Tổng quan các phương pháp kiểm nghiệm bia

CHÖÔNG I MÔÛ ÑAÀU 1.1. Ñaët vaán ñeà: Trong nhöõng naêm gaàn ñaây, cuøng vôùi xu theá hoäi nhaäp vaø phaùt trieån kinh teá trong khu vöïc vaø treân theá giôùi, toác ñoä coâng nghieäp hoùa cuûa Vieät Nam ngaøy caøng taêng. Nhieàu khu coâng nghieäp, khu cheá xuaát ra ñôøi, nhieàu ngaønh coâng nghieäp, noâng nghieäp phaùt trieån maïnh. Ñaët bieät laø ngaønh coâng nghieäp saûn xuaát bia. Hieän nay caû nöôùc coù hôn 326 cô sôû saûn xuaát bia. Naêm 1996, caû nöôùc coù khoaûng 7 nhaø maùy bia lieân doanh vôùi caùc ñoái taùc nöôùc ngoaøi. Trong soá ñoù coù moät soá nhaø maùy saûn xuaát kinh doanh coù hieäu quaû nhö nhaø maùy bia Vieät Nam (bia Tiger-Heineken), coøn laïi caùc nhaø maùy bia lieân doanh khaùc saûn xuaát vaãn chöa ñaït coâng suaát thieát keá. Trong khi ñoù, saûn phaåm bia noäi ñòa vaãn tieáp tuïc khaúng ñònh vò trí quan troïng cuûa mình treân thò tröôøng noäi ñòa, ñöôïc ngöôøi tieâu duøng öa thích, tín nhieäm vaø chieám thò phaàn lôùn. Ngaønh saûn xuaát bia röôïu cuõng goùp phaàn nhieàu trong vieäc phaùt phaùt trieån kinh teá. Song, neáp soáng ngöôøi daân ngaøy caøng cao thì vaán ñeà yeâu caàu veà chaát löôïng bia, veà möùc ñoä veä sinh an toaøn thöïc phaåm ngaøy caøng cao. Trong caùc doanh nghieäp saûn xuaát bia, möùc ñoä an toaøn thöïc phaåm cho ngöôøi tieâu duøng laø treân heát. Vì theá, ngay töø khaâu saûn xuaát vaán ñeà kieåm tra chaát löôïng töø nguyeân lieäu ñaàu vaøo ñeán saûn phaåm ñaàu ra khaù chaët cheõ, ñeà taøi “Toång quan caùc phöông phaùp kieåm nghieäm bia” ñöôïc thöïc hieän nhaèm ñaùnh giaù khaû naêng an toaøn chaát löôïng trong saûn xuaát bia baèng caùc phöông phaùp hoùa lyù vaø vi sinh. 1.2. Muïc ñích khoùa luaän: - Kieåm tra toång quan caùc phöông phaùp kieåm nghieäm bia trong khaâu saûn xuaát baèng phöông phaùp hoùa lyù vaø vi sinh. - Ñaùnh giaù hieäu quaû quy trình kieåm tra chaát löôïng bia. 1.3. Noäi dung khoùa luaän: - Tìm hieåu quy trình saûn xuaát bia. - Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán caùc quaù trình, caùc thoâng soá kieåm tra quaù trình, chæ tieâu theo chaát löôïng quy trình. - Caùc phöông phaùp kieåm nghieäm, caùc chæ tieâu chaát löôïng, caùc tieâu chuaån chaát löôïng hieän haønh. 1.4. Ñoái töôïng kieåm tra: - Nöôùc. - Nguyeân lieäu ñaàu vaøo malt, gaïo. - Bia baùn thaønh phaåm. - Bia thaønh phaåm. 