Khảo sát hệ vi sinh vật và đánh giá mức độ an toàn vi sinh trong bia

CHÖÔNG I: GIÔÙI THIEÄU 1.1 Ñaët vaán ñeà Khi nhu caàu soáng con ngöôøi ngaøy caøng ñöôïc caûi thieän thì nhu caàu aên uoáng ngaøy caøng cao, khoâng nhöõng veà soá löôïng maø coøn veà chaát löôïng, khoâng nhöõng aên no maø coøn phaûi aên ngon. Vì vaäy, vieäc coù nhöõng saûn phaåm, thöïc phaåm vöøa ñaùp öùng ñöôïc thò hieáu, vöøa ñaùp öùng dinh döôõng vaø ñoä an toaøn veà thöïc phaåm laø vaán ñeà caàn thieát. Trong nhöõng naêm gaàn ñaây vôùi xu theá ñoåi môùi vaø hoäi nhaäp, neàn kinh teá nöôùc ta ngaøy caøng phaùt trieån, thu nhaäp quoác daân caøng taêng cao. Goùp phaàn laøm neân ñieàu naøy laø ngaønh coâng nghieäp thöïc phaåm, trong ñoù quan troïng laø lónh vöïc röôïu bia – nöôùc giaûi khaùt. Ñaëc bieät khoâng theå khoâng nhaéc ñeán ngaønh coâng nghieäp saûn xuaát bia. Bia laø loaïi nöôùc uoáng coù ñoä coàn thaáp ñöôïc saûn xuaát baèng quaù trình leân men ñöôøng trong moâi tröôøng loûng vaø noù khoâng ñöôïc chöng caát sau khi leân men. Ñaëc tröng cuûa bia laø höông vaø vò cuûa hoa houblon, boït mòn xoáp. Ngoaøi khaû naêng giaûi khaùt, noù coøn coù giaù trò dinh döôõng cao, chöùa nhieàu vitamin( chuû yeáu laø nhoùm vitamin nhö B1, B2,PP…) vaø cung caáp moät löôïng lôùn naêng löôïng cho cô theå, ñaëc bieät laø CO2 hoøa tan trong bia coù taùc duïng giaûi nhieät nhanh, hoå trôï tieâu hoùa. Nhôø nhöõng öu ñieåm naøy bia ñaõ ñöôïc söû duïng roäng raõi ôû haàu heát caùc nöôùc treân theá giôùi vôùi saûn löôïng ngaøy moät taêng. ÔÛ nöôùc ta ngaøy nay, saûn phaåm bia khoâng chæ phong phuù veà nhaõn hieäu nhö SaiGon, Heneiken, Zorok, Tiger, Hanoi, Ñaïi Vieät … maø coøn ña daïng veà chuûng loaïi: bia töôi, bia ñoùng chai, bia ñoùng lon; nhìn chung duø ôû hình thöùc hay chuûng loaïi naøo thì moãi loaïi bia ñeàu gaây neân söï chuù yù khaùc nhau ñoái vôùi ngöôøi thöôûng thöùc. Nhöng tröôùc tình hình caùc saûn phaåm bò aûnh höôûng veà vaán ñeà veä sinh an toaøn thöïc phaåm, ngöôøi tieâu duøng coù taâm lyù lo ngaïi khi söû duïng caùc saûn phaåm ñöôïc saûn xuaát trong nöôùc, thì lieäu saûn phaåm bia coù traùnh khoûi söï ngôø vöïc naøy khoâng. Ngoaøi bia hôi ñöôïc thoâng duïng trong taàng lôùp coâng nhaân vaø ngöôøi lao ñoäng, thì bia lon cuõng ngaøy caøng ñöôïc öa chuoäng trong taàng lôùp caùn boä vieân chöùc vaø taàøng lôùp thöôïng löu. Vaán ñeà ñaët ra ôû ñaây laø bia hôi coù nguy cô nhieãm vi sinh khaù cao, vaäy coøn ñoái vôùi bia lon thì sao? Ñöôïc baûo quaûn ôû noàng ñoä CO2 cao thì khaû naêng nhieãm vi sinh gaây haïi cho ngöôøi tieâu duøng nhö theá naøo? Ñeå giaûi quyeát nhöõng vaán ñeà treân neân toâi ñaõ thöïc hieän ñeà taøi “ khaûo saùt heä vi sinh vaät vaø ñaùnh giaù möùc ñoä an toaøn vi sinh trong bia” trong phaïm vi baøi baùo caùo naøy toâi seõ tieán haønh kieåm tra söï hieän dieän cuûa Coliforms vaø Ercherichia coli coù trong moät soá saûn phaåm bia lon: Zorok, Hanoi, Ñaïi Vieät, bigC, Sanmiguel taïi sieâu thò BigC quaän Goø Vaáp. 1.2 Muïc ñích Khaûo saùt söï coù maët hay khoâng coù maët vaø soá löôïng cuûa vi sinh vaät gaây beänh coù theå gaây haïi ñeán söùc khoûe cuûa ngöôøi tieâu duøng trong saûn phaåm bia lon. Vaø ñöa ra nhaän xeùt toång quan veà khaû naêng an toaøn veä sinh thöïc phaåm ñoái vôùi saûn phaåm bia lon treân thò tröôøng. CHÖÔNG II: TOÅNG QUAN 2.1 Giôùi thieäu veà bia Bia laø loaïi nöôùc giaûi khaùt coù ñoä coàn nheï khoaûng 4 – 5%, ñöôïc saûn xuaát töø ñaïi maïch, hoa houblon, leân men trong ñieàu kieän laïnh vôùi söï tham gia cuûa naám men Saccharomyces Cerevisiae neáu quaù trình leân men noåi vaø Saccharomyces Carlsbergenis(teân môùi laø Saccharomyces Cerensiae) neáu quaù trình leân men chìm. Thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa bia, ngoaøi coàn, H2O vaø CO2, coøn chöùa moät soá vitamin, moät soá khoaùng chaát ña löôïng, caùc hôïp chaát nitô vaø moät soá chaát thôm ñaëc tröng. Quaù trình saûn xuaát bia ñoøi hoûi nghieäm ngaët hôn veà kó thuaät. Bôûi baûn chaát quaù trình leân men laø moät quaù trình sinh hoùa raát phöùc taïp ngoaøi vieäc taïo ra saûn phaåm chính C2H5OH noù coøn coù theå taïo ra nhieàu saûn phaåm phuï nhö metanol(CH3OH), aldehyt(- CHO), axetol(= C = O)… Vì vaäy nhieäm vuï coâng ngheä saûn xuaát bia laø phaûi coù nhöõng taùc ñoäng laøm kìm haõm caùc phaûn öùng sinh hoùa phuï, haïn cheá taïo ra caùc saûn phaåm phuï, bôûi caùc saûn phaåm naøy laø ñoäc toá ñoái vôùi con ngöôøi. Ñoàng thôøi, bia laø saûn phaåm khoâng chöng caát neân raát nghieâm ngaët yeâu caàu veà maët nhieät ñoä. Nhieät ñoä cuûa quaù trình leân men quyeát ñònh ñeán chaát löôïng saûn phaåm. Giaù trò dinh döôõng cuûa bia phuï thuoäc vaøo caùc chaát hoøa tan vaø thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa chuùng. Caùc chaát hoøa tan trong bia ñöôïc cô theå con ngöôøi tieâu hoùa raát toát, chuùng laø nhöõng chaát deã haáp thuï, ngoaøi ra bia neáu ñöôïc söû duïng ñuùng lieàu löôïng thì chuùng giöõ vai troø quan troïng cung caáp naêng löôïng cho cô theå. Röôïu trong bia laø thaønh phaàn chính cung caáp naêng löôïng, cöù 1g röôïu cung caáp naêng löôïng töông ñöông vôùi 7,08Kcal. Caùc chaát ñaïm, vitamin(chuû yeáu laø vitamin B) vaø khoaùng chaát,… chuû yeáu laø daïng hoøa tan deã tan. 2.2 Lòch söû phaùt trieån Nhöõng saûn phaåm leân men ñaàu tieân töø luùa maïch ñaõ ñöôïc bieát ñeán töø 8000 naêm tröôùc coâng nguyeân(TCN). Ngöôøi ta cho raèng Osiris(vò thaàn noâng nghieäp Ai Caäp) laø ngöôøi ñaàu tieân höôùng daãn con ngöôøi laøm bia töø luùa maïch. Tuy nhieân, theo Herodotus vieát ôû theá kyû thöù naêm TCN laïi cho raèng coâng lao ñoù thuoäc veà cuûa oâng Osiris laø Iris. Baèng phoûng ñoaùn chuùng ta coù theå tin raèng ngöôøi ta suy toân Osiris vaø Iris vì söï phaùt trieån moät caùch ngaãu nhieân veà leân men laø do coù “söï can thieäp cuûa caùc vò thaàn thaùnh” maø Osiris vaø Iris chính laø ngöôøi ñaõ thhöïc hieän. Thôøi trung coå, nhöõng thaày tu laø nhöõng ngöôøi ñaàu tieân ñaõ coâng nghieäp hoùa vieäc saûn xuaát bia. ÔÛ tu vieän cuûa St.Gall, Thuïy Só, nguôøi ta vaãn coøn giöõ ñuôïc nhöõng xöôûng bia coå nhaát. Cuõng ôû thôøi naøy, nguôøi ta baét ñaàu taïo höông cho bia baèng caùch theâm vaøo dòch heøm nhöõng loaïi thaûo moäc coù vò ñaéng vaø höông thôm. Nhöõng ngöôøi ñöùng ñaàu giöõ bí maät veà chaát taïo höông naøy vaø thu ñöôïc töø nay moät nguoàn lôïi raát lôùn. Ñeán theá kæ thöù 8, ngöôøi ta ñaõ bieát söû duïng hoa houblon. Nghieân cöùu khoa hoïc veà saûn xuaát bia chæ thöïc söï baét ñaàu naêm 1876, cuøng vôùi vieäc xuaát baûn caùc “nghieân cöùu veà bia” cuûa Louis Pastuer. Tröôùc tieân oâng ñaõ chæ ra nhöõng beänh cuûa bia laø do söï phaùt trieån cuûa vi sinh vaät vaø ñaõ ñöa ra moät neàn taûng ñaàu tieân cuûa moät quy trình saûn xuaát hôïp lí. OÂng cuõng ñaõ phaùt minh ra phöông phaùp thanh truøng mang teân oâng, Pastuer, maø cho tôùi ngaøy nay ngöôøi ta vaãn aùp duïng ñeå traùnh nhieãm khuaån cho bia. Do vaäy, nghieân cöùu khoa hoïc ñaõ taïo ra nhöõng böôùc phaùt trieån nhanh trong saûn xuaát bia vaø taïo neân moät ngaønh coâng nghieäp lôùn maïnh vaø ngaøy caøng phaùt trieån. 