch y u vào ngu n cung c p nư c, ngoài HOH trong nư c còn có: B ng 4: Thành ph n hóa h c c a nư c Thành ph n C n khô CaO MgO SO3 Cl d ng chi t SiO2 N2O5 Các ch t h u cơ Hàm lư ng (mg/l) 200 – 500 80 – 160 20 – 40 50 – 80 10 – 40 5 – 10 10 2 mgO2/l Ngu n: Tài li u qu n lí ch t lư ng công ty bia Sài Gòn áng chú ý, hàm lư ng Ca, Mg, Fe t n t i trong nư c d ng Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2, CaCO3, Fe(HCO2)2 u gây nh hư ng x u n quá trình s n xu t. 2.3.2 c ng và pH trong nư c c ng t m th i gây ra b i các mu i bicarbonate s k t t a khi un nóng theo phương trình Ca2+ + 2H2O → CaCO3↓ + H2O + CO2 - c ng vĩnh c u gây ra do mu i CaSO4, CaCl2, Ca(NO3)2 không thay un sôi - c ng(oH) ư c ánh d a vào hàm lư ng Ca2+, Mg2+ trong nư c. Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 18 i khi
  26. 26. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 c ng = 1 Trư ng c ng t m th i + c ng c a nư c có th c ng vĩnh c u c (oH), o b ng i h c C n Thơ Pháp, Anh, M . c = 10 mg/l CaO ho c 7,14 mg/l MgO 1 Pháp = 10 mg/l CaCO3 1 Anh = 14,3 mg/l CaCO3 1 M = 1 mg/l CaCO3 - S tương ng gi a các này như sau: 1 c = 1,79 Pháp = 1,25 1 Pháp = 0,56 c = 0,7 1 Anh = 1,47 Anh = 17,89 Pháp = 0,8 Anh = 10 M M c = 14,3 M c ng c a nư c còn ư c o b ng mili ương lư ng vi t t t là meq (miliequivalent). 1meq tương ng v i 20,04 mg Ca2+ ho c 12,16 mg Mg2+ trong 1 lit nư c: 1 meq = 2,804oH. Có nghĩa là: 1mg/l Ca2+ = 0,0495 meq/l Ca2+ 1mg/l Mg2+ = 0,0821 meq/l Mg2+ - Tùy thu c vào B ng 5 Phân lo i c ng, nư c ư c phân c p như sau: c ng c a nư c Phân c p R tm m M m Tương i c ng C ng R t c ng o H 0–4 4 -8 8 -18 18 – 30 > 30 meq/l 0 – 1,4 1,4 - 2,8 2,8 – 6,4 6,8 – 10,7 > 10,7 Ngu n: Tài li u qu n lí ch t lư ng công ty bia Sài Gòn - M t ch s quan tr ng c a nư c n a là pH c a nó. chua tác d ng c a nư c dao ng trong kho ng 6,5 – 7, Tính acid c a nư c là do s t n t i c a acid cacbonic và trong nư c cùng t n t i mu i cacbonate và bicacbonate t o th cân b ng. chua c a nư c có nh hư ng r t m nh n hi u su t ư ng hóa c a malt. 2.3.3 nh hư ng c a m t s ion trong nư c n ch t lư ng bia - Ca2+: thư ng tìm th y trong nư c v i s lư ng l n, nó t o c ng c a nư c. Trong quá trình n u bia có tác d ng giúp cho α-amylase ch ng tác d ng c a nhi t nh m m b o quá trình d ch hóa.Kích thích men protease và amylase ho t ng Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 19
  27. 27. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 Trư ng i h c C n Thơ làm tăng hi u su t m n u. H tr qua trình k t l ng các protein trong quá trình un sôi. Mu i bicacbonate tác d ng v i phosphate c a malt làm tăng chua nh phân gây b t l i cho quá trình ư ng hóa, ngư c l i mu i sunphate c a nó l i làm tăng chua nh phân có l i cho quá trình ư ng hóa. 2KH2PO4 + 2NaHCO3 → K2HPO4 + Na2HPO4 + H2O + 2CO2 4KH2PO4 +3CaSO4 → Ca3(PO4)2 + 2KH2PO4 + 3K2SO4 Trong quá trình lên men giúp cho s k t l ng, l ng n m men t t và lo i các oxalate. V i lư ng t 40 – 70 ppm trong n i g o và n i ư ng hóa s giúp cho các enzyme b n v ng và nâng cao hi u su t ư ng hóa. V i lư ng t 80 – 100 ppm trong d ch ư ng s giúp n nh pH và c i thi n vi c tăng trư ng n m men, n m men k t t a t t, lo i b oxalate và làm gi m màu c a bia. V i lư ng 60 – 80 ppm trong bia thành ph m ư c coi là thích h p nh t có th làm thay i v bia theo s thích. - Mg2+: ít khi vư t quá 30 mg/l nên ít nh hư ng n pH d ch ư ng và mùi v bia, tuy nhiên MgSO4 s cho bia mùi v khó ch u. M t s Mg2+ chuy n hóa t malt có tác d ng như m t Co-enzyme thư ng ư c tìm th y d ng v t. N u n ng cao chúng thư ng gây v ng khó ch u, làm óng c n lòng ng, làm suy y u n m men, t o s oxy hóa v i tanin trong bia là nguyên nhân gây c. - Na+: hàm lư ng cao t o cho bia v s t o v m à cho bia. ng chát khó ch u, trong ph m vi 200 mg/l - Fe+, Fe2+, Mn2+: n u trong d ch ư ng hàm lư ng cao s rút ng n chu kì sinh trư ng c a n m men làm s cân b ng trong quá trình lên men b phá v , ngoài ra còn gây cho bia có mùi v l . M t tác d ng b t l i n a là nó xúc tác quá trình oxy hóa gây c bia. - SO42-: nhi u hơn 250 mg/l s gây v ng khan. Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 20
  28. 28. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 Trư ng i h c C n Thơ 2.3.4 Phương pháp x lí nư c : Do s d ng ngu n nư c sinh ho t s n xu t nên ch c n x lí nư c qua 3 bư c : - L c cát lo i c n b n còn sót l i. - L c qua than ho t tính lo i b t Cl2, t p ch t h u cơ trong nư c gây mùi khó ch u. - Trao i ion kh c ng c a nư c, các h t nh a trao i ion ư c tái sinh b ng NaOH, HCl. - Dùng èn c c tím Hình 6 H th ng x lí nư c tiêu di t vi sinh v t trong nư c. Sau khi x lí xong c n pha thêm m t ít nư c ngu n lo i trong nư c s n xu t. m b o hàm lư ng kim 2.3.5 Tiêu chu n ánh giá nư c n u bia: B ng 6 Các ch tiêu c a nư c n u bia Ch tiêu ơn v pH o ki m t ng TAC F o c ng t ng TH F Hàm lư ng mu i (quy v NaCl) mg/l trong %Neph d n i n µs/cm Hàm lư ng chlor mg/l Mùi, màu V Hàm lư ng s t mg/l Hàm lư ng chlor t do mg/l Hàm lư ng nitrite mg/l Hàm lư ng nitrate mg/l Chloroform ppb Total trihalomethane ppb Trichloroethane ppb Trichloroethylen ppb Men m c t p trùng khu n l c/ml T ng vi sinh v t hi u khí khu n l c/ml Coliform và E.coli khu n l c/ml Giá tr 6,5 ÷ 7,5 ≤ 2,2 ≤ 2,2 < 20,0 ≤ 10,0 ≤ 60,0 <0,05 không mùi, không màu không v l 0 ≤ 0,05 0 ≤ 2,5 ≤ 1,0 ≤ 0,1 ≤ 0,1 ≤ 0,1 ≤ 10 ≤ 100 0 Ngu n: Tài li u qu n lí ch t lư ng công ty bia Sài Gòn Cách ki m tra m t s ch tiêu trong nư c n u bia: - trong Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 21
