Mở Đầu
TỔNG QUAN VỀ BIA
1. Tổng quan về nước giải khát có gas
Từ ngàn xưa đến nay nhu cầu nước giải khát đối với con người là nguồn thức uống không thể thiếu được bởi nó mang lại cho ta nhiều khoáng chất, vitamin và chất dinh dưỡng cho cơ thể. Ngoài ra còn kèm theo hương vị đặc trưng giúp người uống cảm thấy dễ chịu hơn và thoải mái sau những giờ phút căng thẳng mệt mỏi.
Trên thị trường hiện nay, loại đồ uống được tiêu thụ nhiều nhất phải kể đến đầu tiên là rượu, bia, nước giải khát. Trong
118 trang |
Chia sẻ: huyen82 | Lượt xem: 1690 | Lượt tải: 1
Tóm tắt tài liệu Báo cáo Thực tập tại Nhà máy bia 33 Quang Trung và quy trình công nghệ sản xuất bia, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
đó chiếm ưu thế nhất vẫn là các loại nước uống có gas đặc biệt là bia và rượu với công suất hàng trăm ngàn lít một ngày đủ cung ứng cho nhu cầu tiêu thụ của người dân.
Để thích ứng với môi trường hội nhập thì các doanh nghiệp phải tăng cường đầu tư mới công nghệ, đào tạo nâng cao năng lực cạnh tranh về giá cả, phương thức phục vụ, phải luôn nắm bắt thông tin thị trường để có mức điều chỉnh cho phù hợp.
Nhìn chung ở Việt Nam ngành đồ uống ngày càng phát triển cao và việc ứng dụng nước giải khát đang dần trở thành thói quen của nhiều người. Vì vậy vị thế của ngành sản xuất nước giải khát đang chiếm một vai trò quan trọng trong thị trường thực phẩm và trong nền kinh tế quốc dân.
Tốc độ tăng trưởng của ngành đồ uống Việt Nam từ năm 2005 đến 2010 ổn định từ 10 - 15% trong đó bia dự tính đạt 1,5 tỷ lít, rượu sản xuất công nghiệp đạt 80 triệu lít, nước giải khát 900 triệu lít và năm 2010 là 2,5 tỷ lít bia, 120 triệu lít rượu, 1,5 tỷ nước giải khát.
2. Giai đoạn hình thành và phát triển của bia
- 4000 năm TCN: Thời kỳ người Xume, xuất hiện “Sikaru” bia và bia gia đình do người phụ nữ làm.
- 3000 năm TCN: Thời kỳ Mesopotamia cổ đại, bia đóng vai trò rất quan trọng (cúng tế nữ thần Nia Harra). Người Ai Cập đã sản xuất bia (zythum) trên 3000 năm, đó là thức uống phổ biến của họ.
- 2000 năm TCN: Người Babilon tiếp tục kế thừa phương pháp lên men bia của người Xume.
- 500 năm TCN - 400 năm SCN: Người Hy Lạp và người La Mã ưa chuộng thức uống là rượu, bia là thức uống của người nghèo. Theo ghi chép của người La Mã: Các bộ tộc Pháp và Đức cổ đại hiểu rất rõ giá trị của bia, họ sản xuất bia từ yến mạch nảy mầm, hương lúa mạch với cây thì là Ai Cập, vỏ cây sồi,…
- Năm 768: Hoa houblon tạo hương vị đặc trưng cho bia được trồng ở Bavaria.
- Năm 1516: Tại Bavaria, Duke William 4 đưa ra tiêu chuẩn về dinh dưỡng và vệ sinh của bia, chỉ rõ các nguyên liệu thô được công nhận là malt đại mạch, hoa houblon và nước.
- Giữa thế kỷ 18: Việc sản xuất bia chỉ do phụ nữ đảm nhiệm, đến cuối thế kỷ, cùng với gia tăng nhu cầu tiêu thụ bia, quá trình thương mại cũng được phát triển.
- Năm 1789: A.L.De Lavoisier phát triển CO2 được hình thành bởi quá trình lên men.
- Năm 1815: L.J.Gay – Lussac mô tả cân bằng của quá trình lên men, theo đó đường biến đổi thành 4 mol ethanol và 4 mol CO2.
- Năm 1833: A.Payen và Persoz tìm ra enzym đường hóa trong malt và đặt tên là Diastase.
- Năm 1839: Lý thuyết về quá trình lên men của J.V.Liebig dựa trên các quá trình vật lý và hóa học.
- Năm 1874: N.Galland và J.Saladin phát triển quá trình sản xuất malt bằng sấy không khí nóng.
- Năm 1876: Tác phẩm “Nghiên cứu về bia” của L.Pasteur được xuất bản.
Nghiên cứu của Pasteur chứa đựng một số điều quan trọng cho quá trình ủ bia:
Cơ chế của quá trình lên men bởi vi sinh vật khác với lý thuyết của Liebig.
Sự hòa tan của oxy trong dịch đường.
Mô tả một số lượng lớn vi sinh vật gây bẩn cho bia.
Quá trình tẩy acid của men bia.
Quá trình bảo quản bia bằng cách đun nóng.
- Năm 1892: M.Delburck mô tả một quá trình lên men 4 giờ bằng cách cố định men lên phôi bào bằng gỗ.
- Năm 1894: E.Fisher tách được mantose từ men bia.
- Năm 1898 - 1902: L.Nathan giới thiệu phương pháp lên men bia nhanh, ông cũng phát minh ra thùng thanh trụ, đáy côn, và được dùng phổ biến từ những năm 1970.
- Năm 1901: S.P.L.Sorensen phát hiện ra tầm quan trọng của độ pH đối với phản ứng của các enzym, độ pH được cố định bằng cách sử dụng formol.
- Năm 1905: Phát hiện quá trình lên men mới của E.Buchner (quá trình lên men đạt được cùng với sự hòa tan (trong tế bào) của các enzym có được từ quá trình nén và làm nát men bia.
3. Những thành tựu trong lĩnh vực sản xuất bia
- Ứng dụng kỹ thuật gen và công nghệ tế bào để tạo ra các dòng, chủng đại mạch mới. Nghiên cứu chế độ canh tác, điều kiện gieo trồng và các yếu tố ảnh hưởng khác để đại mạch thu được có các pha của protein cân đối, đặc biệt hàm lượng của protein dễ kết lắng giảm đến mức tối thiểu, làm tăng độ bền keo của bia.
- Nghiên cứu các biện pháp để làm tăng khả năng nảy mầm, kích thích mầm phát triển nhanh, tăng cường hoạt lực enzym thủy phân, làm tăng độ nhuyễn của malt, quá trình hồ hóa đồng đều và triệt để, rút ngắn thời gian ươm mầm, giảm bớt hao tổn chất khô và nâng cao hiệu suất hòa tan của chất chiết.
- Nghiên cứu sản xuất và ứng dụng các loại chế phẩm enzym để thúc đẩy các quá trình: đuờng hóa nguyên liệu, lọc bã malt, kết lắng protein, khử nhanh các sản phẩm bậc hai (chủ yếu là diacetyl và rượu bậc cao) rút ngắn thời gian lão hóa và lọc bia thành phẩm.
- Nghiên cứu các giải pháp công nghệ ươm mầm một số loại hạt khác như: thóc, tiểu mạch, yến mạch… và công nghệ sản xuất dịch đường khi sử dụng các loại malt nói trên và thay thế malt đại mạch bằng các loại nguyên liệu hạt không ươm mầm như: gạo, ngô, đại mạch… nhằm giải quyết các vấn đề:
Hiệu suất đường hóa.
Hiệu suất lên men.
Độ bền keo của bia.
Các chất tạo màu và tạo hương sản phẩm.
Khả năng tạo và giữ bọt cho bia.
- Lai tạo và gây đột biến bằng kỹ thuật gen để tạo ra các chủng nấm men mới có các đặc tính công nghệ:
Lên men nhanh, triệt để.
Tạo các sản phẩm bậc hai ở mức thấp, đặc biệt là diacetyl và rượu bậc cao.
Chịu được nhiệt độ cao, cường độ khuấy đảo cưỡng bức mạnh mà không chóng già, chống thoái hóa, có thể tái sử dụng để lên men sau nhiều thế hệ.
Dễ dàng kết lắng khi lên men chính kết thúc.
Có khả năng sinh tổng hợp các chất thơm trong quá trình hoạt động sống của chúng.
Có sức chống chịu cao, khả năng sinh sản mạnh, đề kháng tốt khi cộng đồng bị xâm nhập bởi các loại vi sinh vật khác.
- Nghiên cứu các biện pháp công nghệ nhằm chế biến hoa houblon thành các dạng thương phẩm dễ vận chuyển, bảo quản và nâng cao hệ số sử dụng chất đắng, polyphenol và tinh dầu thơm của hoa.
- Tìm kiếm về giải pháp về thiết bị phù hợp tính năng với công nghệ, giảm giá đầu tư, tăng công suất theo tỷ suất đầu tư, dễ thao tác vận hành, khả năng tự động hóa cao, mẫu mã đẹp…
4. Một số tính chất chung của bia
Bia thông thường có những thành phần cơ bản sau đây
4.1. Chất hòa tan (chất trích ly)
Chiếm 3,5 ÷ 5,0% trọng lượng bia.
Chất hòa tan (chất trích ly) trong bia tuy chiếm một hàm lượng không lớn, song do sự phong phú về thành phần hóa học mà có tính chất quyết định đến chất lượng của bia. Cụ thể trong chất hòa tan (chất trích ly) của bia sẽ gồm có:
Hydrat cacbon: Chiếm 80 ÷ 85% chất hòa tan trong bia. Trong số này, riêng maltose và maltotriose chiếm khoảng 60 ÷ 70%, còn lại là các đường khác như glucose, saccarose, pentose, arabinose, xylose,…
Protein: Chiếm 6 ÷ 9% chất hòa tan trong bia (khoảng 700 mg/l các chất chứa Nitơ). Trong đó:
- 140 mg/l protein có phân tử lượng cao.
- 120 mg/l protein có phân tử lượng trung bình.
- 440 mg/l protein có phân tử lượng thấp.
Glyceryl: Chiếm 3 ÷ 5%, là sản phẩm phụ hình thành khi lên men (khoảng 1200 ÷ 1600 mg/l).
Các chất tro: Chiếm 3 ÷ 4% trọng lượng chất hòa tan, tức khoảng 1,4 ÷ 1,8g/l. Trong đó 30% là photphat, còn lại là clorit, silicat, các cation như K+, Na+, Ca+, Mg2+,…
Các chất đắng – tanin (chát) – màu:
- Hàm lượng chất đắng (đơn vị EBC): Khoảng 15 ÷ 20 mg/l theo izo – α – acid và α - acid đắng.
- Khoảng 150 mg/l tanin. Trong đó 2/3 từ malt; 1/3 từ hoa houblon.
- Hàm lượng các chất màu:
+ 50 ÷ 70 mg/l antocyanuagen.
+ 10 ÷ 12 mg/l catechine.
+ 10 ÷ 40 mg/l tannoide.
Các acid hữu cơ: Chiếm 0,7 ÷ 1,0% trọng lượng chất hòa tan của bia tức khoảng 300 ÷ 400 mg/l, trong đó:
+ 50 ÷ 70 mg/l pyruvat.
+ 170 ÷ 220 mg/l citrate
+ 30 ÷ 110 mg/l malat.
+ 30 ÷ 100 D - và L - lactate.
Các vitamin: Tuy hàm lượng rất nhỏ song cũng khá đa dạng: B1, B2, B6, biotin, nocotinamit, acid pantotenoic.
Với các sản phẩm bia, vị có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng. Vị tùy thuộc vào các nguyên liệu đầu vào như: malt, hoa houblon, nước, nấm men và các quá trình công nghệ tạo nên malt và bia. Yếu tố O2 gây ảnh hưởng mạnh nhất lên tính ổn định của vị bia. Các quá trình oxy hóa sẽ làm ảnh hưởng tới các tính chất sau: độ ổn định hóa - lý, sự nhạy cảm với nhiệt độ, màu sắc, vị đắng, độ ổn định của vị, thời gian sử dụng. Giới hạn gây hại của O2 đối với bia như sau:
< 0,6 mg O2/l: Đối với các loại bia nhạy cảm.
≥ 1,0 mg O2/l: Bắt đầu gây hại ở nhiệt độ cao.
≥ 2,0 mg O2/l: Gây hại rõ ràng trong thời gian ngắn.
4.2. Các chất dễ bay hơi
- Etanol: 3,4 ÷ 4,5% trọng lượng bia.
- Acid carbonic: 0,35 ÷ 0,55% trọng lượng bia.
- Nước: 90 ÷ 92% trọng lượng bia.
5. Giá trị dinh dưỡng của bia
Bia là một loại nước giải khát khá phổ biến. Nếu được sử dụng đúng mức, bia sẽ giúp cho con người cảm thấy thoải mái, dễ chịu và tăng sức lực cho cơ thể. So với trà và cà phê, bia không chứa các kim loại có hại, so với các loại rượu uống thì hàm lượng etanol trong bia rất thấp (2 ÷ 6% V). Căn cứ vào thành phần hóa học của bia ta thấy:
- Khoảng 80% chất hòa tan trong bia là glucid, trong đó khoảng 50% là maltose, còn lại là các loại đường như glucose, fructose, pentose,..
- Từ 8 ÷ 10% chất hòa tan là các chất chứa nitơ. Trong đó khoảng 30 ÷ 40% là protein có phân tử lượng cao, 50 ÷ 60% protein có phân tử lượng trung bình, 20 ÷ 30% là polypeptide và acid amin (amino acid).
- Chất tro: chiếm 3 ÷ 4% chất hòa tan. Trong đó, 30% là P2O5, 40% là NaCl, KCl, 14% là SiO2 và một số chất khác như Al2O3, Fe2O3, CaO và MgO. Ngoài ra, trong thành phần chất hòa tan của bia còn có chất chát, chất đắng, glyceryl, acid hữu cơ…, hầu hết những thành phần này đều có ích cho cơ thể, và có khả năng cơ thể sử dụng trực tiếp tới 95%.
Ta biết rằng, 1 gam etanol sẽ cho ta 7,08 kcal, đốt 1 gam chất hòa tan cho ta 3,8 kcal, trên cơ sở này ta tính được rằng 1 lít bia trung bình có 35 gam etanol (3,5% V) và khoảng 50 gam chất hòa tan (5%), như vậy 1 lít bia sẽ cung cấp cho cơ thể 428 kcal.
Giá trị calori của 1 lít sữa thường là 680 kcal, trong khi đó 1 lít bia có thể cho ta từ 400 ÷ 800 kcal (tùy theo loại bia) mà năng lượng cần thiết cho cơ thể của 1 con người bình thường là 3000 ÷ 3500 kcal. Do vậy, nếu ta sử dụng bia đúng mức thì sẽ tiết kiệm được năng lượng lấy từ những nguồn thực phẩm dinh dưỡng khác như bánh mì, thịt, sữa,…
- Ngoài ra trong bia còn có một số vitamin, trung bình trong 1 lít bia 100S có 20 ÷ 50% mg tiamin (B1), 340 ÷ 560 mg riboflavin (B2), 5800 ÷ 9000 mg acid nicotinic (PP).
Tác dụng của bia đối với sức khỏe con người:
Ưu điểm:
Ngoài tác dụng giải khát bia còn mang đến cho con người 3 chất kích thích tiêu hóa là men, CO2, rượu.
- Nấm men: Do lúa mạch mang đến những yếu tố trợ giúp đắc lực làm phân tán nhanh chóng thức ăn trong bao tử.
- Khí CO2: Kích thích tiêu hóa và thường được dùng trong thực phẩm ngành y dược vì đặc tính làm tăng cường nấm men do bao tử và ruột tiết ra.
- Độ rượu tương đối thấp khoảng 3 - 6% có khả năng dễ tiêu hóa mà không ảnh hưởng đến bộ máy tiêu hóa hoặc lá gan như các loại rượu hoặc các loại thức uống có độ rượu cao.
Mỗi lít bia còn chứa 40 ÷ 50 g đường các loại, cùng với protid và lubulin, chất lubulin trong hoa houblon có đặc tính an thần giúp người uống dễ ngủ làm tăng khả năng chống lại tình trạng căng thẳng.
