Nghiên cứu sản xuất bia trái cây

Đề cương luận văn tốt nghiệp CNTP Mở đầu GVHD: Bùi Thị Quỳnh Hoa - a - SVTH: Lê Thành Nghĩa, K29 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ----------[ \--------- LÊ THÀNH NGHĨA NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT BIA TRÁI CÂY LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Chuyên ngành CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Mã ngành: 08 Người hướng dẫn BÙI THỊ QUỲNH HOA Năm 2008 Đề cương luận văn tốt nghiệp CNTP Mở đầu GVHD: Bùi Thị Quỳnh Hoa - b - SVTH: Lê Thành Nghĩa, K29 TÓM TẮT Bia trái cây (fruit beer) là một trong những dòng sản phẩm phổ biến và được ưa chuộng một cách rộng rãi trên toàn thế giới. Loại bia này có sự hấp dẫn đặc biệt bởi mùi vị rất đặc biệt của nó – là sự kết hợp hài hòa của malt đại mạch, houblon, nước, nấm men và trái cây. Trên cơ sở đó, đề tài luận văn này được tiến hành nghiên cứu và thực hiện với mục đích tạo ra một sản phẩm bia trái cây mới, phù hợp với khẩu vị của người Việt Nam, góp phần đa dạng hóa các sản phẩm bia trên thị trường. Quá trình nghiên cứu sản xuất bia trái cây được tiến hành thực hiện thông qua bốn thí nghiệm: 1. Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ gạo bổ sung và phương pháp đường hóa đến thể tích thu hồi dịch wort và đến chất lượng bia thành phẩm. 2. Khảo sát ảnh hưởng của loại và tỉ lệ dịch ép trái cây bổ sung đến quá trình lên men và chất lượng sản phẩm. 3. Khảo sát ảnh hưởng của giai đoạn bổ sung dịch ép trái cây đến chất lượng bia thành phẩm. 4. Khảo sát ảnh hưởng của loại nấm men và mật độ tế bào nấm men đến chất lượng bia thành phẩm. Kết quả các thí nghiệm chỉ ra rằng: 1. Sử dụng tỉ lệ phối chế 20% gạo, 80% malt đại mạch với ba giai đoạn giữ nhiệt ở 52oC, 63oC và 75oC cho công đoạn đường hóa. 2. Dịch ép khóm và chanh dây với tỉ lệ thể tích 10:1 được bổ sung 15% vào dịch wort houblon hóa ở công đoạn lên men chính cho sản phẩm bia có chất lượng phù hợp và được ưa chuộng nhất. 3. Quá trình lên men chính được thực hiện ở 10 ÷ 12oC trong thời gian 12 ÷ 14 ngày bằng chủng nấm men Saccharomyces carlbergensis với mật độ 12.106 tế bào/ml. Thời gian lên men phụ tối thiểu là hai tuần. Với điều kiện này, sản phẩm bia tạo ra có chất lượng và giá trị cảm quan tốt nhất. Bên cạnh đó, chúng tôi còn nhận thấy rằng việc bổ sung trái cây vào bia góp phần cải thiện một số tính chất về màu sắc, độ trong cho sản phẩm trong khi độ tạo bọt của bia vẫn được đảm bảo. Với kết quả này, chúng tôi nghĩ rằng sản phẩm bia trái cây “khóm – chanh dây” hoàn toàn có thể được ứng dụng vào trong quá trình sản xuất trên quy mô công nghiệp, tạo ra nhiều lựa chọn hơn trong nhu cầu ẩm thực của người tiêu dùng trên thị trường. Đề cương luận văn tốt nghiệp CNTP Mở đầu GVHD: Bùi Thị Quỳnh Hoa - c - SVTH: Lê Thành Nghĩa, K29 MỤC LỤC DANH SÁCH HÌNH---------------------------------------------------------------------------------------------------------- g DANH SÁCH BẢNG --------------------------------------------------------------------------------------------------------- h ĐẶT VẤN ĐỀ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1 1. GIỚI THIỆU ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU---------------------------------------------------------------------------------------------- 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU --------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BIA ----------------------------------------------------------------------------------------- 2 1.1. Lịch sử hình thành và phát triển ------------------------------------------------------------------------------------- 2 1.2. Các loại bia (beer style) trên thế giới ------------------------------------------------------------------------------- 3 2. NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BIA TRÁI CÂY ----------------------------------------------------------------------- 4 2.1. Nước --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 2.1.1. Thành phần hóa học và yêu cầu của nước sản xuất bia ----------------------------------------------------- 5 2.1.2. Ảnh hưởng của các muối trong nước đến công nghệ và chất lượng bia ---------------------------------- 5 2.2. Malt đại mạch ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 6 2.2.1. Hạt đại mạch (barley grain)------------------------------------------------------------------------------------- 7 2.2.2. Sản xuất malt đại mạch------------------------------------------------------------------------------------------ 8 2.3. Houblon ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 9 2.4. Nấm men ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------11 2.4.1. Phân loại nấm men----------------------------------------------------------------------------------------------11 2.4.2. Yêu cầu dinh dưỡng cho nấm men----------------------------------------------------------------------------12 2.4.3. Lựa chọn nấm men----------------------------------------------------------------------------------------------13 2.5. Thế liệu (các nguyên liệu thay thế đại mạch) ---------------------------------------------------------------------14 2.6. Trái cây ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------15 2.6.1. Khóm -------------------------------------------------------------------------------------------------------------16 2.6.2. Chanh dây (Lạc tiên – Passion fruit) -------------------------------------------------------------------------18 3. QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA TRÁI CÂY--------------------------------------------------------------------------20 3.1. Sơ đồ quy trình --------------------------------------------------------------------------------------------------------20 3.2. Các quá trình quan trọng trong sản xuất bia trái cây------------------------------------------------------------20 3.2.1. Nghiền malt------------------------------------------------------------------------------------------------------20 3.2.2. Đường hóa nguyên liệu (mashing)----------------------------------------------------------------------------21 3.3. Lọc bã malt (lautering)-----------------------------------------------------------------------------------------------23 3.4. Nấu dịch đường với hoa houblon (wort boiling)------------------------------------------------------------------24 3.4.1. Các biến đổi xảy ra ---------------------------------------------------------------------------------------------24 3.4.2. Phương pháp thực hiện-----------------------------------------------------------------------------------------25 3.5. Lắng trong và làm lạnh dịch đường --------------------------------------------------------------------------------25 3.6. Lên men ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------25 3.6.1. Cơ chế của quá trình lên men----------------------------------------------------------------------------------25 3.6.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men----------------------------------------------------------------26 3.6.3. Các sản phẩm bậc hai và các biến đổi khác------------------------------------------------------------------27 3.7. Lên men phụ - ủ chín bia---------------------------------------------------------------------------------------------27 3.8. Hoàn thiện sản phẩm-------------------------------------------------------------------------------------------------28 4. BỔ SUNG TRÁI CÂY VÀO BIA --------------------------------------------------------------------------------------28 4.1. Ủ bia với trái cây tươi------------------------------------------------------------------------------------------------29 4.2. Ủ bia với purê trái cây -----------------------------------------------------------------------------------------------29 5. ỨNG DỤNG CÁC ENZYME VÀO SẢN XUẤT BIA TRÁI CÂY ----------------------------------------------30 5.1. Tăng hiệu suất đường hóa -------------------------------------------------------------------------------------------30 5.2. Cải tiến quá trình lọc-------------------------------------------------------------------------------------------------30 Đề cương luận văn tốt nghiệp CNTP Mở đầu GVHD: Bùi Thị Quỳnh Hoa - d - SVTH: Lê Thành Nghĩa, K29 5.3. Loại trừ vết đục bia do protein (protein haze) --------------------------------------------------------------------30 5.4. Hạn chế tác động xấu của pectin -----------------------------------------------------------------------------------30 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM --------------------------------------------------------------32 1. PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM ---------------------------------------------------------------------------------------32 1.1. Thời gian thực hiện đề tài--------------------------------------------------------------------------------------------32 1.2. Địa điểm tiến hành thí nghiệm --------------------------------------------------------------------------------------32 1.3. Thiết bị và dụng cụ ---------------------------------------------------------------------------------------------------32 1.4. Nguyên vật liệu và hóa chất -----------------------------------------------------------------------------------------32 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU--------------------------------------------------------------------------------------33 2.1. Phương pháp thí nghiệm, lấy mẫu và chuẩn bị mẫu và xử lý số liệu-------------------------------------------33 2.1.1. Phương pháp thí nghiệm ---------------------------------------------------------------------------------------33 2.1.2. Phương pháp lấy mẫu ------------------------------------------------------------------------------------------33 2.1.3. Phương pháp chuẩn bị mẫu ------------------------------------------------------------------------------------34 2.1.4. Phương pháp xử lý số liệu: ------------------------------------------------------------------------------------34 2.2. Phương pháp phân tích ----------------------------------------------------------------------------------------------34 2.3. Quy trình tiến hành thí nghiệm--------------------------------------------------------------------------------------34 3. BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM --------------------------------------------------------------------------------------------------34 3.