  29. 29. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 Trư ng % Neph = tr s i h c C n Thơ c trên máy o (EBC) × 26,8 - Hàm lư ng mu i quy v NaCl: • Nguyên t c: Dùng AgNO3 khi xu t hi n k t t a. chu n chlorua v i thu c th K2CrO4 n • Th c hi n: Cho vào bình tam giác 250 ml: 100 ml m u nư c + 4 ÷ 5 g K2CrO4 10%. Dùng AgNO3 1N / 10 nh phân n khi dung d ch xu t hi n k t t a g ch AgCl2 b n v ng. Ghi th tích là V (ml). • K t qu : - Hàm lư ng mu i (mg/l) = 58,5 × V3 ki m TA: L y 100 ml nư c + 1 ÷ 3 g phenol. N u tr ng: TA = 0 N u h ng: Ghi nh n th tích V1 (ml) TA = 2 × V1 (oF) - ki m t ng (TAC): Cho vào bình v a th vài gi t thu c th methyl - organe. Dùng H2SO4 N / 25 chu n cho n khi xu t hi n màu . Ghi th tích H2SO4 N / 25, TAC = 2 × (V1 + VH2SO4) (oF) - c ng t ng (TH): Dùng 50 ml m u + 2 ml dung d ch m pH = 8 ÷ 10 cho vào 5 g Noird Eriocrom 0,25%, dung d ch có màu m n. Chu n dung d ch b ng EDTA 0,02N cho n màu xanh ve. Ghi nh n th tích V (ml). TH = 2 × V (oF) - pH: o b ng máy o pH. - Chlorua t do: M u nư c tr ng + 1 viên DPD No - 1, khu y tan hoàn toàn. yên 5 phút r i cho vào máy so màu, c tr s A (mg/l) trên máy (lư ng chlorua t do). - Chlorua t ng: M u nư c tr ng + 1 viên DPD No - 3, khu y tan hoàn toàn. yên 5 phút r i cho vào máy so màu, c tr s B (mg/l) trên máy. B là lư ng chlorua t ng. Chlorua k t h p: C (mg/l) = B - A - Fe t ng: Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 22
  30. 30. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 M u tr ng + Iron LR. Khu y tan và t ng. Trư ng yên trong 5 phút. i h c C n Thơ c tr s mg/l, ó là Fe 2.4 N m men 2.4.1 Ch ng n m men Vi c l a ch n ư c ch ng men thích h p là y u t vô cùng quan tr ng s n xu t bia có ch t lư ng cao. Hi n nay bia Sài Gòn ang s d ng ch ng n m men lên men chìm Saccharomyces carlbergensis, có hình c u ho c elip, kích thư c trung bình t 6 - 8µm, sinh Hình 7 N m men s n b ng cách n y ch i ho c t o bào t . Trong i u ki n hi u khí, khi ư c cung c p y oxy n m men th c hi n quá trình hô h p và tăng sinh kh i. Trong i u ki n y m khí, chúng th c hi n quá trình lên men. 2.4.2 Ngu n n m men tinh khi t Men gi ng ư c phân l p và gi gìn t ch ng men hi n có b ng cách c y v ch vào h p petri ch a môi trư ng d ch ư ng - agar 20 - 30oC sau 2 - 3 ngày, ch n khu n l c m c riêng l , tròn, màu tr ng s a, soi kính hi n vi xác nh là men bia. 2.4.3 B o qu n n m men tinh khi t N m men, sau khi phân l p và ã ư c ki m tra hoàn toàn phù h p cho s n xu t như cho lên men t t, bia trong sau khi lên men ph và cho mùi v t t. N m men gi ng ư c b o qu n theo 2 cách sau: Trên môi trư ng th ch nghiên d ch ư ng agar, men gi ng ư c c y vào ng nghi m ch a môi trư ng th ch nghiên d ch agar. 25oC trong 3 ngày r i ư c b o qu n 2 - 4oC sau m i 3 tháng s ư c c y truy n sang d ch ư ng m i. Trong môi trư ng vô trùng, n m men ư c b o qu n 5oC, sau 15 ngày ư c c y truy n sang môi trư ng m i. Các y u t nh hư ng n quá trình tăng sinh kh i c a n m men - Nhi t t i ưu cho quá trình tăng sinh kh i là 25 - 30oC, 40oC n m men ng ng ho t ng và b t u ch t. nhi t th p làm c ch quá trình tăng sinh kh i c a n m men, vi c c ch này m nh hay y u còn tùy thu c vào ch ng n m men, ngoài ra chúng cũng không b tiêu di t ngay c nhi t -180oC. - n ng d ch ư ng ≥ 20%, quá trình phát tri n n m men và lên men ng ng ho t ng. Vì các t bào b huy t tương hóa do áp l c th m th u cao. - Hàm lư ng CO2 cao, làm gi m s tăng trư ng sinh kh i, trong khi O2 cao làm tăng t c phát tri n n m men. Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 23
  31. 31. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 Trư ng i h c C n Thơ - Hàm lư ng c n ≥ 0,5% có nh hư ng gia tăng khi nhi t tăng. c h i cho n m men và nh hư ng này - Ch t kháng sinh, ph thu c vào n ng t do, florid, H2SO3, formol… chúng s gi t ch t n m men như: Cl2 2.4.4 Nhân gi ng n m men thu n khi t Nhân gi ng trong phòng thí nghi m - Bình c u 500 ml : chuy n men gi ng ư c b o qu n trong môi trư ng nư c moût vào bình c u 500 ml ang ch a 100 ml d ch ư ng ã vô trùng. i u o ki n nhi t 20 - 25 C trong 48 gi . L c nh kỳ trên máy l c m i gi l c 15 phút. Sau ó ki m tra v m t vi sinh n m men tăng sinh kh i m nh, t bào kh e thì d ch men này ư c chuy n sang bình 1000 ml. - Bình tam giác 1000 ml: chuy n toàn b men sang bình tam giác 1000 ml ang ch a 300 ml d ch ư ng vô trùng. nhi t 20 - 25oC trong 48 gi , ki m tra vi sinh như trên. N u t yêu c u thì chuy n ti p sang bình tam giác 2000 ml có vòi. - Bình 2000 ml có vòi: chuy n toàn b d ch men sang bình tam giác 2000 ml có ch a 500 ml d ch ư ng vô trùng, nhi t 20 - 25oC trong 48 gi , l c nh kỳ 1 gi l c 15 phút. Gây men trong s n xu t Ki m soát v m t vi sinh d ch men, khi t yêu c u thì chuy n d ch men này qua giai o n nhân gi ng trong h th ng gây men. Trong h th ng gây men g m 2 b n: V = 200 l và V = 1000 l - B n 200(l): chuy n toàn b d ch men trong bình 2000 ml sang b n gây men 200 l ang ch a 50 l d ch ư ng ã thanh trùng và làm l nh xu ng 14 - 16oC (cao hơn nhi t c y men t 2 - 4oC). S t gió liên t c sau 48 gi châm thêm vào bình này 50 l nư c d ch ư ng hóa vô trùng 14 - 16oC s t gió liên t c n m men tăng sinh kh i. Sau 48 gi ki m tra vi sinh và chuy n d ch men này vào b n 1000 l. - B n 1000(l): ép toàn b d ch men này vào b n 1000 l, lúc này ang ch a 700 l d ch ư ng vô trùng 14 - 16oC. S t gió m nh liên t c sau 48 gi ki m tra vi sinh, khi t yêu c u d ch men ư c ưa nhân gi ng ti p trong s n xu t. ưa d ch men này cùng v i d ch ư ng b o hòa O2 vào tank gây men trong s n xu t. n m men phát tri n, sau m i 24 gi b dung d ch ư ng 10oC b o hòa O2 như sau: Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 24
  32. 32. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 5hl   10hl  30hl   Châm thêm Trư ng i h c C n Thơ 50hl   100hl  150hl   2.5 Th li u G o là lo i nguyên li u có hàm lư ng tinh b t cao, c u trúc h t khá r n ch c, hàm lư ng protein th p ít tan trong nư c nên ta có th dùng thay th malt có ch s Kolbach cao. Tinh b t g o h hóa và trương n nhi t 75-85oC. B ng 7 Các thành ph n chính c a g o Thành ph n Carbohydrate chung Protein (các h p ch t ch a nitơ) Ch t béo Nư c %ch t khô 85 - 90 5-8 0,2 - 0,4 13 - 14 Ngu n: Tài li u qu n lí ch t lư ng công ty bia Sài Gòn Các ch tiêu ánh giá g o dùng trong s n xu t: - Màu s c ng nh t, không h t m c, s n, rác, hôi. - T l t p ch t <2%. - Tinh b t >76%. - Ch t béo <1,6% ch t khô. - m 13 -13,5%. - Tro 1,1% ch t khô. - Cellulose 0,8% ch t khô. 2.6 Ph gia - H2SO4 : dùng h pH n i g o, tăng kh năng phân gi i tinh bôt. - CaCl2: cung c p Ca2+ cho n m men, tăng hóa tri t . Cli u v t o v m à, n - Acid lactic: i u ch nh pH kh i cháo và kh c ng carbonate. b n nhi t cho enzyme, giúp ư ng nh thành ph n bia. n i malt và nư c nha giai o n un sôi - ZnCl2: cung c p Zn2+ cho n m men, nhưng n u nhi u quá s gây c i v i n m men. Trong quá trình un sôi và l ng nư c nha m t ph n k m b m t, vì v y lư ng k m s d ng ph i ư c xác nh b ng phương pháp th c nghi m. - Caramel: tăng cư ng màu cho bia - Malturex: b n ch t là h p ch t α- acetolactate decarboxlase trình lên men. rút ng n quá Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 25