2.2.1 Saûn xuaát bia ôû nöôùc Anh coå xöa Theo nhieàu taøi lieäu lòch söû, vaøo theá kæ ñaàu tieân sau coâng nguyeân ngöôøi Briton vaø ngöôøi Ailen baét ñaàu saûn xuaát “coirm”(teân xöa cuûa bia vaøng) töø luùa maïch. Phöông phaùp ngöôøi Briton saûn xuaát töông töï nhö ngöôøi Ai Caäp coå Ñaïi: thoùc luùa ñöôïc ngaâm trong nöôùc vaø cho naûy maàm, roài laøm khoâ vaø nghieàn thaønh boät, sau ñoù pha vaøo moät löôïng nöôùc nhaát ñònh, leân men taïo ra moät loaïi ñoà uoáng eâm dòu, aám noùng, ñaäm ñaø vaø coù caûm giaùc laâng laâng. Lòch söû cuûa bia luoân gaén keát vôùi nhaø thôø St.Brigid laø nôi saûn xuaát bia vaøng ôû mieàn Ñoâng ñeå cung caáp cho taát caû caùc nhaø thôø trong vuøng. Sau naøy, töø caùc tu vieän xuaát hieän nhöõng nhaø saûn xuaát bia vaøng ñaàu tieân ôû ñaûo quoác söông muø. Taát caû caùc tu vieän vaø giôùi tu só ñeàu coù nhöõng nôi saûn xuaát bia rieâng cuûa hoï. Vaøo khoaûng thôøi Trung Coå, bia vaøng ñaõ trôû thaønh ñoà uoáng ñöôïc choïn cho böõa saùng, böõa tröa vaø böõa toái. Cheø vaø caø pheâ thôøi ñoù vaãn chöa phaùt trieån. Khi vieäc saûn xuaát bia vaøng taïi caùc nhaø thôø trôû neân phoå bieán, baét ñaàu xuaát hieän caùc xöôûng saûn xuaát bia coù quy moâ lôùn hôn. Coù hai nhoùm saûn phaåm chính ñöôïc saûn xuaát khi ñoù: moät laø ñöôïc leân men theo xu höôùng ngaâm uû trong caùc thuøng bia( bia maïnh) vaø moät saûn xuaát thoâng qua caùc loaïi dòch ñöôøng pha loaõng hôn (bia nheï). Caùc thuøng leân men bia vaøng khi ñoù laøm baèng goã hoaøn toaøn. Vieäc ñaùnh giaù chaát löôïng bia vaøng ñaõ coù töø naêm 1266, vaø töø ñaàu naêm 1305, caùc cô sôû saûn xuaát bia baét buoäc phaûi coù giaáy pheùp saûn xuaát. Bia Anh baét ñaàu sang Phaùp khi Becket cuøng vôùi Chancellor ñöôïc vua Henry cöû sang Phaùp ñeå caàu hoân coâng chuùa Phaùp. OÂng ta ñaõ ñem khaù nhieàu bia vaøng Anh ñeå laøm quaø. Thöù ñoà uoáng naøy ñaõ gaây ngaïc nhieân cho ngöôøi Phaùp: ñoàø uoáng laønh maïnh nhaát, khoâng coù moät chuùt caën baõ naøo, caïnh tranh vôùi röôïu vang veà maøu saéc vaø vöôït troäi veà höông vò. 2.2.2 Saûn xuaát bia ôû caùc nöôùc khaùc Caùc saûn phaåm ñoà uoáng leân men cuõng ñöôïc saûn xuaát. ÔÛ Nga, ñoà uoáng daân gian laø Quass (nöôùc Kvas), ñöôïc laøm töø luùa maïch uû maïch nha, ñoâi khi ñöôïc laøm dòu ñi baèng caùch cho theâm nho khoâ (ñeå taïo boït), moät maãu baùnh mì luøa maïch ñen (ñeå taïo vò chua nheï) vaø nhöõng hoa quaû khaùc nhau ñeå taïo maøu. ÔÛ caùc vuøng nuùi Nam Myõ coù saûn phaåm ñoà uoáng Chica töø ngoâ vaø nhöõng thoå saûn cuûa vuøng nuùi saûn xuaát. Ñeå taïo ra saûn phaåm naøy, ngoâ ñöôïc nghieàn vaø hoøa thaønh boät nhaõo sau ñoù ñeå laéng, chaùo ngoâ thu ñuoäc vaøo moät quaû baàu, cho theâm nöôùc ñeå leân men, saûn phaåm cuoái cuøng laø saûn phaåm môøi khaùch. ÔÛ vaøi nöôùc bao goàm: Trung Quoác vaø Nhaät Baûn, caùc saûn phaåm leân men truyeàn thoáng döïa treân cô sôû luùa gaïo, ví duï: röôïu Sake ñöôïc leân men ôû traïng thaùi raén (Koji). ÔÛ Trung Quoác, söï phaùt trieån quan troïng cuûa coâng nghieäp saûn xuaát bia, thoâng qua caùc thaønh vieân hoäi buoân bao goàm caùc nhaø saûn xuaát bia haøng ñaàu theá giôùi, ñaõ coù nhöõng thaønh töïu lôùn trong thôøi gian gaàn nay, theå hieän laø quoác gia lôùn veà saûn xuaát bia treân theá giôùi. Taïi Nhaät töø nguoàn goác ban ñaàu trong nhaø maøy bia thöïc nghieäm cuûa coâng ty Myõ Wiegland vaø Copeland trong thung luõng Spring – Yolohama, coâng ty bia Kirin ñöôïc thaønh laäp naêm 1907. Tröôùc ñoù laø coâng ty bia Osaka vaø coâng ty traùch nhieäm höõu haïn. Caùc nhaø maùy bia Asahi ñöôïc thaønh laäp 1889. ÔÛ Philippin, Sanmiguel huøng maïnh laø ngöôøi saûn xuaát chính, ôû nhöõng nöôùc nhö Thaùi Lan vaø Singarpo coù söï caïnh tranh cuûa caùc haõng noåi tieáng nhö Heniken, Guinness vaø Carlsberg. ÔÛ caùc nöôùc Phöông Ñoâng khaùc, bia vaãn laø moät ñoà uoáng thöù yeáu. 2.3 Giaù trò dinh döôõng cuûa bia Bia laø nöôùc giaûi khaùt ñaõ coù töø laâu ñôøi, ngaøy nay bia ñöôïc tieâu thuï maïnh nhaát treân thò tröôøng Vieät Nam cuõng nhö treân thò thöôøng theá giôùi. Bia ñöôïc saûn xuaát töø nguyeân lieäu chính laø ñaïi maïch, hoa houblon vaø nöôùc cuøng vôùi naám men, bia coù ñoä coàn nheï 4 – 5%, coù gas, coù boït mòn xoáp, coù vò höông thôm raát ñaëc tröng, nguoàn dinh döôõng phong phuù. Chaát ñaïm: ñaëc bieät laø ñaïm hoøa tan chieám 8 – 10% chaát tan,bao goàm: protein, peptide, aminoacide. Glucid: glucid tan (70% laø dextrin, pentosan – saûn phaåm caramen hoùa). Vitamin: chuû yeáu laø vitamin nhoùm B (B1, B2…) Vieäc saûn xuaát vaø tieâu thuï bia ôû Vieät Nam coøn khaù khieâm toán vaø chuû yeáu taäp trung ôû caùc thaønh phoá lôùn. Bia laø loaïi thöùc uoáng boå döôõng giuùp laøm giaûm nhanh côn khaùt cho ngöôøi uoáng bia, giuùp tieâu hoùa nhanh thöùc aên vaø aên uoáng ngon mieäng, giaûm meät moûi taêng phaàn tænh taùo neáu ngöôøi uoáng söû duïng moät lieàu löôïng thích hôïp. Thaønh phaàn trong bia goàm coù nöôùc 80 – 89%, chaát hoøa tan 5,5 – 10,7%trong ñoù ñöôøng vaø dextrin chieám 2,7 – 5%. Haøm löôïng etanol trong caùc loaïi bia thöôøng khaùc nhau 1,5 – 2% ñoái vôùi caùc loaïi bia nheï, 4,8 – 5% ñoái vôùi caùc loaïi bia maïnh. Caùc thaønh phaàn phi coàn cuûa bia dao ñoäng töø 2 – 3% ñoái vôùi caùc loaïi bia nheï, 8 – 10% ñoái vôùi caùc loaïi bia maïnh; caùc thaønh phaàn naøy taïo neân phaàn raén cuûa bia vaø chöùa tôùi 80% hydratcacbon vaø chuû yeáu laø dextrin. CO2 chieám khoaûng 0,3 – 0,45% laø thaønh phaàn chòu traùch nhieäm chuû yeáu ñoái vôùi giaù trò giaûi khaùt vaø tính oån ñònh cuûa bia. Moät soá löôïng nhoû caùc acid lactic, axetic, formic, sucxinic coù maët trong taát caû caùc loaïi bia, chieám khoaûng 0,15 – 0,4%. Caùc acid amin trong bia 0,15 – 0,75%coù nguoàn goác töø protein trong caùc nguyeân lieäu thoâ, quaù trình sinh tröôûng vaø phaùt tieån cuûa naám men. Noàng ñoä etanol töø 3 -14mg/lít bia. Khi vöôït quaù 25mg/lít etanol seõ laøm cho bia coù muøi khoù chòu. Noàng ñoä diacetyl vöôït quaù 0,35mg/lít cuõng laøm cho bia coù muøi khoù chòu, maëc khaùc diacetyl coøn laø chaát ñoäc gaây kìm haõm söï trao ñoåi chaát, coù aûnh höôûng xaáu ñeán söï sinh saûn, ñoä laéng, ñoä ñuïc, ñoä trong, laøm chaát men gaây ra muøi khoù chòu, gaây ñau ñaàu cho ngöôøi tieâu duøng. Chaát taïo boït cuûa bia laø do caùc protein, caùc polysaccharide vaø caùc thaønh phaàn ñaéng taïo ra. Muøi thôm cuûa bia ñöôïc quy ñònh bôûi söï coù maët cuûa caùc röôïu baäc cao, caùc acid höõu cô deã bay hôi, caùc este vaø hôïp chaát cacbonyl. Muøi thôm coøn phaûn aùnh söï coù maët cuûa caùc hôïp chaát chöùa löu huyønh . Ngoaøi ra trong bia coøn coù nhieàu loaïi enzym khaùc nhau nhö: amylaza, proteaza coù taùc duïng toát cho tieâu hoùa. Moät lít bia cung caáp khoaûng töø 400 – 500kalo, naêng löôïng naøy 50% ñöôïc cung caáp töø protein. Theo nghieân cöùu cuûa hieäp hoäi bia cho bieát: trong moät lít bia thaønh phaåm coù chöùa 30 – 40g gluxit, 2 – 3g protein, ngoaøi ra coøn cung caáp moät soá loaïi khoaùng chaát nhö magie, vitamin toång hôïp. Tuy vaäy neáu uoáng vôùi soá löôïng nhieàu seõ gaây aûnh höôûng xaáu ñeán söùc khoûe, heä thaàn kinh cuûa ngöôøi vaø ñaëc bieät laø nhöõng ngöôøi maéc beänh beùo phì, tieåu ñöôøng, roái loaïn tieâu hoùa vaø beänh tim maïch. Baûng 2.1 Caùc chaát dinh döôõng trong moät lít bia Thaønh phaàn Ñôn vò Trong bia* Naêng löôïng Kcal 440,00 Protein g 4,90 Chaát beùo g 0,00 Carbonhydrat g 28,20 Xô g 2,00 – 6,00* Vitamin g 0,35 Khoaùng g 0,98 – 3,66 2.4 Tình hình saûn xuaát vaø tieâu thuï bia 2.4.1 Tình hình saûn xuaát vaø tieâu thuï bia treân theá giôùi Trong thò tröôøng nöôùc giaûi khaùt, bia laø moät trong nhöõng saûn phaåm ñöôïc tieâu thuï haøng ñaàu treân theá giôùi. Thò tröôøng bia lôùn nhaát hieän nay laø Chaâu Myõ. Taïi Chaâu AÙ thò tröôøng bia ñaõ coù nhöõng böôùc nhaûy voït, saûn löôïng bia taêng gaáp ñoâi so vôùi 10 naêm tröôùc. Daãn ñaàu phong traøo laø Trung Quoác, hieän nay ñang ñöùng thöù hai treân theá giôùi. Ñoái vôùi caùc nöôùc ñang phaùt trieån vaø ñaëc bieät laø caùc nöôùc ôû khu vöïc Ñoâng Nam AÙ trong thôøi