Nhược điểm:
Bên cạnh những ưu điểm trên, bia cũng có những hạn chế nhất định. Mặc dù bia là loại thức uống bổ dưỡng, độ rượu thấp nhưng chỉ nên uống từ 250 - 500 ml mỗi ngày thì tốt. Uống nhiều hơn sẽ gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe chẳng khác nào uống rượu mạnh, vì số lượng rượu vào cơ thể cao, gan sẽ không đủ khả năng hóa giải nên sẽ gây hại cho gan. Mặt khác uống quá nhiều bia sẽ làm cho hệ thần kinh kém nhạy bén, rất dễ gây tai nạn trong lúc làm việc và lúc lái xe.
Bia có ảnh hưởng xấu đến sức khỏe của người bị bệnh béo phì, tiểu đường, rối loạn tiêu hóa, bệnh tim mạch,…
6. Tình hình sản xuất của các nhà máy bia Việt Nam
Bộ Công nghiệp cho biết, trong quý I/2005 công suất các nhà máy sản xuất bia trong nước đã đạt tới gần 1,5 tỷ lít/năm. Riêng 10 tỉnh miền Trung trên 500 triệu lít/năm. Công ty Bia Huế có kế hoạch nâng công suất lên 100 triệu lít/năm, và công ty bia này còn hợp tác với Nhà máy Bia Đông Hà (Quảng Trị) nâng công suất lên 30 triệu lít/năm. Tại Nghệ An, một dự án sản xuất bia với công suất trên 100 triệu lít/năm cũng đã đi vào hoạt động.
Chỉ tính riêng trong năm 2004, Tổng Công ty Bia - Rượu và Nước giải khát Sài Gòn (Sabeco) đạt sản lượng hơn 403 triệu lít bia các loại. Trong đó có 268 triệu lít bia sản xuất tại đại bản doanh của Sabeco, số còn lại gia công tại 10 nhà máy bia địa phương. Với phương thức gia công này, Bia Sài Gòn đã tăng nhanh được năng lực sản xuất, không phải bỏ vốn đầu tư nhưng vẫn có sản phẩm phục vụ thị trường. Trong khi đó, các nhà máy bia địa phương, sau khi đầu tư thiết bị lại không có thương hiệu, sẵn sàng nhận gia công vì vừa huy động được máy móc thiết bị vừa giải quyết việc làm và thu nhập cho người lao động, đóng góp ngân sách cho địa phương.
Những năm gần đây, nhiều doanh nghiệp trong nước đã không ngừng tăng tốc, đầu tư mở rộng công suất. Năm 2003 công suất bia cả nước đạt 1,29 tỷ lít, đến năm 2004 con số này vượt lên mức 1,37 tỷ lít. Dự kiến, năm nay, sản lượng bia cả nước đạt khoảng 1,5 tỷ lít và đạt công suất quy hoạch dự kiến vào năm 2010. Theo quy hoạch mới điều chỉnh, đến năm 2010 năng lực sản xuất toàn ngành sẽ đạt 2,5 tỷ lít/năm, tăng 1 tỷ lít bia so với quy hoạch cũ. Habeco (Tổng công ty Rượu - Bia - Nước giải khát Hà Nội) đang khẩn trương đầu tư mới một dự án sản xuất bia tại Vĩnh Phúc, công suất 100 triệu lít/năm, có khả năng mở rộng lên 200 triệu lít/năm vào năm 2010. Đơn vị này cũng đang mở rộng nhà máy Bia Thanh Hóa, tiếp nhận Công ty Bia Hải Dương và Quảng Bình về làm công ty con và đầu tư để nâng công suất 2 nhà máy này.
Còn Sabeco sẽ tiếp tục nâng công suất nhà máy Bia Cần Thơ từ 15 triệu lít lên 50 triệu lít/năm, Sài Gòn - Phú Yên từ 15 triệu lít lên 50 triệu lít/năm, Bia Hà Tĩnh từ 15 triệu lít lên 30 triệu lít/năm, thực hiện đầu tư mới nhà máy Bia Củ Chi công suất 100 triệu lít/năm có khả năng mở rộng lên 200 triệu lít/năm, đầu tư nhà máy Bia Bạc Liêu 15 triệu lít/năm, đầu tư nhà máy bia tại Quảng Nam hoặc Quảng Ngãi có công suất 50 triệu lít/năm.
Đối với các doanh nghiệp đầu tư nước ngoài, cuộc tranh đua mở rộng năng lực sản xuất cũng không kém phần sôi nổi. Một số doanh nghiệp đã đạt công suất cho phép, đang xin tăng thêm công suất như công ty Bia Việt Nam từ 150 triệu lít nâng lên 230 triệu lít/năm. Công ty Bia Huế đầu tư mới nhà máy 50 triệu lít tại Phú Bài, nhà máy liên doanh Đông Hà - Huda (Quảng Trị) đầu tư thêm 30 triệu lít/năm, công ty Foster’s Đà Nẵng mở rộng công suất từ 45 triệu lên 75 triệu lít/năm. Mới đây, công ty Cổ phần Sữa Việt Nam cũng chính thức thông báo sẽ đầu tư gần 300 tỷ đồng để xây dựng nhà máy bia. Một số hãng bia nổi tiếng của Mỹ, Nam Phi, Đan Mạch đang xúc tiến tìm hiểu thị trường và có xu hướng hợp tác liên doanh với doanh nghiệp trong nước để góp vốn sản xuất bia phục vụ thị trường nội địa và xuất khẩu. Ông Nguyễn Bá Thi, chủ tịch hội đồng quản trị Sabeco, nhận xét, hiện nay nhiều ngành, nhiều doanh nghiệp đang tiếp tục đầu tư vào phát triển năng lực sản xuất bia, bất kể quy hoạch ngành.
Để khắc phục khó khăn do việc phải nhập khẩu toàn bộ nguyên liệu, hướng tới đây của các doanh nghiệp là sẽ chỉ nhập khẩu đại mạch để chế biến malt cung ứng cho sản xuất. Công ty TNHH Đường Man sẽ đầu tư nâng công suất chế biến malt từ 50.000 tấn/năm lên 100.000 tấn/năm. Sabeco và Habeco cũng đang nghiên cứu đầu tư xây dựng nhà máy chế biến có công suất 100.000 tấn/năm.
Chương 1
GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY BIA “33” QUANG TRUNG
1.1. Lịch sử hình thành và phát triển của nhà máy
Nhà máy bia “33” Quang Trung thuộc tổng công ty TNHH Rượu – Bia - Nước giải khát MEKONG, được Uỷ ban nhân dân Thành Phố Hồ Chí Minh cấp giấy phép thành lập số 167/GP – UB và giấy phép kinh doanh số 048251 ngày 17/02/1993. Đến năm 1997, nhà máy được khởi công xây dựng tại địa chỉ số 33 - đường Quang Trung, Phường 10, quận Gò Vấp, Thành Phố Hồ Chí Minh trên tổng diện tích là 20.000 m2 (chiều rộng là 100m, chiều dài là 200m), mặt tiền giáp đường Quang Trung.
Tổng số vốn đầu tư ban đầu của nhà máy là 5 tỷ đồng dùng để mua thiết bị, máy móc, xây dựng cơ sở hạ tầng, nhà xưởng để sản xuất bia tươi mang nhãn hiệu Bia tươi “33” Quang Trung. Đến nay tổng số vốn đầu tư của nhà máy đã lên tới 20 tỷ đồng.
Ngày 16/01/2000, nhà máy đi vào sản xuất mẻ bia đầu tiên.
Những ngày đầu mới thành lập, nhà máy đã gặp nhiều khó khăn. Thứ nhất đây là sản phẩm mới nên chưa được nhiều người biết đến, chưa cạnh tranh được với các loại bia khác,… Nhưng chỉ mấy tháng sau với việc tiếp thị rộng rãi, sản phẩm được người tiêu dùng biết đến, cùng với nhu cầu giải khát ngày càng tăng nên bia sản xuất ra bán ngày càng nhiều.
Hiện nay nhà máy đã đi vào sản xuất ổn định và phát triển không ngừng. Thiết bị máy móc hiện đại sản xuất theo một dây chuyền công nghiệp, nguyên liệu được nhập từ các nước Đức, Úc,… nên sản phẩm của nhà máy đạt chất lượng cao và lượng bia sản xuất ngày càng tăng. Năng suất sản xuất của nhà máy hàng năm đã lên tới 12 triệu lít/năm.
Hàng năm nhà máy lấy ngày 16/04 làm ngày kỷ niệm thành lập nhà máy.
1.2. Các sản phẩm của nhà máy
Sản phẩm chính
Bia thủy tinh.
Bia PET.
Bia Đen.
Bia VIP.
Bia Bock.
Các sản phẩm phụ
CO2 được thu hồi trong quá trình lên men chính, một phần được sử dụng cho quá trình sau khi lên men phụ, một phần được bán cho các nhà máy sản xuất nước giải khát có gas.
Phụ phẩm
Bã hèm thu được ở phần lọc được bán làm thức ăn gia súc.
Cặn men được bán làm thức ăn gia súc hoặc làm thuốc.
Các sản phẩm không đạt yêu cầu đều được loại bỏ.
1.3. Thị trường tiêu thụ
Sản phẩm của nhà máy được tiêu thụ ở một số tỉnh, thành phố như
Thành phố Hồ Chí Minh.
Vũng Tàu.
Tây Ninh.
Tiền Giang.
Sóc Trăng.
Cần Thơ.
Đắk Lắk.
Gia Lai.
Phan Rang.
1.4. Hệ thống tổ chức nhân sự
Ban giám đốc.
Phòng kế toán.
Phòng Kế hoạch.
Phòng kinh doanh.
Phòng kỹ thuật.
Phòng quản đốc.
Sơ đồ cơ cấu tổ chức nhà máy
Hình 1.1. Sơ đồ cơ cấu tổ chức nhà máy
GIÁM ĐỐC
PHÓ GIÁM ĐỐC
KẾ TOÁN TRƯỞNG
Nhân viên
QUẢN ĐỐC
TRƯỞNG PHÒNG KỸ THUẬT
TRƯỞNG PHÒNG KINH DOANH
Nhân viên
Nhân viên
Nhân viên
TRƯỞNG PHÒNG KẾ HOẠCH
Nhân viên
1.5. Sơ đồ bố trí mặt bằng nhà máy
Hình 1.2. Sơ đồ bố trí mặt bằng nhà máy
SƠ ĐỒ BỐ TRÍ MẶT BẰNG
1.6. Hệ thống thiết bị sản xuất bia tại nhà máy bia “33”
Bảng 1. Hệ thống thiết bị tại Nhà máy bia “33”
Thứ tự
Tên thiết bị
Số lượng
Năng suất
1
Máy nghiền gạo
1
200 kg/h
2
Máy nghiền malt
1
250 kg/h
3
Nồi phối trộn
1
V = 15 m3
4
Nồi gạo
1
V = 3 m3
5
Nồi malt
1
V = 5 m3
6
Nồi hoa houblon
1
V = 6 m3
7
Nồi lắng
1
V= 6 m3
8
Thùng chứa nước nấu
1
V = 5 m3
9
Thùng lọc
1
V = 3 m3
10
Máy làm lạnh
2
5 m3/h
11
Tank lên men
30
V = 12 m3
12
Thùng lọc bia
1
V = 300 ml
13
Máy chiết chai 10
10
12 m3/h
14
Máy nén CO2
1
250 kg/cm3
15
Nồi hơi
1
1,5 tấn/h
16
Máy rửa chai
2
60 chai/phút
17
Thùng pha trộn bột lọc
1
V = 0,04 m3
18
Cân định lượng
1
300kg
19
Máy bơm
10
5 m3/h
20
Bồn trộn xút
1
V = 0,5 m3
21
Tank nuôi nấm men
1
V = 3000 lít
22
Bồn đựng H3PO4
1
V = 1800 lít
23
Bồn đựng P3 - Oxonia
1
V = 1800 lít
24
Tank TBF
6
V = 6 m3
25
Tank đựng cồn
2
V= 9 m3
1.7. An toàn vệ sinh lao động và phòng cháy chữa cháy
1.7.1. An toàn lao động
Dựa trên văn bản pháp quy của nhà nước về an toàn lao động (thông tư 14C7998) nhà máy bia “33” Quang Trung soạn ra văn bản hướng dẫn thực hiện cho phù hợp với đặc điểm của nhà máy như sau:
- Coi công tác bảo hộ lao động là quyền lợi và nghĩa vụ của mỗi người.
- Số người nhận trách nhiệm chuyên trách tùy theo từng phân xưởng để đảm bảo các khâu được kiểm tra an toàn, vệ sinh lao động và phòng cháy chữa cháy được tốt.
- Mạng lưới an toàn vệ sinh do bán giám đốc nhà máy quản lý.
- Mỗi phân xưởng có một ban bảo hộ do quản đốc phân xưởng làm trưởng ban.
Kế hoạch bảo hộ lao động của nhà máy
Huấn luyện giáo dục về bảo hộ lao động .
An toàn lao động cho toàn bộ cán bộ công nhân viên.
Vệ sinh lao động và bồi dưỡng hiện vật.
Cấp phát các phương tiện lao động.
Phòng chống cháy nổ, cải thiện lao động. Ban bảo hộ thường xuyên kiểm tra theo định kỳ, xử lý nghiêm khắc các trường hợp không tuân thủ về các nội quy an toàn lao động.
1.7.2. Phòng cháy chữa cháy
- Huấn luyện cho công nhân sử dụng các phương tiện phòng cháy chữa cháy. Kiểm tra thực hiện nghiêm ngặt các quy định về phòng cháy chữa cháy.
- Trang bị các phương tiện về phòng cháy chữa cháy như bình xịt, bơm nước có công suất lớn và các ống nước phòng cháy chữa cháy rộng khắp nhà máy.
1.8. Hướng phát triển trong tương lai
- Trong thời gian tới nhà máy sẽ đầu tư, hiện đại hóa trang thiết bị, máy móc sản xuất, nhập một số hệ thống chiết chai tự động, hiện đại hóa lao động thủ công, tăng cường việc quảng cáo, tiếp thị sản phẩm.
- Duy trì và mở rộng thị trường tiêu thụ.
- Xây dựng hệ thống xử lý nấm men, hệ thống xử lý nước dùng trong sản xuất và hệ thống nước thải.
Cùng với những chính sách và hướng phát triển đúng đắn, nhà máy bia “33” Quang Trung sẽ từng bước khẳng định thương hiệu của mình trên thị trường.
Chương 2
NGUYÊN LIỆU TRONG
SẢN XUẤT BIA
2.1. Nguyên liệu chính
2.1.1. Malt đại mạch
2.1.1.1. Mục đích sử dụng
Malt đại mạch là hạt đại mạch được nảy mầm trong điều kiện nhân tạo (nảy mầm trong môi trường và độ ẩm nhất định). Malt được sử dụng ở dạng chất khô hòa tan thành dịch đường. Malt là nguyên liệu truyền thống, thiết yếu không thể thiếu được trong công nghệ sản xuất bia. Qua quá trình nảy mầm một lượng lớn các enzym xuất hiện và tích tụ trong hạt đại mạch như: enzym amylase, enzym protease. Các enzym này là những nhân tố thực hiện việc chuyển các chất trong thành phần hạt đại mạch thành nguyên liệu (các acid amin tự do, các loại đường, các vitamin…) mà nấm men có thể sử dụng để tạo thành sản phẩm bia.
Hình 2.1. Malt vàng Hình 2.2. Malt đen
2.1.1.2. Phân loại và cấu tạo hạt đại mạch
2.1.1.2.1. Phân loại đại mạch
Đặc tính thực vật
Đại mach giống gieo trồng (Hordeum sativum - jessen) thuộc nhóm thực vật có hạt (Spermophyta), phân nhóm bí tử (Angiospermae), lớp một lá mầm (Monocotyledonae), họ lúa mỳ (Grainae).
Đại mạch gieo trồng là loại thực vật một năm. Chúng được chia thành hai nhóm: Đại mạch mùa đông (gieo hạt mùa đông, thu hoạch mùa hè) và đại mạch mùa xuân (gieo hạt mùa xuân, thu hoạch vào mùa thu). Chu kỳ sinh trưởng của đại mạch thông thường là 100 - 120 ngày.
Đại mạch hai hàng
Đại mạch hai hàng được dùng chủ yếu cho công nghiệp sản xuất bia. Dấu hiệu đặc trưng của chúng là hình dáng của hạt rất cân đối.
Loại đại mạch này được trồng nhiều ở Anh, Ailen và Bắc Mỹ.