  33. 33. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 Trư ng i h c C n Thơ - Culupoline: b n ch t là enzyme protease dùng phân h y các h p ch t cao phân t h n ch s c bia. Khi cho nên c n tính toán vì cho nhi u s làm gi m b n b t c a bia. - Vicant: ch t ch ng oxy hóa. - PVPP (polyvinyl polypropylen lydol): dùng làm b t tr l c trong máy l c ĩa h p ph polyphenol. ây là h p ch t h u cơ d ng b t không tan trong t t c các dung môi và trương n trong nư c. Có th tái sinh s d ng nhi u l n. - Diatomit (hyflosupercel – standarsupercel): dùng trong máy l c n n thô. Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 26 l cc n
  34. 34. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 CHƯƠNG III Trư ng i h c C n Thơ S N XU T D CH Ư NG LÊN MEN 3.1 Ti p nh n nguyên li u và t n tr Malt nh p v ư c ti p nh n và t n tr vào các silo b ng kim lo i có ưu i m hơn các lo i si lo b ng g hay b ng bêtông là r ti n hơn, ít n ng hơn, có th di chuy n ư c, tuy nhiên c n b o ôn tránh vi c thay i nhi t theo khí tr i. Hai silo ch a malt và m t silo ch a g o có dung tích ch a m i silo là 40 t n. Các silo malt ư c óng kín không hút m vào trong, tránh lây lan sâu m t, chim chóc, chu t b ... riêng silo g o c n thông thoáng ho c có h th ng thông gió vì g o thư ng có m cao 15 - 16% nên d b c hơi và ngưng t nư c. ti n vi c qu n lý nguyên li u hai u nh p và xu t u ư c ki m tra s lư ng b ng h th ng cân t ng, qua ó ta có th ánh giá m c hao phí và m c t p ch t trong nguyên li u. Nguyên li u ư c xu t ra t áy silo qua b ph n vít y ưa vào các thi t b sàng l c t p ch t, máy tách s n, tách kim lo i và cân l i trư c khi nghi n. Dù v y cũng còn m t s ít inh, vít, con tán... b long sút ra t trong thi t b l n vào malt. trong môi trư ng dày c b i, b t, nhi t và áp su t khi các kim lo i này va ch m vào tr c nghi n gây tia l a phát ra s d dàng t o n làm h ng thi t b . tránh s c , ngoài vi c tách kim lo i ngư i ta còn áp d ng các bi n pháp như hút b i, làm gi m áp và n i dây ti p t lo i tr tĩnh i n... Lư ng b i sinh ra trong quá trình nghi n r t l n, t 0,4 kg n 1,4 kg/100 kg malt nghi n, b i này ph i ư c thu h i vào bao ho c silo b i và dùng pha tr n vào bã hèm bán làm ngu n th c ăn gia súc. 3.2 Nghi n nguyên li u 3.2.1 M c ích M c ích c a quá trình nghi n là nh m t o ra nh ng i u ki n thu n l i cho s ti n tri n c a các bi n i lý, sinh hóa trong quá trình ư ng hóa, nh m làm th nào thu ư c lư ng ch t hòa tan l n nh t. 3.2.2 M c nghi n nguyên li u - Nghi n malt M c nghi n malt ph thu c vào m c phân h y c a nó. N u malt có phân h y kém, thì c n thi t ph i nghi n m n nhưng i v i malt phân h y t t thì ch nghi n thô. M c nghi n cũng ph thu c vào phương pháp và thi t b l c. M c nghi n t t nh t c a malt là m c ó t l b t và v tr u cho phép ta thu ư c lư ng ch t chi t l n nh t. Nhưng v tr u n u ta nghi n ư c càng thô càng t t, ki m tra m c nghi n thô hay m n ngư i ta thư ng s d ng m t Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 27
  35. 35. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 Trư ng i h c C n Thơ thi t b phân lo i, thi t b thư ng dùng nh t là "Plansichter de pfungstadf". B t malt ưa vào s phân ra làm 6 lo i: - 2 lo i u nh m gi v tr u - Lo i th 3 và th 4 là t m thô và nh - Lo i th 5 và th 6 là b t và b t th t m n -M c nghi n malt phù h p v i máy l c khung b n ph i B ng 8 M c t yêu c u như sau: nghi n malt Rây 1 2 3 4 5 áy Meura 2001 1% 2% 15% 29% 24% 29% Ngu n: Tài li u qu n lí ch t lư ng công ty bia Sài Gòn Ch t lư ng c a b t malt nghi n ra nh hư ng n: - Quy trình n u - Th i gian ư ng hóa - Hi u su t thu h i nguyên li u - Quá trình lên men - L c bia, màu, mùi v và các i u ki n c tính khác nghi n t t: malt ph i có phân h y cao, m t yêu c u H th ng nghi n g m: - 2 silo malt có s c ch a 40 t n m i silo cung c p malt cho quá trình nghi n. - Gàu t i - Máy sàn tách t p ch t l n, s n, á công su t 2 t n/h. - Nam châm tách kim lo i - Thi t b i u hòa lưu lư ng - Máy nghi n búa hai chi u, l lư i 1 mm, 4 hàng v i 24 cánh búa. Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 28
  36. 36. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 Trư ng i h c C n Thơ - Nghi n g o G o chưa ươm m m nên c u trúc c ng r t khó b th y phân vì v y c n nghi n nh trư c khi n u. H th ng nghi n tương t h th ng nghi n malt, ch khác máy nghi n m t chi u v i v n t c quay 1250 vòng/phút, công su t 1,2 t n/h, l lư i 2 mm. 3.3 ư ng hóa nguyên li u 3.3.1 M c ích c a quá trình ư ng hóa Nh m chuy n v d ng hòa tan t t c các ch t có phân t lư ng cao n m dư i d ng không hòa tan trong b t malt. Chúng s cùng v i nh ng ch t hòa tan có s n, t o thành ch t chi t chung. Quá trình th y phân các ch t h u cơ ph c t p trên là k t qu s tác d ng c a h th ng enzyme có s n trong malt. Trong b t malt ch có 15% ch t hòa tan và hi u su t hòa tan bình thư ng trong m n u t t 78 - 80%, như v y còn t 62 - 65% ph i chuy n v d ng hòa tan qua quá trình ư ng hóa. Các ch t hòa tan có s n trong malt thư ng là: ư ng, dextrin, các ch t vô cơ và m t ph n là protein. Các ch t không hòa tan trong malt c n chuy n hóa g m ph n l n là tinh b t, v tr u, m t ph n protein có phân t lư ng cao và m t s ch t h n h p khác, khi n u xong s ư c gi l i trong bã hèm. V m t hi u qu kinh t : ngư i ta c g ng chuy n v d ng ch t hòa tan càng nhi u càng t t. i u này ư c th hi n qua vi c tính toán hi u su t thu h i và k t qu c a phân tích bã hèm sau khi l c. Tuy nhiên, không ph i ch riêng v s n lư ng mà ta cũng ph i quan tâm v ch t lư ng, có nh ng thành ph n c n h n ch càng ít càng t t (như tannin trong v tr u), trái l i có nh ng thành ph n khác như: ư ng hay s n ph m th y phân c a protein ph i c bi t quan tâm. 3.3.2 H enzyme amylase trong quá trình th y phân S phân c t tinh b t thành các s n ph m c p th p phân t là k t qu c a quá trình tác ng c a h enzyme amylase, bao g m α-amylase, β-amylase và γ-amylase. a. α-amylase Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 29
