Qui trình thiết bị sản xuất men bia sống

Chöông 1. MÔÛ ÑAÀU 1. Đặc vaán ñeà. Bia laø moät loaïi thöùc uoáng thu ñöôïc töø quaù trình leân men dòch caùc chaát chieát töø malt ñaïi maïch naûy maàm, coù höông vò cuûa hoa houblon, coù ñoä coøn thaáp, tính boài döôõng cao. Nguyeân lieäu duøng ñeå saûn xuaát bia laø malt ñaïi maïch, nöôùc, hoa houblon, naám men Bia coøn laø nöôùc giaûi khaùt laâu ñôøi coù ñoä röôïu nheï, chöùa hôi CO2. Trong bia coù chöùa heä enzyme phong phuù vaø ñaëc bieät laø enzyme kích thích heä tieâu hoaù. Vì vaäy uoáng bia vôùi moät löôïng thích hôïp khoâng nhöõng coù lôïi cho söùc khoeû, aên côm ngon, deã tieâu hoaù,maø coøn giaûm döôïc söï meät moûi sau moät ngaøy laøm vieäc meät nhoïc. Ngoaøi ra trong bia coøn chöùa vitamin B1, B2, B5, B6, raát nhieàu vitamin PP vaø caùc acid amin caàn thieát cho cô theå, caùc chaát khoaùng vaø nguyeân toá vi löôïng khaùc. Chính vì nhöõng yeáu toá treân maø em tieán haønh thöïc hieän ñeà taøi” quy trình thieát bò saûn suaát bia men soáng”. Ñeå bieát theâm veà nhöõng giaù trò dinh döôõng maø saûn phaåm naøy mang laïi. 2. Muïc ñích thöïc hieän ñeà taøi. Tìm hieåu quy trình saûn xuaát bia men soáng vaø quy trình thieát bò trong quaù trình saûn xuaát ñeå hieåu roõ taàm quan troïng cuûa saûn phaåm bia mang laïi. Hieåu roõ giaù trò dinh döôõng maø saûn phaåm bia mang ñeán cho con ngöôøi. 3. Noäi dung ñeà taøi. - Tìm hieåu veà giaù trò dinh döôõng cuûa bia men soáng. - Quy trình saûn xuaát bia men soáng. - Thieát bò saûn xuaát bia men soáng. 4. Phaïm vi thöïc hieän ñeà taøi. Coâng ngheä saûn xuaát bia laø moät ngaønh mang laïi nhieàu giaù trò kinh teá cho nhaø saûn xuaát. Hieän nay ôû chaâu AÙ ngaønh naøy ñang treân ñaø phaùt trieån vì nhu caàu thò hieáu cuûa ngöôøi daân ngaøy caøng cao. Vì thôøi gian coù haïn neân em chæ tìm hieåu veà coâng ngheä vaø caùc thieát bò trong saûn xuaát bia men soáng. Chöông 2. TOÅNG QUAN VEÀ NGUYEÂN LIEÄUVAØ GIAÙ TRÒ DINH DÖÔÕNG CUÛA BIA MEN SOÁNG I. TOÅNG QUAN VEÀ NGUYEÂN LIEÄU. Ñeå saûn xuaát bia ngöôøi ta duøng 4 loaïi nguyeân lieäu chính chuû yeáu laø: nöôùc, malt, ñaïi maïch, hoa houblon vaø naám men. 1. Nöôùc. 1.1. Vai troø cuûa nöôùc ñoái vôùi coâng ngheä saûn xuaát bia. Nöôùc ñoùng vai troø quan troïng trong quaù trình saûn xuaát bia. Trong bia thaønh phaåm nöôùc chieám 77-90%. Nöôùc ñoùng vai troø quan troïng trong ñöôøng hoaù vaø dòch hoaù, hoaø tan caùc chaát chieát, laøm loaõng dòch hoà tinh boät thuaän lôïi cho ñaûo troän vaø vaän chuyeån. Vì vaäy nöôùc söû duïng trong saûn xuaát bia phaûi ñaït tieâu chuaån duøng cho nöôùc uoáng, khoâng maøu, khoâng muøi, trong suoát, ñaëc bieät laø khoâng coù muøi amoniac, veát cuûa kim loaïi naëng ( thuyû ngaân,bari...) Caùc chæ soá quan troïng cuûa nöôùc laø: ñoä cöùng, ñoä oxy hoaù vaø vi sinh vaät. 1.2. Quy ñònh cuûa nöôùc söû duïng trong quy trình saûn xuaát. Nöôùc söû duïng trong bia khoâng coù NaHCO3, NH3, HNO2, cho pheùp coù NO3- khoâng quaù 25 mg/l. Ñaëc bieät laø coù saét seõ xaåy ra phaûn öùng giöõa saét vaø tanin cuûa houblon seõ laøm xaáu maøu vaø muøi vò cuûa bia. Nöôùc duøng naáu bia caàn coù ñoä cöùng taïm thôøi khoaûng 0,72mg ñöông löôïng/l, ñoä cöùng vónh cöõu: 0,26-0,72 mg ñöông löôïng/l, ñoä oxy hoaù 2mgO2/l, soá löôïng taïp khuaån/l khoâng quaù 10, E.Coli khoâng quaù 3/l, pH cuûa nöôùc thích hôïp cho naáu bia laø 6,8-7,2. Baûng 1: Tieâu chuaån cuûa nöôùc veà kim loaïi Thoâng soá Ñôn vò Möùc chæ ñònh Toái ña cho pheùp Saét (Fe2+) mg/l 50 200 Ñoàng mg/l 100 - Keõm mg/l 100 - Muoái phosphoric mg/l 400 5000 Chlorine dö mg/l 0 0 Chaát khoâng hoaø tan mg/l 0 0 Baïc mg/l - 10 Thuûy ngaân mg/l - 1 Chì mg/l - 50 KmnO4 mg/l 2 5 Nhö vaäy nöôùc söû duïng trong saûn xuaát bia laø nöôùc meàm, neáu laø nöôùc cöùng thì caàn phaûi xöû lí. Nöôùùc trong moät soá xí nghieäp saûn xuaát bia neân coù 3 heä thoáng: cung caáp nöôùc meàm cho noài hôi vaø naáu bia: cung caáp nöôùc taåy truøng veä sinh ñöôøng oáng vaø thieát bò, nöôùc sinh hoaït vaø laøm nguoäi. 1.3. Caùc phöông phaùp laøm meàm nöôùc. Ñoä cöùng cuûa nöôùc ñöôïc quyeát ñònh bôûi haøm löôïng ion Ca2+ vaø Mg2+ trong nöôùc. Vì vaäy caàn xöû lí nöôùc cöùng thaønh nöôùc meàm theo caùc phöông phaùp. 1.3.1. Trung hoaø canxi vaø magie baèng acid. Ngöôøi ta duøng acid lactic ñeå chuyeån hoaù caùc muoái cuûa canxi vaø magie thaønh muoái latat. Vieäc söû duïng acid lactic ngoaøi muïc ñích laø khöû ñoä cöùng cuûa nöôùc coøn coù muïc ñích laø laøm giaûm pH cuûa dung dòch malt, ñeå taêng cöôøng hoaït löïc cuûa enzyme thuyû phaân ôû trong ñoù. 1.3.2. Laøm meàm nöôùc baèng phöông phaùp trao ñoåi ion. Döïa treân nguyeân taéc thay theá moät soá ion cuûa muoái ôû trong nöôùc baèng moät ion khaùc. Phöông phaùp naøy ñöôïc söû duïng khaù phoå bieán. ï Loaïi tröø vi sinh vaät: Coù nhieàu phöông phaùp nhö lí hoïc vaø hoùa hoïc. Phöông phaùp lyù hoïc: duøng thieát bò loïc chuyeân duøng hoaëc ñeøn cöïc tím... Phöông phaùp hoùa hoïc: duøng chlorine, chlorinedioxit hay ozone. 2. Malt ñaïi maïch. 2.1. Giôùi thieäu veà malt ñaïi maïch. Malt laø saûn phaåm ñöôïc cheá bieán töø caùc haït hoaø thaûo nhö ñaïi maïch, tieåu maïch, thoùc, ngoâ... Malt laø moät loaïi baùn thaønh phaåm vaø giaøu dinh döôõng 16-18% chaát thaáp phaân töû deã hoaø tan cuøng vôùi heä enzyme ñaëc bieät phong phuù chuû yeáu laø amylase vaø protease. Ñaïi maïch noùi chung laø giaøu protein, trong quaù trình naáu bia caùc saûn phaåm thuyû phaân cuûa protein taïo cho bia nhöõng phöùc chaát giöõ boït toát hôn vaø coù vò ñaäm ñaø hôn. Hình 1: Boâng ñaïi maïch 2.2. Phaân bieät malt ñaïi maïch. Malt ñaïi maïch ñöôïc chia laøm 2 loaïi: malt vaøng hoaëc malt saùng maøu vaø malt ñen. Malt vaøng duøng ñeå saûn xuaát caùc loaïi bia vaøng saùng maøu, malt ñen duøng ñeå saûn xuaát caùc loaïi bia ñen thaåm maøu. - Malt vaøng: coù vò ngoït thoaùng nheï vaø höông thôm dòu. Töø malt vaøng cho bia coù vò ñaéng dòu, höông thôm ngaùt nheï nhaøng. - Malt ñen: coù maøu naâu ñeán ñen thaåm, höông vò ngoït ñaäm, coù ñoä nhôùt cao, coù khaû naêng taïo boït vaø giöõ boït hôn. 2.3. Caáu truùc haït ñaïi maïch. Goàm 3 boä phaän chính: voû haït, phoâi vaø noäi nhuõ. - Voû haït: töø ngoaøi vaøo trong ñöôïc chia laøm 3 lôùp: voû traáu, voû luïa vaø væ aloron. Phaàn naøy thöôøng chieám 8 – 15% troïng löôïng haït. - Phoâi: laø cô quan soáng hoâ haáp cuûa haït. Phoâi coù töø 37 – 50% chaát khoâ laø thaønh phaàn nitô, khoaûng 7% chaát beùo, 5 -6% saccharose, 7 – 7,5% pentozan, 6 – 6,5% chaát tro vaø moät ít thaønh phaàn khaùc. Rieâng tinh boät haàu nhö raát ít. Phoâi thöôøng chieám 2,5 – 5% troïng löôïng haït. - Noäi nhuõ: chieám 45 – 68% troïng löôïng haït, phaàn naøy cuûa ñaïi maïch giöõ vai troø quyeát ñònh chaát löôïng cuûa ñaïi maïch trong saûn xuaát bia. Thaønh phaàn chính trong noäi nhuõ laø nhöõng haït tinh boät hình troøn coù kích thöôùc raát lôùn 20 -30µ hoaëc raát beù 2 -10µ) raát ít nhöõng haït coù kích thöôùc trung bình. Neáu haøm löôïng protein trong ñaïi maïch caøng cao thì caøng nhieàu haït tinh boät coù kích thöôùc nhoû. Troïng löôïng rieâng cuûa haït tinh boät khaù cao (1,5-1,6) vì vaäy trong nöôùc chuøng laéng xuoáng raát nhanh, tinh boät khong hoaø tan ñöôïc trong nöôù, keå caû nhöõng dung moâi höõu cô trung tính. 2.4. Vai troø cuûa malt trong bia. Trong malt coù nhieàu enzyme thuyû phaân tinh boät vaø protein ñoùng vai troø quan troïng trong quaù trình ñöôøng hoaù, dòch hoaù vaø ñaïm hoaù. ð Caùc nhoùm enzyme trrong malt. - Amylaza: nguyeân lieäu chính duøng trong saûn xuaát bia laø laø ñaïi maïch vaø moät soá haït coác khaùc. Haøm löôïng tinh