Đại mạch đa hàng
Đại mạch đa hàng được dùng chủ yếu làm thức ăn cho gia súc và gia cầm. Tuy vậy ở một số nước vẫn dùng một ít loại đại mạch này để làm bia.
Đại mạch đa hàng được chia làm hai nhóm: Đại mạch bốn hàng và đại mạch sáu hàng.
Đại mạch bốn hàng có thể dùng để sản xuất bia, một số chủng nổi tiếng của loại đại mạch này như: N0 1241, N0 133,…
Hình 2.3. Đại mạch
2.1.1.2.2. Cấu tạo hạt đại mạch
Hình 2.4. Cấu tạo hạt đại mạch
Gồm 3 bộ phân chính: Vỏ hạt, phôi và nội nhủ.
- Vỏ hạt (Hull): Vỏ hạt chia thành ba bộ phận chính: vỏ trấu, vỏ lụa và vỏ alơron. Phần này thường chiếm từ 8 ÷ 15% trọng lượng hạt.
- Phôi: Là cơ quan sống, hô hấp của hạt. Phôi thường chiếm từ 2,5 ÷ 5% trọng lượng hạt. Trong phôi có từ 37 ÷ 50% chất khô là thành phần nitơ, khoảng 7% chất béo, 5 ÷ 6% đường saccharose, 7 ÷ 7,5% pentose, 6 ÷ 6,5% chất tro và một số ít thành phần khác. Riêng tinh bột hầu như rất ít.
- Nội nhũ (Endosperm): Chiếm từ 45 ÷ 68% trọng lượng hạt. Phần này của hạt đại mạch giữ vai trò quyết định chất lượng của đại mạch trong sản xuất bia. Thành phần chính trong nội nhũ là hạt tinh bột hình tròn, có kích thước rất lớn (từ 20 ÷ 30μ) hoặc rất bé (từ 2 ÷ 10μ). Rất ít những hạt có kích thước trung bình. Nếu hàm lượng protein trong đại mạch càng cao thì càng nhiều hạt tinh bột kích thước nhỏ.
Tinh bột đại mạch có nhiệt độ hồ hóa là 75 ÷ 800C. Tính chất này cần phải lưu ý khi nấu bia. Tinh bột đã qua hồ hóa thì khi đường hóa sẽ nhanh và thuận lợi hơn.
Những hạt tinh bột, ngoài thành phần là tinh bột, còn chứa một số tạp chất khác như: nitơ 0,5 - 1,5%, tro 0,2 - 0,7%, acid béo 0,6%.
2.1.1.2.3. Thành phần hóa học của malt - đại mạch
Bảng 2.1. Thành phần hóa học của malt - đại mạch
(Tính theo % trọng lượng chất khô)
Thành phần
Đại mạch
Malt
Tinh bột
63 ÷ 65
58 ÷ 60
Đường saccharose
1 ÷ 2
3 ÷ 5
Đường khử
0,1 ÷ 0,2
3 ÷ 4
Những đường khác
1
2
Chất dạng gom
1 ÷ 1,5
2 ÷ 4
Hemicellulose
8 ÷ 10
6 ÷ 8
Cellulose
4 ÷ 5
5
Lipid
2 ÷ 3
2 ÷ 3
Protein thô (N * 6,25)
8 ÷ 11
8 ÷ 11
Dạng hòa tan thể muối: albumin, globulin
0,5
2
Hodrein – protein (prolamin)
3
-
Glutein – protein
3 ÷ 4
2
Acid amin và peptid
3 ÷ 4
3 ÷ 4
Acid nucleic
0,5
1 ÷ 2
Tro
0,2 ÷ 0,3
0,2 ÷ 0,3
Những chất còn lại
2
5 ÷ 6
2,2
6 ÷ 7
Thành phần hóa học của malt đại mạch phụ thuộc vào giống đại mạch, điều kiện đất đai, khí hậu, kỹ thuật trồng và điều kiện bảo quản.
Thành phần hóa học của malt và đại mạch có những tính chất và chức năng sau:
Nước (thủy phần)
Thủy phần của đại mạch có ảnh hưởng lớn đến quá trình vận chuyển và bảo quản hạt. Hạt ẩm cao sẽ kích thích quá trình hô hấp và tự bốc nóng của hạt. Thủy phần cao quá mức sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển, gây cho hạt nhanh hư hỏng.
Lượng nước trong malt ảnh hưởng đến quá trình sản xuất bia, đặc biệt là quá trình nghiền malt.
Glucid
Glucid được chia thành bốn nhóm: monosaccharide, disaccharide, trisaccharide và polysaccharide.
- Monosaccharide trong đại mạch bao gồm glucose, fructose.
- Trong thành phần của disaccharide thì chủ yếu là saccharose và maltose, còn thành phần chính của trisaccharide là đường rafinose.
- Polysaccharide là hợp phần chiếm nhiều nhất trong thành phần gluxit của hạt đại mạch. Chúng bao gồm: tinh bột, cellulose, hemicellulose, pentosan, amylase và các hợp chất dạng keo (glucid cao phân tử).
Tinh bột:
- Đối với công nghệ sản xuất malt và bia, tinh bột có hai chức năng: Chức năng thứ nhất là nguồn thức ăn dự trữ cho phôi và chức năng thứ hai là nguồn cung cấp chất hòa tan cho dịch đường trước lúc lên men.
- Tinh bột bao gồm hai polysaccharide hợp thành: amylase và amylopectin. Dưới sự xúc tác của enzym amylase, mạch amylase sẽ bị phân cắt thành destrin và các đường đơn giản maltose, glucose để nấm men sử dụng.
Cellulose:
- Cellulose của hạt đại mạch được phân bố chủ yếu ở lớp vỏ trấu và chiếm khoảng 20% chất khô của vỏ, có cấu tạo là những polyme đồng dạng với tinh bột. Số gốc glucose trong các polyme này lên đến 2000 ÷ 10000 tạo thành những chuỗi xoắn rất dài, chúng không tan được trong nước, trong quá trình chế biến bia hầu như không thay đổi.
- Cellulose có ý nghĩa lớn trong quá trình lọc dịch đường hóa vì lớp vỏ trấu là vật liệu tạo lớp màng lọc phụ lý tưởng.
Hemicellulose:
Chiếm phần lớn chất khô của vỏ trấu, gồm những hỗn hợp polysaccharide khác nhau. Sự phân giải hemicellulose dưới tác dụng của enzym sitase có ý nghĩa lớn trong quá trình nảy mầm, giúp tạo điều kiện thuận lợi cho sự xâm nhập của enzym khác vào bên trong nội nhũ của hạt.
Pentose:
Có trong thành phần của hemicellulose, đặc biệt có nhiều trong vỏ trấu (đến 2%), không tan trong nước. Nếu bị thủy phân sẽ cho ra đường arabinose và klilose.
Các glucid cao phân tử:
Trong đại mạch còn chứa các chất ở dạng gom, những chất này tan trong nước sẽ tạo nên những dung dịch nhớt. Khi chúng bị thủy phân, sẽ cho ra galactose và kcilose, hoặc như pectin, với hàm lượng rất nhỏ trên thành vỏ trấu, hình thành một màng ngăn trung gian. Những hợp chất này, khi đi vào dịch đường hoặc bia, sẽ gây trở ngại cho quá trình lọc, song chúng cũng làm cho bia có khả năng tạo bọt và có mùi vị được cải thiện hơn.
Các chất đường:
Trong đại mạch có chứa một lượng nhỏ mono -, di - và trisaccharide, trong đó nhiều nhất là đường saccharose, chiếm khoảng 1,8% chất khô của hạt. Hàm lượng glucose và fructose là không đáng kể. Các chất đường có ý nghĩa rất lớn trong quá trình sản xuất malt, đặc biệt là trong giai đoạn đầu tiên.
Chất đắng và chất chát:
Có chứa nhiều trong vỏ trấu của hạt đại mạch. Các chất màu sẽ đi vào thành phần của những lớp bên ngoài màng ngăn giữa vỏ trấu và hạt gạo, tham gia vào quá trình hình thành lớp màng ngăn này, do vậy nó đóng vai trò rất lớn trong quá trình ngâm đại mạch. Một phần của chất chát sẽ liên kết với các chất protid, tạo thành acid textinoic có vị đắng và mùi khó chịu. Chúng không hòa tan trong nước lã nhưng hòa tan tốt trong dung dịch kiềm loãng (0,2 ÷ 0,4%). Qua đó, ta nhận thấy các chất chát, đắng, màu có tác dụng xấu đến thành phần của bia. Vì vậy các biện pháp công nghệ loại bỏ chúng là rất cần thiết.
Các hợp chất chứa nitơ:
Hàm lượng các hợp chất chứa nitơ trong đại mạch khoảng 9 ÷ 11% so với lượng chất khô của hạt. Tuy chiếm tỷ lệ thấp nhưng vai trò của chúng đối với công nghệ sản xuất bia thì lại rất quan trọng vì ở chừng mực nào đó, chúng quyết định chất lượng của sản phẩm cuối cùng.
Protid:
Là chỉ số quan trọng thứ hai (sau tinh bột) để đánh giá xem lô hạt đó có đủ tiêu chuẩn để sản xuất bia hay không. Nếu hàm lượng cao quá, bia dễ bị đục, rất khó bảo quản. Ngược lại nếu thấp quá, quá trình lên men sẽ không triệt để, bia kém bọt, vị kém đậm đà. Hàm lượng protid tốt nhất cho mục đích sản xuất bia là 8 ÷ 10%.
Khả năng tạo bọt và giữ bọt của bia cũng như độ bền keo của chúng (độ bền colloide) phụ thuộc trước hết vào mức độ thủy phân của protid.
Các hợp chất chứa nitơ phi protid:
Tập hợp những sản phẩm phân giải từ protid với các mức độ phân giải khác nhau cho ta những sản phẩm sau:
- Albumoza và pepton: có cấu tạo gần giống protein, song có số gốc acid amin ít hơn, có khả năng tan được trong nước lã, không bị kết tủa trong quá trình chế biến sẽ đi vào thành phần nước đường hóa, làm tốt khả năng tạo bọt và giữ bọt của bia.
- Peptid: Có số gốc acid amin ít hơn pepton, gồm có di -, tri - và polypeptide, hòa tan dễ dàng trong nước và đi vào thành phần của bia.
- Acid amin: Ở dạng tự do trong hạt đạ._.i mạch chín thường chiếm khoảng 0,1% chất khô, thành phần rất phong phú, gồm khoảng 20 acid amin khác nhau. Do tác động của enzym trong thời gian sản xuất malt, hàm lượng acid amin tăng lên ở dịch đường và bia. Đặc biệt chúng có vai trò quan trọng trong việc hình thành menadion ở thời kỳ sấy malt.
Vitamin:
Đại mạch chứa các loại vitamin B1, B2, B6, C, PP2, tiền vitamin A, E, acid pantotenic, biotin, và nhiều dẫn xuất vitamin khác. Tuy hàm lượng rất ít nhưng hệ vitamin trong đại mạch đóng vai trò rất quan trọng trong công nghệ sản xuất malt vì chúng là nhân tố điều hòa sinh trưởng của mầm.
Chất khoáng:
Các chất khoáng của đại mạch đóng vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất malt và bia. Đặc biệt có ý nghĩa là nguyên tố phospho, vì nó đóng vai trò chủ yếu trong việc hình thành hệ thống đệm của dịch đường.
Chất béo và lipoid:
Thành phần chủ yếu của các loại dầu béo trong đại mạch là este của glyceryl với acid béo bậc cao. Chất béo và lipoid tồn tại trong bia sẽ làm giảm độ bền keo của sản phẩm.
Fermen (men - enzym):
Trong hạt đại mạch, luôn có hai nhóm enzym chính:
- Nhóm enzym xúc tác cho các quá trình oxy hóa - khử: Các enzym này tham gia vào quá trình oxy hóa - khử khi hạt hô hấp hoặc phân hủy hiếu khí các glucid nghĩa là chúng tham gia vào quá trình trao đổi năng lượng của các tế bào sống. Ở hạt đại mạch hoạt tính giảm thiểu, ở giai đoạn đầu của việc tạo malt chúng tăng cường hoạt động nhanh, trong quá trình sấy malt chúng hầu như bị phá hủy.
- Nhóm enzym thủy phân: Tùy thuộc vào nguồn cơ chất enzym xúc tác cho quá trình thủy phân, ta có thể tách thành 2 phân nhóm nhỏ:
+ Nhóm enzym thủy phân các hợp chất glucid:
- Diastase (amylase): thủy phân các glucid có mạch polyme tương đối đơn giản (như tinh bột).
- Sitase: Thủy phân các glucid có mạch polyme phức tạp hơn (như hemicellulose). Tác dụng của các enzym này là phá vỡ màng ngăn giữa hạt gạo và vỏ trấu khi hạt gạo bắt đầu nảy mầm, nhờ vậy các enzym khác mới dễ dàng xâm nhập vào bên trong nội nhũ của hạt, làm biến đổi dần những thành phần hóa học của nội nhũ. Đây chính là quá trình chuyển hóa từ hạt đại mạch thành hạt malt.
+ Nhóm enzym thủy phân protid: Trong nhóm này, tiêu biểu có:
- Proteinase: xúc tác để chuyển protid ® albumose và pepton, rồi ® polypeptide và peptid (t0: 500C, pH = 5).
- Peptidase: chuyển polypeptide và peptid ® acid amin (gồm polypeptidase và dipeptidase) (t0 < 500C, pH = 7,5).
- Amidase: Tác dụng deamin hóa các acid amin, tạo thành các acid hữu cơ và nitơ. Đồng thời chúng còn phá vỡ các mối liên kết amid (-CO-NH-) của các muối amid.
+ Nhóm enzym esterase: tham gia làm vỡ các mối liên kết este giữa các hợp chất hữu cơ với nhau hoặc giữa hợp chất hữu cơ và vô cơ.
- Lipase: thủy phân các este của glyceryl và một số loại rượu với các acid béo bậc cao.
- Phosphatase: tách acid phosphoric ra khỏi những hợp chất hữu cơ có chứa phospho. Tiêu biểu là aminophosphatase và phytase.
2.1.1.2.4. Các yêu cầu kỹ thuật của malt
Yêu cầu về cảm quan, sinh lý
Cảm quan
- Màu sắc: Malt có màu vàng óng như rơm, malt đen có màu sẫm hơn, vỏ malt phải óng ánh. Kích thước, hình dáng gần giống như hạt đại mạch khô.
- Mùi vị: Có vị đặc trưng của malt, không có mùi vị lạ. Nếu có vị chua hay mốc chứng tỏ malt còn ẩm. Malt vàng có vị ngọt dịu. Malt đen có vị thơm cà phê, ngọt mạnh. Đại mạch tốt phải có mùi thơm của rạ tươi, khi cắn hạt thóc thấy có mùi tinh bột và hơi ngọt.
- Độ sạch: Không lẫn tạp chất, hạt không bị vỡ và không bị bệnh. Lượng tối đa cho phép đối với: hạt vỡ là 0,5%, hạt bệnh là 1% và hạt không nảy mầm là 5%.
Sinh lý: Hạt đại mạch được dùng trong sản xuất bia cần có:
Dung trọng: là trọng lượng một lít hạt được tính bằng (g/l).
Loại 1: có dung trọng ≥ 680 g/l.
Loại 2: có dung trọng từ 650 ÷ 680 g/l.
Loại 3: có dung trọng từ 630 ÷ 650 g/l.
+ Trọng lượng tuyệt đối: Là trọng lượng của 1000 hạt (không chọn), thường từ 35 ÷ 45 gam.
+ Lực nảy mầm: Là số hạt nẩy mầm (tính ra %) sau ngày thứ ba của quá trình nẩy mầm trong điều kiện thí nghiệm, thường phải từ 80 ÷ 85%.
+ Khả năng nẩy mầm: Là số hạt nẩy mầm (tính ra %) sau ngày thứ năm của quá trình nẩy mầm trong điều kiện thí nghiệm, thường phải đạt từ 90 ÷ 95%.
Đại mạch có chất lượng cao nếu có lực nẩy mầm > 90% và khả năng nẩy mầm > 95%.
Chỉ số hóa học
- Vỏ: không vượt quá 7 ÷ 9% trọng lượng hạt (nếu từ 10 ÷ 12% thì sẽ không thích hợp cho sản xuất bia).