gian tôùi seõ taêng cöôøng vaøo ñaàu tö cho ngaønh bia ñeå phaùt trieån ngaønh naøy thaønh moät trong caùc ngaønh coâng nghieäp mang laïi ngaân saùch nhieàu nhaát. Hieän nay treân theá giôùi coù treân 25 nöôùc saûn xuaát bia vôùi saûn löôïng treân 100 tyû lít/naêm. Trong ñoù: Myõ, Ñöùc saûn xuaát treân döôùi 10 tyû lít/naêm, Trung Quoác 7 tyû lít/naêm. Baûng 2.2 Saûn löôïng bia tính theo trieäu hl Quoác gia 2002 2003 2004 2005 Ñöùc 108,4 105,5 105,8 105,9 Nga 73,9 75,6 84,2 88,4 Anh 56,7 58,0 58,8 58,9 Taây Ban Nha 27,9 29,7 30,2 30,2 Ba Lan 26,0 27,3 28,0 28,5 Haø Lan 24,9 25,1 23,8 23,0 Uckraina 15,0 16,9 19,2 21,9 CH Czech 18,1 17,9 18,8 19,0 Phaùp 18,3 18,1 18,6 18,6 Bæ 15,7 15,7 17,4 17,2 Rumani 11,9 12,9 13,8 14,4 Italy 12,6 13,7 13,2 13,3 Aùo 8,9 8,9 8,7 8,9 Ñan Maïch 7,9 8,3 8,6 8,6 Thoå Nhó Kì 7,4 7,6 8,2 8,1 Ireland 9,1 8,7 8,1 8,0 Boà Ñaøo Nha 6,9 7,2 7,7 7,8 Hungari 7,5 7,8 6,9 7,0 Serbi/Montenero 5,0 5,5 5,6 5,8 Hy Laïp 4,5 4,5 4,5 4,5 Bulgari 4,0 4,5 4,4 4,5 Slovakia 4,8 4,8 4,2 4,2 Thuïy Ñieån 4,7 4,2 3,8 4,2 Croatia 3,9 3,8 3,8 3,8 Thuïy Só 3,5 3,6 3,6 3,6 Phaàn Lan 4,1 4,3 4,2 1,3 Caùc nöôùc Chaâu Aâu khaùc 13,4 16,1 17,3 17,6 Myõ 233,0 233,4 234,4 232,7 Brazil 85,0 83,0 82,6 85,0 Mexico 64,0 66,4 62,0 63,0 Canada 22,0 23 23,1 22,3 Venezuela 16,0 15,0 21,6 22,0 Arhentina 13,4 13,2 13,1 13,1 Colombia 16,0 15,5 12,8 13,0 Peru 5,3 6,0 6,1 6,1 Chile 4,2 4,2 4,2 4,2 Cuba 2,1 2,2 2,4 2,5 Baûng 2.3 Tình hình tieâu thuï bia treân theá giôùi naêm 2004 Quoác gia Xeáp haïng trong naêm 2004 Toång löôïng tieâu thuï (trieäu hl) Löôïng tieâu thuï tính bình quaân cho 1 ngöôøi Tyr leä taêng so vôùi naêm 2003 Trung Quoác 1 286,40 22,1 14,6% Myõ 2 239,74 81,6 0,9% Ñöùc 3 95,55 115,8 -1,6% Brazil 4 84,50 47,6 2,8% Nga 5 84,50 58,9 11,1% Nhaät Baûn 6 65,49 51,3 0,7% Anh 7 59,20 99,0 -1,8% Mexico 8 54,35 51,8 2,0% Taây Ban Nha 9 33,76 83,8 0,9% Ba Lan 10 26,70 69,1 -2,4% Nam Phi 11 25,30 59,2 3,3% Canada 12 21,83 68,3 0,8% Phaùp 13 20,20 - -4,6% Haøn Quoác 14 18,97 38,5 2,0% CH Czech 15 18,78 156,9 2,1% Ukaraina 16 17,29 - 3,9% Italy 17 17,19 - -1,5% Uùc 18 16,78 109,9 -0,7% Colombia 19 16,58 36,8 2,0% Thaùi Lan 20 15,95 - 10,0% Venezuela 21 15,25 58,6 2,5% Philippin 22 14,09 - 15,6% Rumani 23 13,02 58,2 1,5% Arhentina 24 12,81 - 4,5% Haø Lan 25 12,69 79,0 -1,8% Löôïng bia tieâu thuï taêng haàu heát khaép caùc vuøng Ñòa Trung Haûi, ñaåy löôïng tieâu thuï treân toaøn theá giôùi taêng leân. Nhöng löôïng taêng ñaùng keå nhaát laø Trung Quoác, Thaùi Lan, Philippin vôùi toác ñoä taêng ñeán 11,2% (baûng 02). Chaâu AÙ laø moät trong nhöõng khu vöïc löôïng bia tieâu thuï ñang taêng nhanh, caùc nhaø nghieân cöùu thò tröôøng bia cuûa theá giôùi nhaän ñònh raèng Chaâu AÙ ñang daàn giöõ vò trí daãn ñaàu veà tieâu thuï bia treân theá giôùi. Trong khi saûn xuaát bia ôû Chaâu AÂu coù giaûm, thì ôû Chaâu AÙ, tröôùc kia nhieàu nöôùc coù möùc tieâu thuï bia treân ñaàu ngöôøi thaáp, ñeán nay ñaõ taêng bình quaân 6,5%/naêm. Thaùi Lan coù möùc taêng bình quaân cao nhaát 26,5%/naêm, tieáp ñeán laø Philippin 22,2%, Malaysia 21,7%, Indonesia 17,7%/naêm. Ñaây laø nhöõng nöôùc coù toác ñoä taêng nhanh trong khu vöïc. Caùc nöôùc xung quanh ta nhö Singarpor ñaït 18 lít/ngöôøi/naêm, Philippin ñaït 20 lít/ngöôøi/naêm…(theo soá lieäu cuûa vieän röôïu bia NGK VN). Thò tröôøng Nhaät Baûn chieám 66% thò tröôøng bia khu vöïc vôùi 30,9 tyû USD. Naêm 1939 saûn löôïng bia ôû Nhaät Baûn laø 30 trieäu lít vaø möùc tieâu thuï ñaàu ngöôøi töông ñöông ôû Vieät Nam hieän nay, Naêm 1960 saûn löôïng bia vöôït quaù 100 trieäu lít, ñeán naêm 1991 möùc tieâu thuï bình quaân ñaàu ngöôøi laø 55,6 lít/ngöôøi/naêm. Löôïng bia tieâu thuï trong 2004 ñaõ treân 6500 trieäu lít(theo nguoàn töø Kirin news – Nhaät Baûn). Coâng nghieäp bia cuûa Trung Quoác phaùt trieån laø nguyeân nhaân chuû yeáu thuùc ñaåy söï taêng tröôûng cuûa coâng nghieäp bia Chaâu AÙ. Töø 1980 tôùi 1990 saûn löôïng bia taêng töø 69,8 trieäu lít leân 1230 trieäu lít, töùc taêng 17 laàn. Thôøi kì töø 1981 ñeán 1987, möùc taêng tröôûng treân 20%(theo soá lieäu Vieän röôïu bia NGK VN). Ñeán naêm 2004,toång löôïng bia tieâu thuï ôû Trung Quoác laø 28.640 trieäu lít, xeáp haïng ñaàu tieân treân theá giôùi. Toång löôïng bia tieâu thuï cuûa caùc nöôùc khu vöïc Chaâu AÙ trong naêm 2004 ñaït 43.147 trieäu lít, taêng 11,2% so vôùi naêm 2003. Quy moâ saûn xuaát bia cuûa nhaø maùy – chính saùch thò tröôøng: Trong coâng nghieäp saûn xuaát bia, quy moâ saûn xuaát coù yù nghóa kinh teá raát lôùn. Chính vì vaäy, taïi caùc thò tröôøng maø thoõa maõn ñöôïc nhu caàu nhö Myõ, Nhaät moät soá caùc haõng bia sieâu lôùn thoáng lónh thò tröôøng: thò tröôøng Myõ do 5 coâng ty kieåm soaùt, coøn laïi Nhaät 4 coâng ty bia haøng ñaàu chieám 40% thò phaàn, taïi Canada 94% thò tröôøng do hai coâng ty kieåm soaùt. Nhìn roäng ra phaïm vi theá giôùi, sau khi saûn xuaát ra moät phaàn tö saûn löôïng bia caû theá giôùi naêm 1980, 10 haõng bia lôùn nhaát tính toaùn ñeå giaønh thò tröôøng theá giôùi vaøo naêm 1995 vôùi xu theá taäp trung cao hôn ñeå phaùt huy tính kinh teá cuûa quy moâ saûn xuaát, giaûm ñöôïc chi phí. Taïi Trung Quoác, trong soá hôn 800 nhaø maùy bia thì 18 nhaø maùy coù coâng suaát lôùn treân 150 trieäu lít/naêm vaø ñaõ saûn xuaát 2.500 trieäu lít/naêm, chieám moät phaàn tö saûn löôïng bia cuûa caû nöôùc. Do thi tröôøng bia treân theá giôùi ñang phaùt trieån moät caùch naêng ñoäng, caùc haõng bia söû duïng caùc chieán löôïc kinh doanh khaùc nhau. Taïi Myõ vaø Chaâu AÂu, do thò tröôøng bia ñaõ oån ñònh, chieán löôïc kinh doanh bia laø laø giaønh thò phaàn, giaûm chi phí saûn xuaát. Ngöôïc laïi, taïi Trung Quoác laø nôi thò tröôøng ñang taêng tröôûng(nhaát laø ñoái vôùi caùc loaïi bia chaát löôïng cao) chieán löôïc laø phaùt trieån saûn xuaát, taêng saûn löôïng vaø naâng cao chaát löôïng. Vaán ñeà kieåm soaùt vaø môû roäng heä thoáng phaân phoái caøng trôû neân quan troïng khi nghieân cöùu thò tröôøng, vì vaäy, caùc coâng ty ngoaïi quoác coù yù ñoà kieåm soaùt caøng nhieàu caøng toát. Moät höôùng ñi khaùc laø xaây döïng nhaø maùy bia phaân taùn ôû nhieàu vuøng nhaèm thu huùt ngöôøi tieâu duøng. 2.4.2 Tình hình saûn xuaát vaø tieâu thuï bia ôû Vieät Nam Bia ñöôïc ñöa vaøo Vieät Nam töø naêm 1890 cuøng vôùi söï coù maët cuûa nhaø maùy bia Saøi Goøn vaø nhaø maùy bia Haø Noäi, nhö vaäy ngaønh bia Vieät Nam ñaõ coù lòch söû treân 100 naêm. Hieän nay do nhu caàu phaùt trieån cuûa thò tröôøng, chæ trong moät thôøi gian ngaén, ngaønh saûn xuaát bia ñaõ coù nhöõng böôùc ngoaøi. Coâng nghieäp bia phaùt trieån keùo theo söï phaùt trieån cuûa caùc ngaønh saûn xuaát khaùc.maïnh meõ thoâng qua vieäc ñaàu tö vaø môû roäng caùc nhaø maùy bia ñaõ coù töø tröôùc vaø xaây döïng caùc nhaø maùy bia môùi thuoäc trung öông vaø ñòa phöông quaûn lí, caùc nhaø maùy lieân doanh vôùi caùc haõng nöôùc 2.4.2.1 Tình hình saûn xuaát bia trong nöôùc: Naêm naêm trôû laïi ñaây, do caùc taùc ñoäng cuûa nhieàu yeáu toá nhö toác ñoä taêng tröôûng GDP, toác ñoä taêng daân soá, toác ñoä ñoâ thò hoùa, toác ñoä ñaàu tö… maø ngaønh coâng nghieäp bia ñaõ phaùt trieån vôùi toác ñoä taêng tröôûng cao. Chaúng haïn nhö naêm 2003, saûn löôïng bia ñaït 1290 trieäu lít, taêng 20,7% so vôùi naêm 2002, ñaït 79% so vôùi coâng suaát thieát keá, tieâu thuï bình quaân ñaàu ngöôøi ñaït 16 lít/naêm, noäp ngaân saùch nhaø nöôùc khoaûng 3650 tyû ñoàng. 