boät trong caùc haït naøy laø khaù cao. Ñeå coù dòch ñöôøng leân men bia chöùa maltoza, dextrin vaø glucoza thì caàn phaûi thuyû phaân tinh boät nhôø enzyme amylaza. Amylaza cuûa malt laø moät nhoùm goàm 3 enzyme: anpha-amylaza, beta-amylaza vaø amylophotphataza chuùng coù maët ôû 1/3 noäi nhuõ gaàn phía cuoáng haït. - Enzyme thuyû phaân tinh boät. + Enzyme anpha-amylaza cô chaát cuûa noù laø tinh boät vaø dextrin, phaân caét tinh boät thaønh caùc ñoaïn daøi ngaén khaùc nhau goàm moät soá caáu töû laø glucoza ta thöôøng goïi laø dextrin vaø moät ít ñöôøng maltoza. Khi naáu tinh boät seõ trôû thaønh hoà coù ñoä nhôùt dính khaù cao, chæ caàn moät löôïng nhoû anpha-amylaza laø hoà tinh boät seõ bò loaõng töùc thì. Khaû naêng laøm loaõng hoà tinh boät ñöôïc goïi laø khaû naêng dòch hoaù cuûa enzyme. Nhieät ñoä toái öu cho hoaït ñoäng cöïc ñaïi cuûa anpha-amylaza laø 730C vaø pH laø 5,7 + Enzyme beta-amylaza: Khaû naêng dòch hoaù keùm hôn anpha-amylaza, nhöng khaû naêng ñöôøng hoaù thì cao hôn. Taùc duïng cuûa beta-amylaza vaø caùc maïch amyloza vaø amylopectin cuûa tinh boät thöôøng vaøo caùc noái cho saûn phaåm ñöôøng ñoâi vaø maltoza. Nhieät ñoä toái öu cho beta-amylaza laø 630C vaø pH thích hôïp laø 4,8. + Amylophtphataza: chæ hoaït doäng trong thôøi gian naûy maàm. - Enzymae thuyû phaân protein Trong haït ñaïi maïch, toaøn boä heä thoáng enzyme naøy ôû traïng thaùi lieân keát, haàu nhö khoâng hoaït ñoäng. Nhöng khi chuyeån qua giai ñoaïn öôm maàm thì hoaït tính chung cuûa enzyme protease taêng nhanh. + Proteaza: Enzyme proteaza xuùc taùc quaù trình thuyû phaân protein thaønh caùc saûn phaåm trung gian vaø sau ñoù moät soá trong caùc hôïp chaát naøy tieáp tuïc bò phaân caét ñeán saûn phaåm cuoái cuøng laø acid amin, amoniac NH3. + Proteinaza: thuyû phaân protein thaønh albumoza vaø pepton. Sau ñoù chuùng tieáp tuïc bò phaân caét thaønh peptid vaø polypeptid. Enzyme naøy hoaït ñoäng ôû pH 4,6-5, nhieät ñoä 500C. + peptidaza: goàm 2 enzyme dipeptidaza vaø polypepdidaza. Chuùng taùc ñoäng leân phaân töû cuûa caùc dipeptid vaø polypeptid ñeå phaân caét chuùng thaønh acid amin. Peptidaza hoaït doäng maïnh nhaát ôû pH 7,5 vaø nhieät ñoä 50-520C. Neáu haï pH xuoáng döôùi 5, nhoùm enzyme naøy trôû thaønh voâ hoaït. + Amidaza: chöùc naêng chính cuûa enzyme naøy laø caét nhoùm amin khoûi acd amin ñeå taïo thaønh acid höõu cô vaø giaûi phoùng NH3. ï Heä thoáng enzyme esterase. - Esteraza: enzyme naøy phaân caét moái lieân keát este giöõa caùc hôïp chaá höõu cô khaùc nhau, hoaëc giöõa caùc hôïp chaát höõu cô vaø voâ cô. - Lipaza: phaù vôõ lieân keát este giöõa röôïu ñôn hoaëc ña chöùc vôùi caùc acid beùo baäc cao. Enzyme naøy hoaït ñoäng ôû nhieät ñoä toái öu laø 350C vaø pH 5. - Amilophosphataza: tham gia hoã trôï quaù trình thuyû phaân tinh boät. Chuùng caét moái lieân keát este cuûa acd photphoric. Enzyme naøy hoaït ñoäng toát ôû nhieät ñoä toái öu laø 700C, pH laø 5,6. - Fitaza: phaù vôõ moái lieân keát este giöõa photphoric vôùi inozit, töùc laø tham gia thuyû phaân fitin. Quaù trình naøy ñoùng moät vai troø raát quan troïng trong coâng nghieäp saûn xuaát bia, vì H3PO4 ñöôïc giaûi phoùng seõ laøm taêng ñoä chua taùc duïng vaø taêng cöôøng dòch ñeäm cuûa dòch ñöôøng. 2.5. Caùc chæ tieâu kieåm tra malt ñaïi maïch. Baûng 2: Chæ tieâu chaát löôïng trung bình cuûa malt: Teân chæ tieâu Yeâu caàu Caûm quan Maøu saéc Vaøng nhaït Muøi vò Thôm ñaëc tröng, vò ngoït dòu nheï, khoâng coù muøi laï Ñoä saïch Khoâng laãn taïp chaát Hoùa lyù Dung troïng 480 – 560g/ lít haït Troïng löôïng 28 – 38 g/ 1000 haït Ñoä aåm 4.5% Ñoä hoøa tan theo chaát khoâ 78% Hoaït löïc enzym 2780wk Ñoä maøu 2.8 – 3.5EBC pH 5.0 - 5.8 Thôøi gian ñöôøng hoùa 10 – 20 phuùt( ôû 700C) Ñaïm toång 10 – 13% Ñaïm hoøa tan Min 4.5% Ñoä nhôùt Max 1.6cp Ñoä xoáp Min 82% Phaàn lôùn caùc nhaø maùy phaûi nhaäp malt töø nöôùc ngoaøi. Baûng 3: Yeâu caàu chaát löôïng malt nhaäp Chæ tieâu Yeâu caàu Maøu Vaøng rôm, saùng. Muøi Khoâng coù muøi moác, muøi laï Vò Ngoït dòu Khoái löôïng rieâng 450-550kg/m3. Troïng löôïng 36-40g/1000 haït Ñoä hoøa tan 76-79 Ñoä aåm < 5%. Hoaït löïc amilaza 100-300oWK Thôøi gian ñöôøng hoùa 10-20 phuùt Ñoä chua 5,6-6,5 Ñoä maøu 3-4 EBC Haøm löôïng ñaïm 9-10% Tinh boät: 56-60% Saïn, raùc 1%, khoâng laån taïp chaát kim loaïi 2.6. Thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa malt. Baûng 4: Thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa malt. Thaønh phaàn % Tinh boät 58% Ñöôøng khöû 4% Saccaroza 5% Pentoza hoøa tan 1% Toång Proteâin 10% Chaát beùo 2.5% Chaát Khoaùng 2.5% Celluloza 6% Hextosan vaø pentoza khoâng hoøa tan 9% 2.7. Thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa ñaïi maïch. Baûng 5: Thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa ñaïi maïch. Thaønh phaàn ( % chaát khoâ) Tinh boat 58 – 62 Hemixeluloza vaø pentozan khoâng hoaø tan 9,0 Pentozan hoøa tan 1,0 Xenluloza 4 -5 Saccaroza 3 – 5 Ñöôøng khöû 3 – 4 Protein 8 – 10 Protit (saûn phaåm thuûy phaân cuûa protein). 3 – 4 Chaát beùo 2,5 Chaát tro 2,5 Nhöõng chaát coøn laïi 5 – 6 Trong nhoùm glucide cuûa haït ñaïi maïch, ngoaøi tinh boät taäp trung ôû noäi nhuõ coøn coù caùc thaønh phaàn. - Cellulose: chuû yeáu naèm trong voû traáu cuûa haït ñaïi maïch, chieám khoaûng 20% chaát khoâ cuûa voû. Cellulose coù yù nghóa lôùn trong quaù trình loïc dòch döôøng hoaù. - Hemicellulose: chieám phaàn lôùn chaát khoâ cuûa voû traáu, goàm nhöõng hoãn hôïp polysaccharide khaùc nhau. Söï phaân giaûi hemicellulose döôùi taùc duïng cuûa enzyme Sitoase coù yù nghóa lôùn trong quaù trình naûy maàm, giuùp taïo ñieàu kieän thuaän lôïi cho caùc enzyme khaùc vaøo beân trong noäi nhuõ cuûa haït. - Pentozan: coù trong thaønh phaàn cuûa hemicellulose, ñaëc bieät coù nhieàu trong voû traáu(2%), khoâng tan trong nöôùc. Neáu bò thuyû phaân cho ra ñöôøng arabilnose vaø kcilose. - Caùc glucide cao phaân töû: trong ñaïi maïch coøn chöùa caùc chaát ôû daïng gom, nhöõng chaát naøy tan trong nöôùc seõ taïo neân nhöõng dung dòch nhôùt. Khi chuaån bò thuyû phaân seõ cho galactose vaø kcilose, hoaëc nhö pectin. Nhöõng hôïp chaát naøy khi ñi vaøo dòch ñöôøng hoaëc bia seõ gaây trôû ngaïi cho quaù trình loïc, song chuùng cuõng coù khaû naêng taïo boït cho bia vaø coù muøi vò ñöôïc caûi thieän hôn. - Caùc chaát ñöôøng trong haït ñaïi maïch coù chöùa moät löôïng nhoû mono-, di-, tri-saccharide, trong ñoù nhieàu nhaát laø ñöôøng saccharose, chieám khoaûng 1,8% chaát khoâ cuûa haït. Caùc chaát naøy coù yù nghóa lôùn trong quaù trình saûn xuaát malt, ñaëc bieät laø trong giai ñoaïn ñaàu. - Chaát ñaéng vaø chaát chaùt: coù chöùa nhieàu trong voû traáu cuûa haït ñaïi maïch, noù ñoùng moät vai troø lôùn trong quaù trình ngaâm ñaïi maïch, moät phaàn chaát chaùt seõ lieân keát vôùi protide, taïo thaønh acid textinoic, coù vò ñaéng vaø muøi khoù chòu chuùng khoâng hoaø tan trong nöôùc laõ nhöng hoaø tan toát trong dung dòch kieàm loaõng(0,2 – 0,4%). Qua ñoù ta thaáy caùc chaát chaùt, ñaéng, maøu coù taùc duïng xaáu ñeán thaønh phaàn cuûa bia. Vì vaäy caùc bieän phaùp coâng ngheä nhaèm loaïi boû chuùng laø raát caàn thieát. 