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ gạo bổ sung và phương pháp đường hóa đến thể tích thu hồi dịch wort và đến chất lượng bia thành phẩm---------------------------------------------------------------------------34 3.1.1. Mục đích ---------------------------------------------------------------------------------------------------------34 3.1.2. Bố trí thí nghiệm ------------------------------------------------------------------------------------------------34 3.1.3. Phương pháp thực hiện-----------------------------------------------------------------------------------------34 3.1.4. Ghi nhận kết quả ------------------------------------------------------------------------------------------------35 3.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của loại và tỉ lệ dịch ép trái cây đến quá trình lên men và chất lượng sản phẩm --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------36 3.2.1. Mục đích ---------------------------------------------------------------------------------------------------------36 3.2.2. Bố trí thí nghiệm ------------------------------------------------------------------------------------------------36 3.2.3. Phương pháp thực hiện-----------------------------------------------------------------------------------------36 3.2.4. Ghi nhận kết quả ------------------------------------------------------------------------------------------------36 3.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của giai đoạn bổ sung dịch ép trái cây đến chất lượng bia thành phẩm -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------37 3.3.1. Mục đích ---------------------------------------------------------------------------------------------------------37 3.3.2. Bố trí thí nghiệm ------------------------------------------------------------------------------------------------37 3.3.3. Phương pháp thực hiện-----------------------------------------------------------------------------------------37 3.3.4. Ghi nhận kết quả ------------------------------------------------------------------------------------------------38 3.4. Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của loại nấm men vầ mật số tế bào nấm men đến chất lượng sản phẩm -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------38 3.4.1. Mục đích ---------------------------------------------------------------------------------------------------------38 3.4.2. Bố trí thí nghiệm ------------------------------------------------------------------------------------------------38 3.4.3. Phương pháp thực hiện-----------------------------------------------------------------------------------------39 3.4.4. Ghi nhận kết quả ------------------------------------------------------------------------------------------------39 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN----------------------------------------------------------------------------------------------40 1. ẢNH HƯỞNG CỦA TỈ LỆ GẠO BỔ SUNG, PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG HÓA ĐẾN THỂ TÍCH THU HỒI DỊCH WORT VÀ ĐẾN CHẤT LƯỢNG BIA THÀNH PHẨM ----------------------------------------------40 1.1. Ảnh hưởng của tỉ lệ gạo bổ sung và phương pháp đường hóa đến thể tích thu hồi dịch wort --------------40 1.1.1. Thể tích dịch đầu (V1) -----------------------------------------------------------------------------------------40 1.1.2. Thể tích dịch lọc (V2) ------------------------------------------------------------------------------------------41 1.1.3. Tổng thể tích (ΣV) ----------------------------------------------------------------------------------------------42 1.2. Ảnh hưởng của tỉ lệ gạo bổ sung và phương pháp đường hóa đến chất lượng sản phẩm lên men---------43 Đề cương luận văn tốt nghiệp CNTP Mở đầu GVHD: Bùi Thị Quỳnh Hoa - e - SVTH: Lê Thành Nghĩa, K29 1.2.1. Các thông số kỹ thuật-------------------------------------------------------------------------------------------43 1.2.2. Đánh giá cảm quan sản phẩm lên men -----------------------------------------------------------------------46 2. ẢNH HƯỞNG CỦA LOẠI VÀ TỈ LỆ DỊCH ÉP TRÁI CÂY BỔ SUNG ĐẾN QUÁ TRÌNH LÊN MEN VÀ CHẤT LƯỢNG BIA THÀNH PHẨM ------------------------------------------------------------------------------50 2.1. Ảnh hưởng của loại và tỉ lệ dịch ép trái cây bổ sung đến quá trình lên men----------------------------------50 2.2 Đánh giá cảm quan sản phẩm ---------------------------------------------------------------------------------------56 3. ẢNH HƯỞNG CỦA GIAI ĐOẠN BỔ SUNG DỊCH ÉP TRÁI CÂY ĐẾN CHẤT LƯỢNG BIA THÀNH PHẨM --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------58 3.1. Các thông số kỹ thuật ------------------------------------------------------------------------------------------------58 3.2. Đánh giá cảm quan sản phẩm---------------------------------------------------------------------------------------59 4. ẢNH HƯỞNG CỦA LOẠI NẤM MEN VÀ MẬT ĐỘ TẾ BÀO NẤM MEN ĐẾN CHẤT LƯỢNG BIA THÀNH PHẨM --------------------------------------------------------------------------------------------------------------60 4.1. Các thông số kỹ thuật ------------------------------------------------------------------------------------------------61 4.2. Đánh giá cảm quan---------------------------------------------------------------------------------------------------63 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ -------------------------------------------------------------------------------------------------65 1. KẾT LUẬN-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------65 2. ĐỀ NGHỊ -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------65 TÀI LIỆU THAM KHẢO --------------------------------------------------------------------------------------------------67 PHỤ LỤC A --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- i 1. KIỂM TRA DỊCH ĐƯỜNG VÀ DỊCH LÊN MEN BIA ------------------------------------------------------------ i 1.1. Xác định tỷ trọng dịch đường ----------------------------------------------------------------------------------------- i 1.2. Chất hòa tan ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- i 2. KIỂM TRA BIA THÀNH PHẨM --------------------------------------------------------------------------------------- i 2.1 Nồng độ rượu và chất hòa tan ban đầu------------------------------------------------------------------------------- i 2.1.1. Mục đích ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- i 2.1.2. Nguyên tắc --------------------------------------------------------------------------------------------------------- i 2.1.3. Hóa chất: nước cất ------------------------------------------------------------------------------------------------ i 2.1.4. Dụng cụ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ i 2.1.5. Tiến hành---------------------------------------------------------------------------------------------------------- ii 2.1.6. Kết quả ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ii 2.2. Độ đắng ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- iii 2.2.1. Nguyên tắc ------------------------------------------------------------------------------------------------------- iii 2.2.2. Dụng cụ ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- iii 2.2.3. Hóa chất ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- iii 2.2.4. Tiến hành--------------------------------------------------------------------------------------------------------- iii 2.2.5. Kết quả ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- iv 2.3. Diaxetyl (CH3-CO-CO-CH3) -----------------------------------------------------------------------------------------iv 2.3.1. Mục đích --------------------------------------------------------------------------------------------------------- iv 2.3.2. Nguyên tắc ------------------------------------------------------------------------------------------------------- iv 2.3.3. Dụng cụ ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- iv 2.3.4. Hóa chất ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- iv 2.3.5. Tiến hành--------------------------------------------------------------------------------------------------------- iv 2.3.6. Kết quả ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ v 2.4. Độ chua ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- v 2.4.1. Nguyên tắc -------------------------------------------------------------------------------------------------------- v 2.4.2. Dụng cụ-hóa chất ------------------------------------------------------------------------------------------------ v 2.4.3. Tiến hành---------------------------------------------------------------------------------------------------------- v 2.4.4. Kết quả ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- vi 3. ĐÁNH GIÁ CẢM QUAN BIA THÀNH PHẨM (TCVN 3215-79) ---------------------------------------------- vi Đề cương luận văn tốt nghiệp CNTP Mở đầu GVHD: Bùi Thị Quỳnh Hoa - f - SVTH: Lê Thành Nghĩa, K29 3.1. Chuẩn bị mẫu-----------------------------------------------------------------------------------------------------------vi 3.2. Danh mục các chỉ tiêu và hệ số quan trọng ------------------------------------------------------------------------vi 3.3. Thanh vị: ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------vi 3.4. Tiến hành thử-----------------------------------------------------------------------------------------------------------vi PHỤ LỤC B ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------viii 1. THÍ NGHIỆM 1 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------viii 2. THÍ NGHIỆM 2 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------xv 3. THÍ NGHIỆM 3 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- xxv 4. THÍ NGHIỆM 4 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- xxix Đề cương luận văn tốt nghiệp CNTP Mở đầu GVHD: Bùi Thị Quỳnh Hoa - g - SVTH: Lê Thành Nghĩa, K29 DANH SÁCH HÌNH Hình 2.1. Sản xuất bia thời cổ đại và trung đại ----------------------------------------------------------------------------- 2 Hình 2.2. Bông và mặt cắt dọc hạt đại mạch hai hàng --------------------------------------------------------------------- 7 Hình 2.3. Quy trình sản xuất malt đại