2.4.2.2 Veà soá löôïng saûn xuaát Soá löôïng cô sôû saûn xuaát giaûm xuoáng so vôùi nhöõng naêm cuoái thaäp nieân 1990, ñeán naêm 2003 chæ coøn 326 cô sôû saûn xuaát tính töø 1998. Ñieàu naøy laø do yeâu caàu veà chaát löôïng bia, veà möùc ñoä veä sinh an toaøn thöïc phaåm ngaøy caøng cao, ñoàng thôøi do söï xuaát hieän cuûa nhieàu doanh nghieäp bia lôùn coù thieát bò hieän ñaïi, coâng ngheä tieân tieán… neân coù söï caïnh tranh gay gaét, nhieàu cô sôû saûn xuaát quy moâ nhoû, chaát löôïng thaáp khoâng ñuû khaû naêng caïnh tranh ñaõ phaù saûn hoaëc chuyeån sang saûn xuaát saûn phaåm khaùc. Trong caùc cô sôû saûn xuaát bia ñoù, coù Sabeco chieám naêng suaát treân 200 trieäu lít/naêm, Habeco naêng suaát hôn 100 trieäu lít/naêm, 15 nhaø maùy bia coù naêng suaát treân 15 trieäu lít/naêm vaø khoaûng 165 cô sôû saûn xuaát coù naêng löïc döôùi 1 trieäu lít/naêm. Hai toång coâng ty Bia – Röôïu – Nöôùc giaûi khaùt Haø Noäi vaø Saøi Goøn laø hai ñôn vò ñoùng goùp tích cöïc vaø giöõ vai troø chuû ñaïo trong ngaønh bia. Theo baùo caùo cuûa caùc thaønh phoá tröïc thuoäc trung öông vaø cuûa hai toång coâng ty, rieâng 2003, doanh thu cuûa ngaønh bia röôïu nöôùc giaûi khaùt khaù ñaït 16497 tyû ñoàng, noäp ngaân saùch nhaø nöôùc 5000 tyû ñoàng, taïo ñieàu kieän vieäc laøm vaø thu nhaäp oån ñònh treân 20000 lao ñoäng. Saûn löôïng bia tieâu thuï toaøn quoác ñaït 1290 trieäu lít 78,8% coâng suaát thieát keá trong ñoù Habeco vaø Sabeco ñaït 472,28 trieäu lít(chieám 36,61% toaøn ngaønh bia). Hai toång coâng ty ñaõ phaùt huy heát naêng suaát, phaûi gia coâng taïi moät soá ñòa phöông nhaèm ñaùp öùng nhu caàu ngaøy caøng taêng cuûa ngöôøi tieâu duøng. Neáu xeùt theo ñòa phöông, naêng löïc saûn xuaát bia chuû yeáu taäp trung vaøo caùc thaønh phoá lôùn nhö: thaønh phoá Hoà Chí Minh chieám 23,2% toång naêng löïc saûn xuaát bia toaøn quoác, thaønh phoá HaøNoäi chieám13,44%, thaønh phoá Haûi Phoøng chieám 7,47%. Caùc nhaø maùy bia ñöôïc phaân phoái treân 49 tænh thaønh treân caû nöôùc, trong ñoù 24 tænh thaønh coù saûn löôïng treân 20 trieäu lít/ naêm. Ñeán nay coøn moät soá tænh thaønh chöa coù nhaø maùy bia nhö: An Giang, Baïc Lieâu, Beán Tre, Ñoàng Thaùp… 2.4.2.3 Veà thöông hieäu bia Nhöõng thöông hieäu bia saûn xuaát taïi Vieät Nam ñang chieám öu theá, ñöùng vöõng treân thò tröôøng vaø coù khaû naêng phaùt trieån maïnh trong quaù trình hoäi nhaäp, ñoù laø: Saøi Goøn, Saøi Goøn Special, 333, Haø noäi, Heineken, tiger, Halida… Löôïng bia thuoäc caùc thöông hieäu naøy ñaït 713,8 trieäu lít chieám 55,24% thò phaàn tieâu thuï. Maûng thò tröôøng bia cao caáp cuõng ñaõ xuaát hieän moät soá loaïi bia nhaäp khaåu vaø caùc haøng bia töôi (taïi Haø Noäi, cuõng nhö thaønh phoá Hoà Chí Minh coù treân 10 nhaø haøng bia töôi) vôùi saûn löôïng nhoû nhöng ñang ngaøy caøng ñöôïc öa chuoäng. 2.4.2.4 Veà trình ñoä coâng ngheä vaø thieát bò Caùc nhaø maùy bia coù coâng suaát treân 100 trieäu lít/ naêm ñeàu coù heä thoáng thieát bò hieän ñaïi, tieân tieán nhaäp khaåu töø caùc nöôùc coù neàn coâng nghieäp bia phaùt trieån maïnh nhö Ñöùc, Ñan Maïch… Caùc nhaø maùy bia coù coâng suaát treân 20 trieäu lít/naêm cho ñeán nay ñaõ ñaàu tö chieàu saâu, ñoåi môùi thieát bò, tieáp thu trình ñoä coâng ngheä tieân tieán vaøo saûn xuaát. 2.4.2.5 Veà nguyeân lieäu cho ngaønh bia Naêm 2003, kim ngaïch nhaäp khaåu nguyeân lieäu cho ngaønh saûn xuaát bia (chuû yeáu laø malt vaø hoa houlon) khoaûng 76 trieäu USD. Toång coâng ty Habeco ñaõ thöû nghieäm troàng ñaïi maïch ôû moät soá nôi nhöng chöa coù keát quaû do khoâng phuø hôïp veà thoå nhöôõng vaø khí haäu. Hieän taïi, ñaõ coù moät nhaø maùy saûn xuaát malt ñaïi maïch vôùi coâng suaát treân 50000 taán/naêm vaø coù khaû naêng môû roäng leân 100000 taán/naêm (trích daãn töø baùo caùo toång keát hoaït ñoäng nhieäm kì II töø 3/2001 ñeán 3/2005 cuûa Hieäp hoäi Röôïu Bia Nöôùc giaûi khaùt Vieät Nam). 2.4.2.6 Ñònh höôùng phaùt trieån neàn coâng nghieäp bia Vieät Nam ñeán naêm 2020 Do möùc soáng ngaøy caøng taêng, möùc tieâu thuï ngaøy caøng cao. Khoâng keå caùc nöôùc Chaâu AÂu, Chaâu Myõ coù möùc tieâu thuï bia theo ñaàu ngöôøi raát cao do coù thoùi quen uoáng bia töø laâu ñôøi, caùc nöôùc Chaâu AÙ tieâu duøng bình quaân 17 lít/ngöôøi/naêm. Truyeàn thoáng Vaên hoùa daân toäc vaø loái soáng taùc ñoäng möùc tieâu thuï bia röôïu. ÔÛ caùc nöôùc coù coäng ñoàng daân toäc theo ñaïo hoài, khoâng cho pheùp giaùo daân uoáng röôïu bia neân tieâu thuï bình quaân ôû ñaàu ngöôøi ôû möùc thaáp. Vieät Nam khoâng bò aûnh höôûng cuûa toân giaùo trong tieâu thuï bia neân thò tröôøng coøn phaùt trieån. Theo moät nghieân cöùu cuûa nöôùc ngoaøi, bia hieän nay chieám khoaûng töø 50% ñeán 96% toång möùc tieâu thuï caùc loaïi ñoà uoáng coù coàn treân thò tröôøng caùc nöôùc Ñoâng Nam AÙ. Naêm 1995 daân soá Vieät Nam laø 74 trieäu ngöôøi, naêm 2000 coù khoaûng 81 trieäu ngöôøi vaø ñeán naêm 2005 coù theå laø 89 trieäu ngöôøi. Do vaäy döï kieán möùc tieâu thuï bình quaân treân ñaàu ngöôøi vaøo naêm 2005 cuõng chæ ñaït 13 lít/ngöôøi/naêm, saûn löôïng bia ñaït khoaûng1300 trieäu lít, bình quaân taêng 18%/naêm. Naêm 2005 möùc tieâu thuï bình quaân 17 lít/ngöôøi/naêm, saûn löôïng 1,5 tyû lít vaø 2020 ñaït möùc tieâu thuï 25 lít/ngöôøi/naêm. 2.5 Quaù trình saûn xuaát bia 2.5.1 Nguyeân lieäu saûn xuaát Trong coâng nghieäp saûn xuaát bia, ngöôøi ta söû duïng boán nguyeân lieäu chính laø: malt, hoa houblon, nöôùc vaø naám men. Ngoaøi ra ñeå haï giaù thaønh saûn phaåm vaø taän duïng nguoàn nguyeân lieäu saün coù, ngöôøi ta coøn söû duïng moät soá nguyeân lieäu thay theá cho malt nhö: gaïo, taám, baép, tieåu maïch… 2.5.1.2 Malt Malt laø teân goïi chung cho caùc loaïi nguõ coác naûy maàm nhö: ñaïi maïch, tieåu maïch, thoùc teû, thoùc neáp, luùa mì, baép … Hieän nay trong saûn xuaát bia, ngöôøi ta söû duïng chuû yeáu laø haït ñaïi maïch naûy maàm do ñoù töø “malt” cuõng ñöôïc hieåu vaø goïi teân cho ñaïi maïch naûy maàm (Nguyeãn Thò Hieàn, 2007). Tuyø theo nhieät ñoä saáy vaø thôøi gian saáy, ngöôøi ta chia ra thaønh 2 loaïi malt laø: malt ñen vaø malt vaøng. Malt laø moät trong nhöõng nguyeân lieâu quan troïng, coù vai troø quyeát ñònh ñeán bia thaønh phaåm. Noù laø nguyeân lieäu chính cung caáp chaát hoaø tan trong dòch ñöôøng cho quaù trình leân men, cung caáp nguyeân lieäu tinh boät cho quaù trình ñöôøng hoaù, taïo ñöôøng cho quaù trình leân men tieáp theo, cung caáp nguoàn protein quan troïng trong vieäc hình thaønh vò vaø oån ñònh boït. Malt coøn chöùa moät löôïng enzyms khaù lôùn, ñaëc bieät laø amylase. Do ñoù trong quaù trình naáu, caùc enzyme naøy seõ thuyû phaân tinh boät thaønh ñöôøng cho quaù trình leân men sau naøy. Malt chöùa moät löôïng lôùn vitamin nhoùm B caàn thieát cho quaù trình sinh saûn cuûa naám men. Hình 2.1 malt bia Thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa malt theå hieän qua baûng 2.4 Baûng 2.4 Thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa ñaïi maïch tính theo tyû leä troïng löôïng chaát khoâ Thaønh phaàn Haøm löôïng Haøm aåm 12,0 – 15,0 Tinh boät 55,0 – 65,0 Ñöôøng 1,8 – 2,0 Hemicelluloza 8,0 – 10,0 Celluloza 5,0 – 6,0 Lipid 2,5 – 3,5 Hôïp chaát chöùa nitô 8,0 -16,0 Chaát khoaùng 2,0 – 3,0 Caùc hôïp chaát khaùc 1,0 -2,0 Trong ñaïi maïch, caùc hôïp chaát khaùc tuy soá löôïng ít nhöng laïi coù taùc ñoäng khoâng nhoû ñeán chaát löôïng bia vaø quaù trình saûn xuaát. Ñoù laø caùc hôïp chaát polyphenol, vitamin vaø enzyme. 