2.8. Caùc hôïp chaát chöùa Nitô trong haït ñaïi maïch - Protid: khoái löôïng vaø chaát löôïng protid trong ñaïi maïch coù yù nghóa quan troïng trong coâng ngheä saûn xuaát bia. Tröôùc heát, ngöôøi ta cho raèng haøm löôïng caùc hôïp chaát coù chöùa nitô trong ñaïi maïch so vôùi haøm löôïng tinh boät trong ñaïi maïch coù tyû leä caân ñoái nhaát ( hay tyû leä N:C ) laø toái öu cho coâng ngheä saûn xuaát bia. Maëc duø trong thaønh phaàn nhöõng chaát hoaø tan cuûa dòch ñöôøng hoaù, protid chieám tyû leä khaù nhoû (4 – 5%), song chuùng laïi tham gia raát tích cöïc trong quy trình coâng ngheä vaø goùp phaàn quyeát ñònh chaát löôïng saûn phaåm. - Quùa trình phaân giaûi protid döôùi taùc duïng cuûa enzyme laø moät trong nhöõng quaù trình quan troïng nhaát trong saûn xuaát malt vaø bia, nhöõng saûn phaåm cuûa söï phaân giaûi protid thöôøng coù phaân töû löôïng thaáp hôn, chuùng seõ tham gia vaøo söï taùc duïng töông hoå vôùi nhöõng thaønh phaàn khaùc daãn ñeán choã thay ñoåi thaønh phaàn vaø tính chaát cuûa nguyeân lieäu ban ñaàu cuõng nhö saûn phaåm veà sau. Ñaëc bieät ñaùng quan taâm hôn trong tröôøng hôïp naøy laø söï taïo thaønh melanoic, chaát naøy gaây cho bia coù muøi thôm, vò ngoït vaø khaû naêng taïo boït cuûa bia veà sau. Nhöng ñaëc tính naøy cuûa bia tröôùc heát phuï thuoäc vaøo söï phaân giaûi protid coù toái öu khoâng. - Trong ñaïi maïch coù ñuû protid ñôn giaûn( protein) vaø prottid phöùc taïp (proteit). 3. Hoa houblon (hoa bia). 3.1. Giôùi thieäu hoa houblon Hình 3: Houblon hoa caùi chöa thuï phaán Hình 2: Hoa houblon Hoa houbon laø loaøi thöïc vaät daây leo, laø thöïc vaät töa aåm phuø hôïp vôùi vuøng ñaát phuø sa, ñaát muøn vaø ñaát caùt pha. Caây coù chieàu cao trung bình töø 10-15m. Hoa houblon coù hoa ñöïc vaø hoa caùi rieâng cho töøng caây. Trong coâng nghieäp saûn xuaát bia chæ söû duïng hoa caùi chöa thuï phaán, vì neáu hoa thuï phaán thì giaù trò coâng nghieäp cuûa chuùng bò giaûm ñi raát nhieàu. Hoa houblon laø nguyeân lieäu cô baûn ñöùng thöù 2( sau ñaïi maïch) cuûa coâng ngheä saûn xuaát bia. Hoa houblon laøm cho bia coù vò ñaéng dòu, höông thôm raát ñaëc tröng laøm taêng khaû naêng taïo vaø giöõ beàn boït, laøm taêng ñoä beàn keo vaø ñoä oån ñònh thaønh phaàn sinh hoïc cuûa saûn phaåm, do nhöõng ñaëc tính cöïc kì ñaëc bieät nhö vaäy neân hoa houblon vaãn giöõ moät vai troø ñoäc toân vaø laø nguyeân lieäu khoâng theå thay theá trong ngaønh saûn xuaát bia. 3.2. Vai troø cuûa hoa houblon trong saûn xuaát bia. Laø nguyeân lieäu khoâng theå thieáu trong saûn xuaát bia, laøm cho bia coù vò ñaéng dòu vaø coù höông thôm ñaëc tröng, laøm taêng khaû naêng taïo boït, laøm keát tuûa protein keùm beàn vöõng vaø coù taùc duïng saùt truøng bia. 3.3. Caùch baûo quaûn hoa houblon. Hoa houblon sau khi saáy ñöôïc tieán haønh phaân loaïi laïi, sau ñoù xoâng baèng SO2. Coâng vieäc xoâng ñöôïc thöïc hieän trong buoàng kín. Hoa houblon caàn ñöôïc baûo quaûn ôû choã khoâ raùo, nhieät ñoä thaáp vaø khoâng coù aùnh saùng maët trôøi. Trong khi baûo quaûn haøm aåm toái ña cuûa houblon cho pheùp laø 13%, coøn nhieät ñoä baûo quaûn toát nhaát laø 0,5-20C. Hieän nay coù nhieàu nöôùc treân theá giôùi ñang aùp duïng coâng ngheä baûo quaûn hoa houblon trong moâi tröôøng CO2 hoaëc nitô. 3.4. Thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa hoa houblon. Phuï thuoäc vaøo chuûng gioáng, khí haäu, ñaát ñai gieo troàng vaø kó thuaät canh taùc, thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa hoa houblon coù söï khaùc bieät ñaùng keå Baûng 6: Thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa hoa houblon khoâ nhö sau (% chaát khoâ). Thaønh phaàn Tyû leä(% chaát khoâ) Nöôùc 10,0 Chaát ñaéng toång coâng 15,0(b= 9, a = 4,5, g= 1,5) Tinh daàu phaán 0,5 Tanin 4,5 Ñöôøng khöû 2,0 Pectin 2,0 Axit amin 0,1 Protein 15,0 Chaát beùo 3,0 Tro 8,0 Xenluloza, lignin vaø nhöõng chaát coøn laïi 40,4 Trong thaønh phaàn cuûa hoa houblon coù 3 thaønh phaàn coù giaù trò quan troïng nhaát laø chaát ñaùng, tinh daàu thôm,polyphenol. 3.4.1. Chaát ñaéng. Thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa chaát ñaéng trong hoa houblon bao goàm nhieàu hôïp chaát. Thaønh phaàn cuûa chaát ñaéng bao goàm: acid ñaéng vaø nhöïa ñaéng Acid ñaéng goàm a- acid ñaéng vaø b- acid ñaéng. + a- acid ñaéng: chieám 90% ñoä ñaéng cuûa bia, bao goàm humulon vaø caùc ñoàng phaân cuûa noù, a- acid ñaéng maïnh nhöng khaùng sinh raát yeáu. + b- acid ñaéng: bao goàm lupulon vaø caùc ñoàng phaân ñi keøm cuûa noù, b- acid ñaéng goác ñaéng yeáu hôn a- acid ñaéng nhöng tính khaùng sinh maïnh hôn do ñoù phaûi söû duïng keát hôïp caû a- acid ñaéng vaø b- acid ñaéng. Nhöïa ñaéng goàm nhöïa meàm vaø nhöïa cöùng. + Nhöïa meàm: laø caùc polyme acid ñaéng chuùng coù khaû naêng taïo ra löïc ñaùng cao hôn b- acid ñaéng ñaây laø chaát raát coù giaù trò cuûa chaát ñaéng. + Nhöïa cöùng: laø polyme chöùa acid ñaéng nhöng maät ñoä cao hôn nhieàu so vôùi nhöïa meàm. Chaát naøy khoâng tan trong nöôùc vaø dòch ñöôøng do ñoù khoâng coù giaù trò trong saûn xuaát bia. 3.4.2. Tinh daàu thôm. Tinh daàu thôm cuûa hoa houblon hoaø tan vaøo dòch ñöôøng vaø taïo ra moät muøi thôm ñaëc tröng raát nheï nhaøng vaø deã chòu. Tinh daàu trong hoa houblon goàm hôn 200 chaát: terpen, ester, cetone, vaø caùc hôïp chaát chöùa löu huyønh. Tinh daàu phaán hoa houblon chieám 0,17-0,65% troïng löôïng hoa trong ñoù khoaûng ¾ laø caùc caáu töû thuoäc nhoùm tecpen vaø ¼ laø caùc caáu töû mang oxy. Caùc hôïp chaát trong tinh daàu coù theå toàn taïi döôùi caùc daïng hydratcacbon vôùi nhaân laø moät tecpen hoaëc döôùi daïng aldehyt, ceton, röôïu... khi hoaø tan vaøo dòch ñöôøng, tinh daàu toàn taïi trong bia vaø taïo ra cho bia moät muøi thôm ñaëc tröng raát nheï nhaøng vaø deã chòu. Khi ñun soâi 98% löôïng tinh daàu thôm bay ra ngoaøi theo hôi nöôùc, chæ coøn laïi 2% toàn taïi trong bia. 3.4.3. Polyphenol. Duøng ñeå keát laéng vaø loaïi boû caùc hôïp chaát protid cao phaân töû ra khoûi dòch ñöôøng laøm oån ñònh thaønh phaàn vaø taêng ñoä beàn keo cuûa bia thaønh phaåm. 3.5. Gía trò chaát löôïng hoa houblon. Baûng 7: giaù trò chaát löôïng hoa houblon. Chæ soá Loaïi 1 Loaïi 2 Loaïi 3 Maøu hoa Vaøng ñeán vaøng oùng Vaøng luïc Vaøng xanh ñeán vaøng Maøu haït lubulin Vaøng, vaøng oùng aùnh Vaøng, vaøng saãm Vaøng saãm Muøi Thôm deã chòu, ñaëc tröng Thôm, khoâng coù muøi taïp chaát khaùc Hôi hoàng Caùnh hoa To, ñeàu, chaéc, khoâng bò raùch Caùnh coù theå bò raùch, coù chaám ñoû caø pheâ Raùch nhieàu, nhieàu chaám ñoû caø pheâ % taïp chaát ≤ 1,75 ≤ 3 ≤ 9 % beänh hoa 0 < 1 < 5 % chaát ñaéng >15 > 12 > 10 % tro ≤ 10 ≤11 ≤12 % aåm <13 <13 < 13 3.6. Cheá phaåm hoa houblon. Theo coâng öôùc chaâu AÂu ñaõ ñeà xuaát caùc loaïi cheá phaåm nhö sau. - Caùc cheá phaåm ñöôïc cheá bieán baèng phöông phaùp nghieàn boät humulon,lupulin. - Humulon chieát ly: laø saûn phaåm ñöôïc chieát ly baèng caùc dung moâi höõu cô. - Humulon ñoàng phaân: saûn phaåm maø trong ñoù anpha- axit ñaéng ñaõ ñöôïc ñoàng phaân hoaù - Daïng hoa caùnh khoâ: hoa ñöôïc saáy w<13%, sau ñoù ñöôïc eùp chaët thaønh baùnh boïc kín trong caùc loaïi giaáy ñaëc bieät maø khoâng khí khoâng theå thaám tích qua ñöôïc, ñoàng thôøi coù theå naïp theâm khí trô ñeå ngaên chaën toái ña tình traïng giaûm chaát löôïng do baûo quaûn. - Daïng hoa houblon haït, vieân ñeå söû duïng thuaän tieän, ñôõ toán keùm trong thôøi gian baûo quaûn vaø vaän chuyeån. - Cao hoa houblon: laø hoãn hôïp caùc chaát ñaéng ñöôïc chieát taùch töø hoa vaø ñem coâ ñaëc laïi. Haøm löôïng acid ñaéng chieám 50%. Tuy nhieân khi duøng loaïi naøy ta khoâng trích ly ñöôïc polyphenol. 4. Men bia. Hình 4: Men bia Naám men ñöôïc söû duïng trong saûnxuaát bia laø Sacharomyces cerevisiae. 