mạch--------------------------------------------------------------------------------- 8 Hình 2.4. Hoa houblon tươi và các dạng houblon chế phẩm-------------------------------------------------------------- 9 Hình 2.5 Cấu tạo của alpha và beta acid đắng trong houblon------------------------------------------------------------10 Hình 2.6. Cấu tạo của một vài tinh dầu houblon---------------------------------------------------------------------------10 Hình 2.7. Cấu tạo các polyphenol trong houblon--------------------------------------------------------------------------11 Hình 2.8. Nấm men trong sản xuất bia--------------------------------------------------------------------------------------11 Hình 2.9. Hô hấp của nấm men ----------------------------------------------------------------------------------------------13 Hình 2.10. Một số thế liệu trong sản xuất bia ------------------------------------------------------------------------------15 Hình 2.11. Sự đa dạng của trái cây Việt Nam------------------------------------------------------------------------------15 Hình 2.12. Các giống khóm phổ biến ở Việt Nam và trên thế giới------------------------------------------------------17 Hình 2.13. Hai dạng chanh dây ----------------------------------------------------------------------------------------------18 Hình 2.14. Sơ đồ quy trình sản xuất bia trái cây---------------------------------------------------------------------------20 Hình 2.15. Sơ đồ đường hóa hai giai đoạn ---------------------------------------------------------------------------------22 Hình 2.16. Sơ đồ đường hóa ba giai đoạn ----------------------------------------------------------------------------------22 Hình 2.17. Cơ chế phân cắt của các enzyme amylase---------------------------------------------------------------------23 Hình 2.18. Tóm tắt cơ chế chuyển hóa đường glucose thành ethanol --------------------------------------------------26 Hình 3.1. Quy trình tiến hành thí nghiệm ----------------------------------------------------------------------------------33 Hình 3.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 -----------------------------------------------------------------------------------------35 Hình 3.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 -----------------------------------------------------------------------------------------36 Hình 3.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3 -----------------------------------------------------------------------------------------37 Hình 3.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 4 -----------------------------------------------------------------------------------------38 Hình 4.1. Thể tích dịch wort qua các lần lọc với nồng độ đường quy về 12oP ----------------------------------------42 Hình 4.2. Nồi đường hóa trước và sau khi thủy phân ---------------------------------------------------------------------43 Hình 4.3. Hàm lượng đường còn lại trong các mẫu sản phẩm lên men-------------------------------------------------44 Hình 4.4. Hàm lượng rượu sinh ra trong các mẫu sản phẩm lên men---------------------------------------------------44 Hình 4.5. pH trong các mẫu sản phẩm lên men----------------------------------------------------------------------------45 Hình 4.6. Sản phẩm bia non với các tỉ lệ phối chế gạo:malt khác nhau ------------------------------------------------50 Hình 4.7. Đồ thị biểu diễn Bx trong các mẫu TN qua các ngày lên men -----------------------------------------------53 Hình 4.8. Đồ thị biểu diễn lượng đường còn lại trong các mẫu TN qua các ngày lên men --------------------------53 Hình 4.9. Đồ thị biểu diễn lượng rượu sinh ra trong các mẫu TN qua các ngày lên men ----------------------------54 Hình 4.10. Đồ thị biểu diễn pH trong các mẫu TN qua các ngày lên men ---------------------------------------------54 Hình 4.11. Đồ thị biểu diễn nồng độ chất khô hòa tan, hàm lượng đường còn lại và lượng rượu sinh ra bia thành phẩm đối với các mẫu được bổ sung dịch trái cây ở các giai đoạn khác nhau------------------------59 Hình 4.12. Đồ thị biểu diễn pH bia thành phẩm đối với các mẫu được bổ sung dịch trái cây ở các giai đoạn khác nhau ------------------------------------------------------------------------------------------------------------59 Hình 4.13. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của loại và mật số tế bào nấm men đến nồng độ chất khô hòa tan, hàm lượng đường còn lại và lượng rượu sinh ra ---------------------------------------------------------------62 Hình 4.14. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của loại và mật số tế bào nấm men đến pH bia thành phẩm---------------62 Hình 4.15. Sản phẩm lên men ở hai ngày và bốn ngày -------------------------------------------------------------------64 Hình 4.16. Sản phẩm bia trái cây --------------------------------------------------------------------------------------------64 Hình 4.17. Quy trình đề nghị sản xuất bia trái cây ------------------------------------------------------------------------66 Đề cương luận văn tốt nghiệp CNTP Mở đầu GVHD: Bùi Thị Quỳnh Hoa - h - SVTH: Lê Thành Nghĩa, K29 DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1. Các loại bia khác nhau ở một vài quốc gia ---------------------------------------------------------------------- 4 Bảng 2.2. Yêu cầu của nước dùng trong sản xuất bia---------------------------------------------------------------------- 5 Bảng 2.3. Thành phần hóa học trung bình của malt tính theo % trọng lượng chất khô-------------------------------- 7 Bảng 2.4. Thành phần của hoa houblon tính theo % khối lượng -------------------------------------------------------- 9 Bảng 2.5. Các đồng phân alpha và beta acid đắng ------------------------------------------------------------------------10 Bảng 2.6. Thành phần hóa học một số trái cây ở Việt Nam--------------------------------------------------------------16 Bảng 2.7. Thành phần hóa học và giá trị năng lượng của khóm---------------------------------------------------------17 Bảng 2.8. Thành phần hóa học của chanh dây -----------------------------------------------------------------------------19 Bảng 2.9. Sự thay đổi chất đắng theo thời gian đun sôi ------------------------------------------------------------------24 Bảng 4.1. Thể tích dịch đầu thu được ---------------------------------------------------------------------------------------40 Bảng 4.2. Thể tích dịch lọc thu được sau lần lọc thứ hai với các tỉ lệ phối chế và phương pháp đường hóa khác nhau ------------------------------------------------------------------------------------------------------------41 Bảng 4.3. Tổng thể tích dịch wort thu được sau khi lọc với các tỉ lệ phối chế và phương pháp đường hóa khác nhau ------------------------------------------------------------------------------------------------------------42 Bảng 4.4. Hàm lượng đường còn lại trong các mẫu sản phẩm lên men với các tỉ lệ phối chế và phương pháp đường hóa khác nhau ----------------------------------------------------------------------------------------43 Bảng 4.5. Hàm lượng rượu sinh ra trong các mẫu sản phẩm lên men với các tỉ lệ phối chế và phương pháp đường hóa khác nhau ------------------------------------------------------------------------------------------------44 Bảng 4.6. Giá trị pH trong các mẫu sản phẩm lên men với các tỉ lệ phối chế và phương pháp đường hóa khác nhau ------------------------------------------------------------------------------------------------------------45 Bảng 4.7. Ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế gạo:malt và phương pháp đường hóa đến chỉ tiêu cảm quan màu sắc – độ trong của các mẫu sản phẩm lên men----------------------------------------------------------------------46 Bảng 4.8. Ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế gạo:malt và phương pháp đường hóa đến chỉ tiêu cảm quan độ tạo bọt của các mẫu sản phẩm lên men-----------------------------------------------------------------------------47 Bảng 4.9. Ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế gạo:malt và phương pháp đường hóa đến chỉ tiêu cảm quan mùi của các mẫu sản phẩm lên men --------------------------------------------------------------------------------------47 Bảng 4.10. Ả._.nh hưởng của tỉ lệ phối chế gạo:malt và phương pháp đường hóa đến chỉ tiêu cảm quan vị của các mẫu sản phẩm lên men --------------------------------------------------------------------------------------47 Bảng 4.11. Ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế gạo:mlat và phương pháp đường hóa đến điểm chung của các mẫu sản phẩm lên men-------------------------------------------------------------------------------------------------49 Bảng 4.12. Điểm chung của các mẫu lên men -----------------------------------------------------------------------------49 Bảng 4.13. Kết quả thống kê sự biến đổi Bx, hàm lượng đường, độ rượu và pH trong quá trình lên men của các mẫu được phối chế dịch ép trái cây với các tỉ lệ khác nhau --------------------------------------------51 Bảng 4.14. Kết quả thống kê theo dõi quá trình lên men theo thời gian ở các mẫu có tỉ lệ khóm:chanh dây và tỉ lệ dịch ép trái cây khác nhau-----------------------------------------------------------------------------------52 Bảng 4.15. Sự biến đổi nồng độ chất khô hòa tan, hàm lượng đường còn lại, lượng rượu sinh ra và pH của các mẫu thí nghiệm -----------------------------------------------------------------------------------------------56 Bảng 4.16. Kết quả đánh giá cảm quan bia thành phẩm đối với các mẫu có tỉ lệ chanh dây trong dịch nước ép trái cây và tỉ lệ dịch ép trái cây khác nhau---------------------------------------------------------------------57 Bảng 4.17. Ảnh hưởng của giai đoạn bổ sung dịch trái cây đến các thông số kỹ thuật của bia thành phẩm-------58 Bảng 4.18. Kết quả thống kê đánh giá cảm quan bia đối với các mẫu được bổ sung dịch trái cây ở các giai đoạn khác nhau------------------------------------------------------------------------------------------------------60 Bảng 4.19. Ảnh hưởng của loại và mật số tế bào nấm men đến nồng độ chất khô hòa tan của bia thành phẩm --61 Bảng 4.20. Ảnh hưởng của loại và mật số tế bào nấm men đến hàm lượng đường còn lại của bia thành