- Hàm lượng ẩm: W = 10 ÷ 15%. Nếu cao hơn sẽ khó bảo quản, nhưng nếu < 10% thì hạt sẽ nhanh chóng mất khả năng nẩy mầm.
- Hàm lượng protid: 8 ÷ 14% chất khô của hạt. Protid càng cao tinh bột càng giảm và do đó chất hòa tan càng thấp. Ngược lại, nếu protid < 8% thì, khi chế biến, bia sẽ ít bọt. Hàm lượng protid cao cũng là nguyên nhân gây khó khăn cho chế biến. Đại mạch có chất lượng cao nếu P = 9 ÷ 11% chất khô.
- Glucid (tinh bột): thường chiếm từ 55 ÷ 62% trọng hạt (hoặc từ 63 ÷ 66% trọng lượng chất khô).
- Thời gian đường hóa: Là thời gian để đường hóa hoàn toàn cháo malt. Malt vàng: 10 ÷ 20 phút ở 700C, malt đen 20 ÷ 30 phút ở 700C. Thời gian đường hóa cũng cho ta biết tình trạng của hệ enzym thủy phân và mức độ nhuyễn của malt.
- Hiệu số của hiệu suất chiết khi nghiền mịn và khi nghiền thô tính bằng % để đánh giá mức độ nhuyễn và mức độ hồ hóa của malt khi ươm mầm. Giá trị này càng bé thì chất lượng malt càng cao.
- Cường độ màu: Là màu của dịch đường được biểu thị bằng số ml dung dịch Iot 0,1 N dùng để nhuộm màu 400 ml nước đến màu vàng. Trong thực tế sản xuất lấy màu chuẩn cho malt vàng (0,3 ÷ 0,56 ml I2 0,1N trong 1 lít nước) và malt đen (0,7 ÷ 1,3 ml I2 0,1N trong 1 lít nước).
- Độ acid: pH đường hóa là 5,5 ÷ 6,5, pH càng tiến về 6,5 thì càng có lợi cho đường hóa.
- Chất hòa tan trung bình từ 65 ÷ 82% chất khô. Chất hòa tan trung bình trên 78% (malt vàng) và trên 75% (malt đen) được xem là malt có chất lượng cao.
Malt dùng để sản xuất bia
Malt dùng để sản xuất bia phải được bảo quản ít nhất 3 ÷ 4 tuần trước khi sử dụng vì:
- Vỏ malt mới sấy giòn nên dễ bị nghiền nát, trong quá trình đường hóa các chất trong vỏ malt sẽ bị hòa tan làm cho bia có vị đắng chát, khó lọc.
- Hoạt lực của enzym thủy phân chưa ổn định, quá trình đường hóa diễn ra khó khăn, hiệu suất thu hồi thấp. Khi bảo quản hạt hút ẩm làm cho vỏ malt mềm dẻo không bị nát khi nghiền và sẽ là chất trợ lọc tốt sau này. Đồng thời trong hạt xảy ra một số quá trình mà kết quả là:
+ Hoạt lực của amylase và protease sẽ tăng.
+ Làm tăng lượng đạm hòa tan.
+ Chỉ số độ pH đường hóa tăng.
Malt sử dụng tại nhà máy
Nhà máy bia “33” Quang Trung sử dụng malt vàng nhập từ Úc để sản xuất bia tươi và malt đen để sản xuất bia đen. Malt được chứa trong những bao tải, mỗi bao tải có trọng lượng 50kg, giá thành của malt: 15000 VND/kg.
2.1.2. Hoa houblon
2.1.2.1. Mục đích sử dụng
Hoa houblon là nguyên liệu cơ bản, đứng vị trí thứ 2 (sau malt đại mạch) trong công nghệ sản xuất bia.
Hoa houblon làm cho bia có vị đắng dịu, hương thơm rất đặc trưng, làm tăng khả năng tạo và giữ bọt, làm tăng độ bền keo và ổn định thành phần sinh học của sản phẩm.
2.1.2.2. Đặc tính thực vật
Hình 2.5. Hoa houblon
- Houblon thuộc họ dây leo, sống lâu năm (30 ÷ 40 năm), có chiều cao trung bình từ 10 ÷ 15 m, lá cây to bằng bàn tay.
- Hoa houblon có hoa đực và hoa cái riêng biệt cho từng cây. Trong sản xuất bia chỉ sử dụng hoa cái chưa thụ phấn. Hoa đực không được sử dụng bởi vì nó rất nhỏ, chứa ít lượng phấn hoa (lupulin), chất đắng cũng rất kém.
- Cấu tạo của hoa houblon gồm có những thành phần chính: cuống hoa, cánh hoa và phấn hoa. Trọng lượng từng phần được phân bố như sau:
Cánh hoa: 66 ÷ 67%, cuống hoa: 12 ÷ 14%, phấn hoa: 19 ÷ 20%.
- Hoa có dạng hình quả trứng, dài từ 3 ÷ 4 cm, khi chín có màu vàng đến vàng óng.
- Hiện nay trên thế giới đang trồng trên 100 giống hoa houblon khác nhau. Loại thực vật này chỉ thích hợp với khí hậu ôn đới nên được trồng nhiều ở Đức, Tiệp, Liên Bang Nga, Pháp, Mỹ, Trung Quốc và Triều Tiên…
- Về nguyên tắc, hoa houblon có thể dùng ở dạng tươi nhưng để bảo quản được lâu và dễ vận chuyển ta cần sấy khô chúng đến hàm ẩm 11%.
- Quá trình sấy hoa có thể bằng phương pháp tự nhiên (phơi khô) hoặc nhân tạo (sấy cưỡng bức ở 400C).
- Hoa houblon cần được bảo quản ở nơi khô ráo, nhiệt độ thấp và không có ánh sáng mặt trời. Nhiệt độ bảo quản 0,5 - 20C, hàm lượng ẩm cho phép là 13% khi bảo quản. Hiện nay có thể bảo quản hoa bằng CO2 hoặc nitơ.
2.1.2.3. Thành phần hóa học trung bình
Bảng 2.2. Thành phần hóa học trung bình của hoa houblon
(Theo % chất khô)
STT
Thành phần
Tỷ lệ (%)
1
Nước
10,0
2
Tổng chất đắng (α - 4,5, α - 9, γ - 1,5)
15,0
3
Tinh dầu phấn
0,5
4
Tanin
4,0
5
Đường khử
2,0
6
Pectin
2,0
7
Acid amin
0,1
8
Protein (N* 6,25)
15,0
9
Chất béo
3,0
10
Tro
8,0
11
Cellulose, lignin, và những chất còn lại
40,4
Trong các phần trên, các hợp chất đắng, tinh dầu phấn hoa và chất chát đóng vai trò quan trọng nhất trong sản xuất bia. Ngoài ra, những thành phần khác như tanin, protein, đường khử cũng có ý nghĩa nhất định trong các bước công nghệ.
Chất đắng (C11H30O35)
Chất đắng làm cho bia có vị đắng dịu, tạo ra một đặc tính cảm quan rất đặc biệt của bia. Khi hòa tan vào dịch đường và tồn tại trong bia, các chất đắng là những hợp chất có hoạt tính sinh học cao, tạo ra sức căng bề mặt giúp cho bia có khả năng giữ bọt rất lâu. Với một nồng độ khá thấp, các chất đắng cũng có khả năng ức chế rất mạnh sự phát triển của vi sinh vật. Vì vậy chúng có tính kháng khuẩn rất cao và nhờ đó làm tăng độ bền sinh học của bia thành phẩm.
Thành phần của chất đắng trong hoa houblon được phân loại như sau:
Chất đắng
(tan trong ete dietyl)
Nhựa mềm
(5%)
β - acid đắng
(3%)
α - acid đắng
(6 ÷ 8%)
Nhựa cứng
(2%)
Acid đắng
Nhựa đắng
Công thức tính lực đắng
Lực đắng = α - acid đắng + 1/9 β - acid đắng
Chất chát – tanin (C25H24O13)
Chiếm khoảng 4% trọng lượng hoa, hoa houblon bắt đầu chín thì hàm lượng tanin trong hoa cũng bắt đầu giảm. Chúng tồn tại trong hoa như những hạt bụi màu xám, dễ dàng hòa tan trong nước nóng, aceton, ethanol, methanol,…nhưng không hòa tan được trong cồn tuyệt đối, ete và benzol.
Tanin có một vai trò nhất định trong quá trình công nghệ sản xuất bia. Trong bia thành phẩm chiếm khoảng 0,012 ÷ 0,018 % tanin. Tanin giúp cho dịch đường trong nhanh và kết tủa các thành phần protein không bền, làm tăng độ bền vững keo của bia. Mặt khác, tanin cũng làm kết tủa cả những phần protein bền, dẫn đến giảm khả năng tạo bọt cho bia. Nếu hàm lượng tanin có trong bia vừa phải thì sẽ gây cho bia có vị đắng chát dễ chịu, nhưng nếu cao hơn sẽ gây vị khó chịu do đó cần cho lượng hoa houblon vừa phải tùy hàm lượng tanin có trong hoa.
Tinh dầu
Tinh dầu phấn hoa houblon chiếm từ 0,17 ÷ 0,65% trọng lượng hoa. Thành phần hóa học của tinh dầu thơm trong hoa houblon rất phức tạp, gồm 103 hợp chất khác nhau. Nhóm hợp chất chiếm lượng nhiều nhất là hydratcacbon (75%).Tinh dầu houblon tan yếu trong nước, khó hòa tan trong cồn thấp độ nhưng tan hoàn toàn trong cồn tuyệt đối và este. Đa phần cấu tử dễ bay hơi, thậm chí ở nhiệt độ phòng.
Tinh dầu hoa ở điều kiện gia nhiệt nhẹ dễ bị oxy hóa, khi đó tác dụng gây mùi sẽ thay đổi nhiều, thậm chí tạo ra mùi không phù hợp cho sản phẩm bia. Trong quá trình bảo quản, những hợp chất khác nhau của tinh dầu sẽ bị thủy phân một phần, dẫn đến thay đổi tính chất gây thơm có lợi cho bia.
Trong quá trình đun sôi dịch đường với hoa houblon, đại bộ phận những cấu tử gây hương đều bay hơi hết, song một số cấu tử khác lại biến đổi, hình thành những sản phẩm mới bền hương hơn. Tồn tại những cấu tử hương bền để hình thành hương thơm houblon cho bia.
2.1.2.4. Các dạng hoa houblon trên thị trường
Trên thị trường hiện nay phổ biến 3 dạng hoa houblon: dạng hoa cánh khô, dạng hoa houblon viên và dạng hoa cao trích ly.
Dạng hoa cánh khô
Hoa đã sấy khô đến độ ẩm < 13%, sau đó được ép chặt thành bánh, bọc kín trong các loại giấy đặc biệt, đồng thời có thể nạp thêm khí trơ (SO2 hoặc nitơ ) để ngăn chặn tối đa tình trạng giảm chất lượng do bảo quản.
Dạng hoa houblon hạt, viên
Để sử dụng thuận tiện, đỡ tốn kém trong bảo quản và vận chuyển người ta có thể nghiền nát hoa khô thành dạng bột, sau đó qua máy ép viên để định hình, gói kín những viên houblon này trong các bọc giấy đặc biệt có nạp thêm khí trơ giống như cánh hoa. Giá trị chất lượng tính theo α - acid đắng của hoa cánh và hoa viên như nhau, song hoa viên có hiệu quả sử dụng cao hơn nên sẽ tiết kiệm hoa hơn.
Hình 2.6. Hoa houblon dạng viên Hình 2.7. Hoa houblon dạng cao
Dạng hoa cao trích ly
Người ta dùng một số dung môi để trích ly chất đắng trong hoa ra dung môi, sau đó dùng các biện pháp thích hợp để tách dung môi sẽ thu được dung dịch cao hoa houblon sệt. Bằng cách trích ly như vậy sẽ tách được riêng chất đắng trong hoa ra ở dạng đậm đặc, chất lượng chất đắng được bảo quản tốt hơn, đồng thời việc sử dụng khi nấu với dịch đường sẽ thuận tiện và hiệu quả cao hơn. Thông thường giá trị chất đắng trong 1 kg cao hoa bằng 5 - 6 kg hoa cánh (hoặc viên), tùy thuộc vào chất lượng cánh hoa và hiệu suất trích ly. Sau khi thu hoạch nước cao chất đắng đậm đặc, người ta có thể bổ sung đường glucose vào để tăng độ đậm đặc của cao cho dễ định hình vào các bao bì thích hợp.
Tại nhà máy bia “33” Quang Trung hiện đang sử dụng 2 loại hoa houblon là: Hoa dạng viên được sản xuất từ Đức và hoa dạng cao.
2.1.1.5. Yêu cầu kỹ thuật đối với hoa houblon
Bảng 2.3. Yêu cầu kỹ thuật đối với hoa houblon
Yêu cầu kỹ thuật
Loại 1
Loại 2
Loại 3
Màu hoa
Vàng đến vàng óng
Vàng lục
Vàng xanh đến vàng
Màu hạt lupudin
Vàng hay vàng óng
Vàng, vàng sẫm
Vàng sẫm
Mùi
Thơm đặc trưng, dễ chịu
Thơm đặc trưng, không lẫn tạp chất
Hơi nồng
Cánh hoa
To đều, chưa bị rách và sâu mọt
Cánh có thể bị rách, có chấm đỏ cà phê
Rách nhiều, có nhiều chấm đỏ cà phê
Tạp chất
≤ 1,75%
< 3%
9%
Độ ẩm
10 - 12%
2.1.3. Nước
2.1.3.1. Vai trò của nước trong sản xuất bia
Nước là một trong những nguyên liệu chính để sản xuất bia, chiếm từ 80 ÷ 90% trọng lượng bia thành phẩm.
Thành phần hóa học và chất lượng của nước ảnh hưởng trực tiếp đến toàn bộ quá trình sản xuất bia và đặc biệt là chất lượng bia thành phẩm.
Nước dùng trong sản xuất bia luôn được kiểm tra và phải thỏa mãn một số chỉ tiêu nhất định trước khi được đưa vào sử dụng, những chỉ tiêu này tùy thuộc vào từng nhà máy.
Ngoài ra nước còn đóng vai trò quan trọng trong các quá trình khác như: làm lạnh, cung cấp cho nồi hơi, vệ sinh cho thiết bị, nhà xưởng,…
2.1.3.2. Thành phần hóa học
Thông thường trong nước chứa các ion sau:
Cation: H+, Na+, K+, NH4+, Ca2+, Mg2+, Fe2+, Al3+,…
Anion: OH-, Cl-, HCO3-, CO32-, NO2-, NO3-, SO42-, PO43-, SiO32-,…
Ngoài ra, trong nước còn chứa các hợp chất hữu cơ ở dạng keo vô cơ hoặc hữu cơ như SiO2 hoặc các chất khí O2, N2, CO2,…
2.1.3.3. Yêu cầu của nước trong sản xuất bia
Có độ cứng từ mềm đến trung bình.
Hàm lượng muối cacbonat không quá: 50 mg/l
Hàm lượng muối Mg không quá: 100 mg/l
Hàm lượng muối clorua: 75 ÷ 150 mg/l
Hàm lượng muối CaSO4: 130 ÷ 200 mg/l
Hàm lượng Fe2+ không quá: 0,3 mg/l
Khí NH3: không có
Các muối có gốc -NO3-, -NO2-: không có
Vi sinh vật không quá: 100 tế bào/1cm3
2.1.3.4. Ảnh hưởng của thành phần hóa học và các muối có trong nước đến quá trình sản xuất bia
- Canxi: Thường tồn tại dưới muối Ca(HCO3)2, ảnh hưởng xấu đến quá trình nấu bia do làm giảm độ acid của hồ malt và dịch đường hóa.
- Magie: Hàm lượng trong nước tuy ít hơn Canxi, nhưng gây tác dụng xấu hơn Canxi vì MgSO4 có vị đắng chát ảnh hưởng đến chất lượng bia.
- Natri: Tồn tại trong nước dưới dạng Na2CO3, NaHCO3, Na2SO4 và NaCl. Na2CO3 và NaHCO3 làm giảm độ acid của hồ malt, Na2SO4 với hàm lượng cao sẽ làm cho bia có vị đắng. NaCl nếu quá thấp hay quá cao cũng sẽ ảnh hưởng tới mùi vị của bia.
- Kali: cũng tương tự như Natri.