  37. 37. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 Trư ng i h c C n Thơ α-amylase trong malt có nhi t t i thích là 72 -76oC, pH t i thích 5,3 – 5,8, kém b n trong môi trư ng acid, ho t hóa b i Ca2+, kìm hãm b i Cu2+, Hg2+, vô ho t 80oC. Tác ng lên m ch amylose và amylopectin c a tinh b t và b gãy các m i liên k t α - 1,4 glucoside. Sau m t th i gian ng n, toàn b m ch amylose và m ch chính c a amylopectin b c t nh thành t ng m nh có năm ho c sáu g c glucoside. Nh có quá trình này, nh t c a d ch cháo gi m i m t cách nhanh chóng và màu xanh v i iod cũng m t. Ti p theo c a quá trình th y phân là tinh b t b phân c t thành ch y u là dextrin, m t lư ng ít glucose và maltose. b. β-amylase Enzyme β-amylase nhi t t i thích 65oC, pH t i thích 5,1, vô ho t 70oC, b n khi không có Ca2+, kìm hãm b i Cu2+, Hg2+. C t hai g c glucoside trên toàn m ch c a amylose và m ch nhánh c a amylopectin t o thành ư ng maltose. Enzyme này không vư t qua ư c liên k t α -1,6 glucoside chúng d ng tác ng trư c i m r c a m ch nhánh amylopectin. Tác ng c a enzyme này trên m ch amylose b t u t phía c c kín, còn trên m ch amylopectin t phía ngoài c a m ch nhánh i vào. S n ph m t o thành do tác ng phân c t c a β-amylase là ư ng maltose. c. S tác ng ng th i c a α - và β-amylase lên tinh b t Hai enzyme cùng phân c t m t m nh cơ ch t nh ng v trí liên k t khác nhau. S n ph m phân c t c a enzyme này là cơ ch t c a enzyme kia. S ng tác ng c a các enzyme lên cơ ch t bao gi cũng em l i hi u qu cao hơn so v i s tác ng riêng r . d. γ-amylase Ch t n t i m t lư ng nh trong malt, nhi t t i thích 50oC, pH t i thích 3,5 – 5,5, kìm hãm b i Cu2+, Hg2+. C t liên k t α - 1,4 glucoside, α - 1,6 glucoside t ngoài vào m i l n c t m t g c glucoside t o thành s n ph m là ư ng glucose. Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 30
  38. 38. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 Trư ng i h c C n Thơ 3.3.3 S th y phân tinh b t S th y phân tinh b t ư c ti n hành thành 3 giai o n: H hóa → d ch hóa → ư ng hóa a. H hóa Tinh b t không hòa tan trong nư c lã, không hòa tan trong dung môi h u cơ trung tính. Khi trong nư c lã bình thư ng, chúng hút nư c và trương n ra. Vì th khi gia nhi t th tích c a kh i b t tăng lên, các h t tinh b t b nén ch t, sau cùng chúng b v ra và t o thành m t dung d ch nh t. nh t c a dung d ch ph thu c vào lư ng nư c pha vào và tùy theo c u trúc c a t ng lo i tinh b t. Ví d : tinh b t g o trương n hơn tinh b t malt. Quá trình này g i là s h hóa, s h hóa tinh b t có th x y ra các nhi t khác nhau tùy theo ngu n g c c a chúng, ngư i ta g i nhi t h hóa là nhi t ó dung d ch keo t nh t l n nh t. i v i b t g o 80 - 85oC, ngô 75 78oC. H hóa có ý nghĩa r t quan tr ng trong quá trình công ngh sau này, vì tinh b t ư c h hóa s ư ng hóa nhanh hơn. H hóa có nghĩa là làm trương n và phá v các h t tinh b t trong d ch h nóng, nh v y các men amylase s d tác d ng hơn là tinh b t chưa h hóa. b. D ch hóa Dư i tác d ng c a α - amylase các chu i dài amylose và amylopectin s b nhanh chóng c t t thành nh ng chu i nh hơn, vì th nên nh t trong m n u gi m r t nhanh. β - amylase ch có th c t t t vào cu i m ch c a amylose và cu i m ch nhánh c a amylopectin và c c t 2 g c m t như v y. D ch hóa có nghĩa làm gi m amylase. c. nh t trong dung d ch tinh b t ã h hóa b i α - ư ng hóa α - amylase tu n t phân c t các chu i c a amylose và amylopectin thành dextrin có t 7 - 12 g c glucose còn l i, β - amylase tách 2 g c t uôi còn l i c a α amylase ã c t, hình thành các chu i nh hơn, các lo i ư ng khác như maltotriose và glucose có dài c a chu i khác nhau cũng ư c hình thành. ư ng hóa tinh b t ph i ki m tra, b i vì nh ng tinh b t và dextrin chưa phân c t s là nguyên nhân gây c cho bia. M c ư ng hóa c a tinh b t ư c ki m tra b ng dung d ch 0,02N iodine (dung d ch iodine và potassium iodine trong c n), vi c ki m tra ph i ư c th c hi n trên m u ã ngâm l nh. Khi th v i iodine v i tinh b t thì màu cho ra s ph thu c vào chi u dài c a chu i, c th là ph thu c vào các g c c a glucose: Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 31
  39. 39. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 Trư ng i h c C n Thơ • N u s g c c a glucose trên 60 thì cho ra màu xanh hay màu tím (amylodextrin). • N u t 40 - 50 thì cho ra màu cà phê (erytrodextrin). • N u dư i 40 thì không b t màu (axtrodextrin hay maltodextrin). Tóm l i: ư ng hóa có nghĩa là s th y phân hoàn ch nh các tinh b t ra maltose và dextrin b i các h enzyme amylase. S d ng iodine ki m tra xem m c hoàn ch nh c a quá trình. S n ph m c a s th y phân tinh b t trong quá trình n u ph i phù h p v i kh năng lên men c a n m men t ng lo i bia: • Dextrin: không len men • Maltotriose: phù h p cho gi ng men n i, nó thư ng chi m kho ng 2% trong d ch ư ng • Maltose: lên men d dàng và nhanh chóng b i n m men, thư ng chi m kho ng 59% • Glucose: là ư ng ư c lên men trư c nh t thư ng chi m kho ng 14% • Sucrose: 6% • Fructose Thành ph n quan tr ng nh t c a bia là c n ư c sinh ra trong quá trình lên men t d ch ư ng và ư c th hi n qua lên men c a d ch ư ng. Tinh b t ph i ư c th y phân thành ư ng maltose và dextrin, s th y phân ph i toàn di n, không ph n ng b t màu v i iodine - s th y phân toàn di n r t c n thi t cho hi u qu kinh t , ngư c l i các tinh b t còn sót s gây c bia sau này. Ngư i ta phân bi t • lên men d ch ư ng như sau: lên men bi u ki n: ư c o khi bia còn gi nguyên c n. • lên men th c s : ư c o sau khi tách c n và ư c quy v tr ng lư ng nguyên th y. • lên men tri t : là lên men bi u ki n t i a t ư c sau khi lên men hoàn toàn các ư ng có th lên men ư c. Thông thư ng các lo i bia vàng lên men tri t kho ng 80%. 3.3.4 S th y phân protein M c dù lư ng protein và các s n ph m th y phân c a chúng ch chi m m t lư ng r t bé trong d ch ư ng (5 - 6%) nhưng chúng gi vai trò r t quan tr ng, tham gia tr c ti p vào s hình thành ch t lư ng bia. Các phân t protein có phân t lư ng th p (amino acid và peptid) là ngu n th c ăn chính c a n m men. Các protein có Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 32