4.1. Giôùi thieäu veà men bia. Naám men coù daïng hình caàu, oval, tröùng, sinh saûn baèng naûy choài vaø sinh saûn baèng baøo töû. Hieän nay coù 2 loaïi naám men chính ñöôïc söû duïng phoå bieán: naám men noåi vaø naám men chìm. Hình 5: naám men chìm Hình 6: naám men noåi - Naám men chìm. + Nhieät ñoä leân men: 0 -10OC. + Quaù trình xaåy ra trong loøng moâi tröôøng neân khaû naêng leân men toát. + Coù khaû naêng leân men hoaøn toaøn ( vì coù theå leân men ñöôøng rafinosse hoaøn toaøn). + Khi leân men xong, caùc teá baøo keát thaønh chuøm hoaëc chuoãi keát laéng xuoáng ñaùy thuøng leân men raát nhanh. Nhôø vaäy bia nhanh choùng töï trong hôn leân men noåi. - Naám men noåi. + Nhieät ñoä leân men: 10 – 25OC. + Leân men maïnh, quaù trình leân men xaåy ra treân beà maët cuûa moâi tröôøng. + Khi quaù trình leân men keát thuùc, caùc teá baøo keát chuøm, chuoãi taïo thaûnh lôùp daøy treân beà maët cuøng vôùi boït bia, bia töï trong chaäm. 4.2. Caùch löïa choïn naám men. Vieäc löïa choïn chuûng naám men trong saûn xuaát bia laø raát quan troïng. Ñeå löïa choïn chuûng naám men toát thì phaûi coù caùc ñaëc tính sau: - Toác ñoä leân men nhanh. - Söû duïng ñöôøng hieäu quaû, taïo ñoä coàn cao. - Coù khaû naêng chòu coàn, aùp suaát thaåm thaáu, oxy, nhieät ñoä vaø noàng ñoä CO2 phuø hôïp vôùi töøng nhaø maùy. - Coù khaû naêng keát laéng toát. - Coù khaû naêng soáng soùt cao cho khaû naêng taùi söû duïng. - Saûn phaåm taïo ra goàm caùc hôïp chaát taïo höông vò ñaëc tröng cho bia. - Ñaëc tính duy truyeàn oån ñònh cao. 5. Theá lieäu. Coù nhieàu loaïi theá lieäu duøng thay theá 1 phaàn hoaëc nhieàu phaàn malt trong coâng ngheä saûn xuaát bia. ÔÛ nöôùc ta, gaïo laø nguoàn thay theá doài daøo, lieân tuïc, reû tieàn, ñaëc bieät haøm löôïng tinh boät cuûa gaïo raát cao, coù khaû naêng chuyeån hoùa thaønh chaát hoaø tan toát ( khoaûng 90%). Baûng 8: Thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa gaïo: Thaønh phaàn Tyû leä (%troïng löôïng) W 12,6 Hôïp chaát nitô 7,9 Chaát tro 0,7 Chaát beùo 0,5 Gluxít 77,8 Xenluloza cuûa voû luïa 0,5 Malt ñaïi maïch laø nguyeân lieäu truyeàn thoáng khoâng theå thieáu, tuy nhieân coù theå thay theá moät phaàn malt trong coâng ngheä saûn xuaát baèng gaïo nhaèm muïc ñích giaûm giaù thaønh saûn phaåm. Theá lieäu cuõng coù taùc duïng caûi tieán muøi vò bia, giuùp bia ñöôïc baûo quaûn laâu hôn. Vieäc choïn nguyeân lieäu gaïo thay theá coù yù nghóa sau: - Veà maët kinh teá: gaïo laø nguyeân lieäu coù saún trong nöôùc, giaûm ñöôïc moät phaàn malt nhaäp khaåu, do ñoù coù theå haï giaù thaønh saûn phaåm, naâng cao khaû naêng caïnh tranh cuûa saûn phaåm. - Veà chaát löôïng: haøm löôïng tinh boät trong gaïo khaù cao, neân laø nguyeân lieäu lyù töôûng thay theá moät phaàn malt vaø noù thích hôïp cho quy trình saûn xuaát, maø khoâng gaây aûnh höôûng xaáu ñeán saûn phaåm. Caùc chæ tieâu chaát löôïng cuûa gaïo: - Ngoaïi quan: Maøu saéc: traéng, ñoàng nhaát. Khoâng haït moác, saâu moït, muøi laï. Ñoä aåm: 12%. Ñoä hoøa tan: 78-80%. Taïp chaát : 1%. 6. Caùc chaát phuï gia. Ngoaøi nhöõng nguyeân lieäu treân nguôøi ta coøn söû duïng caùc chaát phuï gia nhaèm naâng cao chaát luôïng cuûa bia. 6.1. Caramen. Taïo maøu cho bia, cho vaøo sau giai ñoaïn ñöôøng hoùa 6.2. NaOH. Duøng ñeå trung hoøa, veä sinh hay taåy röûa, thöôøng söû duïng NaOH>96% 6.3. H2SO4, CaCl2, acid lactic. Duøng ñeå ñieàu chænh pH. II. GIAÙ TRÒ DINH DÖÔÕNG CUÛA BIA MEN SOÁNG. 1. Thaønh phaàn giaù trò dinh döôõng cuûa bia men soáng. 1.1. Protein. Chæ coù trong bia soáng khoâng loïc, ñaáy laø chaát moâ vaø huyeát töông, laø nguoàn cuûa naêng löôïng, thaønh vieân trong quaù trình toång hôïp caùc loaïi hoocmon, men, khaùng theå. Trong bia coù taát caû caùc loaïi axit amin. 1.2. Ñöôøng(Hidrat Cacbon) Ñöôøng glucose, fructose,galactose, ñöôøng ñôn, ñöôøng maltose coù trong naám maïch nha. Ngoaøi ra caùc loaïi ñöôøng coøn laø nguoàn naêng löôïng cho cô theå chuùng ñöôïc söû duïng ñeå toång hôïp chaát beùo, nuclide vaø caùc hôïp chaát trong cô theå. 1.3. Kali vaø saét. Bia laø nguoàn kali vaø saét. Quaù trình haáp thuï kali vaø saét seõ ñöôïc taêng neáu uoáng bia vaøo böõa aên. Nhôø vaøo vieäc chöùa ít natri keå caû nhöõng ngöôøi aên kieâng, aên maën cuõng coù theå uoáng bia. Kali vaø saét trong bia soáng khoâng loïc toàn taïi döôùi daïng ñaõ ñöôïc ion hoaù neân ñöôïc thaåm thaáu vaøo daï daøy raát toát. Kali giuùp loaïi boû nöôùc khoûi cô theå, tham gia vaøo quaù trình trao ñoåi ñöôøng, toång hôïp ñaïm, laøm taêng tröông löïc heä cô, taùc ñoäng ñeán vieäc chuyeån caùc tín hieäu thaàn kinh, caàn thieát cho caùc moâ cuûa cô theå. Thieáu kali coù theå gaây ra phuø neà, caùc beänh tim maïch. Saét coù trong thaønh phaàn cuûa huyeát caàu toá, hoàng caàu maùu, trong men gan vaø tyø. 1.4. Caùc loaïi vitamin. Trong bia coù chöùa caùc loaïi viamin nhoùm B. 1.4.1. Vitamin B1. Ñieàu hoaø hoaït ñoäng cuûa heä thaàn kinh, kích thích hoaït ñoäng cuûa caùc loaïi saét tieâu hoaù, vitamin B1 coù nhieàu trong men bia. 1.4.2. Vitamin B2. Coù trong thaønh phaàn men trong quaù trình toång hôïp ñaïm, coù taùc duïng laøm taêng thôøi gian soáng cuûa hoàng caàu, caàn thieát cho söùc khoûe maét. Quaù trình taêng tröôûng, lieàn seïo cuûa caùc moâ thöïc hieän ñöôïc chính laø nhôø nguyeân toá naøy. Ngoaøi ra B2 coøn giuùp ta coù ñöôïc laøn da mòn maøng, saên chaéc, khoâng neáp nhaên, khoâng caùc veát nöùt loeùt, giuùp ta coù caùc moùng tay chaân vaø toùc khoûe maïnh. 1.4.3. Vitamin B6. Moät loai vitamin tích cöïc caàn thieát cho cô theå. Thieáu noù coù theå daãn ñeán roái loaïn thaàn kinh, aûnh höôûng ñeán hoaït ñoäng cuûa gan vaø thaän, ngoaøi ra coù theå daãn ñeán vieâm da maët, phaùt ban vaø beùo phì. 1.4.4. Vitamin B5. Thieáu noù coù theå phaù vôõ quaù trình trao ñoåi chaát, xuaát hieän caùc beänh veà da, xuaát hieän caùc ñoám traéng treân cô theå, toùc baïc sôùm, haïn cheá söï phaùt trieån cuûa cô theå treû. Loaïi vitamin naøy chæ coù trong bia soáng khoâng loïc, bôûi noù seõ bò phaù huûy trong quaù trình tieät truøng vaø xöû lyù doùng goùi. 1.5.Polyphenol. Caùc polyphenol caûnh baùo cho tim maïch veà söï thieáu huït, laøm taêng söùc ñeà khaùng cuûa caùc mao quaûn. Ngoaøi ra polyphenol coøn giuùp laøm chaäm söï phaùt trieån cuûa caùc khoái u ung thö vaø chöùng maát trí. 1.6. Caùc chaát khaùc. Trong bia coøn chöùa caùc chaát andehyt thuoäc loaïi caùc chaát deã bay hôi vaø taïo neân höông vò cuûa bia. Ngoaøi ra ñaây coøn laø chaát khaùng khuaån vaø coù taùc duïng an thaàn. 2. Giaù trò dinh döôõng cuûa men bia. Men bia coù khaû naêng boå xung vaø cung caáp caùc chaát vaø coù taùc duïng trò lieäu: laøm thuoác choáng cô theå meät moûi, kieät söùc, thieáu maùu, aên keùm chaäm taêng tröôûng, stress, roái loaïn thaàn kinh ...bôûi noù cung caáp nguoàn protein deã haáp thu töông ñöông vôùi thòt. Taêng cöôøng choáng ñôõ khoâng chæ khi meät moûi maø ngay caû khi cô theå bò maéc caùc beänh vieâm nhieãm. Ngaên ngöøa phoøng choáng caùc beänh ñöôøng ruoät, keå caû tieâu chaûy do söû duïng khaùng sinh laâu daøi, nhaát laø ôû treû nhoû nhôø khaû naêng taùi taïo nhöõng vi khuaån caán thieát cho söï tieâu hoaù ôû ñöôøng ruoät. Men bia coøn laøm thuoác daãn ñöôøng cho söï haáp thuï caùc vitamin khaùc vaøo cô theå. 3. Chaát choáng oxi hoaù. Chieát xuaát töø naám men, naám men ngoaøi muïc ñích taïo höông thôm, muøi vò noù coøn laø chaát choáng oxi hoaù coù lôïi cho söùc khoeû ñoù laø dieåm ñaëc bieät cuûa bia men soáng. 3.1.Antioxydants. 3.2. Acid höõu cô. 3.3. Acid Citric. 3.4. Coenzyme Q. 3.5. Glutathione 3.6. Hydroxymethyl. 3.7. hydroxylethyl Furanone(2H). 3.8. Tocopherol vaø Tocotrienol. A: a-tocopherols B: a- tocotrienol 3.9. FMN vaø FAD. Chöông 3. QUY TRÌNH COÂNG NGHEÄ.Nghieàn Nöôùc xöû lí Ñaïm hoùa Nghieàn Gaïo Hoà hoùa Malt loùt Nöôùc Laøm laïnh nhanh Laéng trong Ñöôøng hoùa Loïc baõ Houblon hoaù Hoa Houblon caramen Phuï gia baõ caën malt Leân men chính Laéng Ñoùng block Leân men phuï vaø tang tröõ Bia men soáng Nhaân gioáng Men gioáng Thu hoài men Sô ñoà1: Saûn xuaát bia men soáng Chöông 4. THUYEÁT MINH QUY TRÌNH. 