2.5.1.2 Hoa houblon Hoa houblon laø nguyeân lieäu chính thöù hai trong saûn xuaát bia. Noù goùp phaàn quan troïng nhaát trong vieäc taïo ra muø vò ñaëc tröng cuûa bia. Hoa houblon goàm hoa ñöïc vaø hoa caùi nhöng trong saûn xuaát bia chæ söû duïng hoa caùi chöa thuï phaán. Veà maët saûn xuaát bia, hai yeáu toá quan troïng haát cuûa hoa houblon laø nhöïa hoa vaø tinh daàu, trong ñoù nhöïa hoa taïo neân vò ñaéng coøn caùc tinh daàu taïo ra höông thôm ñaëc tröng cho bia. Ngoaøi ra, caùc chaát ñaéng trong hoa coøn coù khaû ._.naêng taïo söùc caêng beà maët giuùp cho bia oån ñònh ñoä boït. Vôùi noàng ñoä O2 thaáp, chaát ñaéng coøn coù khaû naêng öùc cheá söï phaùt trieån cuûa vi sinh vaät. Baûng 2.5 Thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa hoa houblon Thaønh phaàn Haøm löôïng (%) Nöôùc 10 -11 Nhöïa ñaéng toång soá 15 – 20 Tinh daàu 0.5 – 1,5 Tanin 2 – 5 Monosaccharide 2 Pectin 2 Amino acid 0,1 Protein 15 – 17 Lipid vaø saùp 3 Chaát tro 5 – 8 Cenlulose, lignin vaø caùc chaát khaùc 40 – 50 Hình 2.2 hoa houblon Hieän nay, hoa houblon ñöôïc saûn xuaát chuû yeáu döôùi daïng hoa vieân (pellets) vaø cao hoa (extracts). - Daïng vieân – pellets: hoa houblon sau khi thu hoaïch ñöôïc saáy khoâ, nghieàn nhoû thaønh boät (coù kích thöôùc töø 1 – 5mm) vaø eùp laïi thaønh vieân. Sau ñoù ñöôïc ñoùng goùi trong moâi tröôøng khí cacbonic hoaëc nitô ñeå baûo toaøn chaát löôïng caùc chaát coù trong houblon vaø taêng thôøi gian baûo quaûn. Houblon vieân coù ba loaïi: Loaïi 90 – pellets type 90: saûn xuaát töø 90kg boät houblon ñaõ nghieàn nhoû, neùn vieân töø 100kg houblon thoâ ban ñaàu. Loaïi 45 – pellets type 45 (enriched pellets): ñaây laø loaïi coù boå sung theâm caùc haït lupulin(nôi chöùa caùc chaát ñaéng vaø tinh daàu cuûa hoa houblon). Loaïi ñaõ ñoàng hoùa – isomerised pellets: ñaây laø loaïi ñaõ thöïc hieän quaù trình ñoàng hoùa caùc α- acid thaønh iso- α- acid tröôùc khi chuùng ñöôïc söû duïng, giuùp laøm giaûm thôøi gian ñun soâi ôû nhaø naáu. - Daïng cao: cao houblon laø saûn phaåm cuûa quaù trình hoøa tan vaø trích ly caùc chaát höõu ích Hình 2.3 hoa houblon ôû daïng hoa vieân vaø cao hoa 2.5.1.3 Nöôùc Nöôùc laø moät trong nhöõng nguyeân lieäu chính duøng ñeå saûn xuaát bia vaø cuõng laø thaønh phaàn chieám tyû leä lôùn nhaát trong bia. Theo Hughes vaø Baxter (2001) nöôùc chieám 92 – 95% thaønh bia. Nöôùc söû duïng haàu heát trong quaù trình saûn xuaát bia töø xöû lí nguyeân lieäu, quaù trình naáu ñeán röûa men, veä sinh thieát bò… Vai troø cuûa nöôùc trong saûn xuaùt bia raát quan troïng. Nöôùc ñöôïc söû duïng trong caùc giai ñoaïn chính sau: nöôùc duøng ñeå ngaâm ñai maïch, nöôùc duøng ñeå saûn xuaát dòch ñöôøng, nöôùc duøng trong quaù trình saûn xuaát (röûa men, loïc, veä sinh thieát bò, röûa chai…),nöôùc duøng cho muïc ñích chung (veä sinh chung, duøng ôû khoái vaên phoøng), nöôùc cung caáp cho loø hôi. 2.5.1.4 Naám men Naám men ñöôïc söû duïng trong coâng ngheä saûn xuaát bia laø gioáng Sacharomyces. Vai troø cuûa naám men: coù khaû naêng hoùa ñöôøng thaønh coàn, khí cacbonic, nöôùc vaø caùc saûn phaåm trung gian vaø saûn sinh ra nhieät trong quaù trình leân men.Trong saûn xuaát bia söû duïng hai loaïi naám men laø Sacharomyces carlsbergensis (leân men chìm) vaø Sacharomyces cerevisiae (leân mem noåi). Trong quaù trình soáng, naám men thoâng qua con ñöôøng trao ñoåi chaát vaø naêng löôïng ñeå chuyeån hoaù ñöôøng hexoza thaønh röôïu etanol vaø khí cacbonic. Caùc quaù trình sinh hoaù xaûy ra do söï xuùc taùc sinh hoïc cuûa enzyms hình thaønh trong quaù trình leân men bieán ñoåi dòch ñöôøng thaønh bia vaø moät soá saûn phaåm phuï nhö: axit höõu cô, este, röôïu baäc cao, andehyt… coù aûnh höôûng ñeán muøi vò vaø chaát löôïng bia. Hình 2.4 Sacharomyces cerevisiae vaø Sacharomyces carlsbergensis Baûng 2.6 So saùnh chaát löôïng hai chuûng naám men Sacharomyces carlsbergensis vaø Sacharomyces cerevisiae (Nguyeãn Thò Hieàn, 2007; Löông Ñöùc Phaåm, 1998) Chæ tieâu S. carlsbergensis S. cerevisiae Ñieàu kieän leân men Leân men chìm Leân men noåi Nhieät ñoä leân men () 4 – 12 14 – 25 Thôøi gian leân men (ngaøy) 12 – 35 5 – 7 Khaû naêng keát laéng Deã daøng Khoù Ñoï ñöôøng dòch nha (%) 10 – 13 12 – 14 Ñoä pH 5 – 6 4 – 6 Ñoä coàn (% ABV) 3 – 5 10 – 12 Leân men ñöôøng rafinose (%) 100 34 Löïa choïn naám men bia: khoâng phaûi loaïi naám men naøo cuõng ñöôïc söû duïng ñöôïc trong laøm bia. Caùc nhaø naáu bia phaûi löïa choïn vaø duy trì loaïi naám men rieâng cho bia cuûa hoï. Bôûi vì caùc loaïi naám men khaùc nhau seõ taïo ra moät höông vò bia ñaëc tröng khaùc nhau. Moät soá tính chaát tieâu bieåu khi löïa choïn naám men ñöôïc theå hieän ôû Baûng 2.7 Caùc tính chaát cuûa naám men Moâ taû tính chaát Yeâu caàu Khaû naêng leân men Nhanh Khaû naêng thích öùng ñoái vôùi nhieät ñoä, haøm löôïng coàn, CO2; khaû naêng thaåm thaáu cuûa maøng teá baøo Toát Khaû naêng laéng tuï – sau khi heát giai ñoaïn leân men chính Toát Khaû naêng chuyeån hoùa ñöôøng thaønh coàn Toát Khaû naêng taïo höông, vò ñaëc tröng cho bia Toát Khaû naêng loaïi tröø caùc saûn phaåm trung gian khoâng coù lôïi cho bia nhö: coàn baäc cao, H2S, diacetyl… Toát Thôøi gian toàn tröõ Laâu Ñoät bieán teá baøo naám men Caàn loaïi tröø Söï thoaùi hoùa men Caàn loaïi tröø Nhieãm naám men laï Khoâng Khaê naêng taùi söû duïng naám men sau khi thu hoài Cao, >7 laàn Tyû leä löôïng men thhu hoài so vôùi löôïng men söû duïng Cao, 3 – 4 laàn 2.5.1.5 Nguyeân lieäu thay theá ñaïi maïch Ñeå haï giaù thaønh saûn phaåm hoaëc caûi thieän moät soá tính chaát cuûa bia, trong quaù trình saûn xuaát bia ngöôøi ta thay theá moät phaàn malt baèng moät soá nguyeân lieäu khaùc. Löôïng nguyeân lieäu thay theá chæ ñöôïc söû duïng vôùi moät tyû leä nhaát ñònh, traùnh gaây aûnh höôûng nhieàu ñeán chaát löôïng vaø tính chaát ñaëc tröng cuûa bia. Löôïng nguyeân lieäu thay theá thay ñoåi töø 20 – 30% ôû Chaâu Aâu vaø leân tôùi 50 – 70% hoaëc hôn nöõa ôû moät soá nöôùc Chaâu Phi, Chaâu Myõ vaø Chaâu AÙ (Nguyeãn Thò Hieàn, 2007). Do Vieät Nam laø nöôùc noâng nghieäp neân gaïo laø loaïi noâng saûn phoå bieán vaø giaù thaønh reû. Gaïo coù thaønh phaàn hoaù hoïc töông öùng vôùi thaønh phaàn cuûa malt vì vaäy gaïo ñöôïc choïn laøm nguyeân lieäu thay theá moät malt trong saûn xuaát bia ôû Vieät Nam. 2.5.1.6 Caùc chaát phuï gia söû duïng trong quaù trình saûn xuaát bia Nhoùm caùc chaát duøng ñeå xöû lí nöôùc nhö muoái natri sulfat, natri sulfit, hôïp chaát chöùa Clo, axit sulfuric, axit lactic… Nhoùm caùc chaát duøng ñeå choáng oxy hoaù nhö axit ascorbic, axit isoascorbic, natri ascorbat, alhydrit sulfua… Caùc cheá phaåm enzym duøng trong quaù trình ñöôøng hoaù vaø leân men nhö Termamyl, Funamyl, Malturex L,β - glucan … Nhoùm caùc chaát trôï loïc nhö diatomit, bentonit … Ngoaøi ra coøn moät soá chaát hoã trôï cho giaù trò caûm quan cuûa bia nhö muoái NaCl, höông bia, chaát taïo ngoït sodium cyclamat… 2.5.1.7 Baûo quaûn nguyeân lieäu Nguyeân lieäu saûn xuaát bia khi tieáp nhaän vaøo ñeàu phaûi ñöôïc boä phaän quaûn lí chaát löôïng cuûa nhaø maùy kieåm tra roài môùi ñöôïc pheùp nhaäp vaøo kho vaø ñöa ñi saûn xuaát. Ñoái vôùi malt, gaïo, nguyeân lieäu ñöôïc chöùa ôû caùc silo rieâng theo töøng loaïi. Coù ba loaïi silo chöùa laø silo baèng beâtoâng, baèng kim loaïi vaø baèng goã. Trong silo gaïo caàn coù heä thoáng thoâng gioù vì gaïo coù ñoä aåm cao 15 – 16% (Buøi AÙi vaø anh Thô, 1995). Ñoái vôùi hoa houblon vieäc baûo quaûn deã daøng hôn do hoa houblon thöôøng ñöôïc nhaäp döôùi caùc daïng cheá phaåm daïng hoa vieân ñoùng goùi chaân khoâng hoaëc cao doùng lon. Nhieät ñoä baûo quaûn trong kho laø 15 – 20oC 2.5.2 Quy trình coâng ngheä Quy trình saûn xuaát bia ñöôïc trình baøy ôû hình 2.5 Gaïo Malt Caân Caân Nöôùc Nöôùc Xay Xay Phoái troän Phoái Xöù lí Xöû lí Ñöôøng hoùa Ñaïm Hoà hoùa Loïc baõ heøm Baõ Röûa baõ Phuï gia Houblon hhhohoublon Ñun soâi Caën Laéng Men Khoâng khí voâ truøng Laøm laïnh Leân men chính Thu hoài men vaø xöû lí Leân men phuï Caën Loïc Thu hoài CO2 Baõo hoøa CO2 Taøng tröõ Chieát Thanh truøng Saûn phaåm 2.5.3 Thuyeát minh quy trình 2.5.3.1 Quaù trình saûn xuaát dòch ñöôøng 1. Chuaån bò nguyeân lieäu Nghieàn malt: muïc ñích cuûa quaù trình nghieàn malt laø taïo ra nhöõng ñieàu kieän thuaän lôïi cho caùc bieán ñoåi sinh hoùa vaø vaät lí trong quaù trình ñöôøng hoùa, nhaèm thu ñöôïc nhieàu chaát hoøa tan coù lôïi cho saûn xuaát vaø chaát löôïng cho thaønh phaåm. Voû malt sau khi nghieàn caøng nguyeân veïn caøng toát, noäi nhuõ nghieàn mòn ñaûm baûo taùch ñöôïc nhieàu chaát khoûi voû. Caùc thaønh phaàn sau khi nghieàn phaûi ñaït tyû leä: voû 15%, taám lôùn 22%, taám nhoû 30% vaø boät 35% (Laâm Thanh Hieàn, 2006). Nghieàn gaïo: muïc ñích cuûa quaù trình nghieàn gaïo laø phaù vôõ caáu truùc tinh boät, giuùp taêng söï huùt nöôùc vaø tröông nôû haït tinh boät, taïo ñieàu kieän thuaän lôïi cho enzym tieáp xuùc ñeå thuûy phaân tinh boät thaønh dòch ñöôøng moät caùch hieäu quaû nhaát. 