  40. 40. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 Trư ng i h c C n Thơ phân t lư ng trung bình (albumose, pepton, polypeptid) tham gia vào vi c t o b t, gây cho bia có kh năng t o b t lâu, còn các protein có phân t lư ng cao thư ng là nguyên nhân gây c bia. S th y phân protein g m 2 giai o n: - giai o n khi n y m m, do nhi t th p nên s th y phân sâu xa hơn và t o nhi u protein b c th p (peptid b c th p và amino acid). - giai o n ư ng hóa t o nhi u protein b c trung (albumose, pepton, peptid b c cao) m t ph n protein hòa tan sau khi ư ng hóa ho c nh ng quá trình v sau như un sôi v i hoa houblon, làm ngu i... chúng s b k t t a và b th i b . Ph n khác còn l i trong d ch ư ng là các protein ch u nhi t, ph n l n chúng t n t i trong d ch ư ng d ng hòa tan sau khi un sôi nhi t cao, ây chính là protein hòa tan b n v ng nh t. Ho t ng th y phân protein x y ra h u hi u nh t là 45 - 55oC, i m ngh o o 45 C s thu ư c nhi u s n ph m phân t lư ng th p, 55 C s thu ư c nhi u ch t có phân t lư ng cao. N m men tiêu th ít nh t t 10 - 14 mg α - amino nitrogen / 100 ml d ch ư ng, n u i u ki n trên không ư c m b o thì: - N m men tăng trư ng y u - Quá trình lên men chính và ph ch m l i - Mùi bia chưa chín b gi l i trong bia Vì v y vi c cung c p y lư ng α-amino acid cho n m men m b oquá trình trao i ch t r t là c n thi t. D ch ư ng ch bi n t các lo i malt có phân gi i bình thư ng luôn có lư ng α-amino acid c n thi t. pH cũng làm nh hư ng quá trình th y phân protein, pH = 5 kh i lư ng các ch t có nitrogen hòa tan k c amino acid, peptide, peptone và albumose s tăng lên. 3.3.5 Các quá trình khác - M t ph n các ch t phosphate h u cơ không hòa tan, ti p t c hòa tan b i men phosphatase, các men này c n thi t cho quá trình lên men c n. Chúng ph n ng v i các mu i t o nên c ng c a nư c, góp ph n làm thay i pH và h mc a d ch ư ng. - Trong quá trình n u, n u ta tăng thêm nhi t và kéo dài th i gian, các tanin và anthocyanogen ư c hòa tan t v tr u và t n i nhũ tăng thêm. Quá trình này c n ư c ki m tra và i u ch nh trong ph m vi gi i h n c a m n u. Các tanin có phân t lư ng cao và anthocyanogen gi vai trò thi t y u trong vi c t o c bia, gây nh hư ng b t l i cho v bia, chúng k t h p v i protein phân t lư ng cao và k t t a.. Các tanin có phân t lư ng th p có ph m vi ho t ng y u hơn n u quá trình n u ngăn ch n ư c s xâm nh p c a oxy. Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 33
  41. 41. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 Trư ng i h c C n Thơ 3.3.6 Các quá trình enzyme khác a. Th y phân fitin Trong các h p ch t h u cơ ch a phospho thì fitin là c u t chi m nhi u nh t v kh i lư ng và có ý nghĩa hơn c trong công ngh s n xu t bia. giai o n ươm m m, fitin ã b th y phân c c b nhưng v i t c bé. n giai o n ư ng hóa quá trình này m i x y ra v i t c t i a dư i s xúc tác c a enzyme fitase, xúc tác phân c t acid phosphoric kh i phân t amylopectin. Nhi t t i ưu c a o enzyme này là 45 – 50 C, pH t i thích 5,2 – 5,3. S th y phân fitin và nh ng h p ch t h u cơ khác ch a phospho và kèm theo ó là s gi i phóng acid phosphoric ã làm cho chua nh phân và tính m c a d ch cháo tăng lên. i u này r t có ý nghĩa trong công ngh s n xu t d ch ư ng, vì s tăng chua c a d ch cháo luôn kèm theo s tăng hi u su t ư ng hóa và nhi u nh hư ng dương tính n d ch ư ng thu ư c. b. Th y phân hemicellulose S th y phân hemicellulose mang hai ý nghĩa: th nh t là cung c p b sung ch t hòa tan cho d ch ư ng, th hai là phá b hàng rào ch n t o i u ki n cho các enzyme còn l i ho t ng. Tham gia th y phân hemicellulose là nhóm enzyme sitase, nhi t t i ưu là 45oC, pH là 5,0. giai o n ư ng hóa các h p ch t cao phân t khác cũng b th y phân b i các enzyme tương ng. 3.3.7 Phương pháp n u có th li u: B ng 9 Nguyên li u cho m n u v S lư ng kg 310 ml 22 Malt Úc kg 940 CaCl2 g 1200 Acid lactic cho vào n i malt ml ơn Nguyên li u G o N i g o H2SO4 N i malt m Ghi chú Ngay sau khi xu ng b t g o c Th i i m cho vào n i Pha 900ml nư c + 100ml H2SO4 → 1(l) tương ương 120ml dung d ch acid pha loãng 10 l n Ngay khi xu ng b t malt Ngay khi xu ng b t malt 400 Cho pH n i malt giai o n 65oC tương ương 5,6 Ngu n: Tài li u qu n lí ch t lư ng công ty bia Sài Gòn Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 34
  42. 42. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 Bi u Trư ng i h c C n Thơ n u Nhi t 15’ β - amylase 100 90 20’ 5’ 80 20’ 20’ 20’ 70 60 50 40 α- amylase 10’ α- amylase Xu ng malt 30 20 Xu ng g o Proteinase γamylase 10 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 Th i gian B ng 10 Thông s v n hành m n u Nhi t Hòa b t lót ( C) 30 Hòa b t g o 30 Hòa b t malt 50±1 Th tích (hl) 3 6, 100hl/h 18 – 19 H nhi t n i g o trư c khi h i cháo 30 4–5 Thông s o N i g o: giai o n 72oC(1) 83oC 72oC(2) sôi 72±1 83±1 72±1 >100 1– 2 Th i gian (phút) Gi i h n Quy cho phép nh Ghi chú Tinh ch nh th tích nư c sao cho sau khi h i cháo: Nhi t malt t ư c 64 – 68oC M c l ng trong n i malt không ch m u dò trên (n u không s không m ư c van hơi gia nhi t n i malt) 15 – 25 2–6 15 – 30 15 – 30 20 5 20 15 Cho nư c, ch 4 phút (nhi t < 77oC) r i m i bơm malt lót N i malt Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 35