phẩm --61 Bảng 4.21. Ảnh hưởng của loại và mật số tế bào nấm men đến lượng rượu sinh ra của bia thành phẩm ----------61 Bảng 4.22. Ảnh hưởng của loại và mật số tế bào nấm men đến pH của bia thành phẩm-----------------------------62 Bảng 4.23. Kết quả đánh giá cảm quan các mẫu bia thành phẩm khác nhau về loại nấm men và mật số tế bào nấm men có trong dịch lên men----------------------------------------------------------------------------------------------63 Bảng A.1. Danh mục các chỉ tiêu cảm quan và hệ số quan trọng tương ứng của bia --------------------------------- vi Bảng A.2. Chỉ tiêu đánh giá cảm quan bia trái cây------------------------------------------------------------------------vii Đề cương luận văn tốt nghiệp CNTP Nghiên cứu sản xuất bia trái cây GVHD: Bùi Thị Quỳnh Hoa - 1 - SVTH: Lê Thành Nghĩa, K29 Chương 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1. GIỚI THIỆU Dường như đã trở thành một nét văn hóa đặc trưng, các sản phẩm nước giải khát có cồn (alcohol beverage) xuất hiện trong cuộc sống của con người như một phần không thể thiếu vào các dịp lễ tết, hội hè, các buổi liên hoan, giao lưu, họp mặt… Có lẽ vì thế nên cho đến nay, chúng vẫn là một phần tất yếu trong nhu cầu ẩm thực của con người. Trong đó, bia là sản phẩm được ưa chuộng nhất trên thế giới. Theo Wolfgang Kunze (1996), bia xuất hiện từ rất sớm, vào khoảng 2800 năm trước công nguyên. Cùng với sự phát triển ngày càng cao của khoa học công nghệ, con người ngày càng tìm ra các phương pháp hoàn hảo hơn, đa dạng hơn để tạo ra nhiều hơn các chủng loại bia. Ngày nay, trên thế giới có hàng chục ngàn nhà máy sản xuất bia với vô vàn các sản phẩm. Dù có những khác nhau về nguyên liệu cũng như công nghệ sản xuất nhưng nhìn chung các sản phẩm bia đều tuân theo các quá trình cơ bản, độ cồn thấp, giàu dinh dưỡng và năng lượng, mùi vị rất hợp khẩu vị nên tạo cho bia có sự hấp dẫn đặc biệt. Một trong những dòng sản phẩm rất độc đáo nhưng cũng rất phổ biến trên thế giới là bia trái cây (fruit beer). Loại bia này rất được ưa chuộng bởi hương vị rất tươi và rất thơm ngon đến từ trái cây của nó khiến cho người ta không thể lẫn lộn với bất kỳ một loại bia nào khác được. Tuy vậy, ở Việt Nam mới chỉ có một số ít người biết đến bia trái cây và chưa có một nhà máy bia nào cho ra đời một nhãn hiệu thuộc dòng sản phẩm thú vị này. Xuất phát từ thực tế đó, đề tài luận văn này được thực hiện nhằm bước đầu sản xuất ra sản phẩm bia trái cây trên quy mô phòng thí nghiệm. Để sản xuất bia trái cây, tiêu chí lựa chọn nguyên liệu là trái cây phải có hương vị mạnh, giá trị dinh dưỡng cao nên ở bước sơ khởi, tác giả chọn chanh dây và khóm là hai loại trái cây thơm ngon, giàu dinh dưỡng và rất phổ biến ở đồng bằng sông Cửu Long để tiến hành các thí nghiệm của mình. 2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Bia trái cây là một loại bia được ủ cùng với trái cây nên việc lựa chọn loại và dạng trái cây, giai đoạn bổ sung trái cây và tỉ lệ bổ sung đóng vai trò quyết định đến chất lượng của sản phẩm. Vì điều kiện còn nhiều hạn chế, thời gian cũng không nhiều nên trong đề tài luận văn này, tác giả chỉ sử dụng một dạng trái cây để bổ sung là dịch ép nước quả. Trên cơ sở đó, đề tài tập trung hướng đến các mục tiêu sau đây: 8 Tìm ra tỉ lệ gạo bổ sung và phương pháp thích hợp cho công đoạn đường hóa; 8 Chọn ra loại và tỉ lệ dịch nước ép trái cây thích hợp cho quá trình lên men và chất lượng bia thành phẩm; 8 Chọn giai đoạn bổ sung trái cây phù hợp nhất. 8 Khảo sát ảnh hưởng của dạng nấm men, và mật số tế bào nấm men đến quá trình lên men và chất lượng sản phẩm. Luận văn tốt nghiệp CNTP Nghiên cứu sản xuất bia trái cây GVHD: Bùi Thị Quỳnh Hoa - 2 - SVTH: Lê Thành Nghĩa, K29 Chương 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BIA Bia là một trong những thức uống lâu đời và phổ biến nhất trên thế giới. Theo nhịp điệu phát triển của cuộc sống, các loại bia ngày nay trở nên vô cùng phong phú và đa dạng nhưng những nét đặc trưng nhất của nó vẫn còn giữ nguyên cho đến tận ngày hôm nay. 1.1. Lịch sử hình thành và phát triển Theo Encyclopædia Britannica Article, bia đã được làm từ đại mạch ở Sumeria và Babylonia từ khoảng 6000 năm trước công nguyên. Nhiều hình ảnh trên các ngôi mộ cổ của người Ai Cập từ 2400 năm trước công nguyên đã chỉ ra đại mạch và đại mạch nảy mầm một phần (partly germinated barley) được nghiền, phối trộn với nước và phơi khô để tạo thành dạng bánh. Khi bẻ vụn và trộn lại với nước, những chiếc bánh này tạo ra một dạng dung dịch có thể được lên men bởi các vi sinh vật tích lũy trên bề mặt bồn lên men. Sản phẩm tạo ra là một loại nước giải khát gần giống như bia. (a) (b) Hình 2.1. Sản xuất bia thời cổ đại (a) (Rosecrucian Egyptian, San Jose, California) và trung đại (b) ( Kỹ thuật làm bia sau đó đươc chuyển đến châu Âu. Hai nhà sử học thời La Mã cổ đại là Pliny và Tacitus đã ghi lại vào thời đó, các bộ tộc Saxon, Celt, người Bắc Âu (Nordic) và Đức (Germanic) đã sử dụng bia (ale). Sự thật là các thuật ngữ tiếng Anh sử dụng trong việc làm bia như malt, dich cháo (mash), dịch đường hóa (wort), bia (ale) được xuất phát từ người Anglo-Saxon. Vào thời Trung Đại (trước thể kỷ VII), bia được xem như là một nghề thủ công của các tu sĩ châu Âu. Khoảng thời gian sau đó cho đến trước cuộc cách mạng Công nghiệp lần thứ nhất, bia đã trở nên phổ biến hơn nhưng vẫn chỉ được sản xuất và buôn bán ở quy mô gia đình. Sự xuất hiện của houblon (hops) vào thế kỷ XI ở Đức đánh dấu một bước tiến mới cho việc làm bia. Sản phẩm tạo ra có tính hấp dẫn đặc biệt bởi mùi vị rất đặc trưng của nó. Đến thế kỷ XV, houblon bắt đầu được giới thiệu ở Hà Lan rồi đến Anh. Năm 1420, Đức đã tạo ra một lọai bia được sản xuất bằng kỹ thuật lên men chìm (bottom Luận văn tốt nghiệp CNTP Nghiên cứu sản xuất bia trái cây GVHD: Bùi Thị Quỳnh Hoa - 3 - SVTH: Lê Thành Nghĩa, K29 fermentation). Thuật ngữ này được sử dụng vì nấm men có khuynh hướng chìm xuống đáy bồn trong quá trình lên men. Những loại bia như vậy được gọi là larger (xuất phát từ tiếng Đức, lagern, “tồn trữ”). Ngày nay, thuật ngữ larger vẫn còn được sử dụng để chỉ các loại bia được sản xuất bằng nấm men chìm và ale thể hiện cho loại bia được sản xuất bằng nấm men nổi. Cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật lần thứ nhất đã đem lại khuynh hướng cơ khí hóa trong việc làm bia. Tiến trình sản xuất bia được kiểm soát tốt hơn bằng việc sử dụng nhiệt kế (thermometer) và đường kế (saccharometer). Ban đầu, các dụng cụ này được tạo ra ở Anh và nhanh chóng lan sang nhiều nước khác trên thế giới. Cuối thế kỷ XIX, kỹ thuật lạnh ra đời ở Mỹ cho phép bia (larger) được sản xuất và tồn trữ trong những tháng hè. Vào những năm 1860, Louis Pasteur đã phân lập được nhiều vi sinh vật có lợi trong quá trình lên men bia. Nhà sinh vật học Đan Mạch Emile Hansen sau đó tìm ra phương pháp nuôi cấy nấm men trong những môi trường không có vi khuẩn và các nấm men khác. Đó là cơ sở quan trọng cho việc phân lập nấm men chìm ở dạng thuần chủng Saccharomyces carlsbergensis (uvarum) ở Carlsberg vào năm 1883. Từ đây, ngành công nghiệp bia bắt đầu có bước phát triển mạnh mẽ và vững chắc. Sản xuất bia ở thế ký XXI là một ngành công nghiệp trên quy mô lớn. Các nhà máy bia hiện đại sử dụng nhiều thiết bị thép không gỉ với quá trình vận hành tự động bằng máy tính giúp kiểm soát chặt chẽ và hữu hiệu từng công đoạn trong suốt tiến trình sản xuất. Bia được đóng gói trong các thùng kim loại, chai thủy tinh, lon nhôm và các dụng cụ bằng plastic. Ngày nay, các sản phẩm bia được thương mại hóa trên quy mô toàn cầu đem đến cơ hội lớn cho người tiêu dùng được thưởng thức những hương vị độc đáo đến từ nhiều nền văn hóa khác nhau trên toàn thế giới. 1.2. Các loại bia (beer style) trên thế giới Mặc dù bia được làm từ những nguyên liệu giống nhau trên toàn thế giới nhưng mỗi loại bia mang một hương vị rất đặc trưng. Sự khác biệt này là do sự khác nhau ở thành phần khoáng chất của nước sử dụng, chất lượng malt, nấm men, tỉ lệ phối trộn các thành phần, phương pháp sản xuất… Về cơ bản, bia được chia thành hai loại là ale (lên men nổi) và larger (lên men chìm). Tuy nhiên, người ta còn chia bia thành các loại kinh điển khác như bia lúa mì (wheat beers), porters (bia đen), stouts (một loại bia đen khác) và lambics (một loại bia ở Bỉ). Theo truyền thống, bia lên men nổi (ale) được sử dụng nhiều nhất ở Anh, Ireland và Scotland. Bia ở Anh bao gồm các loại có đặc tính dịu (mild), đắng hơn (bitter), xanh (pale); bia xanh Ấn Độ (Indian Pale Ale), bia nâu (brown ale), bia cũ (old ale) và rượu đại mạch (barley wines). Ngày nay, loại bia lên men nổi được sản xuất trên toàn thế giới. Những loại bia thuộc dòng sản phẩm này còn bao gồm các loại bia đặc sản (specialty beers) của Bỉ, Đức và Mỹ. Bia ale ngày nay có khuynh hướng mang hương vị trái cây và thường là phức hợp của các loại bia có độ đắng (bitterness), màu sắc, độ ngọt (sweeteness) và độ cứng (hardness) khác nhau. Bia larger bao gồm các loại bia thay đổi trong một khoảng rất rộng, từ loại khá “nhẹ” như Pilsner cho đến loại đắng và đậm hơn như Munich. Bia larger được biết đến nhiều nhất ở Mỹ như là một loại bia vàng (golden-colored beer) với hàm lượng CO2 cao và được dùng lạnh để làm nổi bật tính tươi mát và tinh khiết của nó. Theo đặc tính phân loại, bia larger có hàm lượng ester và VDKs thấp, ít houblon, ngoại trừ bia Pilsner và Luận văn tốt nghiệp CNTP Nghiên cứu sản xuất bia trái cây GVHD: Bùi Thị Quỳnh Hoa - 4 - SVTH: Lê Thành Nghĩa, K29 các loại bia xuất khẩu của Đức. Giống như bia ale, bia larger có thể được thanh trùng hoặc không, lọc hay không lọc, vô lon hay đóng chai. Mặc dù hầu như các loại bia điển hình đều có nguồn gốc từ châu Âu nhưng rất nhiều sản phẩm bia khác được chế biến từ nhiều nơi khác trên thế giới và mang những nét rất riêng. Cho dù với bất kỳ loại bia nào đi nữa cũng không có một luật lệ hay kỹ thuật nào được ứng dụng một cách cứng nhắc. Nhà sản xuất thông qua kinh nghiệm và kiến thức thực tế mà tạo nên các loại bia mang những nét đặc thù riêng. Bảng 2.1 (Ted Goldammer, 2000) liệt kê một vài loại bia đặc trưng ở một số quốc gia. Bảng 2.1. Các loại bia khác nhau ở một vài quốc gia Quốc gia Loại bia Bỉ Flanders Brown, Red Ale, Saison, Strong Golden Ale, Trappist Ale, Lambic, Wheat Anh Barley Wine, Bitter, Brown Ale, Indian Pale Ale, Mild Ale, Old Ale, Pale Ale, Porter, Imperial Stout, Sweet Stout, Oatmeal Stout Czech Pilsner Pháp Bière de garde Đức Altbier, Kölschbier, Bock, Dortmunder Export, Märzen, Munich Dark, Munich Light, Pilsner, Vienna Berliner Weisse, Dunkels Weizen, Hefe Weizen, Kristall Weizen Weizenbock. Ireland Ale, Dry Stout Mỹ Dark, Diet/Light, Dry, Malt Liquor, Premium, Standard, California Common, Wheat. 2. NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BIA TRÁI CÂY Bia trái cây là loại bia được ủ cùng với trái cây. Cũng giống như các sản phẩm cùng loại, bia trái cây với thành phần nguyên liệu cơ bản nhất là nước (water), một nguồn tinh bột có thể lên men (fermentable starch source) chẳng hạn như malt đại mạch (malted barley), và nấm men (yeast). Thành phần tạo vị phổ biến nhất trong bia là houblon (hops). Ngoài ra, các nguyên liệu giàu tinh bột khác cũng có thể được sử dụng như gạo (rice), bắp (maize), lúa mì (wheat) hay đường (sugar) đóng vai trò như là các thế liệu (adjuncts) để thay thế một phần đại mạch. Sau cùng, trái cây (fruit) là thành phần không thể thiếu để tạo ra hương vị trái cây đặc trưng, tăng giá trị cảm quan và tính hấp dẫn riêng cho sản phẩm. 2.1. Nước Trong bia thành phẩm, nước hiện diện với hàm lượng rất cao, trên 90% thể tích. Vì lẽ đó, có thể nói đây là một trong những nguyên liệu chính yếu để sản xuất bia. Thành phần khoáng chất có trong nước đóng một vai trò cực kỳ quan trọng bởi vì nó tham gia vào hương vị tạo thành và vì thế ảnh hưởng đến chất lượng của bia. Nước phần lớn được lấy ngay tai địa phương (local source). Hàm lượng và thành phần khoáng trong nguồn nước ở mỗi vùng khác nhau góp phần tạo ra các sản phẩm với hương vị đặc trưng rất riêng cho từng loại bia trên thế giới. Luận văn tốt nghiệp CNTP Nghiên cứu sản xuất bia trái cây GVHD: Bùi Thị Quỳnh Hoa - 5 - SVTH: Lê Thành Nghĩa, K29 2.1.1. Thành phần hóa học và yêu cầu của nước sản xuất bia Nước nguyên chất là một hợp chất hóa học với công thức phân tử là H2O. Tuy nhiên, nước dùng trong sản xuất thực chất là một dung dịch loãng của các loại muối ở dạng ion. Thông thường, các ion hiện diện trong nước bao gồm: 8 Cation: H+, Na+, K+, +4NH , Ca 2+, Mg2+, Mn2+, Fe2+, Fe3+, Al3+. 8 Anion: OH-, Cl-, −3HCO , −23CO , −2NO , −3NO , −24SO , −34PO , −23SiO . Ngoài ra, nước còn chứa các hợp chất ở dạng keo vô cơ hoặc hữu cơ (như SiO2) hoặc các chất khí (như O2, N2, CO2…). Sự tồn tại của các muối calci (Ca2+) và magne (Mg2+) quyết định độ cứng của nước. Trong sản xuất bia, nước phải đạt yêu cầu là có độ cứng từ mềm đến trung bình (0 ÷ 12oH) với hàm lượng các thành phần được cho ở bảng 2.2. Bảng 2.2. Yêu cầu của nước dùng trong sản xuất bia Thành phần Hàm lượng Muối carbonate Muối magne Muối cloride Muối CaSO4 Fe2+ NH3 Các muối có gốc −3NO , −2NO Vi sinh vật ≤ 50 mg/l ≤ 100 mg/l 75 ÷ 150 mg/l 130 ÷ 200 mg/l ≤ 0,3 mg/l Không có Không có ≤ 100 cfu/cm3 (Bùi Ái, 2005) Một trong những chỉ số quan trọng nhất của nước là giá trị pH. pH ảnh hưởng lên hoạt tính của các enzyme, khả năng hòa tan chất đắng của houblon, sự phát triển của vi sinh vật, khả năng hòa tan các hợp chất hữu cơ trong malt, dịch wort, bia… cũng như tham gia tạo tạo mùi cuối cùng của sản phẩm. Thông thường pH của nước từ 6,5 ÷ 7. Nguyên nhân nước có tính acid yếu đó là do sự có mặt của H2CO3 ở dạng tự do. H2O + CO2 H2CO3 H+ + −3HCO 2H + + −23CO Hàm lượng các ion −3HCO , −23CO và OH - gây ra độ kiềm của nước. 2.1.2. Ảnh hưởng của các muối trong nước đến công nghệ và chất lượng bia Các thành phần muối hiện diện trong nước với hàm lượng rất khác nhau và tác động của chúng đến tiến trình công nghệ cũng như chất lượng sản phẩm cũng không giống nhau. Ảnh hưởng do tác động qua lại giữa các cation và anion: 8 Ion Ca2+: có mặt trong tất cả các loại nước ngầm, tồn tại nhiều nhất ở 2 dạng: Ca(HCO3)2 và CaSO4. Muối bicarbonate gây ảnh hưởng bất lợi vì làm tăng giá trị pH của dịch cháo (mash) khi phản ứng với các muối phosphate của malt: 2KH2PO4 + 2NaHCO3 = K2HPO4 + Na2HPO4 + H2O + 2CO2 Luận văn tốt nghiệp CNTP Nghiên cứu sản xuất bia trái cây GVHD: Bùi Thị Quỳnh Hoa - 6 - SVTH: Lê Thành Nghĩa, K29 Tác động này ảnh hưởng không có lợi cho hoạt động của các enzyme và do đó làm giảm hiệu suất thủy phân trong quá trình tạo dịch đường (wort). Trong khi đó, muối sulfate của calci lại có khuynh hướng làm giảm pH và điều này là có lợi cho quá trình đường hóa: 4K2HPO4 + 3CaSO4 = Ca3(PO4)2 + 2KH2PO4 + 3K2SO4 8 Ion Mg2+: hàm lượng trong nước tuy ít hơn Ca2+ nhưng lại gây ra tác dụng xấu hơn vì MgCO3 tan được, còn MgSO4 gây ra vị đắng chát khó chịu. 8 Ion Na+: hiện diện trong nước dưới các dạng: Na2CO3, NaHCO3, Na2SO4, NaCl và gây ra các tác dụng khác nhau: x NaHCO3 và Na2CO3 làm giảm độ acid của dịch cháo. x Na2SO4 với hàm lượng cao sẽ tạo cho bia có vị đắng. x NaCl nồng độ dưới 200 mg/l lại có tác dụng tốt đến mùi, vị bia. 8 Ion sắt: chủ yếu tồn tại dưới dạng Fe(HCO3)2. Với hàm lượng cao, chúng có thể phá vỡ sự cân bằng trong tiến trình lên men, gây cho bia mùi vị lạ, xúc tác quá trình oxy hóa trong bia, làm giảm độ bền keo và gây đục cho sản phẩm. 8 Ion −24SO : có thể gây cho bia vị đắng – khan khó chịu nếu có mặt với hàm lượng cao. 8 Ion Cl-: với hàm lượng vừa phải tạo cho bia có vị hài hòa, dễ chịu. 8 Ion −3NO và −2NO : chỉ có muối của calci và magne mới ảnh hưởng đến các quá trình sản xuất dịch đường. Ở giai đoạn lên men, với hàm lượng cao, chúng sẽ ức chế rất mạnh sự phát triển của nấm men. 8 Acid silic: với hàm lượng lớn có thể cản trở quá trình lên men và gây đục. Việc hiểu biết vai trò và tác động của các muối hiện diện trong nước trong quá trình sản xuất bia có một vai trò quan trọng bởi vì chúng ảnh hưởng đến hoạt tính của nước đối với các thành phần của malt và có lẽ là của houblon nữa. Với việc phân tích thành phần và hàm lượng các muối trong nước, người ta có thể can thiệp các biện pháp xử lý thích hợp hay bổ sung các khoáng cần thiết để phù hợp hơn cho quá trình công nghệ cũng như chất lượng bia thành phẩm. 2.2. Malt đại mạch Malt là sản phẩm được chế biến từ các hạt ngũ cốc được ươm mầm với sự kiểm soát chặt chẽ bởi các yếu tố kỹ thuật (độ ẩm, nhiệt độ và mức độ thông gió). Trong công nghệ sản xuất bia, malt đại mạch là thành phần dường như không thể thay thế. Quá trình quan trọng nhất để hạt đại mạch trở thành hạt malt là sự nẩy mầm nhằm mục đích hoạt hóa, tích lũy về khối lượng và hoạt lực của hệ enzyme có trong hạt đại mạch. Các enzyme này sẽ chuyển hóa các hợp chất cao phân tử có trong nội nhũ hạt thành các hợp chất đơn giản hơn, tham gia vào thành phần chất hòa tan của dịch đường. Bên cạnh đó, malt đại mạch còn chứa protein - được sử dụng như là nguồn dinh dưỡng của nấm men trong quá trình lên men. Một yếu tố quan trọng khác, malt đại mạch còn góp phần tạo hương vị và màu sắc cho sản phẩm. Luận văn tốt nghiệp CNTP Nghiên cứu sản xuất bia trái cây GVHD: Bùi Thị Quỳnh Hoa - 7 - SVTH: Lê Thành Nghĩa, K29 2.2.1. Hạt đại mạch (barley grain) Đại mạch là nguyên liệu chính cho tiến trình sản xuất bia. Đây là một loại ngũ cốc (cereal) với nguồn tinh bột rất dồi dào và vỏ trấu (husk) của nó vẫn bám chặt vào hạt thậm chí ngay cả khi đập (threshing) và chế biến thành malt. Đại mạch đuợc chia thành hai nhóm: đại mạch hai hàng (two-row barley) và đại mạch nhiều hàng (multi-row barley), thường là sáu hàng. Đại mạch hai hàng tuy có hàm lượng enzyme và protein thấp hơn đại mạch sáu hàng nhưng đuợc sử dụng nhiều hơn. Nguyên nhân là vì nó có lượng tinh bột – thành phần chính để chuyển hóa thành đường cao hơn đồng thời lớp vỏ trấu mỏng hơn nên tạo cho bia thành phẩm có độ trong và mùi vị tốt hơn do ít các hợp chất polyphenol hơn. Hình 2.2 mô tả bông đại mạch hai hàng và cấu tạo mặt cắt dọc của hạt đại mạch: Hình 2.2. Bông và mặt cắt dọc hạt đại mạch hai hàng Trong cấu tạo của hạt đại mạch, nội nhũ là phần lớn nhất và cũng là phần có giá trị nhất, giữ vai trò quyết định chất lượng đại mạch trong sản xuất bia. Thành phần chính trong nội nhũ là các hạt tinh bột được cấu tạo từ hai polysaccharide là amylose và amylopectin, một ít protein, cellulose, chất béo, tro và đường (bảng 2.3). Trong khi đó, phôi có giá trị dinh dưỡng không đáng kể nhưng lại có vai trò rất quan trọng – là “trạm hoạt hóa” và là “nhà máy sản xuất” enzyme trong quá trình nảy mầm của hạt để tạo thành malt. Bảng 2.3. Thành phần hóa học trung bình của malt tính theo % trọng lượng chất khô Thành phần Phần trăm các chất (%) Tổng carbohydrate Protein Các chất vô cơ Chất béo Các thành phần khác 70,0 ÷ 85,0 10,5 ÷11.5 2,0 ÷ 4,0 1,5 ÷ 2,0 1,0 ÷ 2,0 ( Wolfgang Kunze, 1996) Luận văn tốt nghiệp CNTP Nghiên cứu sản xuất bia trái cây GVHD: Bùi Thị Quỳnh Hoa - 8 - SVTH: Lê Thành Nghĩa, K29 Các thành phần quan trọng nhất trong đại mạch là: 8 Carbohydrate: là thành phần chiếm hàm lượng lớn nhất và đóng vai trò quan trọng nhất trong quá trình sản xuất và chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Chúng bao gồm cellulose (không tan), hemicellulose (tan được trong nước), tinh bột, các dextrin, đường và các chất gôm (gums). 8 Protein: là thành phần quan trọng thứ hai (sau tinh bột) của đại mạch, bao gồm glutelin, prolamin, globulin và albumin. Hàm lượng protein tốt nhất để sản xuất bia là 8 ÷ 10%. Nếu protein cao quá, bia dễ bị đục và khó bảo quản, nếu thấp quá thì quá trình lên men kém triệt để, bia kém bọt và kém đậm đà. 8 Enzyme: được phân thành hai nhóm chính là nhóm enzyme thủy phân (carbohydrase, protease và esterase) và nhóm enzyme oxy hóa khử (dehydrase, catalase và oxydase). Các enzyme này tham gia vào các phản ứng sinh hóa và biến dần hạt đại mạch thành những hạt malt rồi thành dịch đuờng. 