2. Hoøa boät vôùi nöôùc Vieäc xaùc ñònh tyû leä giöõa boät vaø nöôùc raát quan troïng vì noù quyeát ñònh noàng ñoä dòch ban ñaàu. Theo Laâm Thanh Hieàn (2006), tyû leä giöõa boät malt vôùi nöôùc neân 1kg boät vôùi 4 – 5 lít nöôùc, ñoái vôùi gaïo 1kg boät vôùi 1,5 – 2 lít nöôùc. Nhieät ñoä nöôùc phoái troän lieân quan tôùi nhieät ñoä cuûa enzym caàn kích thích ngay töø ñaàu. Caùc haït tinh boät trong malt ñöôïc bao boïc bôûi maïng löôùi caùc protein vaø maïng xoaén taïo ra töø hemicelluoza vaøβ - glucan. Ñeå coù theå taùc ñoäng vaøo tinh boät caàn phaûi taùc ñoäng vaøo maïng löôùi naøy. Do doù nhieät ñoä ngaâm boät neân töø 35 – 38oC. 2.5.3.2 Quaù trình ñöôøng hoùa Quaù trình ñöôøng hoùa ñöôïc chia laøm ba giai ñoaïn. Trong ñoù giai ñoaïn hoà hoùa coù muïc ñích laøm phaù vôõ maøng tinh boät ñeå taïo ñieàu kieän thuaän lôïi cho quaù trình phaân caét cuûa heä enzym coù trong malt vaø gaïo sau naøy; giai ñoaïn ñaïm hoùa coù vai troø hoaït hoùa enzym protease trong malt, phaân caét vaø lieân keát peptide cuûa protein thaønh caùc saûn phaåm coù khoái löôïng phaân töû thaáp hôn nhö acid amin, peptide… nhaèm cung caáp caùc hôïp chaát chöùa nitô cho söï phaùt trieån cuûa teá baøo naám men trong quaù trình leân men; giai ñoaïn ñöôøng hoùa ñeå taïo ñieàu kieän toái öu cuûa moâi tröôøng ñeå heä enzym trong malt hoaït ñoäng hieäu quaû nhaèm taïo ñieàu kieän chaát chieát vaø chaát löôïng dòch chieát toát nhaát. Coù ba phöông phaùp ñöôøng hoùa laø: ngaâm chieát (khoâng ñun soâi), ñun soâi töøng phaàn, ñöôøng hoùa duøng nguyeân lieäu thay theá moät phaàn malt ñaïi maïch (Nguyeãn Thò Hieàn, 2007). Vieäc löïa choïn phöông phaùp ñöôøng hoùa tuøy thuoäc vaøo caùc yeáu toá thieát bò cuûa xöôûng naáu, chaát löôïng malt, baûn chaát cuûa bia caàn saûn xuaát, phöông phaùp leân men, taäp quaùn cuûa moãi quoác gia. Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình ñöôøng hoùa laø chaát löôïng malt, vôùi malt chaát löôïng cao thì thôøi gian giöõ nhieät ôû 50oC ngaén ñeå traùnh thuûy phaân quaù nhieàu protein cao phaân töû, laøm bia bò nhaït; nhieät ñoä vaø tyû leä nöôùc vôùi boät, nöôùc troän boät nhieät ñoä 35 – 37oC thì enzym β - glucanaza coù theå hoaït ñoäng ñeå phaù vôõ thaønh teá baøo; ñieàu kieän tieáp xuùc giöõa caùc enzym vôùi caùc thaønh phaàn cuûa malt, neáu caùc caáu töû cuûa malt vaø caùc enzym tieáp xuùc caøng toát thì hoaït ñoäng caøng hieäu quaû; quaù trình khuaáy ñaûm baûo truyeàn nhieät ñeàu cho toaøn boä khoái dòch, giuùp traùnh cho lôùp dòch chaùo döôùi ñaùy bò chaùy; söï oxy hoùa trong quaù trình ñöôøng hoùa, neáu khoâng khí hoøa vaøo dòch ñöôøng nhieàu seõ laøm saãm maøu dòch ñöôøng vaø maãu bia, laøm vò bia keùm ñi. Trong quaù trình ñöôøng hoùa, söï thuûy phaân tinh boät laø moät yeáu toá ñaùnh giaù quaù trình coù thaønh coâng hay khoâng. Noù chòu aûnh höôûng cuûa caùc yeáu toá: nhieät ñoä, pH dòch heøm, noøng ñoä dòch heøm ban ñaàu vaø thôøi gian ñöôøng hoùa. 2.5.3.3 Loïc dòch ñöôøng Muïc ñích cuûa quaù trình naøy laø loaïi ra khoûi dòch ñöôøng taát caû caùc thaønh phaàn khoâng tan vaø khoâng coù lôïi cho thaønh phaàn saûn xuaát vaø chaát löôïng bia (Buøi AÙi vaø Anh Thô, 1995). Nguyeân taéc ñeå taùch hai pha rieâng bieät khoûi hoãn hôïp chaùo laø cho neùn chuùng leân nhöõng vaät caûn coù caáu truùc daïng löôùi. Quaù trình loïc dieãn ra trong hai giai ñoaïn: thöù nhaát loïc hoãn hôïp thuûy phaân thu ñöôïc nöôùc nha ñaàu, thöù hai duøng nöôùc noùng röûa baõ thu nha cuoái. Hieän nay thieát bò thöôøng söû duïng ñeå loïc dòch ñöôøng laø noài loïc. Trong quaù loïc caàn chuù yù khoâng ñeå thôøi gian loïc keùo daøi ñeå traùnh toái ña vieäc nhieãm khuaån, nöôùc röûa baõ phaûi laø nöôùc meàm vaø coù nhieät ñoä laø 75oC, pH toái öu cho quaù trình loïc laø 5,5. Ñoä nhôùt cuûa dòch ñöôøng caøng cao, toác ñoä loïc caøng thaáp (Hoaøng Ñình Hoøa, 2000). 2.5.3.4 Quaù trình houblon hoùa Muïc ñích cuûa quaù trình houblon hoùa laø taïo cho bia coù muøi thôm vaø vò ñaéng ñaëc tröng cuûa hoa houblon, taïo ñieàu kieän cho söï hình thaønh tuûa giöõa caùc protein keùm beàn vöõng vôùi tanin. Ngoaøi ra, moät soá chaát trong hoa houblon hoøa tan vaøo dòch ñöôøng laøm taêng tính khaùng khuaån cuûa bia. Quaù trình ñun soâi coøn giuùp khöû truøng dòch leân men vaø laøm bieán tính caùc enzym nhôø nhieät ñoä do ñoù laøm taêng ñoä beàn sinh hoïc cuûa bia. Noù coøn laøm bay hôi moät phaàn hôi nöôùc cuûa dòch leân men, goùp phaàn gia taêng ñoä maøu, ñoä axit, taêng khaû naêng taïo boït, giöõ boït, giaûm ñoä nhôùt… cuûa bia. Caùc quaù trình hoùa lí xaûy ra khi houblon hoùa laø: thôm hoùa dòch ñöôøng, keo tuï protein, taêng cöôøng maøu saéc cuûa dòch leân men. Ngoaøi caùc quaù trình cô baûn treân, ñun soâi dòch ñöôøng vôùi hoa houblon coøn laøm cho noàng ñoä dòch ñöôøng taêng leân do quaù trình boác hôi nöôùc; giuùp oån ñònh dòch ñöôøng, tieâu dieät vi khuaån vaø phaù huûy caùc enzym cuøng vôùi söï coù maët cuûa caùc chaát khaùng khuaån trong hoa houblon do quaù trình ñun soâi. 2.5.3.5 Laéng trong, laøm laïnh nhanh vaø suïc khí oxy Laéng trong: trong dòch ñöôøng sau khi ñun soâi vôùi hoa houblon coù chöùa caùc caën ôû daïng huyeàn phuø vaø caën töø hoa houblon. Ñeå coù theå caáy gioáng naám men caàn thieát phaûi laøm trong dòch, taùch caën vaø laøm laïnh ñeán nhieät ñoä leân men (Nguyeãn Thò Hieàn, 2007). Moät soá thieát bò ñöôïc duøng trong quaù trình laéng trong laø: thuøng noâng, thuøng kín, maùy ly taâm, maùy loïc vôùi chaát trôï loïc diatomit, thuøng laéng xoaùy (whirlpool). Laøm laïnh nhanh: sau khi laøm trong, dòch ñöôøng ñöôïc laøm laïnh xuoáng nhieät ñoä phuø hôïp cho quaù trình leân men cuûa chuûng naám men ñöôïc söû duïng. Quaù trình laøm laïnh nhanh cuõng taïo ñieàu kieän ñeå keát tuûa caùc huyeàn phuø. Giaûm nhieät ñoä dòch ñöôøng coøn taïo ñieàu kieän thuaän lôïi ñeå baõo hoøa oxy cho quaù trình leân men sau naøy (Laâm Thanh Hieàn, 2006). Suïc khí oxy: ñoàng thôøi vôùi vieäc laøm laïnh nhanh, ngöôøi ta suïc khoâng khí ñaõ ñöôïc xöû lí vaøo ñeå taêng noàng ñoä oxy trong dòch ñöôøng, ñaûm baûo coù ñuû löôïng oxy caàn thieát cho teá baøo naám men phaùt trieån, ñaëc bieät cho quaù trình sinh saûn ôû giai ñoaïn ñaàu. 2.5.3.6 Quaù trình leân men Leân men laø moät trong hai quaù trình cô baûn trong saûn xuaát bia. Noù laø quaù trình chuyeån hoùa caùc loaïi ñöôøng coù trong dòch ñöôøng thaønh röôïu etanol, cacbonic vaø moät soá saûn phaåm phuï khaùc döôùi taùc duïng cuûa enzym trong naám