1. Xay nghieàn nguyeân lieäu. 1.1. Muïc ñích. Laø nghie._.àn nhoû nguyeân lieäu (malt, gaïo) taïo ñieàu kieän ñeå taêng toác ñoä caùc quaù trình lí hoùa vaø hoùa sinh trong khi hoøa thaám haït vaøo nöôùc, laøm nhoû malt ñeå khi ñöôøng hoùa thu ñöôïc nhieàu chaát hoøa tan (chaát chieát) nhaát coù lôïi cho saûn xuaát vaø chaát löôïng thaønh phaåm, haïn cheá caùc chaát khoâng coù lôïi tan vaøo dòch ñöôøng vaø söû duïng toát nhaát caùc thaønh phaàn cuûa malt. Malt coù theå nghieàn khoâ hay nghieàn öôùt tuøy thuoäc vaøo thieát bò vaø coâng ngheä saûn xuaát bia. 1.2. Nguyeân taéc nghieàn. 1.2.1. Ñoái vôùi malt. Thaønh phaàn caáu taïo cuûa malt laø voû vaø noäi nhuõ, hai hôïp phaàn naøy khaùc nhau veà thaønh phaàn, tính chaát vaät lí,cô lí, hoùa hoïc vaø cuõng khaùc nhau veà chöùc naêng vaø vai troø trong coâng ngheä saûn xuaát dòch ñöôøng, Voû cuûa haït coù caáu taïo chuû yeáu töø xenlluloza, ligni, caùc hôïp chaát polyhenol vaø caùc chaát khoaùng. Ngoaøi ra coøn chöùa theâm moät ít pentozan, caùc chaát maøu vaø chaát ñaéng. xelluloza vaø lignin laø nhöõng hôïp chaát khoâng hoøa tan trong nöôùc vaø khoâng heà bò thay ñoåi caáu truùc döôùi taùc duïng cuûa heä enzyme trong malt. Ñieàu ñoù coù nghóa laø töø chuùng ta khoâng nhaän ñöôïc chaát hoøa tan cho dòch ñöôøng, chæ coù moät löôïng raát nhoû pentozan coù theå bò thuûy phaân ñeå taïo thaønh ñöôøng ñôn giaûn, hoøa tan. Taát caû caùc thaønh phaàn coøn laïi cuûa voû, ôû möùc ñoä ít nhieàu chuùng coù theå hoøa tan vaøo nöôùc vaø ñi vaøo thaønh phaàn cuûa dòch ñöôøng. söï coù maët cuûa caùc chaát haøo tan naøy trong dòch ñöôøng laø moät daáu hieäu baát lôïi vì chuøng seõ laøm cho bia coù vò ñaéng vaø chaát chaùt caøng deã haøo tan vaøo dòch ñöôøng. Vì vaäy trong quaù trình nghieàn voû malt caøng nguyeân veïn caøng toát. Maët khaùc khi nghieàn voû traáu nhoû quaù seõ deã bò ngheït loã loïc trong quaù trình loïc do voû traáu mòn baùm treân beà maët loïc, laøm giaûm hieäu suaát thu hoài caùc chaát tan coøn soùt laïi trong baõ. Noäi nhuõ cuûa malt chöùa chuû yeáu laø tinh boät, dextrin, ñöôøng, protein, caùc saûn phaåm thuûy phaân cuûa protein vaø caùc hôïp chaát khaùc. Caùc chaát naøy laø nguoàn chính cung caáp chaát hoøa tan (chaát chieát) cho dòch ñöôøng. Trong quaù trình ñöôøng hoùa chuùng phaûi chòu taùc ñoäng cuûa nhieàu quaù trình enzyme ñeå chuyeån hoùa thaønh caùc chaát thaáp phaân töû, deã hoøa tan, bôûi vaäy seõ raát hôïp lí neáu nhöõng phaàn naøy cuûa noäi nhuõ ñöôïc nghieàn thaät mòn. Nhöng nghieàn mòn phaàn noäi nhuõ laïi coù ñieåm baát lôïi laø phaàn chaùo trong maøng loïc seõ neùn raát chaët, theå tích cuûa chuùng ít, laøm caûn trôû vieäc loïc dòch vaø ñeán luùc röûa baõ malt seõ khoâng theå naøo chieát ruùt heát caùc thaønh phaàn dinh döôõng ôû trong ñoù Toác ñoä loïc, chaát löôïng cuûa quaù trình loïc coøn phuï thuoäc vaøo theå tích cuûa lôùp loïc, maø theå tích loïc laïi phuï thuoäc vaøo möùc ñoä nghieàn cuûa malt. Baûng 9:Möùc ñoä vaø theå tích nghieàn cuûa malt. Möùc ñoä nghieàn Theå tích boät nghieàn vaø baõ töø 100kg (0,18m3) malt,m3 Boät nghieàn Baõ Nghieàn thoâ (20-25% boät ) Nghieàn mòn (50-60% boät) Nghieàn raát mòn (80-90% boät) 0,28 0,21 0,20 0,20 0,13 0,10 Quaù trình nghieàn malt phöùc taïp ôû choã laø trong noäi nhuõ cuûa haït, caáu truùc cuûa chuùng ôû caùc khu vöïc khoâng ñoàng nhaát. Möùc ñoä nghieàn thích hôïp cuûa malt phuï thuoäc vaøo caáu truùc cuûa noù, töùc laø phuï thuoäc vaøo ñoä nhuyeãn, neáu malt keùm nhuyeãn thì cheá ñoä nghieàn mòn ñoái vôùi noäi nhuõ laø ñieàu kieän caàn thieát ñeå thu nhaän ñöôïc haøm löôïng chaát chieát lôùn nhaát. Coøn neáu malt coù ñoä nhuyeãn toát, möùc ñoä nghieàn coù theå nhoû hôn , haït nghieàn coù kích thöôùt lôùn hôn. Möùc ñoä nghieàn cuûa malt coøn phuï thuoäc thieát bò vaø phöông phaùp loïc. Nguyeân taéc chung nhaát cho cheá ñoä nghieàn malt laø: ñaûm baûo yeâu caàu thu nhaän ñöôïc nhieàu chaát hoøa tan nhaát nhöng theå tích boät nghieàn vaø baõ malt cuõng ñaït giaù trò cao nhaát trong dieàu kieän coù theå ñaït ñöôïc. Phöông phaùp thöïc hieän. Malt ñöôïc nghieàn khoâ xong cho vaøo boàn nöôùc ñeå laøm aåm malt, nöôùc hoøa troän vôùi malt khoâ theo tæ leä 1:1,5 taïo thaønh hoãn hôïp roài bôm leân noài naáu malt. Kieåm tra boät sau khi nghieàn. Ngueân lieäu sau khi nghieàn caàn ñaûm baûo nhöõng yeâu caàu sau: Voû malt caøng nguyeân veïn caøng toát. Thaønh phaàn noäi nhuõ. + Haït daïng boät: 60% + Haït nhoû: 20% + Haït lôùn: 20% Chuù yù ñeán tyû leä 3 loaïi boät nghieàn nhö sau: * Ñoái vôùi noài loïc. + voû:20-25% + Taám: 45-55% + Boät: 20-30% * Ñoái vôùi maùy loïc eùp. + Voû: 12-15% + Taám: 40-45% + Boät: 40-45% Moät tuaàn caàn phaûi kieåm tra haøm löôïng caùc thaønh phaàn boät nghieàn ít nhaát moät laàn. Tyû leä naøy coù theå thay ñoåi tuøy thuoäc vaøo chaát löôïng cuûa malt vaø vaøo kieåu maùy loïc söû duïng. 1.2.2. Ñoái vôùi gaïo. Do haït gaïo khoâng qua quaù trình öôm maàm neân tinh boät trong gaïo chöa bò thuûy phaân, caáu truùc cuûa haït tinh boät coøn raát cöùng. Neân ñeå taêng hieäu suaát trích ly thì gaïo ñöôïc nghieàn caøng mòn caøng toát nhaèm ñeå taêng dieän tích tieáp xuùc cuûa noù ñoái vôùi nöôùc vaø enzyme. Töông töï nhö malt sau khi hoøa troän vôùi nöôùc gaïo cuõng ñöôïc bôm leân noài hoà hoùa ( tyû leä gaïo vaø nöôùc laø 1:2). 2. Quùa trình naáu. 2.1. Muïc ñích. Laø quaù trình quan troïng nhaát trong quaù trình saûn xuaát dòch leân men. Quaù trình naøy trích ly caùc chaát chieát töø malt vaø gaïo vaøo nöôùc, goùp phaàn taïo maøu cho bia. Thuûy phaân moät soá chaát coù phaân töû löôïng lôùn thaønh caùc chaát phaân töû löôïng nhoû nhôø heä enzyme coù saün trong malt, ñeå cung caáp chaát dinh döôõng cho naám men phaùt trieån. Ngoaøi ra, coù theå boå xung theâm moät löôïng nhoû cheá phaåm enzyme.ng laïi laø ñaëc tính maø caùc nguyeân lieäu thay theá khaùc khoâng coù ñöôïc. Ñaëc bieät laø nhieät ñoä hoà hoaù cuûa ñaïi maïch naèm trong khoaûng 55-65OC, thaáp hôn raát nhieàu so vôùi gaïo (80-85OC) neân dòch hoaù ôû nhieät ñoä thaáp vaø coù theå duøng tröïc tieáp vôùi malt neân tieát kieäm naêng löôïng cho quaù trình naáu. Trong ñaïi maïch, hoaït löïc diastaza khoaûng 37- 42WK, chæ soá naøy thaáp hôn so vôùi malt ñaïi maïch nhöng laïi laø ñaëc tính maø caùc nguyeân lieäu thay theá khaùc khoâng coù ñöôïc. Ñaëc bieät laø nhieät ñoä hoà hoaù cuûa ñaïi maïch naèm trong khoaûng 55-65OC, thaáp hôn raát nhieàu so vôùi gaïo (80-85OC) neân dòch hoaù ôû nhieät ñoä thaáp vaø coù theå duøng tröïc tieáp vôùi malt neân tieát kieäm naêng löôïng cho quaù trình naáu. 2.2.Giaûn ñoà naáu bia. Nhieät ñoä(OC) 100OC 30’ 78OC 58-600C 72OC 30’LOÏC 38-400C 30’ 65OC 20’ 52OC 30OC/30’ 30’ 30’ 30’ ñaïi maïch vaø 38OC caùc enzyme malt vaø enzyme Thôøi gian(phuùt) 2.3 Caùc quaù trình xaåy ra khi naáu. 2.3.1. Quùa trình hoà hoaù- dòch hoaù. 2.3.1.1. Muïc ñích. Vieäc hoà hoaù tinh boät laø raát caàn thieát ñeå cho enzyme thuyû phaân hoaøn toaøn tinh boät trong quaù trình ñöôøng hoaù. Quaù trình naøy lieân quan ñeán phaù vôõ caáu truùc tinh theå amylopectin ñeå loä ra caùc haït tinh boät trong moâi truo7ng2xung quanh, tieáp ñoù haït tröông nôû vaø ñoä nhôùt taêng leân. Saûn phaåm cuûa quaù trình laø caùc dextrin phaân töû löôïng thaáp, moät ít glucoza… 2.3.1.2. Caùch tieán haønh. Sau khi veä sinh thieát bò, kieåm tra ñöôøng oáng, van xaû hôi, van xaû ñaùy, bôm nöôùc vaøo