2.2.2. Sản xuất malt đại mạch Quá trình này nhằm chuyển hóa các thành phần tinh bột không tan thành các hợp chất đường ở dạng hòa tan, phân cắt các phân tử protein phức tạp thành các thành các thành phần dinh dưỡng đơn giản cần thiết cho sự phát triển của nấm men đồng thời hoạt hóa và tích lũy hệ enzyme có trong hạt đại mạch. Ba bước chính trong quá trình sản xuất malt là ngâm đại mạch (barley steeping), ươm mầm đại mạch (barley germination) và sấy malt (malt kilning). Đại mạch Malt Làm sạch, phân loại Xử lý Ngâm Ươm mầm Sấy Hình 2.3. Quy trình sản xuất malt đại mạch 8 Ngâm đại mạch: nhằm làm tăng độ ẩm và hoạt hóa tiến trình trao đổi chất ở hạt. Kết thúc quá trình này, hạt đã nhú mầm trắng ở phần đầu và trương phình ra, gia tăng thêm 1/3 kích thước ban đầu. 8 Ươm mầm đại mạch: được thực hiện ở điều kiện nhiệt độ và độ ẩm và oxy thích hợp cho đến khi các biến đổi xảy ra đầy đủ. Ở giai đoạn này, các enzyme đã tích cực hoạt động để phân cắt cơ chất (như glucid, protein) thành các phân tử đơn giản để nuôi phôi mầm. Bằng cách hạn chế sự hô hấp của phôi (hoặc ngừng hẳn) trong khi các enzyme vẫn tích cực hoạt động, các hạt đại mạch dần dần biến đổi thành malt. 8 Sấy malt: malt tươi (green malt) được sấy trong lò ở các nhiệt độ khác nhau. Mức độ nhiệt trong lò sẽ xác định màu sắc malt và lượng enzyme còn sống (survive) để sử dụng cho quá trình tạo dịch cháo (mash). Yêu cầu của quá trình này là tách triệt để độ ẩm tự do trong hạt malt đồng thời phải bảo toàn được hoạt tính của các enzyme. Luận văn tốt nghiệp CNTP Nghiên cứu sản xuất bia trái cây GVHD: Bùi Thị Quỳnh Hoa - 9 - SVTH: Lê Thành Nghĩa, K29 2.3. Houblon Ngày nay, hoa houblon (hình 2.4a) được sử dụng như một chất bảo quản và là tác nhân tạo mùi, vị trong gần như tất cả các loại bia. Hoa houblon làm cho bia có vị đắng dịu, hương thơm đặc trưng, gia tăng mùi. Houblon thể hiện tính kháng khuẩn bằng cách ức chế hoạt động của các vi khuẩn Gram dương trong bia thành phẩm. Khi ở nồng độ đủ cao, nó hỗ trợ sự kết tủa (precipitation) protein, làm tăng khả năng tạo và giữ bọt, làm tăng độ bền keo và ổn định thành phần sinh học của sản phẩm. (a) (b) Hình 2.4. Hoa houblon tươi (a) và các dạng houblon chế phẩm (b) Khi phân tích hoa houblon khô (dry hops), người ta thu được một cách gần đúng các thành phần với phần trăm về khối lượng như ở bảng 2.4: Bảng 2.4. Thành phần của hoa houblon tính theo % khối lượng Thành phần Hàm lượng (%) Cellulose 40 ÷ 50 Protein 15 Nước 8 ÷ 12 Tro/khoáng 10 Các alpha-acid 2 ÷ 17 Các beta-acid 2 ÷ 10 Polyphenol và tannin 3 ÷ 6 Lipid và acid béo 1 ÷ 5 Tinh dầu 1 ÷ 5 Các monosaccharide 2 Các pectin 2 Acid amin 0,1 (Manual of Good Practice - Hops and Hop Products (Benitez et. al., 1997)) Luận văn tốt nghiệp CNTP Nghiên cứu sản xuất bia trái cây GVHD: Bùi Thị Quỳnh Hoa - 10 - SVTH: Lê Thành Nghĩa, K29 Những thành phần có giá trị trong houblon gồm có: 8 Các hợp chất tạo đắng: nhựa houblon (hop resins), 8 Các hợp chất tạo mùi: tinh dầu houblon (hop oils), 8 Các tannin: hợp chất polyphenol. Các hợp chất tạo đắng là các acid. Chúng tạo ra vị đắng rất đặc trưng và dễ chịu (harsh freshness) cho bia đồng thời cải thiện sự ổn định của bọt (foam stability). Chúng bao gồm các alpha, beta (hình 2.5), gamma và delta acid là các đồng phân của nhau ứng với humulone, lupulone, humulione, hulupone. Mỗi nhóm lại có 7 acid giống nhau cơ bản về cấu trúc phân tử nhưng lại khác nhau về mạch nhánh (bảng 2.5). Thành phần và hàm lượng các acid đắng này tùy thuộc vào giống loài và điều kiện thời tiết. (a) (b) Hình 2.5 Cấu tạo của alpha (a) và beta (b) acid đắng trong houblon Bảng 2.5. Các đồng phân alpha và beta acid đắng Mạch nhánh R α-acid đắng Β-acid đắng -COCH2CH(CH3)2 Humulone C21H30O5 Lupulone C26H38O4 -COCH(CH3)2 Cohumulone C20H28O5 Colupulone C25H36O4 -COCH(CH3)CH2CH3 Adhumulone C21H28O5 Adlupulone C26H38O4 -COCH2CH3 Posthumulone C19H26O5 C24H34O4 -COCH2CH2CH(CH3)2 Prehumulone C22H32O5 C27H40O4 -CO(CH2)4CH3 Adprehumulone C21H30O5 C27H40O4 -OCH2CH2CH(CH3)CH2CH3 C23H34O5 C28H42O4 (Dennis E. Briggs, 2004) Các hợp chất tạo mùi cho bia gồm hơn 300 hợp chất của tinh dầu houblon như mycrene, caryophyllene, humulene… Cấu tạo của một vài tinh dầu houblon được thể hiện ở hình 2.6: Hình 2.6. Cấu tạo của một vài tinh dầu houblon: mycrene (a), caryophyllene (b), humulene (c) (a) (b) (c) Luận văn tốt nghiệp CNTP Nghiên cứu sản xuất bia trái cây GVHD: Bùi Thị Quỳnh Hoa - 11 - SVTH: Lê Thành Nghĩa, K29 Các tannin (hình 2.7) tác động lên vị của bia và ảnh hưởng lên thành phần protein. Chúng là những polyphenol có khả năng kết lắng và loại bỏ các hợp chất protein ra khỏi dịch đường, làm ổn định thành phần và tăng độ bền keo cho bia thành phẩm. Trên thị trường, hoa houblon phổ biến nhất dưới ba dạng: hoa cánh khô, hoa houblon dạng hạt (viên) và hoa cao trích ly (hình 2.4b). (b) (a) Hình 2.7. Cấu tạo các polyphenol trong houblon: Procyanidin C3 (a), Astragalin (b) 2.4. Nấm men Nấm men là những vi sinh vật đơn bào mà có thể sinh sản bằng cách nảy chồi hoặc phân cắt. Trong sản xuất bia, chúng chuyển hóa các đường có thể lên men được (đường đơn, đường đôi… – fermentable sugars) thành rượu, CO2 và các sản phẩm phụ khác. Bên cạnh đó, các nấm men còn ảnh hưởng lên đặc tính và mùi vị của sản phẩm. (a) (b) Hình 2.8. Nấm men trong sản xuất bia: S. cerevisiae (a), S.carlsbergensis (b) 2.4.1. Phân loại nấm men Có hàng trăm giống và loài nấm men khác nhau. Trong quá khứ, người ta chia các giống này thành hai nhóm: nấm men nổi (ale yeast – “top fermenting” type) Saccharomyces cerevisiae và nấm men chìm (lager yeast – “bottom fermenting” type) Saccharomyces uvarum (thường được gọi là Saccharomyces carlsbergensis). Ngày nay, người ta lại sắp hai nhóm này đều là thành viên của Saccharomyces cerevisiae. Tuy nhiên, có lẽ hình thức phân chia cũ vẫn còn phổ biến: 8 Nấm men nổi: thuộc nhóm Saccharomyces cerevisiae với các đặc điểm sau: Luận văn tốt nghiệp CNTP Nghiên cứu sản xuất bia trái cây GVHD: Bùi Thị Quỳnh Hoa - 12 - SVTH: Lê Thành Nghĩa, K29 x Lên men được đuờng đơn, đường đôi, 33% đường tam và các dextrin đơn giản; x Nhiệt độ lên men: 14 ÷ 25oC; x Quá trình lên men xảy ra mạnh trên bề mặt môi trường. Kết thúc lên men, các tế bào kết chùm, chuỗi, tạo thành lớp dày nổi trên bề mặt cùng với bọt của bia, bia tự trong chậm. 8 Nấm men chìm: thuộc nhóm độc lập Saccharomyces carlbergensis với các đặc điểm lên men: x Nhiệt độ lên men: 4 ÷ 12oC; x Lên men mạnh nhưng đằm, quá trình xảy ra trong lòng môi trường; khi hết nguồn carbon trong môi trường, chúng có xu hướng kết chùm, chuỗi và lắng nhanh xuống đáy thùng lên men, làm trong bia nhanh; x Khả năng lên men đường tam tốt, đạt 100%. Người ta còn chia nấm men ra thành nhóm nấm men chìm vừa phải, thuộc nhóm độc lập Saccharomyces uvarum với các đặc điểm nằm giữa hai nhóm trên. 2.4.2. Yêu cầu dinh dưỡng cho nấm men Để phát triển một cách mạnh mẽ, đảm bảo cho quá trình lên men tạo rượu, nấm men đòi hỏi một nguồn dinh dưỡng đầy đủ với thành phần carbohydrate có thể lên men được, nguồn cung cấp nitơ, các vitamin và khoáng chất. Các thành phần dinh dưỡng này thông thường hiện diện sẵn trong malt đại mạch hoặc được phát triển bởi các enzyme trong suốt quá trình tạo malt và hình thành dịch cháo. 8 Carbohydrate: chỉ các phân tử đường với khối lượng phân tử thấp như các mono-, di- và oligosaccharide mới cần thiết cho sự phá triển của nấm men. Trong thành phần dịch đường, có 80 ÷ 85% thành phần có thể lên men được như maltose, maltotriose, glucose, sucrose và fructose. Phần còn lại, không thể lên men được như các de._.------------------------------------------------- Between groups 4.22333 2 2.11167 90.50 0.0021 Within groups 0.07 3 0.0233333 ----------------------------------------------------------------------------- Total (Corr.) 4.29333 5 Kiểm định LSD sự thay đổi Bx theo giai đoạn bổ sung dịch ép trái cây Multiple Range Tests for Bx by Sample -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Sample Count Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- E2 2 4.1 X E1 2 4.25 X E3 2 5.95 X -------------------------------------------------------------------------------- Đề cương luận văn tốt nghiệp CNTP Phụ lục GVHD: Bùi Thị Quỳnh Hoa - xxvi - SVTH: Lê Thành Nghĩa, K29 Phân tích phương sai hàm lượng đường còn lai theo giai đoạn bổ sung dịch ép trái cây ANOVA Table for Sucrose by Sample Analysis of Variance ----------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value ----------------------------------------------------------------------------- Between groups 3.8125 2 1.90625 91.50 0.0020 Within groups 0.0625 3 0.0208333 ----------------------------------------------------------------------------- Total (Corr.) 3.875 5 Kiểm định LSD sự thay đổi hàm lượng đường còn lại theo giai đoạn bổ sung dịch ép trái cây Multiple Range Tests for Sucrose by Sample -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Sample Count Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- E2 2 0.875 X E1 2 1.0 X E3 2 2.625 X -------------------------------------------------------------------------------- Phân tích phương sai lượng rượu sinh ra theo giai đoạn bổ sung dịch ép trái cây ANOVA Table for Ethanol by Sample Analysis of Variance ----------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value ----------------------------------------------------------------------------- Between groups 0.846433 2 0.423217 75.35 0.0027 Within groups 0.01685 3 0.00561667 ----------------------------------------------------------------------------- Total (Corr.) 0.863283 5 Kiểm định LSD sự thay đổi lượng rựou sinh ra theo giai đoạn bổ sung dịch ép trái cây Multiple Range Tests for Ethanol by Sample -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Sample Count Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- E3 2 5.18 X E1 2 5.925 X E2 2 6.02 X -------------------------------------------------------------------------------- Phân tích phương sai pH theo giai đoạn bổ sung dịch ép trái cây ANOVA Table for pH by Sample Analysis of Variance ----------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value ----------------------------------------------------------------------------- Between groups 0.00333333 2 0.00166667 1.00 0.4648 Within groups 0.005 3 0.00166667 ----------------------------------------------------------------------------- Total (Corr.) 0.00833333 5 Đề cương luận văn tốt nghiệp CNTP Phụ lục GVHD: Bùi Thị Quỳnh Hoa - xxvii - SVTH: Lê Thành Nghĩa, K29 Kiểm định LSD sự thay đổi pH theo giai đoạn bổ sung dịch ép trái cây Multiple Range Tests for pH by Sample -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Sample Count Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- E3 2 3.75 X E2 2 3.8 X E1 2 3.8 X -------------------------------------------------------------------------------- Phân tích phương sai màu sắc – độ trong theo giai đoạn bổ sung dịch ép trái cây ANOVA Table for TransColour by Sample Analysis of Variance ----------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value ----------------------------------------------------------------------------- Between groups 7.3 2 3.65 10.89 0.0001 Within groups 19.1 57 0.335088 ----------------------------------------------------------------------------- Total (Corr.) 26.4 59 Kiểm định LSD sự thay đổi màu sắc – độ trong theo giai đoạn bổ sung dịch ép trái cây Multiple Range Tests for TransColour by Sample -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Sample Count Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- E3 20 3.15 X E1 20 3.65 X E2 20 4.0 X -------------------------------------------------------------------------------- Phân tích phương sai độ tạo bọt theo giai đoạn bổ sung dịch ép trái cây ANOVA Table for Foam by Sample Analysis of Variance ----------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value ----------------------------------------------------------------------------- Between groups 2.8 2 1.4 3.87 0.0265 Within groups 20.6 57 0.361404 ----------------------------------------------------------------------------- Total (Corr.) 23.4 59 Kiểm định LSD sự thay đổi độ tạo bọt theo giai đoạn bổ sung dịch ép trái cây Multiple Range Tests for Foam by Sample -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Sample Count Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- E3 20 2.9 X E1 20 3.0 X E2 20 3.4 X -------------------------------------------------------------------------------- Đề cương luận văn tốt nghiệp CNTP Phụ lục GVHD: Bùi Thị Quỳnh Hoa - xxviii - SVTH: Lê Thành Nghĩa, K29 Phân tích phương sai mùi theo giai đoạn bổ sung dịch ép trái cây ANOVA Table for Odour by Sample Analysis of Variance ----------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value ----------------------------------------------------------------------------- Between groups 3.03333 2 1.51667 3.10 0.0528 Within groups 27.9 57 0.489474 ----------------------------------------------------------------------------- Total (Corr.) 30.9333 59 Kiểm định LSD sự thay đổi mùi theo giai đoạn bổ sung dịch ép trái cây Multiple Range Tests for Odour by Sample -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Sample Count Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- E1 20 3.55 X E2 20 4.0 X E3 20 4.05 X -------------------------------------------------------------------------------- Phân tích phương sai vị theo giai đoạn bổ sung dịch ép trái cây ANOVA Table for Taste by Sample Analysis of Variance ----------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value ----------------------------------------------------------------------------- Between groups 3.03333 2 1.51667 4.09 0.0219 Within groups 21.15 57 0.371053 ----------------------------------------------------------------------------- Total (Corr.) 24.1833 59 Kiểm định LSD sự thay đổi vị theo giai đoạn bổ sung dịch ép trái cây Multiple Range Tests for Taste by Sample -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Sample Count Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- E1 20 3.4 X E2 20 3.85 X E3 20 3.9 X -------------------------------------------------------------------------------- Phân tích phương sai điểm chung theo giai đoạn bổ sung dịch ép trái cây ANOVA Table for Score by Sample Analysis of Variance ----------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value ----------------------------------------------------------------------------- Between groups 30.4853 2 15.2427 7.19 0.0016 Within groups 120.904 57 2.12112 ----------------------------------------------------------------------------- Total (Corr.) 151.389 59 Kiểm định LSD sự thay đổi điểm chung theo giai đoạn bổ sung dịch ép trái cây Multiple Range Tests for Score by Sample -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Sample Count Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- E1 20 13.5 X E3 20 14.62 X E2 20 15.22 X Đề cương luận văn tốt nghiệp CNTP Phụ lục GVHD: Bùi Thị Quỳnh Hoa - xxix - SVTH: Lê Thành Nghĩa, K29 4. THÍ NGHIỆM 4 Phân tích phương sai Bx theo loại và mật số tế bào nấm men Analysis of Variance for Bx - Type III Sums of Squares -------------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value -------------------------------------------------------------------------------- MAIN EFFECTS A:Type 8.33333 1 8.33333 132.89 0.0000 B:Density 0.585 2 0.2925 4.66 0.0454 RESIDUAL 0.501667 8 0.0627083 -------------------------------------------------------------------------------- TOTAL (CORRECTED) 9.42 11 -------------------------------------------------------------------------------- All F-ratios are based on the residual mean square error. Kiểm định LSD sự thay đổi Bx theo loại nấm men Multiple Range Tests for Bx by Type -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Type Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- F1 6 4.46667 X F2 6 6.13333 X -------------------------------------------------------------------------------- Kiểm định LSD sự thay đổi Bx theo mật số tế bào nấm men Multiple Range Tests for Bx by Density -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Density Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 12000000 4 5.0 X 10000000 4 5.375 XX 8000000 4 5.525 X -------------------------------------------------------------------------------- Phân tích phương sai đường còn lại theo loại và mật số tế bào nấm men Analysis of Variance for Sucrose - Type III Sums of Squares -------------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value -------------------------------------------------------------------------------- MAIN EFFECTS A:Type 5.00521 1 5.00521 153.76 0.0000 B:Density 1.125 2 0.5625 17.28 0.0012 RESIDUAL 0.260417 8 0.0325521 -------------------------------------------------------------------------------- TOTAL (CORRECTED) 6.39063 11 -------------------------------------------------------------------------------- All F-ratios are based on the residual mean square error. Kiểm định LSD sự thay đổi đường còn lại theo loại nấm men Multiple Range Tests for Sucrose by Type -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Type Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- F1 6 0.791667 X F2 6 2.08333 X -------------------------------------------------------------------------------- Đề cương luận văn tốt nghiệp CNTP Phụ lục GVHD: Bùi Thị Quỳnh Hoa - xxx - SVTH: Lê Thành Nghĩa, K29 Kiểm định LSD sự thay đổi đường còn lại theo mật số tế bào nấm men Multiple Range Tests for Sucrose by Density -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Density Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 12000000 4 1.0625 X 10000000 4 1.4375 X 8000000 4 1.8125 X -------------------------------------------------------------------------------- Phân tích phương sai rượu sinh ra theo loại và mật số tế bào nấm men Analysis of Variance for Ethanol - Type III Sums of Squares -------------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value -------------------------------------------------------------------------------- MAIN EFFECTS A:Type 2.04187 1 2.04187 196.10 0.0000 B:Density 0.137517 2 0.0687583 6.60 0.0203 RESIDUAL 0.0833 8 0.0104125 -------------------------------------------------------------------------------- TOTAL (CORRECTED) 2.26269 11 -------------------------------------------------------------------------------- All F-ratios are based on the residual mean square error. Kiểm định LSD sự thay đổi rượu sinh ra theo loại nấm men Multiple Range Tests for Ethanol by Type -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Type Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- F2 6 5.29333 X F1 6 6.11833 X -------------------------------------------------------------------------------- Kiểm định LSD sự thay đổi rượu sinh ra theo mật số tế bào nấm men Multiple Range Tests for Ethanol by Density -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Density Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 8000000 4 5.6 X 10000000 4 5.665 X 12000000 4 5.8525 X -------------------------------------------------------------------------------- Phân tích phương sai pH theo loại và mật số tế bào nấm men Analysis of Variance for pH - Type III Sums of Squares -------------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value -------------------------------------------------------------------------------- MAIN EFFECTS A:Type 0.000833333 1 0.000833333 0.40 0.5447 B:Density 0.005 2 0.0025 1.20 0.3501 RESIDUAL 0.0166667 8 0.00208333 -------------------------------------------------------------------------------- TOTAL (CORRECTED) 0.0225 11 -------------------------------------------------------------------------------- All F-ratios are based on the residual mean square error. Multiple Range Tests for pH by Type Đề cương luận văn tốt nghiệp CNTP Phụ lục GVHD: Bùi Thị Quỳnh Hoa - xxxi - SVTH: Lê Thành Nghĩa, K29 -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Type Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- F1 6 3.86667 X F2 6 3.88333 X -------------------------------------------------------------------------------- Kiểm định LSD sự thay đổi pH theo mật số tế bào nấm men Multiple Range Tests for pH by Density -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Density Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 12000000 4 3.85 X 10000000 4 3.875 X 8000000 4 3.9 X -------------------------------------------------------------------------------- Phân tích phương sai màu sắc – độ trong theo loại và mật số tế bào nấm men Analysis of Variance for TransColour - Type III Sums of Squares -------------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value -------------------------------------------------------------------------------- MAIN EFFECTS A:Type 0.533333 1 0.533333 1.35 0.2471 B:Density 1.21667 2 0.608333 1.54 0.2180 RESIDUAL 45.7167 116 0.394109 -------------------------------------------------------------------------------- TOTAL (CORRECTED) 47.4667 119 -------------------------------------------------------------------------------- All F-ratios are based on the residual mean square error. Kiểm định LSD sự thay đổi màu sắc – độ trong theo loại nấm men Multiple Range Tests for TransColour by Type -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Type Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- F1 60 3.86667 