- Sắt: Thường tồn tại dưới dạng Fe(HCO3)2, hàm lượng cao cũng sẽ ảnh hưởng đến chất lượng bia.
Các muối cacbonat và bicacbonat sẽ hòa tan chất đắng, chất chát trong vỏ malt (nhất là Na2CO3), gây cho bia có vị đắng khó chịu. Ngoài ra các muối này còn làm giảm độ acid của hồ malt, cản trở hoạt động của các hệ enzym trong malt.
Các muối sunfat, chloride và nitrat của Magie và Canxi khi tác dụng với các muối phosphate trong malt làm tăng độ acid của hồ malt giúp các enzym hoạt động tốt ở pH tối ưu, nghĩa là có tác dụng có lợi trong quá trình nấu bia.
Do thành phần hóa học và các muối có trong nước ảnh hưởng vừa tích cực và tiêu cực đến quá trình sản xuất bia nên ta cần có phương pháp xử lý nước phù hợp để thu được loại bia tốt nhất.
Hiện nay nhà máy đang sử dụng 2 nguồn nước chính là nước máy và nước giếng, nước dùng để sản xuất bia có xử lý sơ bộ trước. Trong tương lai nhà máy đang xây dựng hệ thống xử lý nước đạt tiêu chuẩn yêu cầu đối với sản xuất bia.
2.1.3.5. Sử dụng nước trong công nghệ sản xuất bia
Nước dùng ngâm đại mạch để sản xuất bia:
Yêu cầu quan trọng nhất là nước không được chứa nhiều tạp chất hữu cơ và vi sinh vật.
Nước dùng nấu bia:
Qua thực tế và kết quả nghiên cứu ta thấy rằng: Nếu ta cho thêm một lượng CaSO4 (gipc) vào nước dùng để nấu bia thì sẽ loại bỏ được ảnh hưởng xấu của cacbonat và bicacbonat, đồng thời làm tăng hiệu suất chất hòa tan và tăng chất lượng cả những loại bia vàng. Song nếu lượng CO2 quá nhiều thì sẽ làm ảnh hưởng đến vị của bia, do trong phản ứng sẽ tạo nhiều K2SO4 có vị đắng khó chịu, hoặc do tác dụng tương hỗ giữa:
CaSO4 + MgHPO4 = CaHPO4 + MgSO4
thì MgSO4 cũng gây vị đắng khó chịu.
Nước dùng để rửa nấm men và thiết bị:
- Nước rửa nấm men cần phải sạch, không chứa nhiều hợp chất hữu cơ và đặc biệt không chứa vi sinh vật.
- Nước rửa thiết bị nên có độ cứng thấp hoặc trung bình, đặc biệt không chứa NH3 và các muối nitrit.
2.2. Nấm men
Là một tác nhân cần thiết không thể thiếu được trong quá trình lên men bia.
Nấm men là vi sinh vật đơn bào thuôc giống Saccharomyces có hình cầu hoặc hình elip, kích thước 6 ÷ 9 µm. Sinh sản vô tính bằng nảy chồi, phân cách hoặc tạo bào tử. Nấm men phát triển tốt ở nhiệt độ 8 ÷ 250C.
2.2.1. Mục đích sử dụng nấm men
Trong công nghệ sản xuất bia, để lên men dịch đường hoa houblon có hai loại nấm men được sử dụng là Saccharomyces cerevisiae (lên men nổi) và Sacchromyces carlbergensis (lên men chìm).
2.2.2. Đặc điểm của hai loại nấm men
- Saccharomyces cerevisiae (lên men nổi): Phát triển lơ lửng trên bề mặt là chủ yếu, ở nhiệt độ cao 14 – 160C, khó lắng, thời gian lên men từ 4 – 6 ngày.
- Sacchromyces carlbergensis (lên men chìm): Phát triển ở tầng sâu của thiết bị, ở nhiệt độ dưới 100C, dễ lắng, dễ lọc tạo điều kiện thu hồi men tái sản xuất, thời gian lên men từ 12 – 17 ngày.
Ở nước ta thường dùng nấm men Sacchromyces carlbergensis để lên men bia. Đây là loại nấm men hoạt động ở nhiệt độ thấp (5 - 100C), có khả năng tiêu thụ hoàn toàn đường rafinose, fructose, melibiose,…
Tế bào nấm men có chế độ dính dưỡng cao là nguồn đạm và sinh tố phong phú. Đặc điểm nổi bật của nấm men là giàu sinh tố nhóm B như B1, B2, B6, B12, PP và một số nguyên tố khác không gây độc hại cho người và gia súc.
Nấm men được sử dụng từ men giống thuần chủng, men được sử dụng dưới dạng men khô, sau đó nhân giống trung gian rồi đưa vào sử dụng trong sản xuất bia.
Hiện nay thông thường một đời men giống được sử dụng từ 6 – 10 chu kỳ lên men
Men giống
Nhân giống trung gian
Lên men mẻ sau
Tách nấm mem
Xử lý làm sạch
Lên men bia
Thu hồi nấm men
Yêu cầu chất lượng của nấm men trước khi đưa vào lên men
- Tế bào to khỏe, hình dáng đặc trưng.
- Nấm men thuần khiết.
- Khi đưa vào sản xuất tỷ lệ men chết dưới 2%, tỷ lệ nảy chồi lớn hơn 10%. Thời kỳ mạnh nhất khi độ đường xuống nhanh nhất có thể trên 80%.
- Nấm men khi đưa vào dịch đường để lên men phải đạt được từ 10 – 20 triệu tế bào/ml dịch ống.
- Nấm men có khả năng chuyển hóa các đường đôi, đường đơn giản, các peptid, acid amin, giải phóng ra CO2, rượu ethanol và nhiệt.
- Men giống không nhiễm vi sinh vật.
Nấm men bia
Men bia là một loại đơn bào có đường kính 5 – 10 Φ (1Φ = 1/1000 mm).
Về kết cấu nấm men bia gồm có:
* Nhân tế bào ở giữa lớp nguyên sinh chất, trong nguyên sinh chất có chứa một số hạt nhỏ li ti và không bào, nó sẽ to lên khi men bia thiếu chất dinh dưỡng hoặc già cỗi.
* Vỏ tế bào chiếm 20% trọng lượng của tế bào, là màng bán thẩm thấu có chức năng thẩm thấu các phân tử đạm và đường rất nhỏ bé thuộc loại dinh dưỡng của nấm men.
* Chất đạm trong tế bào chiếm 45 – 70%.
* Chất béo chiếm 2 – 5%.
* Chất khoáng loại phosphate chiếm 8%.
* Ngoài ra còn có vitamin B1, B2, một ít vitamin C, tiền sinh tố D và một loạt chất phân giải đạm, đường để phục vụ cho lên men, hô hấp và tổng hợp.
Sự trao đổi chất
Nấm men thuộc một loại vi sinh vật mang tính chất thực vật, nó có khả năng phân giải các loại đường để lên men hô hấp.
Trong quá trình hô hấp nó cần phải có oxy, nấm men sẽ chuyển các loại đường lên men được và các chất hữu cơ, aldehyd, cồn,… thành nước và CO2.
Đối với chất đạm, nấm men chỉ sử dụng được muối amon, amino acid và polypeptide đơn giản… Những loại đạm phức tạp hơn không thể thẩm thấu qua màng tế bào của nấm men được. Thông thường chất đạm không bị hấp thu hoàn toàn bởi nấm men. Nấm men chỉ sử dụng được nhóm –NH4+ hoặc amin để tổng hợp chất đạm cho bản thân nó và thải ra chất còn lại.
Nấm men cũng có thể sử dụng ure, nitrate. Đối với sử dụng nitrate cần phải thông oxy vào nhiều, nếu không nitrate bị khử thành nitric là chất độc của nó.
Trong quá trình lên men bình thường, thì sự hấp thụ đạm là nhanh hơn lên men các loại đường. Khi tổng hợp đạm xong nấm men thải ra các chất đạm khác, càng đến cuối càng thải ra nhiều hơn là hấp thu.
Đối với chất khoáng thì nấm men cần có các nguyên tố: K, Mg, Ca, Fe, P, Cl.
Nấm men bia sau khi trao đổi chất sẽ làm giảm pH thấp xuống 4 – 4,4, trong khi đó pH bên trong tế bào nấm men thì chỉ đạt 5,9 – 6. Nếu trong môi trường không có chất đệm như bia thì pH môi trường sẽ bị nấm men hạ thấp xuống đến 3 hoặc 2.
Nấm men sử dụng trong nhà máy
Hiện nay nhà máy bia “33” Quang Trung đang sử dụng chủng nấm men Sacchromyces carlbergensis để lên men chìm.
Nhà máy sử dụng nấm men từ 2 nguồn khác nhau:
+ Nấm men được nhân giống từ ống giống, sau đó được nhân lên và đem sử dụng.
+ Nấm men tái sử dụng được thu hồi từ các tank lên men và lưu trữ ở tank men.
Cách thu men:
Tiến hành thu men từ tank lên men về tank men để lưu trữ. Trong quá trình lưu trữ, áp suất trong tank phải giữ ở 0,5 – 1 atm, nhiệt độ 00C.
2.3. Thế liệu
Các nguyên liệu thay thế malt đại mạch chủ yếu chủ yếu là tiểu mạch, thóc (hoặc gạo), ngô,… Các loại thế liệu này được sử dụng ở trạng thái chưa ươm mầm và đưa vào chế biến dưới dạng bột nghiền mịn, phối trộn cùng với bột malt. Tỷ lệ thay thế của các nước trung bình hiên nay là 30%, có nơi lên đến 50% hoặc cao hơn. Trong các loại thế liệu trên thì các nhà máy bia ở Việt Nam người ta thường sử dụng gạo vì gạo được trồng rất nhiều, chất lượng tương đối ổn định và giá thành không cao lắm. Đây là một lợi thế rất lớn trong công nghệ sản xuất bia.
2.3.1. Mục đích sử dụng của các nguyên liệu thay thế
Trong sản xuất bia, việc dùng thế liệu thay cho malt tùy thuộc vào điều kiện chủ quan và khách quan, có thể nhằm các mục đích:
Hạ giá thành sản phẩm.
Cải thiện một vài tính chất của sản phẩm: mùi vị, thời gian bảo quản.
Tạo ra chủng loại bia có mức độ phẩm cấp chất lượng khác nhau.
Đáp ứng yêu cầu theo đơn đặt hàng của người tiêu dùng…
2.3.2. Yêu cầu kỹ thuật của nguyên liệu thay thế
- Thế liệu phải dồi dào nguồn glucid (tinh bột), mà từ đó dưới tác dụng của enzym trong malt, glucid của thế liệu sẽ chuyển thành chất đường hòa tan. Vì vậy các loại ngũ cốc thường được chọn làm thế liệu trong sản xuất bia.
- Khi sử dụng thế liệu, chất lượng của thế liệu sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng bia (mùi, vị, màu sắc,…). Vì vậy phải quan tâm đến thành phần hóa học của thế liệu.
- Tại một số nơi, có thể dùng trực tiếp đường saccharose (từ mía hoặc củ cải) như một thế liệu cho malt, song điều này không khuyến khích.
2.3.3. Những thế liệu được sử dụng
Tiểu mạch
Hình 2.8. Cây tiểu mạch
Về hình dạng bên ngoài và cấu trúc giải phẫu thì hạt tiểu mạch gần giống với đại mạch chỉ khác ở chổ tiểu mạch không có lớp vỏ trấu.
Thành phần hóa học trong tiểu mạch tính theo phần trăm chất khô.
Bảng 2.4. Thành phần hóa học trong tiểu mạch
(Tính theo phần trăm chất khô)
Thành phần
Tỷ lệ (%)
Tinh bột
60 ÷ 65%
Saccharose
2,5 ÷ 3%
Glucose và maltose
2%
Protein
12 ÷ 13%
Chất béo
1,5 ÷ 2%
Cellulose
2,5 ÷ 3%
Chất khoáng
1,5 ÷ 2%
Các hợp chất không chứa nitơ
10 ÷ 11%
Gạo
Về khả năng thay thế của malt đại mạch trong sản xuất bia thì gạo là loại ngũ cốc được dùng nhiều hơn cả. Gạo được sử dụng nhiều ở các nước châu Á hoặc vùng Trung Đông.
- Trong thành phần chất khô của gạo thì tinh bột chiếm đến 75%, 8% protein, 1 ÷ 1,5% chất béo, 0,5 ÷ 0,8% cellulose, 1 ÷ 1,2% chất khoáng.
Hình 2.9. Bông lúa Hình 2.10. Gạo
- Gạo được coi là một thế liệu hàng đầu trong sản xuất bia, do hàm lượng glucid và protein khá cao, khả năng chuyển hóa thành chất hòa tan tốt (có thể đạt đến 90% chất khô).
- Thực tế và thực nghiệm đã cho thấy có thể dùng gạo thay cho malt đến 50% (nếu malt có hoạt tính enzym tốt). Quá trình đường hóa và lọc vẫn tiến triển bình thường.
Cũng giống như đại mạch, hạt thóc bao gồm các bộ phận: Vỏ trấu. vỏ quả, vỏ hạt, lớp aloron, nội nhũ và phôi. Có thể sử dụng thóc để sản xuất bia sau khi đã ươm mầm. Khi tiến hành ươm mầm và đường hóa ta nên chú ý các đặc điểm sau:
- Khối lượng vỏ của thóc nhiều, hàm lượng polyphenol cao, cho nên khi ngâm hạt nên sử dụng nước có độ cứng cacbonat cao.
- Vỏ thóc dày, vì vậy thời gian ngâm nên kéo dài đến 3 ngày, ngâm ở nhiệt độ 12 – 180C.
- Đường hóa ở nhiệt độ 670C và dịch hóa ở 770C.
Ngô
Hình 2.11. Ngô
Ngô có các loại: Ngô răng ngựa, ngô đá, ngô bột, có màu vàng hoặc màu trắng. Hạt ngô thường có các phần sau: ngoài cùng là lớp vỏ quả chiếm 5 – 7% khối lượng hạt, tiếp đến là lớp vỏ hạt, mỏng, chiếm khoảng 2% khối lượng của hạt. Trong thành phần của vỏ quả và vỏ hạt có nhiều cellulose, pentose và một ít các nguyên tố tro. Sau lớp vỏ hạt là lớp aloron, chiếm 6 – 8% khối lượng hạt. Trong lớp aloron chứa các nguyên tố tro, protein, chất béo và cellulose.
Phôi ngô chiếm 10 – 11% khối lượng hạt. Trong thành phần của phôi có 33 – 45% chất béo, 20% protein, 7,5% đường và tro, 4% cellulose và gần 5% tinh bột.
Nội nhũ của ngô chiếm 75% khối lượng với các thành phần sau: Tinh bột 77 -84%, protein 7 - 11%, chất béo 1%, tro 0,3 - 0,8%, đường 1% và cellulose 0,5%.
Một trở ngại là khi đưa ngô vào sản xuất bia là phôi của chúng quá lớn, hàm lượng chất béo nhiều, khó lọc và làm giảm độ bền keo cũng như khả năng tạo bọt của bia. Để sử dụng loại ngũ cốc này có hiệu quả, trước lúc đưa vào chế biến dịch đường ngô phải qua một công đoạn tách phôi và vỏ.
Đậu
Hàm lượng tinh bột trong đậu không lớn, thường < 40% trọng lượng, vì vậy trong nấu bia người ta sử dụng đậu không phải với ý nghĩa thế liệu cho malt (với tỷ lệ 0,5 – 1%), mà với những ý nghĩa khác:
- Trong đậu chứa các glucozit có tính saponin, làm cho bia có khả năng tạo bọt mạnh.
- Hàm lượng protein trong đậu rất cao, do đó các acid amin từ nguồn protein này sẽ là thức ăn tốt cho nấm men về sau.
- Trong đậu còn có các vitamin A1, B1, B2, C, E, K và các chất kích tố tăng trưởng đối với nấm men.
- Hàm lượng enzym trong đậu cao hơn nhiều so với trong đại mạch. Ví dụ: trong đậu có 15,7 đơn vị β - amylase, trong khi đại mạch chỉ có 7,5 đơn vị, pH tối ưu của β - amylase trong đậu là 5,9.
- Từ thực tế cho thấy nếu sử dụng nước trích từ đậu đưa vào bổ sung ở khâu lên men lên men, quá trình lên men bia sẽ nhanh hơn, bọt bền hơn và bia trong hơn ở nhiệt độ lạnh.