noài, ñoå boät ñaïi maïch ñaõ xay ôû nhieät ñoä thöôøng, cho tieáp cheá phaåm Termamyl 120L 0,1% vaø cheá phaåm Cereflo 0,04% vaøo. Cho CaCl2 vaøo giuùp cho caùc enzyme beàn vöõng nhieät ñoä vaø naâng cao hieäu suaát caùc chaát hoaø tan. Ñeå dòch ôû nhieät ñoä 30OC trong 30 phuùt ñeå enzyme d- glucanaza hoaït ñoäng phaân giaûi d- glucan( caùc caàu noái 1-4 d- glucozit) trong ñaïi maïch taïo thaønh oligosaccharide coù 3-5 ñôn vò glucoza. Töø ñoù seõ haï thaáp ñoä nhôùt cuûa dòch heøm laøm deã daøng söï loïc hay laéng loïc veà sau. Cho H2SO4 ñeå ñieàu chænh pH = 5,2 – 5,6 laøm giaûm ñoä nhôùt cuûa caùnh khuaáy. Ngaâm ôû 38 – 40OC trong voøng 30 phuùt, sau ñoù naâng nhieät ñoä leân 58 – 60OC giöõ trong 30 phuùt roài naâng leân nhieät ñoä soâi, giöõ ôû nhieät ñoä naøy trong 30 phuùt ñeå hoà hoaù hoaøn toaøn tinh boät ñoàng thôøi Termamyl hoaït ñoäng toát ôû nhieät ñoä naøy seõ beõ gaõy tinh boät thaønh caùc phaàn töû taïo ñieàu kieän cho quaù trình ñöôøng haùo sau naøy. Sau ñoù ta chuyeån noài chaùo sang noài ñöôøng hoaù laøm hai laàn baèng thieát bò bôm. Trong khi dòch chaùo bôm sang noài malt thì caùnh khuaáy cuûa noài chaùo vaø noài malt hoaït ñoäng lieân tuïc. 2.3.2 Quùa trình ñaïm hoaù. Khi malt ñaõ ñöôïc hoøa vaøo nöôùc, ngöôøi ta naâng nhieät ñoä leân 52OC vaø giöõ ôû nhieät ñoä naøy trong 30 phuùt. Ôû nhieät ñoä naøy thích hôïp cho enzyme proteaza hoaït ñoäng nhaèm muïc ñích ñeå thuyû phs6n protein thaønh axit amin vaø peptit, noù laø nguoàn dinh döôõng cho naám men hoaït ñoäng 2.3.3. Quùa trình ñöôøng hoùa. 2.3.3.1. Muïc ñích. Taïo ñieàu kieän thích hôïp cho enzyme hoaït ñoäng phaân caét caùc hôïp chaát cao phaân töû thaønh caùc hôïp chaát coù phaân töû löôïng thaáp, caùc loaïi ñöôøng coù khaû naêng leân men vaø khoâng leân men taïo thaønh chaát chieát cuûa dòch ñöôøng. 2.3.3.2. Caùch tieán haønh. Sau khi veä sinh saïch seõ baèng nöôùc noùng. Ñaëc bieät vôùi thieát bò nghieàn malt öôùt thì malt sau khi ñöa ra khoûi maùy nghieàn ñöôïc troän vôùi nöôùc theo ñuùng tyû leä ñònh saün, vôùi tyû leä malt/ nöôùc = 1/4 . nhieät ñoä luùc naøy cuûa dòch laø 38 -40OC, cho tieáp H2SO4 ñeå ñieàu chænh pH veà 5,2 – 5,6, giöõ ôû nhieät ñoä naøy trong khoaûng 30 phuùt ñeå hoaït hoaù enzyme Hemixelluloza, glucanaza ñeå thuyû phaân voû glucan hoaëc protit phöùc taïp bao quanh phaân töû tinh boät taïo ñieàu kieän cho enzyme taán coâng vaøo tinh boät phaân caét caùc hôïp chaát cao phaân töû deã daøng. Sau ñoù ta tieán haønh ñöôøng hoaù baèng caùch naâng nhieät töø töø theo 3 giai ñoaïn. Bôm dòch chaùo sang noài ñöôøng hoaù sao cho nhieät ñoä noài ñöôøng hoaù ñaït 52OC vaø giöõ ôû nhieät ñoä naøy trong 30 phuùt Sau ñoù ta bôm noát phaàn dòch chaùo coøn laïi sang noài ñöôøng hoaù ñeå taêng nhieät ñoä noài ñöôøng hoaù leân 65OC vaø giöõ ôû nhieät ñoä naøy trong voøng 30 phuùt, ñaây laø giai ñoaïn ñöôøng hoaù 1, nhieät ñoä naøy thích hôïp cho enzyme amylaza hoaït ñoäng thuyû phaân tinh boät thaønh caùc ñöôøng coù khaû naêng leân men ( thöôøng laø dextrin). Sau ñoù naâng nhieät ñoä leân 72OC vaø giöõ ôû nhieät ñoä naøy trong 20 phuùt ñeå enzyme amylaza hoaït ñoäng roài naâng nhieät ñoä dòch leân 78OC giöõ trong 30 phuùt roài bôm sang thieát bò loïc. Caùc enzyme hoaït ñoäng trong giai ñoaïn naøy laø: + Heä enzyme amylaza goàm: a- amylaza vaø b- amylaza. Chuùng phaân caét tinh boät thaønh dextrin, maltoza, saccharoza… taïo ra nguoàn cacbon cho naám men söû duïng + Enzyme proteaza thuyû phaân protit thaønh albumo, pepton, peptit, axit amin, taïo nguoàn nito cho naám men, laøm taêng khaû naêng taïo boït vaø giöõ boït cho bia. Teân enzyme Nhieät ñoä toái öu(topt)OC pH toái öu (topt) a - amylaza 70 – 75 5,6 – 5,8 b- amylaza 60 - 65 4,8 – 5,2 Proteaza 50 - 60 5 – 5,6 Thoâng qua nhieät ñoä vaø pH taän duïng toái ña hoaït ñoäng xuùc taùc caùc enzyme amylaza ñeå thu ñöôïc nhieàu chaát hoaø tan nhaát Hy thay ñoåi ñoä axit ñeå taêng ñoä trong cho bia, laøm taêng khaû naêng oån ñònh boït, chaát löôïng cuûa bia. Chính vì vaäy ta phaûi duøng vaø duy trì ôû nhieät ñoä 52OC, 65OC vaø 72OC vaø giöõ PH = 5,2 – 5,6 ñeå caùc enzyme ñaït hoaït löïc maïnh nhaát. 3. Loïc – röûa baõ. 3.1. Muïc ñích. Taùch caùc phaàn töû khoâng tan, caùc phaàn töû keát tuûa ra khoûi dòch ñöôøng. Ngoaøi ra ngöôøi ta mong muoán giöõ laïi cuøng vôùi baõ nhöõng chaát khoâng mong muoán nhö: kim loaïi naëng, tannin, lipit... 3.2. Phöông phaùp. Quaù trình loïc chia thaønh hai giai ñoaïn. - Giai ñoaïn ñaàu: loïc hoãn hôïp thuyû phaân thu ñöôïc nöôùc nha ñaàu. - Giai ñoaïn hai: duøng nöôùc noùng khoaûng 70-800C ñeå röõa baõ, thu ñöôïc nöôùc nha cuoái. ÔÛ nhieät ñoä naøy laø dieàu kieän thích hôïp cho enzyme- amylaza tieáp tuïc thuûy phaân tinh boät coøn soùt trong dòch ñöôøng. 3.3. Tieán haønh loïc. Tröôùc luùc tieán haønh loïc, thieát bò loïc ñöôïc röûa baèng nöôùc, caùc maûnh cuûa ñaùy, naép, saøng ñöôïc gheùp thaät khít vôùi nhau. Loã hôû troøn ñeå thaùo baõ malt vaø caùc van xaû dòch vaøo maùng ñöôïc ñoùng chaët. Sau ñoù ta cho nöôùc noùng 76OC chaûy vaøo caùc oáng daãn dòch ñöôøng sao cho ngaäp nöôùc so vôùi löôùi loïc khoaûng 1 – 1,5cm ñeå ñuoåi khoâng khí ra ngoaøi, ñoàng thôøi ñeå chöùa ñaày khoaûng khoâng giöõa hai lôùp ñaùy cuûa thuøng loïc. Ngoaøi ra coøn ñeå haâm noùng thieát bò ñeå khi chuyeån dòch ñöôøng töø noài ñöôøng hoùa sang khoâng bò giaûm nhieät ñoä. Tieáp theo bôm toaøn boä löôïng dòch töø noài ñöôøng hoùa sang thuøng loïc, khi bôm thì baät caùnh khuaáy theo chieàu ngöôïc kim ñoàng hoà trong khoaûng 10 phuùt. Ñaàu tieân caùc haït taám thoâ vaø lôùp voû malt laéng xuoáng ñaùy giaû tröôùc taïo thaønh maøng loïc daøy, phía treârn lôùp naøy laø lôùp raát moûng nhöõng phaàn töû tinh boät raát beù, mòn, nheï. Sau khi ñeå laéng 15 phuùt thì dòch loïc ñi qua lôùp loïc xuoáng ñaùy, roài dòch loïc qua heä thoáng oáng goùp ôû ñaùy ñi vaøo bình trung gian. Tuy nhieân luùc naøy dòch ñöôøng thu ñöôïc vaãn ñuïc neân ta cho chaïy tuaàn hoaøn trôû laïi cho ñeán khi ñaït ñoä trong roài thì tieán hnh baät bôm ñeå chuyeån dòch sang noài naáu hoa houblon ñoàng thôøi cho moät löôïng dòch loïc hoài löu trôû laïi thuøng loïc ñeå taêng khaû naêng loïc heát dòch coù trong baõ vaø thu ñöôïc dòch coù ñoä trong ñaûm baûo kyõ thuaät. Thôøi gian loïc dòch ñaàu thöôøng tieán haønh trong 60 phuùt. Sau khi loïc dòch ñaàu ta tieán haønh röûa baõ, nöôùc duøng ñeå röûa baõ cuõng laø nöôùc ôû nhieät ñoä 76OC vì taïi nhieät ñoä naøy thích hôïp cho ñöôøng hoùa tinh boät coøn laïi trong phaàn hoà malt cuoái cuøng. Neáu nhieät ñoä xuoáng thaáp hôn seõ caûn trôû ñeán toác ñoä röûa baõ, coøn neáu nhieät ñoä cao hôn seõ xaûy ra hieän töôïng hoà hoùa tinh boät vaø trích ly moât soá chaát ñaéng vaø chaát chaùt coù trong voû traáu laøm cho bia bò ñuïc vaø coù vò laï. Ñaàu tieân tieán haønh töôùi nöôùc noùng 76OC cho ñeán khi möùc nöôùc cao hôn möùc baõ khoaûng 2cm, roài tieán haønh baät caùnh khuaáy taùch röôùc laàn thöù nhaát. Tieáp tuïc röûa baõ laàn thöù hai, laàn thöù ba töông töï nhö laàn ñaàu. Toång thôøi gian röûa baõ khoaûng 1 giôø. Quaù trình röûa baõ tieán haønh nhieàu laàn cho ñeàn khi ñaït löôïng dòch caàn thieát cuõng nhö noàng ñoä chaát hoaø tan trong nöôùc röûa baõ coøn khoaûng 0,3 – 0,5% thì döøng laïi vaø xaû baõ ra ngoaøi. Baõ cuoái cuøng naøy duøng laøm thöùc aên chaên nuoâi. Vieäc röõa baõ seõ laøm loaõng dòch ñöôøng. Ñeå ñaït ñöôïc dòch döôøng noàng ñoä mong muoán sau quaù trình loïc, dòch ñaàu phaûi coù haøm löôïng chaát chieát cao hôn cuûa bia saûn xuaát 4-6%. Löôïng nöôùc röõa phuï thuoäc löôïng vaø noàng ñoä dòch ñaàu vaø noàng