  43. 43. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 50oC 65oC 75oC 10 – 15 15 – 35 15 – 25 50±1 65±1 75±1 Th tích nư c c t d ki n Cài t nư c r a bã Th tích nư c nha trư c un sôi Trư ng i h c C n Thơ 10 20 20 Khi gi nhi t 75oC cho ư c 10 – 15 phút, o tinh b t sót Sau khi k t thúc giai o n Precompression Tinh ch nh cho Plato nư c r a bã cu i nh hơn 1,5oP Cài t nư c r a bã sao cho t ng th tích nư c nha sau l c kho ng 65 – 70 hl 28 32, 36hl/h 75–78 Ngu n: Tài li u qu n lí ch t lư ng công ty bia Sài Gòn 3.3.8 nh hư ng c a nhi t và pH n quá trình n u a. nh hư ng c a nhi t Nhi t th y phân là y u t quy t nh cư ng và chi u hư ng ti n tri n c a quá trình enzyme. Trong kho ng có ý nghĩa công ngh , n u nhi t th y phân tăng thì kh năng ph n ng c a các phân t cơ ch t cũng tăng. M i liên quan gi a h ng s t c phương trình Arrhennius: ph n ng và nhi t ư c th hi n qua d ln K µ = dT RT 2 Trong ó K – h ng s c a t c ph n ng R – h ng s khí v n năng, R = 8,3134 KJ/Kmol.oK T – nhi t tuy t i, oK µ - năng lư ng ho t hóa, KJ.Kmol-1 i lư ng c trưng cho nh hư ng c a nhi t nt c ph n ng hóa h c cũng như ph n ng c a enzyme là h s nhi t trung bình, ký hi u Q10. H s nhi t trung bình Q10 là t s gi a các h ng s t c t(oC) và (t + 10)(oC): Q10 = t i các i m nhi t K t +10 Kt nhi t bình thư ng n u Q10 càng l n thì ph n ng càng khó x y ra. Thông thư ng Q10 c a ph n ng enzyme n m trong kho ng t 1 – 2. Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 36
  44. 44. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 B ng 11 Q10 các vùng nhi t Vùng nhi t 25 – 35 35 – 45 40 – 50 45 – 55 50 – 60 Trư ng i h c C n Thơ c a ph n ng enzyme (oC) Q10 1,67 1,35 1,3 0,9 0,58 Ngu n: Tài li u qu n lí ch t lư ng công ty bia Sài Gòn N u Q10 > 1, t c ph n ng tăng khi nhi t tăng còn n u Q10 < 1 thì khi nhi t tăng t c ph n ng l i gi m. N u Q10 = 1 thì t c ph n ng là m t h ng s . Nhi t ho c vùng nhi t mà t i ó enzyme th hi n ho t l c t i a, ph n ng xúc tác t t c cao nh t g i là nhi t ho c vùng nhi t t i ưu. M i m t enzyme u có nhi t ho c vùng nhi t t i ưu riêng, t i ó nó s xúc tác ph n ng v i cư ng m nh nh t. Vi c i u ch nh nhi t c a d ch cháo cho phù h p v i nhi t t i ưu c a t ng enzyme riêng bi t và khi t n nhi t t i ưu c n duy trì nhi t óm t th i gian enzyme ó xúc tác quá trình th y phân, có như v y quá trình phân c t các h p ch t cao phân t m i tri t , hi u su t thu h i ch t chi t m i cao. Thu t ng chuyên môn g i là “ngh enzyme”, tên g i c a giai o n “ngh ” ư c t theo tên enzyme tương ng v i i m ngh , ho c tên cơ ch t b phân c t ho c tên c a m c ích. Ví d , nhi t 48 – 52oC vùng t i ưu c a protease thì th i gian ngh ây ư c g i là “ngh protease” ho c “ngh m hóa”. B ng 12 thành Nhi t hóa, oC nh hư ng c a nhi t ư ng ư ng hóa n hàm lư ng ư ng và dextrin t o Thành ph n ch t chi t, % t ng glucid ư ng theo maltose Dextrin T s ư ng :dextrin 62,5 65,0 78,64 70,28 21,36 29,72 1 :0,27 1 :0,42 70,9 75,0 62,72 59,93 37,28 40,07 1 :0,59 1 :0,67 Ngu n: Tài li u qu n lí ch t lư ng công ty bia Sài Gòn b. nh hư ng c a pH chua tác d ng (pH) c a d ch cháo là y u t khá m nh nh hư ng n ng l c h c c a quá trình th y phân và ư ng hóa. Y u t này nh hư ng khá rõ r t n ph n ng enzyme vì nó nh hư ng tr c ti p n m c ion hóa cơ ch t, enzyme và nh hư ng n b n protein c a enzyme. a s các enzyme b n trong gi i h n pH gi a 5 và 9. b n c a chúng có th tăng lên khi trong môi Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 37
  45. 45. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 Trư ng i h c C n Thơ trư ng có s hi n di n c a cơ ch t, Co-enzyme ho c Ca2+. pH c a môi trư ng mà t i ó enzyme th hi n ho t l c cao nh t c a mình g i là pH t i ưu, các enzyme khác nhau có pH t i ưu khác nhau. Bình thư ng thì chua tác d ng c a d ch cháo malt là th p hơn (pH cao hơn) chua t i ưu c a các enzyme, nó dao ng trong kho ng pH = 6,0 – 6,5, N u trong quá trình s n xu t ta l i s d ng nư c c ng cacbonat thì chua tác d ng c a d ch cháo l i còn gi m n a. chua tác d ng c a môi trư ng th p s gây nh hư ng b t l i cho ti n trình ph n ng enzyme, d n n cơ ch t b phân c t không tri t , hi u su t thu h i ch t hòa tan th p, khó l c bã, d ch ư ng c, bia thành ph m có b n keo kém, hương và v không hài hòa, không c trưng. kh c ph c tình tr ng này ph i có bi n pháp tích c c ngăn ch n s gi m chua ho c ph i tăng cư ng nó b ng bi n pháp nhân t o. Nh ng gi i pháp ó có th là: - Làm m m nư c trư c lúc s d ng - Tăng chua c a d ch cháo b ng cách b sung acid lactic. chua tác d ng c a d ch cháo malt là m t i lư ng khá b n v ng. Nguyên nhân c a c i m này là do tính m c a nó khá l n do h th ng mu i kali phosphat b c I và II c a malt t o ra. chua tác d ng t i ưu cho ho t ng c a α – amylase trong i u ki n ư ng hóa là pH = 5,5 – 5,8, cho β – amylase là 4,8 – 5, còn cho amylophosphatase là pH = 5,5 – 5,7. chua tác d ng t i ưu cho c nhóm amylase là pH kho ng 5,4 – 5,6. N u pH dư i 2,8 ho c cao hơn 8,0 thì s x y ra quá trình c ch không thu n ngh ch, nghĩa là enzyme d n d n b tê li t n vô ho t và sau ó thì phân t c a chúng s b bi n d ng. i m pH t i ưu c a amylase ph thu c r t nhi u y u t , trong ó y u t m nh nh t là nhi t c a môi trư ng. Khi ta tăng nhi t c a d ch cháo thì pH t i ưu c a enzyme cũng tăng theo. i u này c bi t có ý nghĩa i v i β – amylase vì enzyme này có pH t i ưu th p hơn r t nhi u so v i pH c a d ch cháo. Khi tăng nhi t thì pH t i ưu c a nó cũng tăng lên, càng ti m c n v i pH th c c a d ch cháo, do ó s có nh hư ng dương tính n ho t ng c a enzyme này. i u này có nghĩa là n u ư ng hóa ti n hành pH th p thì lư ng ư ng maltose t o thành s tăng lên. Trong m t kho ng gi i h n xác nh n u gi m pH c a môi trư ng thì hi u su t ư ng hóa s tăng lên, còn th i gian ư ng hóa s ư c rút ng n. Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 38