Ngoài các nguyên liệu thay thế dạng hạt trên đây, trong công nghệ sản xuất bia còn sử dụng một số loại nguyên liệu thay thế dạng đường hoặc bán thành phẩm chế biến từ đường: đường mía và củ cải đường, đường thủy phân, đường invertase, xiro tinh bột. Các nguyên liệu này bổ sung trực tiếp vào dịch đường ở giai đoạn nấu hoa houblon.
Nguyên liệu sử dụng tại nhà máy
Hiện nay nhà máy sử dụng nguyên liệu chính là malt đại mạch được nhập từ Úc và thế liệu duy nhất là gạo được nhập từ nhiều vùng khác nhau nhưng nguồn nhập chính vẫn là ở Long An. Giá gạo nhập phụ thuộc vào sự biến động của thị trường, từ 8000 – 12000 đồng/kg.
2.4. Các chất phụ gia
Trong công nghệ sản xuất bia, ngoài những nguyên liệu không thể thay thế được như đã nói ở trên, người ta còn phải dùng đến một số nguyên liệu hoặc các hóa chất phụ. Tuy theo yêu cầu kỹ thuật công nghệ mà những dạng nguyên liệu phụ hoặc các hóa chất này được sử dụng với hàm lượng khác nhau. Tuy nhiên, để dễ quản lý ta gọi chung những dạng nguyên liệu này là phụ gia, và chia thành 2 nhóm chính:
- Nhóm phụ gia gián tiếp: Nhóm này gồm tất cả nguyên liệu và hóa chất được sử dụng trong quy trình công nghệ, song không được phép có trong thành phần của sản phẩm. Ví dụ: Các loại bột trợ lọc, các hóa chất dùng để vệ sinh thiết bị,…
- Nhóm phụ gia trực tiếp: Gồm tất cả những nguyên liệu và hóa chất được phép có mặt trong thành phần của sản phẩm với sự kiểm soát chặt chẽ hàm lượng cho phép. Ví dụ: Nhóm hóa chất xử lý độ cứng, điều chỉnh độ kiềm của nước công nghệ, nhóm các hóa chất đưa vào để ngăn chặn quá trình oxy hóa những thành phần trong bia,…
Một số chất phụ gia được sử dụng tai nhà máy
* Acid lactic: Làm giảm độ cứng của nước, tạo môi trường thuận lợi để các enzym hoạt động.
* Acid ascorbic: Bảo quản, chống oxy hóa, ức chế sự biến chất của bia.
* Acid sulfuric: Cho vào khi hồ hóa gạo tạo môi trường thích hợp cho enzym α, β - amylase có trong bột malt lót.
* CaCl2: Tăng độ bền vững và khả năng chịu nhiệt của các enzym α - amylase ở nhiệt độ cao.
* Caramel: Cho vào dịch nha khi đun và khi lọc, tạo độ màu cho bia.
* Collupulin: Chống oxy hóa protein.
* Maltured: Rút ngắn thời gian lên men, giảm lượng diacetyl tạo thành trong quá trình lên men c._.
+ Hoạt lực của malt.
- Kiểm tra hoa houblon:
+ Độ ẩm.
+ Hàm lượng acid đắng chung.
- Độ Balling.
- Độ Plato.
- Độ pH.
- Độ chua.
- Độ mặn.
- Cường độ màu.
- Tinh bột sót.
- Độ trong.
- Độ Balling.
- Độ Plato.
- Độ chua.
- Độ mặn.
- Cường độ màu.
- Độ đục.
- Độ cồn.
- Đánh giá cảm quan.
- Độ Balling.
- Độ Plato.
- Độ chua.
- Độ mặn.
- Cường độ màu.
- Độ đục.
- Độ cồn.
- pH.
- Hàm lượng CO2.
- Độ đắng.
- Độ nhớt.
- Polyphenol tổng số.
- Flavanoit.
- Hàm lượng diacetyl.
* Những chỉ tiêu in nghiêng, hiện nhà máy chưa tiến hành kiểm tra.
4.1. Kiểm tra nguyên liệu
4.1.1. Kiểm tra nước
4.1.1.1. Độ kiềm
Nguyên tắc
Dùng H2SO4 xác định các độ kiềm hiện hữu trong nước với thuốc thử Phenolphtalein (PP) và Methylorange (MO).
Dụng cụ và hóa chất
Erlen 100 ml, 250 ml.
Pipet 5 ml.
H2SO4 N/25.
BaCl2 20%.
PP 1%.
MO 0,1%.
4.1.1.1.1. Độ kiềm TOH
Khái niệm
Là độ kiềm gây ra bởi ion OH-.
Đơn vị là oF (1oF = 10 mg CaCO3/l).
Chỉ có nước lò hơi mới thử độ kiềm TOH (vì nước lò hơi có giá trị pH kiềm cao).
Tiến hành
Lấy 50 ml mẫu nước cho vào erlen 250 ml. Thêm vào đó 5 ml dung dịch BaCl2 ® dung dịch có màu trắng đục, do BaCl2 làm kết tủa các ion CO32- có trong nước.
Ba2+ + CO32- ® BaCO3 (tủa trắng)
Thêm tiếp vài giọt thuốc thử PP 1% ® dung dịch chuyển sang màu hồng đỏ (nếu dung dịch không màu thì TOH = 0).
Định phân bằng dung dịch H2SO4 N/25 cho đến khi dung dịch mất màu hồng đỏ và chuyển sang trắng đục. Ghi thể tích H2SO4 tiêu tốn là V (ml).
Kết quả
TOH = 4 x V (oF)
4.1.1.1.2. Độ kiềm TA
Khái niệm
Là độ kiềm tự do gây ra bởi ion OH- và CO32-.
Tiến hành
Lấy 100 ml mẫu cho vào erlen 250 ml.
Thêm vào đó vài giọt thuốc thử PP 1%. Nếu dung dịch có màu hồng thì đem định phân bằng dung dịch H2SO4 N/25 đến khi dung dịch mất màu. Ghi thể tích H2SO4 N/25 đã dùng là V1 (ml). Nếu dung dịch không chuyển màu thì TA = 0.
Kết quả
TA = 2 x V1 (oF)
4.1.1.1.3. Độ kiềm TAC
Khái niệm
Là độ kiềm tổng cộng, gây ra bởi các ion HCO3-, CO32- và OH-.
Tiến hành
Thêm tiếp vào erlen trên đây vài giọt chỉ thị MO 0,1% ® dung dịch có màu vàng.
Định phân bằng dung dịch H2SO4 N/25 cho đến khi dung dịch có màu đỏ cam, bền màu. Ghi thể tích H2SO4 N/25 đã dùng là V2 (ml).
Kết quả
TAC = 2 x (V1 + V2) (oF)
4.1.1.2. Độ cứng tổng cộng TH
Khái niệm
Là độ cứng của nước gây nên bởi sự có mặt của các ion Ca2+, Mg2+, Fe2+ và một số ion kim loại khác có trong nước, gồm:
Độ cứng chung: gây nên bởi tổng lượng Ca2+, Mg2+, thường nằm trong khoảng 10 – 20oF.
Độ cứng tạm thời: gây nên bởi các muối bicarbonat của các ion Ca2+, Mg2+. Khi đun sôi chuyển thành carbonat và kết tủa, thường nằm trong khoảng 5 – 15oF.
Độ cứng vĩnh cửu: gây nên bởi các muối Ca2+, Mg2+ còn lại sau khi đun sôi.
Nguyên tắc
Ethylen diamin tetra axetate (EDTA) (C10N2H14O8Na2.2H2O) có khả năng tạo phức với Ca2+ và Mg2+ đặc biệt bền ở tại pH = 10. Do vậy, khi đưa pH mẫu phân tích lên 10, có chỉ thị ETOO, ban đầu EDTA sẽ liên kết với Ca2+ và Mg2+ tự do, sau đó sẽ lấy Ca2+ và Mg2+ của chỉ thị trước làm cho chỉ thị này trở về trạng thái tự do. Khi đó màu của dung dịch trở lại thành màu của chỉ thị. Lượng EDTA sử dụng chính bằng độ cứng của nước.
Dụng cụ và hóa chất
Erlen 250 ml.
Pipet 5 ml, 10 ml.
Dung dịch đệm pH = 10.
Dung dịch KCN 1%.
Dung dịch EDTA 0,1N.
Thuốc thử Eriochrome black T 0,5%.
Tiến hành
Lấy 50 ml mẫu cho vào erlen 250 ml.
Thêm vào:
5 giọt KCN 1% ® làm kết tủa sắt (sắt là cấu tử gây nhiễu).
2 ml dung dịch đệm pH 10.
5 giọt chất chỉ thị màu Eriochrome black T (C20H12N3O7SNa) 0,25%.
Có 2 trường hợp xảy ra:
Dung dịch có màu xanh ve thì độ cứng TH = 0.
Dung dịch có màu đỏ sậm ® đem đi chuẩn độ để xác định độ cứng. Đó là do chất chỉ thị màu tác dụng với các ion Mg2+, Ca2+ có trong mẫu tạo phức màu đỏ sậm.
Chuẩn độ bằng dung dịch EDTA 0,1N cho đến khi dung dịch mất màu đỏ sậm, chuyển sang màu xanh ve. Ghi thể tích EDTA 0,1N sử dụng là V (ml).
Kết quả
TH = 2 x V (mdlg/l) = 10 x V (oF)
4.1.1.3. Độ mặn
Khái niệm
Là hàm lượng muối NaCl có trong nước.
Nguyên tắc
Định phân bằng dung dịch AgNO3 lượng Cl- có trong mẫu với thuốc thử K2CrO4 đến khi xuất hiện kết tủa màu đỏ gạch. Các phản ứng xảy ra như sau:
Ag+ + Cl- → AgCl (tủa màu trắng bạc)
2Ag+ + CrO42- → Ag2CrO4 (tủa màu đỏ gạch)
Dụng cụ và hóa chất
Erlen 250 ml.
Pipet 2 ml.
Bình định mức 100 ml.
K2CrO4 10%
AgNO3 N/10.
Tiến hành
Từ dung dịch đã kiểm tra TA, cho tiếp 5 giọt K2CrO4 10% ® dung dịch có màu vàng nhạt.
Dùng dung dịch AgNO3 0,1N định phân cho đến khi dung dịch có màu đỏ gạch bền của Ag2CrO4.
Kết quả
Độ mặn (hàm lượng NaCl) = 58,5 x VAgNO3 (mg/l)
4.1.1.4. Độ pH
Nguyên tắc
Dùng máy pH đo ở 20oC.
Dụng cụ và hóa chất
Máy đo pH.
Bercher 100 ml.
Tiến hành
Cho mẫu nước cần đo vào bercher 100 ml. Đặt đầu điện cực và nhiệt kế ngập trong mẫu. Đọc kết quả pH hiển thị trên màn hình của máy ở 20oC.
Kết quả
Chỉ số pH = số hiển thị trên máy.
Bảng 4.2. Chỉ tiêu nước nấu bia
Chỉ tiêu
Mức
pH
6,9 ± 0,3
TA (oF)
0
TAC (oF)
1,6 ± 0,3
TOH (oF)
0
TH (oF)
2,2 ± 0,4
Độ mặn (mg NaCl/l)
8,7 ÷ 23,5
4.1.2. Kiểm tra malt
4.1.2.1. Đánh giá cảm quan
Màu sắc: đối với malt vàng phải có màu vàng sáng, malt đen có màu sẫm.
Mùi: có mùi thơm đặc trưng của malt (mùi dưa chuột hoặc rạ tươi). Khi bị mốc sẽ có mùi ôi chua khó chịu.
Vị: dùng răng cắn nát hạt malt sẽ phát hiện ra vị ngọt. Vị ngọt càng dễ phát hiện chứng tỏ malt càng có chất lượng tốt.
Trạng thái: Hạt malt phải mềm, khi dùng hai ngón tay bóp hạt malt thì hạt tinh bột ở dạng như hạt cám, ngược lại khi hạt malt còn cứng hay đã bị nhão thì chất lượng kém.
4.1.2.2. Độ ẩm của malt
Nguyên tắc
Theo phương pháp sấy đến trọng lượng không đổi. Mẫu được nghiền mịn và sấy khô trong tủ sấy đã đạt nhiệt độ tiêu chuẩn. Độ ẩm được tính từ khối lượng mất đi trong quá trình sấy.
Dụng cụ
Thiết bị nghiền.
Tủ sấy.
Bình hút ẩm.
Cân phân tích độ chính xác 0,001g.
Hộp petri.
Tiến hành
Cân khoảng 20g malt, nghiền mịn, trộn đều. Cân chính xác 5g cho vào hộp petri. Đưa hộp petri chứa mẫu vào tủ sấy ở nhiệt độ 105 – 106oC (bắt đầu tính thời gian khi tủ đạt đến nhiệt độ trên). Sấy trong khoảng 1 giờ, lấy hộp petri ra cho vào làm nguội trong bình hút ẩm về nhiệt độ phòng 20 phút rồi cân. Tiếp tục sấy mẫu ở nhiệt độ trên trong 30 phút cho đến khi trọng lượng 2 lần cân liên tiếp có độ chênh lệch 0,001g thì tính kết quả.
Kết quả
Độ ẩm (W%) của malt được tính theo công thức sau:
W = (m1 – m2) x 100 / m1 (%)
Trong đó: + m1 – khối lượng mẫu trước khi sấy, g.
+ m2 – khối lượng mẫu sau khi sấy, g.
4.1.2.3. Độ hòa tan của malt
Khái niệm
Độ hòa tan: Là lượng chất khô trong malt có thể hòa tan vào dung dịch ở điều kiện phòng thí nghiệm và biểu thị theo tỷ lệ phần trăm so với trọng lượng của malt.
Nguyên tắc
Hàm lượng chất hòa tan của malt được xác định từ hàm lượng chất hòa tan của dịch đường sau khi đường hóa và lọc bã malt. Hàm lượng chất hòa tan của dịch đường được tính từ tỷ trọng của dịch đường đo ở 20oC.
Dụng cụ và hóa chất
Thiết bị nghiền.
Máy điều nhiệt.
Cốc thủy tinh 500 ml.
Cân phân tích độ chính xác 0,1g.
Dung dịch I2 0,02N.
Tiến hành
Cho vào cốc thủy tinh 500 ml (đã biết trọng lượng):
+ 50g malt xay nhuyễn.
+ 200 ml nước cất 45 – 460C.
Khuấy đều, đặt vào máy điều nhiệt, giữ 450C trong 30 phút, khuấy liên tục. Tăng nhiệt độ lên 700C với tốc độ 10C/ 1 phút. Khi nhiệt độ trong cốc thủy tinh đạt 700C thêm 100ml nước cất 700C.
Bắt dầu tính thời gian đường hóa, cứ 5 phút lấy mẫu 1 lần thử kết quả của quá trình đường hóa bằng cách hòa 1 giọt dung dịch I2 0,02N với 1 giọt mẫu. Nếu dung dịch có màu xanh thì đường hóa chưa xong. Nếu dung dịch có màu vàng rơm thì quá trình đường hóa đã kết thúc, ghi lại thời gian đường hóa (phút).
Giữ nhiệt độ 700C trong vòng 1 giờ (tính từ thời điểm đạt 700C), làm nguội xuống nhiệt độ phòng thí nghiệm trong vòng 10 – 15 phút. Tráng đũa khấy, thêm nước đủ 450g (không kể trọng lượng cốc), lọc, làm lạnh, đo độ Balling ở 200C.
Kết quả
A = [B x (H + 800)] / 100 – B
Trong đó: + A: Độ hòa tan của malt (%).
+ B: Độ Balling của dịch đượng hòa tan.
+ H: Độ ẩm của malt.
* Một cách tính khác
Hàm lượng chất hòa tan của malt tính theo công thức sau:
E1 = e(W + 800) / (100 – B) (%)
E2 = (E1 x 100) / ( 100 – W) (%)
Trong đó: + E1: Hàm lượng chất hòa tan của malt (%m)
+ E2: Hàm lượng chất hòa tan của malt khô tuyệt đối (%m)
+ e: Hàm lượng chất hòa tan của dịch đường (%m)
+ W: Độ ẩm của malt (%m)
+ 800: Lượng nước cất dùng để đường hóa 100g malt (ml).
Kết quả biểu diễn theo % (theo khối lượng) lấy đến 1 số thập phân.