men. Quaù trình leân men laø quaù trình bieán ñoåi caû veà soá löôïng vaø chaát löôïng caùc thaønh phaåm cuûa dòch ñöôøng ñeå taïo thaønh moät chaát hoaøn toaøn khaùc maø ngöôøi ta goïi laø bia. Quaù trình leân men bia chia laøm hai giai ñoaïn: leân men chính vaø leân men phuï. 2.5.3.7 Leân men chính Laø quaù trình nhaèm chuyeån hoùa caùc chaát hoøa tan trong dòch ñöôøng thaønh C2H5OH, CO2 vaø caùc saûn phaåm phu khaùc. Trong quaù trình leân men chính, naám men sinh tröôûng maïnh, neân caàn cung caáp ñuû oxy cho naám men sinh tröôûng. Trong quaù trình naøy, löôïng CO2 sinh ra nhieàu laøm taêng aùp suaát trong taêng nhanh choùng, do ñoù caàn coù bieän phaùp thu hoài CO2 nhanh choùng, ñeå ñaûm baûo an toaøn vaø coù CO2 söû duïng trong hai giai ñoaïn sau. Quaù trình leân men chính goàm coù boán giai ñoaïn. ÔÛ giai ñoaïn thöù ba, sau khi leân men hai ñeán ba ngaøy, quaù trình leân men dieãn ra maïnh meõ nhaát haøm löôïng chaát hoøa tan trong dòch len men giaûm töø 2,5 – 3,0% moãi ngaøy, nhieät ñoï taêng raát nhanh do ñoù phaûi thöôøng xuyeân kieåm tra vaø khoùng cheá nhieät ñoä döôùi 10oC. Keát thuùc quaù trình leân men chính, haøm löôïng CO2 gaàn nhö baèng khoâng. Ñeán ñaây saûn bia thu ñöôïc goïi laø bia non. Khi ñoä ñöôøng cuûa dòch leân men nhoû hôn hoaëc baèng 4o Plato laø coù theå chuyeån bia non sang giai ñoaïn leân men phuï (Hoà Söôûng, 1992). Thôøi gian leân men chính thöôøng keùo daøi töø naêm ñeán baûy ngaøy. 2.5.3.8 Leân men phuï Muïc ñích cuûa quaù trình naøy laø tieáp tuïc leân men phaàm chaát khoâ coøn laïi sau khi leân men chính (khoaûng 1%), giuùp baõo hoøa CO2 taïo boït cho bia, taêng cöôøng vaø oån ñònh muøi vò, ñoä trong cho bia, giuùp loaïi boû caùc hôïp chaát aûnh höôûng xaáu ñeán chaát löôïng bia nhö: diaxetyl, axetandehyt… Quaù trình leân men phuï coøn giuùp oån ñònh bia thoâng qua quaù trình keát tuûa laïnh caùc phöùc chaát protein – tanin. Quaù trình leân men phuï ñöôïc tieán haønh nhö sau: bia non sau khi leân men chính ñöôïc haï xuoáng nhieät ñoä 5 – 7oC trong voøng 48 giôø, sau ñoù giaûm tieáp veà 1 – 2oC. Trong quaù trình laøm laïnh teá baøo phaàn naám men laéng xuoáng ñaùy thuøng leân men ñöôïc laáy ra ñeå xöû lí. Thôøi gian leân men phuï vaø toàn tröõ laø 3 – 6 tuaàn. Trong quaù trình leân men phuï caàn chuù yù khi chuyeån bia non sang thuøng leân men kín, khoâng ñöôïc ñeå bia non tieáp xuùc vôùi khoâng khí. Neáu oxy xaâm nhaäp vaøo bia ôû giai ñoaïn naøy seõ gaây ra caùc phaûn öùng oxy hoùa (chaát maøu, polyphenol, axit amin, etanol…) laøm cho maøu, muøi vò bia bò aûnh höôûng xaáu. Oxy coøn laø taùc nhaân gaây neân oxy hoùa etanol taïo ra axetaldehyt, oxy hoùa methanol taïo ra fomandehyt laø nhöõng hôïp chaát gaây ñau ñaàu cho ngöôøi uoáng. Thôøi gian leân men phuï vaø uû chín bia raát quan troïng. Ñaây laø giai ñoaïn laøm cho muøi cuûa naám men töôi vaø vò ñaéng cuûa hoa houblon bieán maát, haøm löôïng diaxetyl giaûm ñöôïc 50%... Neáu ruùt ngaén giai ñoaïn naøy thì khoâng ñaûm baûo ñöôïc caùc tieâu chuaån veà muøi vò, ñoä beàn vaø giaù trò sinh hoïc cuûa bia. Neáu caùc quaù trình tröôùc dieãn ra khoâng thuaän lôïi khieán ñoä beàn cuûa bia khoâng ñaït yeâu caàu, thì ngay trong giai ñoaïn leân men phuï vaø giai ñoaïn uû bia phaûi co nhöõng bieän phaùp xöû lí kòp thôøi. Trong quaù trình leân men phuï vaø uû bia nhieàu loaïi hôïp chaát ñaõ ñöôïc chuyeån hoùa. Caùc hôïp chaát naøy neáu toàn taïi nhieàu trong bia seõ gaây aûnh höôûng ñeán muøi vò, caûm quan vaø giaù trò sinh hoïc cuûa bia. Diaxetyl laø hôïp chaát coù aûnh höôûng lôùn nhaát ñeán höông vò bia. Vai troø cuûa giai ñoaïn leân men phuï vaø uû bia laøm giaûm ñöôïc löôïng diaxetyl caøng nhieàu caøng toát. Hôïp chaát löu huyønh laø nhöõng hôïp chaát gaây neân vò xaáu vaø ñöôïc coi nhö laø nhöõng chaát chuû yeáu gaây ra vò chöa chín cuûa bia sau khi leân men. Theo Nguyeãn Thò Hieàn, 2007, caùc hôïp chaát coù chöùa nitô coù trong dòch ñöôøng trong quaù trình saûn sinh cuûa naám men. Baûng 2.8 Moät soá loaïi diaxetyl coù trong bia (P.S.Hughes vaø E.D.Baxter, 2001) Hôïp chaát diaxetyl Haøm löôïng trong bia (mg/l) Ngöôõng gaây muøi (mg/l) Muøi 2,3 – Butanedion 0,01 – 0,40 0,07 – 0,15 OÂi bô 3 –Hydroxy – 2 – butanol 1,00 – 10,00 17,00 Traùi caây moác, muøi goã 2,3 – Butanediol 50,00 – 150,00 4500,00 Cao su 2,3 – Pentanediol 0,01 – 0,15 0,90 OÂi bô, traùi caây 3 – Hydroxy – 2 – pentanol 0,05 – 0,07 0,90 OÂi bô, traùi caây Andehyt cuõng laø moät trong nhöõng hôïp chaát coù aûnh höôûng lôùn ñeán muøi vò cuûa bia. Trong nhoùm naøy coù axetandehytñöôïc chuù yù nhaát. Noù khoâng nhöõng laø hôïp chaát gaây aûnh höôûng xaáu ñeán muøi vò maø coøn laø hôïp chaát chính gaây ñau ñaàu khi uoáng bia. Caùc thao taùc trong luùc chuyeån bia töø leân men leân chính sang leân men phuï, trong caùc coâng ñoaïn vaän chuyeån dòch, ly taâm, laøm laïnh coù theå gaây ra söï oxy hoùa bia, laøm chuyeån etanol sang axetandehyt (Nguyeãn Thò Hieàn, 2007). Moät soá hôïp chaùt andehyt coù trong bia ñöôïc chæ ra ôû baûng 2.9. Moät soá hôïp chaát khaùc xuaát hieän trong quaù trình leâm men phuï vaø toàn tröõ axit beùo maïch ngaén, caùc axit amin, photphat, axit nucleic, peptide, polyphenol… cuõng gaây nhöõng aûnh höôûng nhaát ñònh ñeùn chaát löôïng bia. Baûng 2.9 Moät soá hôïp chaát andehyt coù trong bia (P.S.Hughes vaø E.D.Baxter, 2001) Hôïp chaát andehyt Haøm löôïng trong bia (mg/l) Ngöôõng gaây muøi (mg/l) Nguoàn Muøi Axetandehyt 2 – Methylpropanan Hexanan Trans – 2 – Hexenan Nonanan Trans – 2 – Nonanan Fufuran 2,000 – 20,000 0,020 – 0,500 0,003 – 0,070 0,005 – 0,010 0,001 – 0,011 1x10-5 – 2x10-3 0.010 – 1,000 0,08 – 0,80 0,02 – 0,50 0,01 – 0,02 0,01 – 0,02 0,06 – 0,60 0,09 – 18,00 0,00 1 2 3 3 3 3 4 Coû töôi, sôn Chuoái chanh Chaùt cuûa röôïu vang Chaùt vaø se Se vaø chaùt Muøi giaáy cacton Giaáy vaø voû khoâ * Nguoàn sinh ra: 1-Oxy hoùa caùc röôïu baäc thaáp. 2-Töø hoa houblon. 3-Oxy hoùa axit beùo. 4-Saûn phaåm cuûa phaûn öùng maillard. 2.5.3.9 Hoaøn thieän saûn phaåm 1. Loïc trong Coù hai phöông phaùp ñeå laøm trong bia laø loïc vaø ly taâm. Trong thöïc teá saûn xuaát thöôøng duøng caùch loïc coù boä trôï loïc diatomit. Nguyeân taéc cuûa quaù trình loïc laø bia vaø diatomot ñöôïc khuaáy troän thaønh huyeàn phuø, sau ñoù huyeàn phuø ñöôïc bôm quay voøng qua maùy loïc nhieàu laàn ñeå taïo maøng treân löôùi loïc. Sau khi ñaõ taïo ñöôïc maøng loïc thì bia seõ ñöôïc loïc qua lôùp diatomit naøy. Bia luùc ñaàu coøn ñuïc neân phaûi bôm hoài löu laïi, hoài löu lieân tuïc ñeán khi naøo bia trong thì cho vaøo TBF. Muïc ñích cuûa quaù trình loïc trong laø taïo ñoä trong “laáp laùnh” cho bia, loaïi boû ñaùng keå caùc vi sinh vaät bao goàm naám men coøn toàn taïi trong quaù trình taøn tröõ, loaïi boû caùc phöùc chaát protein, caùc haït daïng keo polyphenol, polysaccharide vaø protein ít tan, laøm cho bia trôû neân oån ñònh. Beân caïnh ñoù, moät löôïng ñaùng keå vitamin cuõng bò maát ñi trong quaù trình loïc trong. 