  46. 46. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 Trư ng i h c C n Thơ B ng 13 S ph thu c gi a pH môi trư ng v i th i gian và hi u su t ư ng hóa pH 6,4 5,6 5,3 5,1 4,8 Th i gian ư ng hóa phút 25 15 15 35 40 Hi u su t ư ng hóa (% theo ch t khô) 76,89 78,21 78,86 79,41 79,06 Ngu n: Tài li u qu n lí ch t lư ng công ty bia Sài Gòn 3.3.8 Ki m tra s th y phân c a tinh b t - Tinh b t ph i ư c th y phân tri t không b t màu v i iodine - Vi c ki m tra ph i ư c th c hi n trên các m u ã ngâm l nh - D ch ư ng s ư c ki m tra l i m t l n n a sau khi un sôi k t thúc. Bi n pháp ư c g i là ki m tra " ư ng hóa tr ", tránh tình tr ng tinh b t sót gây c bia sau này. 3.3.9 Thành ph n c a d ch ư ng sau ư ng hóa Có kho ng t 75- 80% tr ng lư ng c a b t ư c hòa tan trong quá trình n u. Nh ng thành ph n không hòa tan còn l i ư c tách ra bã hèm, ph n l n các ch t hòa tan trong quá trình n u g m các ư ng maltose, maltotriose, glucose, thêm vào ó các ư ng khác có s n trong i m ch như là sucrose, fructose. Nh ng thành ph n không lên men còn l i ch y u là dextrin, protein, ch t keo và các ch t vô cơ khác. Ngoài ra, trong quá trình ư ng hóa các h p ch t polyphenol, ch t chát và ch t ng trong v malt s hòa tan vào nư c, s hòa tan các h p ch t này vào d ch ư ng là m t d u hi u b t l i vì chúng s t o cho bia v l khó ch u. S oxy hóa các h p ch t này là nguyên nhân làm tăng cư ng màu c a d ch ư ng. Nhi t càng cao, pH càng cao và th i gian un n u càng dài, s d ng nư c có c ng cacbonat cao ư ng hóa nguyên li u thì lư ng hòa tan càng l n 3.4 L c d ch ư ng và r a b Cháo malt sau khi ư ng hóa xong, g m 2 ph n: ph n c và ph n loãng. Ph n c bao g m t t c nh ng phân t nh không hòa tan c a b t malt. Ph n loãng là dung d ch nư c ch a t t c ch t hòa tan trong m n u g i là d ch ư ng. M c ích c a quá trình l c nh m phân tách ph n loãng riêng ra kh i ph n c. Trong quá trình l c, nh ng phân t r n trong cháo s t o thành m t l p v t li u l c ph . Quá trình l c chia làm 2 giai o n: giai o n tách ph n d ch ư ng ra Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 39
  47. 47. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 Trư ng kh i ph n c và giai o n thu h i nh ng ph n hòa tan còn bám nư c nóng g i là r a b . T c l c ph thu c vào m c nghi n malt và m c t o c a màng l c, nhi t , áp su t... - Nhi t - i h c C n Thơ ph n r n b ng phân h y c a malt, c u t i thích cho quá trình l c là 70 - 75oC pH t i thích cho quá trình l c là 5,5 tránh hi n tư ng oxy hóa ch t polyphenol do ti p xúc v i không khí ph i gi cho bã malt luôn luôn ng p nư c. Thành ph n mu i c a nư c dùng r a bã cũng gây nh hư ng nhi u n thành ph n c a d ch ư ng và cho c bia sau này. Không nên dùng nư c c ng r a bã vì các ch t tanin t v tr u s hòa tan và gây cho bia có v ng khó ch u. Không nên r a bã quá lâu vì lư ng tanin hòa tan s tăng lên gây cho bia có v ng khó ch u. Nhi t c a nư c r a bã không ư c quá 76oC vì trong bã hèm có th còn ch a tinh b t, n u nhi t cao có th gây ra hi n tư ng h hóa tinh b t tr l i, nhưng không ư ng hóa k p do enzyme α – amylase ã b vô ho t s gây c bia sau này. 3.4.1 Phương pháp l c Nhà máy s d ng máy l c khung b n Meura 2001, là thi t b có công su t và hi u su t cao. th h m i nh t - Ưu i m : l c nhanh hơn, chi m ít m t b ng, có th s d ng nhi u ph li u (g o, b p...), hi u su t thu h i cao hơn (vì nghi n nhuy n hơn). - Như c i m : khi thay i công th c c a m n u ph i i u ch nh l i s lư ng khung b n, tháo hèm và v sinh máy l c òi h i ph i thêm công nhân, b l c r t c ti n. 3.4.2 Bã hèm Bình quân 100 kg nguyên li u s có t 110 - 120 kg hèm ư t 75 - 80% nư c. Trong bã hèm còn ch a nhi u ch t có kh năng lên men, n u ch a lâu và nhi t cao s phát tri n vi sinh v t, bã hèm r t d h ng. Nên xa nh ng nơi d nhi m như phòng men, phòng lên men và b ph n rót chai... - Thành ph n c a bã hèm: - Nư c: 75 - 80% - Protein: 8,5% - Ch t béo: 2% - Cellulose: 5% - Khoáng: 1% Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 40
  48. 48. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 CHƯƠNG 4 4.1 S n Trư ng i h c C n Thơ UN SÔI D CH Ư NG V I HOUBLON nh thành ph n d ch ư ng T o i u ki n hình thành s k t t a gi a các protein kém b n v ng v i các ch t polyphenol qua quá trình un sôi. un sôi d ch ư ng không ch là ơn thu n tăng nhi t cho m n u mà còn ph thu c vào các i u ki n khác như: th i gian un sôi, s o tr n... Hình 8 D ch ư ng 4.1.1 V m t sinh h c Nh có pH th p và kh năng kháng sinh c a hoa houblon nên ch c n un sôi trong m t th i gian ng n, d ch ư ng s ư c thanh trùng. Dù v y các vi khu n kháng nhi t v n thư ng tìm th y trong l p c n k t t a nóng, trong ư ng ng d n và áy thùng. Vì v y n u không ư c v sinh t t chúng s là m m m ng gây nhi m cho d ch ư ng. 4.1.2 V m t sinh hóa Nh un sôi, các enzyme còn sót l i trong d ch ư ng s b lo i tr , n u không chúng s ti p t c th y phân v sau quá trình lên men, gây nh hư ng n ch t lư ng c a bia. 4.1.3 n nh keo Qua un sôi các keo protein kém n nh s ư c lo i b dư i d ng k t t a. Tuy nhiên n u un sôi ch ơn thu n là gia nhi t thì s không t ư c k t qu t t. Quá trình keo t còn ph thu c vào các y u t hóa lý khác như sau: a. Y u t lý h c Th i gian un sôi t 70 -80 phút, th i gian un sôi ph i ư c nghiên c u sao cho t ư c k t qu t t nh t. Sau khi ã t nên ti p t c gi nguyên, c n k t t a nóng ph i thô giúp cho vi c tháo b ư c d dàng, tuy nhiên thông thư ng chúng kéo theo m t ít c n m n l n l n. N u c n m n quá nhi u hay quá m n là do dùng malt có phân gi i th p ho c un sôi không úng m c hay nư c n u có hàm lư ng carbonate cao. -S o tr n khi un sôi Vi c o tr n d ch ư ng khi un sôi r t là quan tr ng, ph i t o i u ki n cho d ch ư ng ư c o tr n hoàn toàn t ư c m t nhi t ng nh t trong m n u. N u không, nh ng vùng không o tr n ư c, d ch ư ng s b cháy khét trên b m t truy n nhi t, không nh ng làm gi m hi u qu c a s truy n nhi t mà còn gây cho d ch ư ng có màu s m và mùi v x u. Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 41
  49. 49. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 Trư ng i h c C n Thơ Các b t nư c t o ra trong quá trình sôi góp ph n cho vi c k t t a t t, các protein bi n tính ư c b t nư c mang lên b m t, sau ó b t v ra, các ph n t li ti này k t h p l i thành nh ng c m nh . Vì v y c n thi t k vi c o tr n sao cho toàn b d ch ư ng u ph i xuyên qua nh ng vùng t o b t. b. Y u t hóa h c Các y u t hóa lý làm nh hư ng n s n nh keo r t ph c t p. S hi n di n c a oxy trong d ch ư ng ư c coi như là c n tr quá trình keo t protein trong khi ó, n u thêm vào d ch ư ng các ch t kh như là sulfite thì quá trình keo t s ư c c i thi n hơn. Tuy nhiên s hi n di n c a oxy trong d ch ư ng s làm các ch t tanin b oxy hóa, do ó t o ra s k t t a t t hơn. Ph n ng gi a các calcium (có trong nư c n u) và phosphate (có trong nguyên li u) làm gi m pH c a d ch ư ng, cũng giúp cho k t t a protein. Trong trư ng h p n u pH c a d ch ư ng không gi m ư c n m c yêu