ñoä dòch caàn saûn xuaát. Thoâng thöôøng ñoái vôùi bia 12% duøng tyû leä: Baûng 10 : Tyû leä nöôùc röõa baõ caàn duøng ñeå saûn xuaát bia 12 ñoä (Bx). Noàng ñoä dòch ñaàu(%) Tyû leä dòch ñaàu vaø nöôùc röûa 14 16 18 20 22 1 : 0,7 1 : 1 1 : 1,2 1 : 1,5 1 : 1,9 Neáu löôïng nöôùc röûa caøng nhieàu thì thu ñöôïc caøng nhieàu caát chaùt trong baõ, nhö vaäy hieäu suaát thu hoài seõ cao. Beân caïnh ñoù neáu löôïng nöôùc röõa baõ caøng nhieàu thì quaù trình ñun hoa laïi phaûi keùo daøi ñeå bay hôi bôùt nöôùc ñeå ñaûm baûo dòch ñöôøng thu ñöôïc ñuû veà löôïng vaø noàng ñoä theo yeâu caàu. Nhö vaäy caàn xaùc ñònh chính xaùc moái quan heä giöõa thôøi gian röûa baõ vôùi hieäu suaát vaø thôøi gian ñun soâi vôùi naêng löôïng caàn tieâu toán. Neáu dòch ñaàu coù noång ñoä cao hôn thì chaéc chaén löôïng dòch ít hôn vì theá caàn nhieàu nöôùc röõa baõ hôn. Nhö vaäy, dòch ñaàu coù noàng ñoä caøng cao thì hieäu suaát thu hoài caøng lôùn. Nhieät doä loïc cuõng raát quan troïng. Neáu nhieät ñoä taêng thì ñoä nhôùt cuûa dòch giaûm. Ñieàu naøy coù nghóa loïc dieãn ra nhanh nhaát ôû 1000C. Nhöng nhö vaäy thì phaàn tinh boät chöa ñöôøng hoùa heát coøn trong baõ seõ khoâng ñöôïc tieáp tuïc chuyeån hoùa bôûi anpha – amylaza bò voâ hoaït ôû nhieät ñoä treân 78oC. Vì theá neáu loïc ôû 100oC dòch thu ñöôïc goïi laø “dòch ñöôøng xanh. Nhieät ñoä nöôùc röûa khoâng neân quaù 80OC ñeå khoâng laøm voâ hoaït enzyme Quaù trình röûa baõ ñöôïc thöïc hieän cho ñeán khi thu ñuû löôïng dòch vaø noàng ñoä dòch theo yeâu caàu kó thuaät. Ñoái vôùi nhöõng loaïi bia cao ñoä (11-14%) dòch röûa cuoái cuøng coù löôïng chaát chieát khoaûng 0,5-0,6% coù theå ñöôïc söû duïng cho meû naáu tieáp theo. Nhöng ñoái vôùi nhöõng loaïi bia cao ñoä (16-17%) thì khoâng duøng nöôùc röûa baõ nhieàu, neáu khoâng seõ laøm loaõng dòch vaø dòch röõa baõ cuûa loaïi bia naøy thöôøng duøng cho naáu loaïi bia thaáp ñoä hôn, hoaëc duøng cho meû naáu tieáp theo. Ñeán cuoái giai ñoaïn röûa baõ coù moät löôïng chaát khoâng mong muoán ( polyphenol vaø caùc hôïp chaát ñaéng töø voû traáu, axit cilicic...)hoøa tan vaøo dòch ñöôøng. Neáu caùc hôïp chaát mong muoán ñöôïc hình thaønh thì seõ laøm taêng chaát löôïng bia, ngöôïc laïi phaûi haïn cheá caùc hôïp chaát khoâng mong muoán ñöôïc chieát ra coù nghóa khoâng röõa baõ quaù laâu. Bôûi vaäy caàn phaûi suy xeùt khi söû duïng dòch röûa cuoái cuøng ñeå naáu meû bia tieáp theo. Baûng 11: Haøm löôïng chaát chieát caùc thaûnh phaàn trong dòch ñaàu vaø dòch röûa. Thaønh phaàn Haøm löôïng chaát chieát trong dòch ñaàu (%) Haøm löôïng chaát chieát trong dòch röûa (%) Maltoza Caùc hôïp chaát chöùa N Caùc hôïp chaát voâ cô Axit cilicic (SiO2) 58,95 4,34 1,54 0,1481 53,07 5,38 2,54 0,4536 Neáu phaàn nöôùc röûa baõ cuoái cuøng khoâng taùi söû duïng thì caàn phaûi xöû lí baèng than hoaït tính ñeå loaïi boû caùc caáu töû taïo muøi khoù chòu tröôùc khi thaûi ra ngoaøi. 4. Ñun soâi vôùi hoa houblon. 4.1. Muïc ñích. Ñun soâi vôùi hoa houblon laø oån ñònh thaønh phaàn nöôùc nha vaø laøm cho nöôùc nha coù muøi höông chieát töø hoa houblon. Ñun soâi vôùi hoa chính laø trích ly caùc chaát thôm vaø caùc chaát ñaéng töø hoa, laøm maát hoaït löïc cuûa caùc enzyme, laøm ñoâng tuï protein, thanh truøng nöôùc nha vaø coâ ñaëc nöôùc nha ñeán noàng ñoä thích hôïp. 4.2. Caùch tieán haønh. Sau khi trộn lẫn dịch ñường ban đñầu với dịch rửa baõ, dịch đñược bổ sung theâm ñường saccharose ta đñược hỗn hợp cuối cuøng gọi chung laø dịchđñường ngọt, coù ñặc đñieåm sau: − Vị ngọt, hương thơm rất nhẹ của melanoit. − Rất ñục do chứa nhiều cặn, ñặc biệt laø caùc hạt dạng keo, những phần tử naøy rất dễ bị biến tính vaø kết tủa, tieâu biểu laøn hững hạt coù phaân töû lượng cao chứa nitơ. Bia laø loại đñồ uống coù vị đñắng dịu với hương thơm rất đñặc trưng vaø ñộ bền sinh học cao. Để dịch ñường ngọt với những tính chất neâu treân trở thaønh “hợp chất” tiền thaân trực tiếp của bia, ñiều cần thiết laø phải đñun soâi vôíi hoa houblon trong 1,5 – 2 giờ. Quaù trình naøy diễn ra như sau: sau khi bơm dịch ñường từ thuøng lọc vaøo thiết bị đñun hoa, dịch lọc đñược naâng leân nhiệt đñộ 76 – 78oC bằng hệ thống gia nhiệt trung taâm vaø giữ ở nhiệt đñộ naøy trong khoảng 10 phuùt nhằm mục ñíchđñể enzym amylaza đñường hoùa nốt tinh bột coøn soùt lại, sau khi ñun soâi dịch đñường vaø sau khi đñun soâi khoảng 10 phuùt thì cho toaøn bộ lượng cao hoa vaøo đñể tạo vị đñắng cho bia đñồng thời nhờ caùc polyphenol coù trong cao hoa kết hợp với caùc chất keo, protit tạo thaønh phức chất dễ kết lắng.sau khi đñun soâi đñược 10 phuùt ra cho 1/2 lượng hoa vieân vaøo nồi hoa cũng đñể tạo vị đñắng cho bia vaø caùc polyphenol coù trong hoa vieân kết hợp với caùc chất keo, protit tạo thaønh phức chất dễ kết lắng ñể tạo maøu cho bia. Cho 1/2 lượng hoa vieân coøn lại vaøo nồi trước khi kết thuùc quaù trình đñun soâii khoảng 10 phuùt đñể tạo hương cho bia. Tổng thời gian đñun hoa laø 75 phuùt. 4.3. Söï hoøa tan vaø chuyeån hoùa caùc hôïp chaát chính trong hoa houblon. 4.3.1. Nhöïa ñaéng. Hoa houblon chöùa caùc axit anpha vaø beta ít ñaéng vaø keùm hoøa ta, chuyeån thaønh caùc daïng ñoàng phaân coù khaû naêng hoøa tan toát hôn. Ñoä hoøa tan cuûa iso- anpha axit laø 120ppm. Caùc ñoàng phaân cuûa axit anpha vaø beta coù ñoä ñaéng roõ reät hôn caùc axit anpha vaø beta. Khaû naêng hoøa tan caùc dòch ñaéng naøy ñöôïc caûi thieän khi taêng pH. ÔÛ pH cao chaát ñaéng hoøa tan nhieàu hôn song laïi cho caûm giaùc khoù chòu. Trong quaù trình naáu cuõng loaïi boû ít hay nhieàu caùc nhöïa ñaéng döôùi daïng lieân keát vôùi protein. Dòch ñöôøng cheá bieán theo phöông phaùp ngaâm chieát chöùa nhieàu nito coù khaû naêng ñoâng tuï hôn laø theo phöông phaùp naáu ñun soâi töøng phaàn, caën taïo thaønh seõ loaïi boû nhieàu loaïi nhöïa naøy, do vaäy caàn phaûi boå xung hoa nhieàu hôn. Sau cuøng ngöôøi ta chæ thaáy coøn khoaûng 1/3 caùc nhöïa ñaéng so vôùi toång löôïng nhöïa ñaéng coù trong hoa, töùc laø hieäu suaát cuûa quaù trình naáu hoa hay quan heä giöõa löôïng iso-humulon coù trong bia vôùi löôïng houblon ñöa vaøo khoaûng 30%. Ngöôùi ta coù theå phaân chia chuùng theo caùch sau: Coù trong hoa houblon: 100% Trong dòch ñöôøng sau naáu hoa: 52% Trong baõ hoa houblon: 22% Trong caën:20% Trong bia non: 35% Trong bia thaønh phaåm chæ coøn 30% löôïng chaát ñaéng so vôùi ban ñaàu. Baûng 12: AÛnh höôûng cuûa thôøi gian ñun soâi ñeán söï hoøa tan chaát ñaéng Thôøi gian ñun soâi ( phuùt ) Chaát ñaéng trong dòch ñöôøng (mg/l) Trong bia (mg/l) 10 60 128 180 122 125,7 127,3 130,5 49,3 91,7 97,3 104 Vì vaäy ta tieán haønh ñun soâi trong thôùi gian 60 – 90 phuùt 4.3.2. Tinh daàu. Tinh daàu trong hoa houblon taïo ra muøi thôm ñaëc tröng cuûa hoa houblon töôi. Ñoä tan cuûa chuùng trong nöôùc vaøo khoaûng 50 mg/l. Trong quaù trình soâi cuûa dòch ñöôøng, tinh daàu bò loâi cuoán theo hôi nöôùc vaø bò maát töø 50 -80% sau 30 phuùt vaø töø 90 – 95% sau 3 giôø.Chính vì lí do naøy neân nhöõng saûn phaåm houblon thôm chöùa nhieàu tinh daàu nhö houblon töôi, khoâ hay vieân ñöôïc ñöa vaøo sau cuøng ñeû traùnh maát tinh daàu. Tuy nhieân, laàn cho cuoái cuøng naøy phaûi ñöôïc thöïc hieän ít nhaát laø 10 phuùt tröôùc khi döøng quaù trình ñun soâi ñeå ñaûm baûo vieäc chuyeån hoùa caàn thieát caùc nhöïa ñaéng ñoàng thôøi haïn cheà ñöôïc söï maát tinh daàu. 4.2.3. Chaát chaùt vaø nhöõng chaát chöùa N. Caùc chaát chaùt cuûa hoa houblon thuoäc nhoùm catorin trong dòch ñöôøng chuùng taïo thaønh nhöõng dung dòch keo mang ñieän tích aâm. Trong dòch ñöôøng coù protit vaø moät soá albumo hay pepton mang ñieän tích döông