2. Baõo hoøa CO2 Trong thöïc teá saûn xuaát, ít khi CO2 ñöôïc baõo hoøa theo phöông phaùp töï nhieân laïi ñaït ñeán noàng ñoä caàn thieát. Vì vaäy caàn phaûi coù coâng ñoaïn baõo hoøa CO2 cho bia. Bia ñöôïc cacbonic hoùa ôû nhieàu thôøi ñieåm khaùc nhau nhö sau leân men chính, sau leân men phuï vaø thôøi gian taøn tröõ. Nhöng phoå bieán nhaát laø sau khi loïc vaø tröôùc luùc chieát chai. 3. Chieát bia Muïc ñích cuûa quaù trình chieát bia laøm taêng thôøi gian baûo quaûn cho bia, oån ñòh chaát löôïng vaø muøi vò ñaëc tröng cuûa bia trong quaù trình vaän chuyeån. Bia ñöôïc chieát theo nguyeân taéc ñaúng aùp trong heä thoáng tuaàn hoaøn kín ñeå oån ñònh chaát löôïng bia. Trong quaù trình chieát bia phaûi giöõ traïng thaùi oån ñònh, haïn cheá thaáp nhaát söï xaùo troän bia ñeå traùnh gaây traøo bia vaø toån thaát CO2, giaûm thieåu söï xaâm nhaäp O2 vaø vi sinh vaät vaøo trong bia. Chai vaø boác phaûi veä sinh saïch tröôùc khi chieát. Giai ñoaïn naøy coù aûnh höôûng khaù nhieàu ñeán chaát löôïng bia. Neáu khoâng ñaûm baûo veä sinh seõ laøm cho bia bò nhieãm vi sinh vaät. Moät soá vi sinh vaät seõ aûnh höôûng ñeán giaù trò caûm quan, laøm thay ñoåi hoùa lí cuûa bia. Trong ñoù coù moät soá vi khuaån lactic coù theå tieác ra enzym decaboxylaza khöû tyrosin thaønh tyramin, laø hôïp chaát gaây ñau ñaàu cho ngöôøi uoáng. Ngoaøi ra, neáu trong quaù trình naøy oxy xaâm nhaäp vaøo bia nhieàu seõ gaây oxy hoùa etanol sinh ra axetandehyt, nguyeân nhaân chính gaây ñau ñaàu trong bia. 4.Thanh truøng bia Trong bia thaønh phaåm, saûn xuaát theo caùc phöông phaùp thoâng thöôøng luoân luoân chöùa caùc teá baøo coøn soáng, bao goàm naám men thuaàn chuûng vaø caùc vi sinh vaät laï khaùc. Moät soá vi sinh vaät ngoaïi lai nhö vi khuaån axetic, moät soá naám sôïi, vi khuaån thuoäc nhoùm E.coli vaø nhieàu loaïi khaùc khoâng theå phaùt trieån ñöôïc trong bia. Nguyeân nhaân laø vì trong ñoù khoâng coù oxy, laïi coù haøm löôïng ethanol ñaùng keå, caùc chaát ñaéng vaø pH cuõng töông ñoái thaáp. Naám men keå caû naám men gioáng vaø moät soá loaøi naám men daïi, vi khuaån lactic thuoäc nhoùm Sarcina vaø moät soá khaùc deã daøng phaùt trieån trong bia. Xöû lí nhieät laø moät trong nhöõng giaûi phaùp quan troïng nhaát ñeå dieät vi sinh vaät. Noäi dung naøy ñöôïc chia laøm hai caáp: tieät truøng vaø thanh truøng. Tieät truøng laø naâng nhieät ñoä leân ñeán 100 – 120oC, coøn thanh truøng chæ ôû 60 – 80oC. Thôøi gian caàn thieát ñeå dieät caùc teá baøo vi sinh vaät phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä. Khaû naêng chòu nhieät cuûa caùc loaøi vi sinh vaät khaùc nhau cuõng khaùc nhau, vaø khaû naêng ñoù dao ñoäng trong khoaûng khaù roäng. Ngoaïi tröø moät soá,coøn ña soá naám men ñeàu bò dieät ôû nhieät ñoä 62 – 63oC trong voøng 2 phuùt, ôû nhieät ñoä ñoù, phaûi keùo daøi tôùi 15 – 20 phuùt nhieàu loaïi vi khuaån môùi bò tieâu dieät. Coøn vi khuaån chòu nhieät thì vôùi thôøi gian ñoù maø ôû nhieät ñoä 100oC chuùng vaãn khoâng cheát. Baøo töû cuûa naám men vaø naám moác keùm chòu nhieät hôn so vôùi baøo töû cuûa vi khuaån. Chuùng bò dieät ôû 80oC, coøn baøo töû cuûa vi khuaån , nhieàu tröôøng hôïp phaûi ôû nhieät ñoä 120oC trong 30 phuùt may ra môùi tieâu dieät ñöôïc chuùng. Thanh truøng bia seõ daãn ñeán söï thay ñoåi baát lôïi cho höông, vò vaø maøu saéc cuûa saûn phaåm. Ngay sau khi thanh truøng, nhöõng söï thay ñoåi ñoù raát khoù nhaän ra, nhöng sau moät thôøi gian baûo quaûn thì chuùng môùi loä roõ. Moät trong nhöõng nguyeân nhaân daãn ñeán söï thay ñoåi ñoù laø söï taïo thaønh melanoid. Coù hai phöông phaùp thanh truøng bia: thanh truøng caû khoái vaø thanh truøng trong bao bì. Thanh truøng caû khoái laïi coù hai phöông aùn: chieát chai ôû nhieät ñoä cao vaø chieát chai sau khi laøm laïnh. Trong caû hai phöông aùn naøy thì thieát bò trao ñoåi nhieät thoâng duïng nhaát vaãn laø maùy taám baûn. 2.6 Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán chaát löôïng bia 2.6.1 Loaïi naám men Chæ tieâu naøy aûnh höôûng ñeán caùc thoâng soá cuûa quaù trình coâng ngheä vaø ñeán höông vò cuûa saûn phaåm cuoái cuøng do khaû naêng keát boâng, laéng vaø khaû naêng soáng cuûa naám men. Chuûng naám men ñöôïc löïa choïn phaûi coù tính oån ñònh veà caùc ñaëc tröng treân. 2.6.2 Taêng tröôûng cuûa naám men Vaän toác leân men phuï thuoäc vaøo chaát löôïng cuûa naám men, vaøo nhieät ñoä vaø vaøo noàng ñoä ban ñaàu cuûa dòch ñöôøng. Taêng tröôûng cuûa naám men phuï thuoäc vaøo caùc yeáu toá sau: - Tyû leä men gioáng vöøa phaûi. - Caáy gioáng caøng sôùm caøng toát. - Söï phaân boá ñoàng ñeàu cuûa naám men trong dòch. - Khaû naêng sinh tröôûng cöïc ñaïi cuûa naám men. - Nhieät ñoä leân men vaø thoâng khí thích hôïp. 2.6.3 Löôïng naám men Caáy vaøo trong dòch khoaûng 10 – 18 trieäu teá baøo/ml dòch. Noàng ñoä bia caøng cao, tyû leä naám men caáy ban ñaàu caøng phaûi lôùn ñeå duy tì thôøi gian leân men. 2.6.4 Nhieät ñoä nuoâi caáy Nhieät ñoä phaûi naèm trong khoaûng 7 – 10oC ñeå ñaûm baûo quaù trình leân men baét ñaàu nhanh, tuy nhieân khoâng quaù nhanh. Quaù trình leân men khoâng ñöôïc baét ñaàu tröôùc khi meû dòch cuoái cuøng ñöa vaøo tank leân men. Seõ xuaát hieän khoù khaên neáu thôøi gian ñieàn ñaày dòch vaøo moät thieát bò leân men lôùn hôn 24h. 2.6.5 Thoâng khí Trong thieát bò leân men ñang ñöôïc ñieàn ñaày baèng caùc meû dòch lieân tieáp, caàn phaûi giaûm quaù trình thoâng khí. Neáu moät tank leân men nhaän ñöôïc 5 – 6 meû trong 24h, trong hai meû ñaàu caàn phaûi giaûm thoâng khí. Neáu quaù trình ñieàn ñaày dòch trong tank leân men coù theå tích lôùn bò keùo daøi seõ daãn ñeán giaûm söï hình thaønh caùc este vaø taêng söï hình thaønh caùc röôïu baäc cao, axetaldehyt vaø diaxetyl 2.6.6 Taêng tröôûng cuûa naám men Neáu trong quaù trình leân men, naám men phaùt trieån gaáp 3 laàn veà soá löôïng thì ñöôïc coi laø bình thöôøng, hai phaàn seõ ñöôïc laáy ra ñeå caáy vaøo caùc meû leân men sau, moät phaàn ñöôïc giöõ laïi trong quaù trình laøm chín bia. Naám men taêng tröôûng caøng nhieàu, söï hình thaønh röôïu baäc cao caøng taêng trong khi söï hình thaønh este laïi giaûm 2.6.7 Nhieät ñoä leân men Nhieät ñoä leân men caøng cao (khoaûng 10 – 25oC) cöôøng ñoä leân men caøng nhanh vaø löôïng este, diaxetyl hình thaønh caøng taêng. 2.6.8 Aûnh höôûng cuûa aùp suaát Söû duïng aùp suaát trong quaù trình leân men (0,3 – 0,7 bar) seõ laøm taêng söï hoøa tan CO2 nhöng laïi laøm giaûm taêng tröôûng naám men. Vì vaäy aûnh höôûng cuûa aùp suaát ñeán quaù trình leân men ngöôïc laïi so vôùi aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä ñeán quaù trình leân men. Noù chæ ñöôïc söû duïng trong phaàn lôùn caùc phöông phaùp leân men gia toác 2.6.9 Nhieät ñoä cuûa quaù trình leân men phuï Nhieät ñoä trong khi laøm chín bia coù theå laøm taêng leân baèng caùch giaûm diaxetyl ôû nhieät ñoä cao: 3 ngaøy 12oC vaø 1 ngaøy ôû 20oC nhöng seõ daãn ñeán nguy cô töï phaân. Quaù trình laøm chín bia coù theå thöïc hieän ôû 5 – 8oC ñaëc bieät ñoái vôùi naám men khoâng keát laéng. Bia ñöôïc giaûm töø leân men chính ñeán nhieät ñoä leân men phuï trong 24 – 36h. Nhieät ñoä naøy ñöôïc giöõ trong 5 – 8 ngaøy cho ñeán khi diaxetyl ñöôïc khöû hoaøn toaøn (< 0,1 mg/l). Caùc hôïp chaát khoâng mong muoán khaùc nhö axetaldehyt, H2S vaø mercaptan ñöôïc khöû trong quaù trình naøy 2.7 Heä vi sinh vaät trong bia 2.7.1 Vi sinh vaät gaây hö hoûng bia Bia laø moâi tröôøng ngheøo dinh döôõng, khoâng phaûi laø moâi tröôøng thuaän lôïi cho söï phaùt trieån cuûa vi sinh vaät. Noàng ñoä ethanol trong bia thöôøng laø 4 – 5%. Bia coù ñoä pH töø 3,8 – 4,7 thaáp hôn ñoä pH thích hôïp cho söï taêng tröôûng cuûa vi sinh vaät. Hôn nöõa, noàng ñoä CO2 cao vaø noàng ñoä O2 raát thaáp laøm cho bia gaàn nhö kî khí. Bia cuõng chöùa nhöõng hôïp chaát ñaéng cuûa hoa houblon (khoaûng 17 – 55ppm cuûa iso-α-acid) laø chaát ñoäc ñoái vôùi caùc vi khuaån Gram döông. Noàng ñoä chaát dinh döôõng chaúng haïn nhö saccharide, acid amin… raát thaáp vì haàu heát ñaõ ñöôïc tieâu thuï bôûi naám men trong quaù trình leân men. Vì vaäy, chæ coù moät soá loaøi vi khuaån coù theå phaùt trieån ñöôïc trong moâi tröôøng bia vaø coù theå laøm hö._.