c u, có th b sung acid lactic tr c ti p vào n i n u. Tuy nhiên, c n lưu ý vi c h th p pH trong d ch ư ng s làm t n th t ng nhưng v ng s thanh hơn. Ngư c l i n u pH c a d ch ư ng tăng cao lên, ng s tăng lên nhưng ch t lư ng ng s x u hơn. 4.2 S gia tăng cư ng màu Trong quá trình un sôi d ch ư ng, m t lư ng nh amino acid ư c chuy n hóa thành melanoidine, ch t này góp ph n t o thành mùi và màu cho bia thành ph m. Do ó sau khi un sôi d ch ư ng có ph n s m màu hơn trư c. Tuy nhiên trong quá trình lên men v sau, màu s nh t b t i. 4.3 nh hư ng c a DMS (dimethylsulfite) DMS là m t h n h p sulfite r t d bay hơi trong quá trình un sôi. M t lư ng amino acid b phá h y, áng k nh t là các ch t cystine và cyteine. H n h p này là ngu n cung c p sulfur cho n m men, trong quá trình lên men chúng s t o thành hydrogen sulfite (H2S) làm cho bia có mùi "tr ng ung". Chúng c n ư c lo i b , b ng cách kéo dài th i gian un sôi và cho sôi th t m nh. Hàm lư ng DMS cho phép trong d ch ư ng sau khi un sôi t 50 - 60 ppm/l. 4.4 nh hư ng c a Zn trong d ch ư ng Ch c n nh ng v t nh c a Zn trong d ch ư ng cũng gây tác ng sinh lý quan tr ng trong quá trình t ng h p protein và phát tri n t bào c a n m men. N u thi u Zn trong d ch ư ng, n m men s phát tri n ch m và quá trình lên men cũng y u theo, như th vi c lo i tr diacetyl s không hoàn toàn. Vì v y vi c gi Zn trong malt nhi u càng có l i, tuy nhiên ch có 20% Zn ch a trong malt hòa tan vào d ch ư ng và sau ó gi m d n. Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 42
  50. 50. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 Các y u t thu n l i Trư ng i h c C n Thơ làm cho Zn tăng lên như sau: - pH th p - Nhi t n u th p Hàm lư ng Zn sau khi un sôi ph i t ít nh t t 0,1 – 0,15 mg/l Zn tham gia vào quá trình t ng h p protein cho s phát tri n t bào n m men. Vì v y n u thi u Zn n m men s không phát tri n nhanh ư c. Quá trình lên men s b ch m l i, trái l i n u b sung vào quá li u lư ng, trư c nh t n m men s phát tri n quá nhanh, sau ó s ch m l i và quá trình lên men s b ng ng h n. 4.5 Quá trình hòa tan các thành ph n c a hoa houblon Bia là m t lo i gi i khát có mùi thơm và v ng r t c trưng, mùi thơm và v ng c trưng này gây nên b i hoa houblon. ng th i hoa houblon còn giúp cho bia thêm ph n b n v ng sinh h c và kh năng t o b t t t. M t trong nh ng phương pháp thông d ng nh m chi t ng và d u thơm c a hoa houblon là un sôi tr c ti p d ch ư ng v i hoa. 4.5.1 Hòa tan các ch t ng α – acid ng (humulone) hoàn toàn không hòa tan trong nư c l nh, khi un sôi v i d ch ư ng chúng b thay i c u trúc, nh s thay i này mà các acid ng tr v d ng nh ng s n ph m có kh năng hòa tan t t hơn. M t trong nh ng s n ph m này quan tr ng nh t là isohumulon hay là iso α–acid. Nó là thành ph n ch y u tham gia vào vi c t o mùi v cho bia. Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 43
  51. 51. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 H3C H3C Trư ng OH C HC H2C CO O HO CH2 CH i h c C n Thơ CH3 CH3 OH CH3 CH2 CH C CH3 Humulon H3C C HC OH CH2 H3C H3C CH CH CH OC H3C OH CO CH2 CH OH CH3 CH3 isohumulon +H2O H3C CH3 HC CHO + H3C C HC OH CH2 CO H3C CH3 OC CH2 CH OH CH3 CH3 OH isobutaldehyde +H2O H3C H3C C HC CH2 OH CO HO CH2 CH OH CH3 CH3 acid humulinic + CH3COOH acid acetic Tính ch t c a isohumulon (iso α–acid) Các thành ph n khác nhau c a α – acid ư c ng phân m c khác nhau, cohumulone cho ra isohumulon hi u su t cao nh t, vì v y khi s d ng houblon có hàm lư ng cohumulone cao s cho bia có ng cao. Các tác d ng c a isohumulon như sau: - Các isohumulon (iso α – acid) không chuy n hóa hòa tan r t ít trong bia l nh (ch kho ng t 1 – 3 ppm) - Các isohumulon ã chuy n hóa có th hòa tan trong bia l nh lên n 120 ppm Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 44
  52. 52. Lu n văn t t nghi p khóa 29 – 2008 - Trư ng ng do isohumulon t o thành g i là “ ơn v i h c C n Thơ ng” (BU) - Isohumulon có kh năng kháng sinh dù là m c nh 15 ppm, nhưng n u trên 50 ppm thì kh năng này r t m nh. Chúng có th tác d ng trên di n r ng i v i các vi sinh, nhưng c bi t không làm nh hư ng n ho t ng và s s ng c a n m men bia - Isohumulon còn có kh năng ho t trong vi c n nh b t bia. 4.5.2 Th i gian và cư ng ng m nh trên b m t nh v y góp ph n un sôi N u kéo dài th i gian un sôi s chi t su t ư c nhi u isohumulon hơn. Ph n l n các acid ư c ng phân giai o n u c a quá trình un sôi. Sau ó t l s gi m d n n u un sôi v n ti p t c. Cư ng un sôi c trưng b i hai y u t ó là vòng tu n hoàn và t l b c hơi, cư ng un sôi càng m nh thì kh năng trích ly càng cao. Trong s n xu t t l b c hơi ph i t 7 – 8 %, s i lưu trong n i t 14 – 15 vòng/phút. 4.5.3 nh hư ng c a pH pH d ch ư ng càng cao, quá trình ng phân càng m nh nhưng các thành ph n trích ly ư c có v không ngon. Ch t lư ng ng d ch ư ng có pH th p, luôn luôn ư c coi như hài hòa và mùi v thanh hơn. Trong quá trình un thì pH gi m d n do quá trình chuy n hóa và hòa tan acid vào d ch ư ng. 4.5.4 S k t t a isohumulon M t lư ng l n isohumulon s b lo i ra do c n t a h p thu, thông thư ng BU còn l i trong bia thành ph m kho ng 25 – 30% so v i lư ng α-acid cho vào. - Phương pháp chi t su t: t t nh t là dùng nhi t cao như là un sôi dư i áp l c - Chi t tinh d u: tinh d u c a houblon gây cho bia mùi thơm d ch u, tinh d u bao g m nhi u thành ph n khác nhau, có mùi thơm khác nhau và kh năng bay hơi khác nhau. Ph n l n các ch t này khi un sôi s khu ch tán trong hơi nư c và bay ra ngoài, trong d ch ư ng còn l i r t ít tinh d u chúng bao g m nh ng thành ph n kém bay hơi. Vì v y trong th c t s n xu t tăng thêm lư ng tinh d u còn l i, ngư i ta ti n hành cho hoa vào kho ng 15 – 20 phút trư c khi k t thúc quá trình un sôi. 4.5.5 Hòa tan polyphenol Polyphenol hòa tan ngay trong nư c, polyphenol c a houblon bao g m anthocyanogen, tanin và catechin. Chúng gi m t vai trò thi t y u trong vi c k t t a các protein. Trong quá trình s n xu t bia v sau, polyphenol c bi t là anthocyanogen s b polyme hóa d n d n, m c ngày càng l n hơn làm cho bia b c n. Chuyên ngành Công ngh th c ph m – Khoa Nông nghi p và Sinh h c ng d ng 45

×