4.1.2.4. Đo hoạt lực của malt
Dụng cụ và hóa chất
Dụng cụ
Hóa chất
- Máy điều nhiệt.
- Bình định mức 200 ml (2 cái)
- Cốc thủy tinh 500 ml.
- Erlen 250 ml có nắp (2 cái)
- Phễu lọc.
- Đũa thủy tinh.
- Bình tam giác 500ml.
- Pipet 1, 5, 10, 20, 50 ml.
- Tinh bột 2%
- Na2S2O3 0,1N
- H2SO4 1N
- NaOH 1N
- Đệm pH 4,3
- I2 N/10
- Thymolphthalein 0,5%
Tiến hành
Cân 20g malt xay mịn vào cốc thủy tinh 500 ml (đã biết trọng lượng), thêm nước cất vào cân khoảng 480g (không kể trọng lượng cốc), đun cách thủy bằng máy điều nhiệt ở 40oC, khuấy đều liên tục trong 1 giờ.
Để nguội, thêm nước cất đủ 520g, khuấy đều. Lọc bỏ 200ml dung dịch đầu, lấy 50ml dịch kế tiếp đem đi phân tích.
Dùng hai bình định mức 200 ml đánh dấu T (Test) và B (Blank) cho vào:
Bình T
Bình B
- 100 ml tinh bột 2%.
- 5 ml dung dịch đệm acetate pH 4,3, lắc đều, giữ ở nhiệt độ 20oC trong 20 phút.
- 5 ml nước malt.
- Lắc liên tục tronng 30 phút kể từ khi đưa nước malt vào.
- 4 ml dung dịch NaOH 1N.
- Thêm nước cất đến vạch 200 ml, lắc trộn thật kỹ.
- 1 giọt thymolphthalein làm dung dịch xuất hiện màu xanh.
- 100 ml tinh bột 2%
- 2,35 ml dung dịch NaOH 1N, lắc đều, giữ ở nhiệt độ 20oC trong 20 phút.
- 5 ml nước malt.
- Lắc liên tục trong 30 phút kể từ khi đưa nước malt vào.
- Thêm nước cất đến vạch 200 ml, lắc trộn thật kỹ.
- 1 giọt thymolphthalein làm dung dịch xuất hiện màu xanh.
Dùng hai erlen 250ml, đánh dấu T và B. Lấy 50ml dung dịch malt ở bình định mức T cho vào erlen T, ở bình định mức B cho vào erlen B.
Thêm vào mỗi bình:
+ 25 ml I2N/10
+ 3 ml NaOH 1N
Đậy nắp, lắc thật kỹ hai bình. Sau đó giữ yên trong 15 phút.
Thêm tiếp vào mỗi erlen 4,5 ml H2SO4 1N.
Dùng dung dịch NaS2O3 0,1N chuẩn độ với chỉ thị MO 0,1N cho đến khi dung dịch mất màu xanh chuyển sang hồng cam, ghi thể tích VT, VB (ml).
Kết quả:
Hoạt lực = F x (VB - VT) (W0K)
Trong đó:
+ W0K: đơn vị hoạt lực của malt
+ F: hệ số hiệu chuẩn để giữ kết quả trên 100g được sử dụng để trích ly (F20g = 34,2).
+ VB: là thể tích của dung dịch NaS2O3 0,1N dùng để chuẩn erlen B đến khi dung dịch mất màu xanh.
+ VT: là thể tích của dung dịch NaS2O3 0,1N dùng để chuẩn erlen T đến khi dung dịch mất màu xanh.
Bảng 4.3 Các chỉ tiêu của malt
Chỉ tiêu
Mức
Độ ẩm
£ 5%
Độ hòa tan
≥ 78%
Hoạt lực
≥ 250oWK
Thời gian đường hóa
10 ÷ 15 phút
Tốc độ lọc
£ 45 phút
4.1.3. Kiểm tra hoa houblon
4.1.3.1. Độ ẩm
Mục đích
Xác định hàm lượng ẩm trong hoa houblon dạng bột hoặc dạng viên bằng trọng lượng mất đi khi sấy khô.
Nguyên tắc
Các mẫu hoa houblon được sấy trong 1 giờ với nhiệt độ 103 – 104oC. Hàm lượng ẩm được tính từ khối lượng mất đi trong quá trình sấy.
Dụng cụ
Bình hút ẩm.
Cân phân tích độ chính xác 0,001g.
Tủ sấy.
Hộp petri.
Tiến hành
Nghiền mẫu, lấy 3 – 5g cho vào hộp petri đã biết khối lượng. Đậy nắp, cân với độ chính xác 0,001g. Ghi khối luong m1 (g).
Cho vào tủ sấy ở nhiệt độ 103 – 104oC khoảng 1 giờ đến khối lượng không đổi, lấy ra cho vào bình hút ẩm khoảng 20 phút để đạt nhiệt độ phòng. Cân lại với độ chính xác 0,001g. Ghi hối lượng m2 (g).
Kết quả
Độ ẩm (%) của mẫu được tính theo công thức:
Độ ẩm = (m1 – m2) x 100 / m1 (%)
Trong đó: + m1 – khối lượng mẫu trước khi sấy, g.
+ m2 – khối lượng mẫu sau khi sấy, g.
4.1.3.2. Hàm lượng acid đắng chung
Mục đích
Xác định hàm lượng chất đắng tổng số trong hoa houblon. Áp dụng cho mọi loại sản phẩm của hoa houblon.
Nguyên tắc
Các acid đắng trong hoa houblon được chiết ra bằng ete etylic và cho phản ứng với dung dịch KOH. Lượng chất đắng suy ra từ lượng KOH đã phản ứng.
Dụng cụ và hóa chất
Erlen có nút mài 100 ml.
Erlen 250 ml.
Buret 10 ml.
Ete etylic.
Dung dịch KOH 0,02N trong cồn.
PP 0,05%.
Tiến hành
Cân 2g hoa houblon đã nghiền nhỏ hoặc xé nhuyễn cho vào erlen nút mài 100 ml. Thêm 60 ml ete etylic, đậy kín bình, lắc đều, cứ 5 phút lắc 1 lần trong 1 giờ đầu. Sau đó để yên 1 giờ cho lắng trong.
Dùng pipet hút 2 mẫu, mỗi mẫu 10 ml cho vào erlen 250 ml và chuẩn độ bằng dung dịch KOH 0,02N với chỉ thị PP 0,05% đến khi xuất hiện màu gạch sẫm.
Kết quả
Hàm lượng chất đắng chung được tính theo công thức:
Hàm lượng chất đắng = (a x 0,008 x 60 x 100) / (m x 10) (%)
Trong đó:
+ a – thể tích dung dịch KOH tiêu hao khi chuẩn độ (ml).
+ m – khối lượng mẫu đã lấy (g)
+ 60 – thể tích ete etylic đã dùng trong thực nghiệm (ml).
+ 10 – số ml mẫu được chuẩn độ bằng dung dịch KOH 0,02N (ml).
+ 0,008 – số gam chất đắng tương đương 1 ml dung dịch KOH 0,02N (lấy trọng lượng phân tử chất đắng là 400).
4.2. Kiểm tra dịch mout trước khi lên men
4.2.1. Độ Balling
Nguyên tắc
Dùng Balling kế đo độ Balling của mẫu ở 20oC.
Dụng cụ
Balling kế (7 – 10 % v/v).
Ống đong 100 ml.
Tiến hành
Lấy mẫu nước mout, loại bò CO2, cho vào ống đong 100 ml, điều chỉnh về 20oC. Thả nhẹ Balling kế vào, đợi Balling kế đứng yên rồi đọc kết quả.
Kết quả
Độ Balling = Số đọc được trên Balling kế
4.2.2. Độ Plato
Nguyên tắc
Đo hàm lượng đường sót lại trong bia sau lên men hoặc sau lọc trong.
Dụng cụ và hóa chất
Ca nhựa.
Ống đong.
Saccharrometer 0 – 7; 7 – 14.
Nhiệt kế thủy ngân.
Tiến hành
Lấy mẫu cần đo vào ca nhựa rồi loại bỏ hoàn toàn CO2. Rót vào ống đong rồi tiến hành đo ở 20oC. Đọc kết quả.
Kết quả
Độ Plato = Số đọc được trên Saccharometer
Bảng 4.4. Theo dõi độ Plato tank lên men bia tươi
Ngày 11/05 (nấu)
Tank 2
Ngày 14/05 (nấu)
Tank 4
12/05
10,3
15/05
10,3
13/05
8,4
16/05
8,8
14/05
6,7
17/05
6,3
15/05
4,3
18/05
4,2
16/05
3,2
19/05
2,9
17/05
2,6
20/05
2,6
18/05
2,5
21/05
2,5
4.2.3. Độ pH
Dụng cụ và hóa chất
Máy đo pH.
Cốc thủy tinh.
Tiến hành
Lấy mẫu cần đo, loại bỏ CO2 rồi cho vào cốc thủy tinh, cắm đầu điện cực của máy pH ngập trong lòng mẫu, đo ở 20oC. Đọc kết quả hiển thị.
Kết quả
Giá trị pH = Số hiển thị trên máy.
4.2.4. Độ chua
Trong sản xuất bia, độ chua được biểu thị bằng số ml dung dịch NaOH 0,1N cần thiết để trung hòa lượng acid tự do chứa trong 10 ml dịch bia.
Nguyên tắc
Lượng acid tổng số có trong bia là tổng lượng acid có thể định lượng có thể định lượng bằng dung dịch kiềm chuẩn để đưa pH của dịch bia đến 8,2 trong đó không tính đến acid cacbonic.
Dụng cụ và hóa chất
Máy đo pH.
Erlen 100 ml
Pipet 2 ml, 10 ml.
Dung dịch NaOH 0,1N.
Chỉ thị PP 1%.
Tiến hành
Phương pháp chuẩn độ: Đun sôi nhẹ 10 ml mẫu để loại bỏ CO2, làm nguội. Thêm vài giọt PP 1%, dùng NaOH 0,1N chuẩn thật chậm cho đến khi xuất hiện màu hồng nhạt. Ghi kết quả V (ml).
Phương pháp đo pH (đối với bia đen): Lấy chính xác 50 ml mẫu đã tách CO2 vào erlen, đưa nhẹ đầu điện cực đo vào và cho dung dịch NaOH 0,1N vào từ từ cho đến khi pH đạt 8,2. Ghi kết quả V (ml).
Kết quả
Độ chua (độ acid) = V (ml)
4.2.5. Độ mặn
Nguyên tắc
Định phân bằng dung dịch AgNO3 lượng Cl- có trong mẫu với thuốc thử K2CrO4 đến khi xuất hiện kết tủa màu đỏ gạch. Các phản ứng xảy ra như sau:
Ag+ + Cl- → AgCl (tủa màu trắng bạc)
2Ag+ + CrO42- → Ag2CrO4 (tủa màu đỏ gạch)
Dụng cụ và hóa chất
Erlen 100 ml.
Pipet 1 ml, 10 ml.
Bình định mức 100 ml.
K2CrO4 10%
AgNO3 N/10.
Tiến hành
Đun sôi nhẹ 10 ml mẫu, làm nguội. Cho tiếp 5 giọt K2CrO4 10%
Dùng dung dịch AgNO3 0,1N định phân cho đến khi dung dịch có màu đỏ gạch bền của Ag2CrO4.
Kết quả
Độ mặn (hàm lượng NaCl) = 58,5 x VAgNO3 (ml)
4.2.6. Cường độ màu
(Xác định bằng phương pháp quang phổ)
Nguyên tắc
Đo độ hấp thụ của dịch đường ở bước sóng 430 nm. Màu của dịch đường được tính theo đơn vị EBC bằng độ hấp thụ nhân với hệ số pha loãng.
Dụng cụ và hóa chất
Máy so màu Labomed UV – 2500.
Cuvet 10 mm.
Tiến hành
Rót mẫu vào cuvet, lau sạch bên ngoài. Điều chỉnh máy về bước sóng 430 nm, hiệu chỉnh máy bằng nước cất. Cho mẫu vào tiến hành đo và đọc kết quả (A430).
Kết quả
Độ màu (EBC) = 25 x A430 x f
Trong đó: f - hệ số pha loãng
4.2.7. Tinh bột sót
Nguyên tắc
Dùng cồn cao độ để kết tủa tinh bột, sau đó hòa tan trở lại tinh bột bằng nước, dùng I2 để định tính tinh bột.
Dụng cụ và hóa chất
Ống nghiệm.
Pipet 5 ml, 10 ml.
Cồn 98o.
Dung dịch I2 0,1N.
Nước cất.
Tiến hành
Cho vào ống nghiệm: 5 ml mẫu + 25 ml cồn 98o, lắc mạnh, để yên khoảng 1 – 2 giờ. Gạn bỏ lớp cồn, thêm vào ống nghiệm 10 ml nước cất, lắc nhẹ để hòa tan tế bào. Thêm vào 1 – 2 giọt dung dịch I2 0,1N. quan sát mặt tiếp xúc giữa I2 và mẫu rồi lắc nhẹ để hòa tan.
Kết quả
Nếu dung dịch vẫn còn màu xanh: mẫu vẫn còn tinh bột.
Nếu dung dịch có màu vàng: mẫu đã hết tinh bột.
4.2.8. Độ trong
Lấy một ít mẫu cho vào bercher, quan sát xem độ trong của mẫu và đánh giá kết quả.
Bảng 4.5. Các chỉ tiêu của nước mout
Chỉ tiêu
Mức
pH
5,5 ± 0,1
Độ chua (ml NaOH 0,1N/ 10 ml nước mout)
0,9 ± 0,1
Độ mặn (mg NaCl/l)
<500
Độ màu (oEBC)
9 ± 1
Tinh bột sót
Không được có
Độ Balling
10,4 ± 0,4
4.3. Kiểm tra bia bán thành phẩm
4.3.1. Độ Balling
4.3.2. Độ Plato
4.3.3. Độ chua
4.3.4. Độ mặn
4.3.5. Cường độ màu
4.3.6. Độ đục
Mục đích
Kiểm tra quá trình lọc bã malt, bã hoa và các tủa nóng, tủa nguội, keo của dịch malt trước khi đem lên men nhằm hạn chế các yếu tố làm đục bia thành phẩm. Các tủa này có thể được loại ra trong quá trình lắng và lọc bia thành phẩm.
Tiến hành
Sử dụng máy đo độ đục HACH 2100N Turbidimeter.
4.3.7. Độ cồn
Nguyên tắc
Độ cồn được xác định thông qua phương pháp chưng cất.
Dụng cụ và hóa chất
Bộ chưng cất.
Bình tam giác 1 lít.
Bình định mức 250 ml.
Ống đong 100 ml.
Bếp điện.
Cồn kế Alcohometer.
Nước cất.
Tiến hành
Loại bớt CO2 trong mẫu cần đo, định mức 250 ml rồi cho toàn bộ mẫu vào bình tam giác kể cả dịch tráng. Lắp hệ thống chưng cất, bật bếp điện, mở van nước làm mát. Hứng bình định mức có sẵn một ít nước cất vào đầu ra của hệ thống chưng cất, đặt bình định mức trong chậu nước đá lạnh. Chưng cất đến vạch định mức 250 ml thì ngừng lại. Tiến hành đo với Alcohometer ở 20oC.
Kết quả
Độ cồn ( %v/v) = Số đọc trên Alcohometer.
4.4. Kiểm tra bia thành phẩm
4.4.1. Đánh giá cảm quan
4.4.1.1. Độ trong và màu sắc
Màu sắc của bia phụ thuộc vào màu và chất lượng của malt, thành phần nước và thao tác kỹ thuật trong công đoạn đường hóa.
Có hai loại màu chính là bia vàng và bia đen, ngoài ra còn có bia nâu phổ biến ở các nước châu Âu. Được đánh giá bằng máy so màu chuyên dụng để xác định cường độ màu theo hệ thống của EBC.
Độ trong của bia bắt đầu được hình thành trong thời gian lên men phụ và tàng trữ bia, sau đó bằng con đường lọc qua nhiều vật liệu lọc khác nhau để đạt độ trong cần thiết. Một số nguyên nhân gây đục bia:
Do kết tủa nguội.
Kết tủa protein.
Kết tủa destrin.
Kết tủa kim loại.
Do vi sinh vật.
4.4.1.2. Trạng thái và độ bền của bọt
Giữ nghiêng cốc từ từ rót bia vào. Sau đó đặt cốc thẳng đứng trên bàn và tiếp tục rót cho đến khi lớp bọt vừa bằng miệng cốc.