X F2 60 4.0 X -------------------------------------------------------------------------------- Kiểm định LSD sự thay đổi màu sắc – độ trong theo mật số tế bào nấm men Multiple Range Tests for TransColour by Density -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Density Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 10000000 40 3.85 X 8000000 40 3.875 X 12000000 40 4.075 X -------------------------------------------------------------------------------- Đề cương luận văn tốt nghiệp CNTP Phụ lục GVHD: Bùi Thị Quỳnh Hoa - xxxii - SVTH: Lê Thành Nghĩa, K29 Phân tích phương sai màu sắc – độ trong theo mẫu thí nghiệm ANOVA Table for TransColour by Sample Analysis of Variance ----------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value ----------------------------------------------------------------------------- Between groups 1.86667 5 0.373333 0.93 0.4622 Within groups 45.6 114 0.4 ----------------------------------------------------------------------------- Total (Corr.) 47.4667 119 Kiểm định LSD sự thay đổi màu sắc – độ trong theo mẫu thí nghiệm Multiple Range Tests for TransColour by Sample -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Sample Count Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- F1G2 20 3.75 X F1G1 20 3.8 X F2G1 20 3.95 X F2G2 20 3.95 X F1G3 20 4.05 X F2G3 20 4.1 X -------------------------------------------------------------------------------- Phân tích phương sai độ tạo bọt theo loại và mật số tế bào nấm men Analysis of Variance for Foam - Type III Sums of Squares -------------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value -------------------------------------------------------------------------------- MAIN EFFECTS A:Type 1.00833 1 1.00833 2.80 0.0969 B:Density 1.35 2 0.675 1.87 0.1580 RESIDUAL 41.7667 116 0.360057 -------------------------------------------------------------------------------- TOTAL (CORRECTED) 44.125 119 -------------------------------------------------------------------------------- All F-ratios are based on the residual mean square error. Phân tích phương sai độ tạo bọt theo loại nấm men Multiple Range Tests for Foam by Type -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Type Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- F1 60 3.28333 X F2 60 3.46667 X -------------------------------------------------------------------------------- Kiểm định LSD sự thay đổi độ tạo bọt theo mật số tế bào nấm men Multiple Range Tests for Foam by Density -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Density Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 12000000 40 3.225 X 8000000 40 3.45 X 10000000 40 3.45 X -------------------------------------------------------------------------------- Đề cương luận văn tốt nghiệp CNTP Phụ lục GVHD: Bùi Thị Quỳnh Hoa - xxxiii - SVTH: Lê Thành Nghĩa, K29 Phân tích phương sai độ tạo bọt theo mẫu thí nghiệm ANOVA Table for Foam by Sample Analysis of Variance ----------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value ----------------------------------------------------------------------------- Between groups 2.675 5 0.535 1.47 0.2046 Within groups 41.45 114 0.363596 ----------------------------------------------------------------------------- Total (Corr.) 44.125 119 Kiểm định LSD sự thay đổi độ tạo bọt theo mẫu thí nghiệm Multiple Range Tests for Foam by Sample -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Sample Count Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- F1G3 20 3.2 X F2G3 20 3.25 XX F1G1 20 3.3 XX F1G2 20 3.35 XX F2G2 20 3.55 XX F2G1 20 3.6 X -------------------------------------------------------------------------------- Phân tích phương sai mùi theo loại và mật số tế bào nấm men Analysis of Variance for Odour - Type III Sums of Squares -------------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value -------------------------------------------------------------------------------- MAIN EFFECTS A:Type 3.33333 1 3.33333 8.55 0.0042 B:Density 2.91667 2 1.45833 3.74 0.0266 RESIDUAL 45.2167 116 0.389799 -------------------------------------------------------------------------------- TOTAL (CORRECTED) 51.4667 119 -------------------------------------------------------------------------------- All F-ratios are based on the residual mean square error. Phân tích phương sai mùi theo loại nấm men Multiple Range Tests for Odour by Type -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Type Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- F1 60 3.9 X F2 60 4.23333 X -------------------------------------------------------------------------------- Kiểm định LSD sự thay đổi mùi theo mật số tế bào nấm men Multiple Range Tests for Odour by Density -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Density Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 8000000 40 3.9 X 10000000 40 4.025 XX 12000000 40 4.275 X -------------------------------------------------------------------------------- Đề cương luận văn tốt nghiệp CNTP Phụ lục GVHD: Bùi Thị Quỳnh Hoa - xxxiv - SVTH: Lê Thành Nghĩa, K29 Phân tích phương sai mùi theo mẫu thí nghiệm ANOVA Table for Odour by Sample Analysis of Variance ----------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value ----------------------------------------------------------------------------- Between groups 6.96667 5 1.39333 3.57 0.0049 Within groups 44.5 114 0.390351 ----------------------------------------------------------------------------- Total (Corr.) 51.4667 119 Kiểm định LSD sự thay đổi mùi theo mẫu thí nghiệm Multiple Range Tests for Odour by Sample -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Sample Count Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- F1G2 20 3.75 X F1G1 20 3.8 XX F2G1 20 4.0 XXX F1G3 20 4.15 XXX F2G2 20 4.3 XX F2G3 20 4.4 X -------------------------------------------------------------------------------- Phân tích phương sai vị theo loại và mật số tế bào nấm men Analysis of Variance for Taste - Type III Sums of Squares -------------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value -------------------------------------------------------------------------------- MAIN EFFECTS A:Type 6.53333 1 6.53333 16.47 0.0001 B:Density 6.65 2 3.325 8.38 0.0004 RESIDUAL 46.0167 116 0.396695 -------------------------------------------------------------------------------- TOTAL (CORRECTED) 59.2 119 -------------------------------------------------------------------------------- All F-ratios are based on the residual mean square error. Phân tích phương sai vị theo loại nấm men Multiple Range Tests for Taste by Type -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Type Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- F1 60 3.46667 X F2 60 3.93333 X -------------------------------------------------------------------------------- Kiểm định LSD sự thay đổi vị theo mật số tế bào nấm men Multiple Range Tests for Taste by Density -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Density Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 8000000 40 3.425 X 10000000 40 3.675 X 12000000 40 4.0 X -------------------------------------------------------------------------------- Đề cương luận văn tốt nghiệp CNTP Phụ lục GVHD: Bùi Thị Quỳnh Hoa - xxxv - SVTH: Lê Thành Nghĩa, K29 Phân tích phương sai vị theo mẫu thí nghiệm ANOVA Table for Taste by Sample Analysis of Variance ----------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value ----------------------------------------------------------------------------- Between groups 13.4 5 2.68 6.67 0.0000 Within groups 45.8 114 0.401754 ----------------------------------------------------------------------------- Total (Corr.) 59.2 119 Kiểm định LSD sự thay đổi vị theo mẫu thí nghiệm Multiple Range Tests for Taste by Sample -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Sample Count Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- F1G1 20 3.25 X F1G2 20 3.4 XX F2G1 20 3.6 XXX F1G3 20 3.75 XX F2G2 20 3.95 XX F2G3 20 4.25 X -------------------------------------------------------------------------------- Phân tích phương sai điểm chung theo loại và mật số tế bào nấm men Analysis of Variance for Score - Type III Sums of Squares -------------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value -------------------------------------------------------------------------------- MAIN EFFECTS A:Type 58.8 1 58.8 25.35 0.0000 B:Density 36.6427 2 18.3213 7.90 0.0006 RESIDUAL 269.032 116 2.31924 -------------------------------------------------------------------------------- TOTAL (CORRECTED) 364.475 119 -------------------------------------------------------------------------------- All F-ratios are based on the residual mean square error. Phân tích phương sai điểm chung theo loại nấm men Multiple Range Tests for Score by Type -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Type Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- F1 60 14.2267 X F2 60 15.6267 X Kiểm định LSD sự thay đổi điểm chung theo mật số tế bào nấm men Multiple Range Tests for Score by Density -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Density Count LS Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 8000000 40 14.28 X 10000000 40 14.87 X 12000000 40 15.63 X -------------------------------------------------------------------------------- Đề cương luận văn tốt nghiệp CNTP Phụ lục GVHD: Bùi Thị Quỳnh Hoa - xxxvi - SVTH: Lê Thành Nghĩa, K29 Phân tích phương sai điểm chung theo mẫu thí nghiệm ANOVA Table for Score by Sample Analysis of Variance ----------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value ----------------------------------------------------------------------------- Between groups 97.6587 5 19.5317 8.35 0.0000 Within groups 266.816 114 2.34049 ----------------------------------------------------------------------------- Total (Corr.) 364.475 119 Kiểm định LSD sự thay đổi điểm chung theo mẫu thí nghiệm Multiple Range Tests for Score by Sample -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Sample Count Mean Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- F1G1 20 13.7 X F1G2 20 13.98 XX F2G1 20 14.86 XX F1G3 20 15.0 X F2G2 20 15.76 XX F2G3 20 16.26 X -------------------------------------------------------------------------------- ._.