chuùng seõ cuøng vôùi chaát chaùt toïa thaønh nhöõng phöùc chaát hoøa tan ôû nhieät ñoä cao, nhöng khi nhieät ñoä haï xuoáng chuùng seõ keát tuûa xuoáng phía döôùi. Khi bò oxy hoùa caùc chaát chieát bieán thaønh flobafen, chuùng cuõng taïo thaønh vôùi protit nhöõng phöùc chaát khoâng hoøa tan ñöôïc ôû nhieät ñoä cao. Caùc chaát chaùt cuûa hoa houblon coù khaû naêng hoaït ñoäng maïnh hôn caùc chaát chaùt trong voû malt, do vaäy chuùng keát tuûa vôùi caû nhöõng protit khoù keo tuï hoaëc thaäm chí nhöõng protein khoâng keo tuï trong khi ñoù chaát chaùt cuûa voû malt khoâng coù nhöõng khaû naêng naøy. Nhöõng chaát khoâng bò oxy hoùa cuõng taïo thaønh nhöõng phöùc chaát vôùi protit, song chuùng khoù taùch hoaøn toaøn trong quaù trình laøm nguoäi hoaëc leân men dòch ñöôøng, moät phaàn coøn laïi trong bia vaø ñaây chính laø moät trong nhöõng nguyeân nhaân gaây ñuïc bia. Löôïng caùc phöùc chaát taïo thaønh khi ñun soâi dòch ñöôøng vôùi hoa houblon, töùc laø möùc ñoä laøm giaûm chaát ñaéng phuï thuoäc vaøo nhieàu yeáu toá nhö: ñoä axit, thôøi gian ñun soâi, traïng thaùi keo cuûa protit vaø möùc ñoä oxy hoùa caùc chaát chaùt. Trong thaønh phaàn cuûa hoa houblon, ngoaøi nhöõng chaát ñaëc tröng ra coøn coù nhöõng chaát chöùa N, nhöõng chaát naøy cuõng coù yù nghóa lôùn ñoái vôùi caùc quaù trình trong saûn xuaát bia. Trong hoa houblon chöùa nhieàu nhaát laø caùc chaát N coù phaân töû löôïng trung bình vaø thaáp, nhöõng chaát naøy hoøa tan dòch ñöôøng trong thôøi gian ñun soâi vaø laøm nguoàn dinh döôõng chính cho naám men. Trong dòch ñöôøng löôïng nito do hoa houblon cung caáp laø 10 – 20 mg/l hay 62,5 – 125 mg/l chaát coù N quy ra protit. 4.3.4. Quùa trình keo tuï protit. Dòch ñöôøng sau khi loïc coù chöùa moät löôïng chaát keo ñaùng keå nhö dextrin, protit, pectin, pentozan, chaát chaùt… Khi ñun soâi vôùi hoa houblon thì nhöõng chaát chieát ra nhö axit ñaéng vaø moät soá chaát khaùc cuõng ôû daïng keo hoøa tan. Khi nhieät ñoä taêng leân söï beàn vöõng keo cuûa caû heä thoáng ôû daïng hoøa tan bò phaù vôõ, caùc phaàn töû keo dính laïi nhau vaø xaåy ra hieän töôïng keo tuï. Trong taát caû nhöõng chaát keo coù trong dòch ñöôøng thì protit laø chaát keùm beàn nhieät nhaát. Söï hình thaønh nhöõng chaát haáp phuï giöõa protit vaø chaát chaùt hay chaát ñaéng seõ laøm thuaän lôïi cho söï keo tuï protit. Quaù trình keo tuï cuûa protit xaåy ra theo hai giai ñoaïn: ñaàu tieân laø chuùng maát nöôùc sau ñoù keo tuï. Caùc phaân töû protein sau khi maát nöôùc chuùng lieân keát laïi vôùi nhau, luùc ñaàu beù sau lôùn daàn vaø töø töø laéng xuoáng Giöõa giai ñoaïn ñaàu vaø giai ñoaïn cuoái coù moät söï khaùc nhau raát lôùn, giai doaïn ñaàu xaåy ra raát phöùc taïp vaø phuï thuoäc vaøo nhieàu yeáu toá. Khi ñun soâi dòch ñöôøng vôùi hoa houblon khaû naêng hoaït ñoäng vuûa caùc chaát khöû taêng leân, söï gia taêng naøy phuï thuoäc vaøo thôøi gian ñun vaø khoái löôïng hoa ñöôïc söû duïng. Ngöôïc laïi khi noàng ñoä cuûa moâi tröôøng giaûm thì khaû naêng khöû seõ giaûm ñi raát nhieàu. 4.3.5. Caùc bieán ñoåi khaùc veà thaønh phaàn vaø tính chaát cuûa dòch ñöôøng. 4.3.5.1. OÅn ñònh dòch ñöôøng. Veà maët sinh hoïc, dòch ñöôøng khi chuyeån sang noài naáu hoa coù theå chöùa caùc vi khuaån chòu nhieät. Ñun soâi trong voøng 15 phuùt ôû pH 5,2 cuõng ñuû ñeå tieät truøng dòch ñöôøng. Veà maët hoùa sinh, caùc enzyme bò phaù huûy, ñaëc bieät laø anpha- amylaza, laø moät enzyme chính coøn hoaït ñoäng ôû nhieät ñoä loïc, anpha- amylaza coù nguoàn goác töø vi khuaån ñöôïc söû duïng trong vieäc dòch hoùa caùc haït tinh boät coù theå hoaït ñoäng ôû nhieät doä 90OC. Veà maët beàn keo, ñeå caûi thieän tính beàn keo cuûa bia caàn phaûi loaïi boû caùc hôïp chaát N baèng caùch ñoâng tuï vaø keát tuûa chuùng vôùi söï lieân keát protein vaø tanin. Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán söï keát tuûa keo. Thôøi gian ñun soâi. Cöôøng ñoä soâi. Taùc nhaân hoùa hoïc. 4.3.5.2.Taêng maøu vaø muøi. - Caramen hoùa. Vieäc hình thaønh caùc hôïp chaát melanoidin trong quaù trình ñun soâi laøm taêng maøu cuûa dòch ñöôøng. Maët khaùc quaù trình caramen hoùa söû duïng caùc ñöôøng khöû nhö maltoza, fructoza vaø glucoza. Noø laø keát tuûa cuûa söï ñun noùng keát hôïp moät phaûn öùng oxy hoùa nheï bôûi khoâng khí. 4.3.5.3. AÛnh höôûng ñeán boït bia. Caùc chaát nhöïa ñaéng cuûa hoa houblon coù aûnh höôûng moät caùch roõ reät tôùi moät soá tính chaát vaät lí cuûa dòch ñöôøng vaø cuûa bia. Nhôø tính chaát hoaït ñoäng beà maët maø nhöïa ñaéng cuûa houblon taäp trung laïi taïo maøng ôû beà maët, ñieàu naøy lí giaûi cho vieäc hao toán moät phaàn nhöaï ñaéng dính treân naép thieát bò trong leân men chính vaø taùc ñoäng chuû yeáu tôùi ñoä beàn boït laø phaàn coøn laïi hoøa tan trong bia. 4.3.5.4. Coâ ñaëc. Coâ ñaëc laø keát quaû cuûa söï bay hôi nöôùc trong khi ñun soâi. Toác doä bay hôi phuï thuoäc vaøo hình daïng vaø kích thöôùt cuûa noài naáu, ñaëc bieät laø vaøo moái töông quan giöõa beà maët bay cuûa dòch ñöôøng vôùi beà maët caáp nhieät. 5. Laéng trong. 5.1. Muïc ñích. Nhaèm taùch caën laéng sau quaù trình ñun soâi dòch ñöôøng vaø ñoàng thôøi laøm cho bia trong hôn. 5.2. Caùc phöông phaùp laøm trong dòch ñöôøng. Coù 3 phöông phaùp laøm trong dòch ñöôøng Taùch caën toaøn boä dòch ñöôøng ôû nhieät ñoä cao. Taùch caën cuïc boä cuûa dòch ñöôøng ôû nhieät ñoä cao. Taùch caën toaøn boä dòch ñöôøng ôû nhieät ñoä thaáp. Coâng cuï ñeå taùch caën cuûa dòch ñöôøng thöôøng duøng laø caùc loaïi maùy ly taâm hoaëc maùy loc. Sô ñoà 2: coâng ngheä taùch caën toaøn boä dòch ñöôøng ôû nhieät ñoä cao Dòch ñöôøng houblon hoùa Taùch baõ hoa Laøm nguoäi ñeán 90OC Thaûi baõ Ly taâm toaøn boädòch ñöôøng Laøm laïnh nhanh xuoáng 8OC Leân men Xaû caën Ly taâm phaàn dòch ñöôøng ñuïc Laøm lanh Leân men Xaû caën Sô ñoà 3: sô ñoà coâng ngheä taùch caën cuïc boä cuûa dòch ñöôøng ôû nhieät ñoä cao Dòch ñöôøng houblon hoùa Taùch baõ hoa Laøm nguoäi ñeán 60OC Thaûi baõ Dòch ñöôøng houblon hoùa Taùch baõ hoa Laøm nguoäi sô boä ñeán 90OC Xaõ baõ Laøm laïnh ñeán 8OC Leân men Sô ñoà 4: coâng ngheä taùch caën toaøn boä dòch ñöôøng ôû nhieät ñoä thaáp Xaû caën 5.3. Thöïc hieän. Quaù trình laéng trong söû duïng thieát bò laø thuøng laéng whirlpool coù dung tích khaùc vôùi nhau vaø thích hôïp ñoái vôùi coâng suaát töøng nhaø maùy, ñaùy thuøng coù ñoä nghieân so maët phaúng ngang 1,5O. Nguyeân taéc taùch caën laø döïa vaøo söùc huùt cuûa löïc höôùng taâm. Dòch ñöôøng ñöôïc ñöa vaøo theo phöông phaùp tuyeán vôùi toác ñoä lôùn, nhôø ñoù taïo ra löïc höôùng taâm laøm caën laéng bò huùt vaûo taâm thuøng vaø laéng xuoáng ñaùy. Thôøi gian laéng 40 phuùt, nhieät ñoä cuûa dòch nhanh choùng haï xuoáng 90OC sau ñoù dòch ñöôïc bôm sang thieát bò laøm laïnh nhanh coøn caën laéng xuoáng ñöôïc neùn chaët ôû ñaùy thuøng. Sau khi bôm heát dòch ñöôøng ta cho nöôùc vaøo ñeå xoái caën ra ngoaøi. 6. Laøm laïnh nhanh. 6.1. Muïc ñích. Laø ñöa dòch ñöôøng xuoáng nhieät ñoä leân men thích hôïp (8 – 9OC), ñoàng thôøi traùnh söï xaâm nhaäp cuûa vi sinh vaät vaøo dòch ñöôøng daãn ñeán baát lôïi cho quaù trình leân men. 6.2. Phöông phaùp. Sau khi laéng trong cho dòch ñöôøng houblon hoùa qua maùy laøm laïnh ñeå haï nhieät ñoä xuoáng töông öùng vôùi nhieät ñoä leân men khoaûng 6 – 8OC , ñoàng thôøi traùnh söï xaâm nhaäp cuûa vi sinh vaät coù haïi nhö: vi khuaån lactic, tröïc traøng E.coli... 7. Nhaân gioáng naám men. 7.1. Chuaån bò men gioáng. ï Muïc ñích: bia laø saûn phaåm cuûa quaù trình leân men neân coâng vieäc chuaån bò men gioáng laø heát söùc caàn thieát, muïc ñích ñeå taïo l._.