Quan sát sự thoát bọt trong lòng dịch bia, sự bám bọt trên thành cốc, thời gian tồn tại của lớp bọt trên mặt dịch bia, kích thước của bọt.
Bia có khả năng tạo bọt tốt và giữ bọt lâu nếu được rót vào cốc ở nhiệt độ 6 – 8oC, thì trên bề mặt có một lớp bọt dày và dưới đáy cốc thường xuyên có những bóng nhỏ li ti được tách ra và chạy lên bề mặt. Ngược lại thì khả năng tạo bọt và giữ bọt kém.
4.4.1.3. Mùi vị
Theo đánh giá của nhân viên thử cảm quan. Uống một cách từ từ và ghi nhận lại mùi vị của bia. Đặc trưng của bia vàng là mùi thơm nhẹ và vị đắng dịu dễ chịu của hoa houblon. Đặc trưng của bia đen là mùi thơm của caramel và vị hơi ngọt của malt.
4.4.2. Độ Balling
4.4.3. Độ Plato
4.4.4. Độ chua
4.4.5. Độ mặn
4.4.6. Cường độ màu
4.4.7. Độ đục
4.4.8. Độ cồn
4.4.9. Độ pH
4.4.10. Hàm lượng CO2
Nguyên tắc
Dùng NaOH tác dụng với H2CO3 với chỉ thị PP 1% để tạo ra muối cacbonat natri. Định lượng cacbonat natri tạo thành suy ra lượng CO2. Phản ứng xảy ra như sau:
2NaOH + H2CO3 ® Na2CO3 + 2H2O
NaOH dư + HCl ® NaCl + H2O
Na2CO3 + 2HCl ® 2NaCl + CO2 + H2O
Dụng cụ và hóa chất
Dung dịch Na2CO3 0,2N.
Dung dịch HCl 0,1N.
Chỉ thị PP 1%.
Nước cất.
Bình nén áp 1 lít.
Pipet 10 ml, 25 ml.
Erlen 250 ml.
Tiến hành
Lấy thật chậm mẫu vào bình dằn áp, tránh mất CO2. Trước khi tiến hành đo mẫu thực cần để lạnh khoảng 5 phút cho bia ổn định. Lấy mẫu và hút 10 ml bia vào erlen đã có sẵn 20 ml Na2CO3 0,2N. Chú ý cắm đầu pipet ngập vào trong lòng dịch rồi tráng lại bằng nước cất. Thêm vài giọt PP 1%. Chuẩn độ bằng dung dịch HCl 0,1N cho đến khi dung dịch chuyển lại sang màu bia, đọc kết quả V1 (ml).
Mẫu trắng: Đun sôi 1 ít mẫu để loại bỏ hoàn toàn CO2 rồi làm nguội về nhiệt độ thường, tiến hành tương tự mẫu thực, đọc kết quả V2 (ml).
Kết quả
Hàm lượng CO2 (g/l) = (V2 – V1) x 0,44
4.4.11. Độ đắng
Xác định các hợp chất đắng của bia, chủ yếu là izo-α-acid. Phương pháp có thể dùng cho mọi loại bia đã lọc. Bia đục phải được làm trong bằng máy ly tâm.
Nguyên tắc
Các chất đắng trong bia được chiết sẽ bị acid hóa bằng izo-octan. Sau khi ly tâm, độ hấp thụ của lớp izo-octan được đo tại bước sóng 275 nm, so với một mẫu izo-otan tinh khiết.
Dụng cụ và hóa chất
Quang phổ kế UV, cuvet silica 10 mm.
Máy ly tâm vận hành với tốc độ 3000 vòng/phút.
Máy lắc tròn, biên độ dao động 2 – 3 cm.
Hạt hình cầu thủy tinh.
Pipet 0,5 ml, 10 ml và 20 ml.
Izo-octan (2,2,4-trimetyl pentan)
Tiến hành
Loại bỏ CO2 trong mẫu bia nhưng không để mất bọt và chỉnh nhiệt độ đến 20oC trước khi phân tích.
Dùng pipet lấy chính xác 10 ml mẫu cho vào ống ly tâm, thêm vào: 0,5 ml HCl + 20 ml izo-octan + 2 – 3 hạt thủy tinh.
Vặn nắp chặt, lắc ống trong 15 phút ở 20oC, dùng máy lắc tròn đặt ở 130 vòng/phút. Ly tâm trong 3 phút ở 3000 vòng/phút.
Đo độ hấp thụ của lớp izo-octan ở 275 nm so với izo-octan tinh khiết.
Kết quả
Độ đắng (BU) = 50 x A275
Trong đó: A275 độ hấp thụ ở 275 nm so với izo-octan tinh khiết.
4.4.12. Độ nhớt
Mục đích
Xác định độ nhớt của địch đường bằng cách sử dụng nhớt kế ống mao dẫn thủy tinh. Phương pháp này dùng cho mọi loại dịch đường. Cần phân tích trong vòng 50 phút kể từ khi bắt đầu lọc dịch đường.
Nguyên tắc
Xác định độ nhớt ở 20oC bằng nhớt kế đã được hiệu chuẩn.
Dụng cụ và hóa chất
Nhớt kế.
Bình ổn nhiệt, 20,0 ± 0,05oC.
Đồng hồ bấm giây 0,2s.
Dung địch đường 20% (m/m).
Tiến hành
Hiệu chuẩn dụng cụ đo độ nhớt, đảm bảo thực hiện ở nhiệt độ không đổi 20oC. (Kiểm tra độ chuẩn của dụng cụ bằng cách đo độ nhớt ở 20oC của nước = 1,002 mPa.s, của dung dịch đường sucrose 20% (m/m) = 1,945 mPa.s.
Chuẩn bị mẫu: Lọc trong dịch đường, đảm bảo không còn hạt cặn nhỏ nào.
Tiến hành đo: Đổ đầy địch đường vào nhớt kế và đo độ nhớt. Lặp lại thí nghiệm nhiều lần lấy kết quả trung bình.
Kết quả
Tính độ nhớt của dịch theo mPa.s theo công thức được đưa ra tùy thiết bị sử dụng.
4.4.13. Polyphenol tổng số
Mục đích
Xác định hàm lượng Polyphenol tổng số có trong bia bằng phương pháp quang phổ. Phương pháp này có thể áp dụng cho mọi loại bia.
Nguyên tắc
Xử lý mẫu với dung dịch cacboxymetyl xenluloza và EDTA. Phản ứng của các Polyphenol với các ion sắt trong dung dịch kiềm. Đo độ hấp thụ ở 600 nm của dung dịch màu đỏ so với mẫu trắng.
Dụng cụ và hóa chất
Máy quang phổ.
Cuvet 10 mm.
Máy ly tâm.
Pipet 0,5, 10, 25 ml.
Hỗn hợp CMC/EDTA.
Dung dịch Fe3+ 5,6 g/l.
Bình định mức có nút mài 25, 50, 100, 1000 ml.
Dung dịch chứa amoniac, pha loãng 100 ml amoniac đậm đặc với nước cất thành 300 ml.
Tiến hành
Loại bỏ CO2 trong bia, ly tâm làm trong bia (hoặc dịch đường), không dùng cách lọc. Điều chỉnh nhiệt độ đến 20oC.
Mẫu thực:
Lấy 10 ml mẫu và 8 ml hỗn hợp CMC/EDTA vào bình định mức 25 ml, đậy nắp, lắc kỹ.
Thêm 5 ml dung dịch chứa ion sắt vào mẫu phân tích, lắc đều. Thêm 0,5 ml dung dịch amoniac, lắc đều. Định mức tới 25 ml với nước cất, lắc đều. Sau 10 phút đem đo ở bước sóng 600 nm.
Mẫu trắng:
Hòa 10 ml mẫu và 8 ml CMC/EDTA trong bình định mức 25 ml. Thêm 0,5 ml dung dịch amoniac, lắc đều. Định mức bằng nước cất. Để yên trong 10 phút và đo độ hấp thụ.
Kết quả
Hàm lượng polyphenol tính theo công thức:
P = A600 x 820 x f
Trong đó:
+ P: hàm lượng Polyphenol (mg/l).
+ A600: độ hấp thụ ở 600 nm.
+ f: hệ số pha loãng. (= 2 nếu pha loãng tới 50 ml).
4.4.14. Flavanoit
Xác định hàm lượng các chất Flavanoit trong bia bằng phương pháp quang phổ, bia được phân tích phải có hàm lượng Flavanoit trong khoảng 3,0 – 200 mg/l tính theo (+) catechin. Nếu hàm lượng Flavanoit cao cần pha loãng hơn 10 lần.
Nguyên tắc
Trong môi trường acid, chromogen p-dimetyl aminocinnamaldehyt phản ứng với các Flavanoit như (+) catechin thành các chất có màu.
Phương pháp này cho phép định lượng catechin và proanthocyanidin, mà không tính đến các flavanol và favanol glycozit.
Hòa trộn bia đã pha loãng vào dung dịch acid chromogen và xác định các chất màu tạo thành bằng cách đo độ hấp thụ của hỗn hợp ở bước sóng 640 nm. Nồng độ các Flavanoit xác định theo giá trị trung bình của đường chuẩn đo bằng (+) catechin, do đó kết quả thu được sẽ quy về (+) catechin.
Dụng cụ và hóa chất
Máy quang phổ, cuvet 10 mm.
Ống đong 250 ml.
Bình định mức 100 và 500 ml.
Pipet 1,5,10 ml.
Erlen 1000 ml.
Acid chlohydric đậm đặc, d = 1,19.
Methanol.
p-dimetylaminocinnamaldehyt 98%.
Dung dịch chromogen 1 g/l.
Tiến hành
Điều chỉnh nhiệt độ bia về 20oC. Loại khí trong bia bằng cách lắc bình chứa bia, lúc đầu lắc nhẹ, rồi lắc mạnh dần đến khi bia hết khí. Không loại bỏ khí bằng cách lọc vì giấy lọc hấp phụ các chất flavanoit.
Hút 10 ml vào bình định mức 100 ml, định mức bằng nước cất.
Mẫu thực: hút 1 ml bia đã pha loãng vào ống nghiệm, thêm 5 ml dung dịch chromogen, lắc đều. Sau 10 phút đem đo độ hấp thụ ở bước sóng 640 nm (A640th).
Mẫu trắng: hòa 1 ml nước cất với 5 ml dung dịch chromogen rồi đo độ hấp thụ ở 640 nm (A640tr). Làm 2 mẫu lặp.
Kết quả
Hàm lượng Flavanoit = 335 x (A640th – A640tr) (mg/l (+) catechin)
4.4.15. Hàm lượng diacetyl. (CH3-CO-CO-CH3)
Khái niệm
Diacetyl là hợp chất sinh ra trong quá trình lên men chính. Nếu hàm lượng diacetyl quá cao sẽ gây ảnh hưởng đến mùi vị của bia, làm nhức đầu. Tiêu chuẩn cho phép £ 0,1 mg/l.
Nguyên tắc
Tách diacetyl từ bia bằng cách chưng cất. Cho phần chưng cất được phản ứng với dung dịch O - fenilendiamin trong buồng tối để tạo dẫn xuất của quinoxalin. Acid hóa và đo quang phổ các chất thu được từ phản ứng ở bước sóng 335 nm. Tính nồng độ diacetyl có trong mẫu nhờ một hệ số được xác định qua chất chuẩn.
Dụng cụ và hóa chất
Dụng cụ chưng cất Panas hay Markam, để có thể chưng cất hơi nước có thể chứa 100 ml mẫu.
Ống đong 25 ml và 100 ml.
Quang phổ kế.
Cuvet 10 mm.
Acid HCl 4M.
Dung dịch O - fenilendiamin 10 g/l trong acid HCl 4M.
Dung dịch diacetyl gốc, 5 g/l trong nước.
Dung dịch diacetyl chuẩn, 250 mg/l.
Tiến hành
Ly tâm hoặc lọc mẫu còn chứa nấm men để thu được dịch bia tinh khiết.
Lấy 10ml mẫu đã làm lạnh cho vào dụng cụ chưng cất, tiến hành chưng cất bằng hơi nước gián tiếp thu 25 ml dịch cất sao cho thời gian đun nóng không quá 6 phút và thời gian chưng cất từ 8 – 10 phút.
Lấy 10 ml dịch cất cho vào ống nghiệm khô, thêm 0,5 ml O – fenilendiamin, lắc đều hỗn hợp.
Để yên trong tối khoảng 20 – 30 phút, thêm 2 ml HCl 4M. Đem đo trên máy quang phổ ở bước sóng 335 nm (A335)
Chuẩn bị mẫu trắng: thay mẫu dịch cất bằng nước cất, tiến hành đo tương tự (Atrắng)
Chuẩn bị chất chuẩn: thay mẫu bằng 9,9 ml nước, thêm 0,1 ml dung dịch chuẩn diacetyl, lắc đều cho đồng nhất, tiến hành đo tương tự (Achuẩn)
Kết quả
Hàm lượng diacetyl = (A335 – Atrắng) * 0,625 / (Achuẩn – Atrắng)
Trong đó: Mẫu số (Achuẩn – Atrắng) phải xấp xỉ 0,230; nếu không phải chuẩn bị mẫu và dung dịch mới.
Bảng 4.6. Các chỉ tiêu kiểm tra bia bán thành phẩm và thành phẩm
Chỉ tiêu
Bia bán thành phẩm
Bia thành phẩm
Độ đục (%)
Không quá 1000
Không quá 20
Độ màu (oEBC)
7 ± 1
6 ± 1
Độ chua (ml NaOH 0,1N/ 10ml)
1,4 ± 0,2
1,4 ± 0,2
Độ mặn (mg NaCl/l)
Không quá 500
Không quá 500
Độ cồn (oGL)
3,8 ± 0,4
3,6 ± 0,2
Độ Balling
10,2 ± 0,4
10,0 ± 0,2
Hàm lượng CO2 (g/l)
3,2 ± 0,4
Chương 5
NHẬN XÉT VÀ KIẾN NGHỊ
Nhà máy bia “33” Quang Trung là một nhà máy nhỏ và có sơ đồ bố trí mặt bằng hẹp. Tuy vậy đội ngũ cán bộ công nhân viên từ Ban Giám Đốc xuống các xưởng sản xuất đều làm việc rất hăng say, có tinh thần trách nhiệm cao để nâng cao chất lượng sản phẩm và đảm bảo các yêu cầu về vệ sinh an toàn thực phẩm.
Hiện nay, mặc dù còn gặp nhiều khó khăn song nhà máy vẫn ổn định, sản xuất đi lên và sản phẩm được nhiều người ưa chuộng, thị trường tiêu thụ sản phẩm ngày càng được mở rộng.
Trong quá trình thực tập tại nhà máy chúng em đã nhận thấy được một số mặt thuận lợi và khó khăn của nhà máy. Về thuận lợi, nhà máy có đội ngũ quản lý làm việc nhiệt tình và hợp lý, thực hiện nghiêm ngặt theo quy trình công nghệ, công nhân có tay nghề cao.
Qua thời gian thực tập, chúng em đã vận dụng được phần nào những kiến thức đã học tại nhà trường vào thực tế sản xuất và cũng tìm hiểu được một số vấn đề về quy trình sản xuất bia tươi tại nhà máy cũng như một số thiết bị dùng để sản xuất bia tươi, từ đó có được những kiến thức thực tiễn có thể áp dụng cho công việc sau khi ra trường.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Bùi Ái – Công nghệ lên men ứng dụng trong công nghệ thực phẩm – NXB ĐH Quốc Gia TP.HCM – 2005.
Lê Đức – Hóa học phân tích – NXB ĐH Quốc gia TP.HCM. Năm xuất bản??
PGS. Hoàng Đình Hòa – Công nghệ sản xuất malt và bia – NXB KH và KT – Hà Nội – 1999.
PGS. TS. Lê Thanh Mai (chủ biên) – Các phương pháp phân tích ngành công nghệ lên men – NXB KH và KT – Hà Nội – 2007.
PGS. Nguyễn Đình Thưởng, TS. Nguyễn Thanh Hằng – Công nghệ sản xuất và kiểm tra cồn etylic – NXB KH và KT – Hà Nội – 2000.
Phần tài liệu tham khảo quá ít và sơ sài Cần bổ sung vào khoảng 10 tài liệu tham khảo có xuất xứ rõ ràng
._.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- TP0206.doc