1.5. Phaïm vi aùp duïng: - AÙp duïng cho taát caû caùc nhaø maùy saûn xuaát bia. CHÖÔNG II TOÅNG QUAN CAÙC PHÖÔNG PHAÙP KIEÅM NGHIEÄM BIA 2.1. Toång quan ngaønh saûn xuaát bia taïi vieät nam: 2.1.1. Giôùi thieäu veà bia: Đức: “ Bia laø một loại đồ uống thu nhận được nhờ leân men vaø khoâng qua chaân cất,vaø chỉ sử dụng hạt đại mạch nẩy mầm, hoa huoblon, nấm men vaø nước”. Phaùp: “ Bia laø một loại đồ uống thu được bằng caùch leân men rượu dịch chiết caùc chất từ đại mạch nẩy mầm, coù bổ sung khoâng quaù 30% nguyeâên liệu thay thế khaùc vaø hoa huoblon”. Việt Nam: “ Bia laø đồ uống leân men coù độ cồn thấp, được leân men từ nguyeân liệu chính laø malt, houblon, nấm men vaø nước”. Bia laø loaïi nöôùc uoáng maùt, boå, coù ñoä coøn thaáp, coù boït xoáp mòn vaø höông vò ñaëc tröng cuûa hoa houblon. Ñaëc bieät CO2 trong bia coù taùc duïng laøm giaûm nhanh côn khaùt cuûa ngöôøi uoáng, giuùp tieâu hoùa nhanh vaø aên uoáng ngon mieng5. Nhôø nhöõng öu ñieåm naøy, bia ñöôïc söû duïng roâng raõi ôû haàu khaép caùc nöôùc treân theá giôùi vaø saûn löôïng cuûa noù ngaøy caøng taêng. Bia ñöôïc con ngöôøi cheá bieán vaø söû duïng töø 1000 naêm tröôùc coâng nguyeân. Queâ höông ñaàu tieân cuûa thöù ñoà uoáng naøy laø caùc boä laïc Babilon ñònh cö ôû vuøng haï löu soâng Hoá (vuøng Löôõng Haø). Qua gaàn 1000 naêm phaùt trieån, ngaøy nay, coâng ngheä saûn xuaát bia ñaõ ñaït ñeán möùc haàu nhö hoaøn chænh. Thöïc chaát cuûa Coâng ngheä bia laø Coâng ngheä Enzym vaø Coâng ngheä vi sinh vaät. Vôùi bia, khi söû duïng ñuùng möùc seõ taïo cho con ngöôøi söï thoaûi maùi deã chòu vaø taêng söùc löïc cho cô theå. Haøm löôïng röôïu ethylic trong bia raát thaáp so vôùi röôïu, do vaäy ít aûnh höôûng xaáu ñoái vôùi con ngöôøi. Thaønh phaàn cuûa caùc chaát hoøa tan trong bia ñeàu coù ích cho cô theå con ngöôøi. 2.1.2. Tình hình saûn xuaát bia vaø xu höôùng phaùt trieån taïi Vieät Nam: Naêm 2003, naêng suaát bia cuûa caû nöôùc ñaït 1.29 tæ lít/naêm, naêm 2004 vöôït leân 1.37 tæ lít/naêm, naêm 2005 laø 1.5 tæ lít/naêm, naêm 2007 laø 1.7 tæ lít/naêm. Vì vaäy trong quy hoaïch toång theå phaùt trieån ngaønh bia röôïu, nöôùc giaûi khaùt Vieät Nam ñeán naêm 2010, Boä Coâng Nghieäp ñieàu chænh laïi chæ tieâu naêm 2010 saûn löôïng bia caû nöôùc laø 2.5 tæ lít. Saûn löôïng bia taêng 30% trong nhöõng naêm 1990-1996, 10-15% töø naêm 1996 ñeán naêm 2003, vaø 20-25% ñeán nay. Ñaëc bieät laø nhöõng ngöôøi coù trình ñoä hoïc vaán cao coù tyû leä söû duïng bia cao nhaát. Söùc tieâu thuï bia bình quaân ñaàu ngöôøi cuõng gia taêng, öôùc tính khoaûng 20 lít. Muïc tieâu ñeán naêm 2010, ngaønh bia-röôïu-nöôùc giaûi khaùt seõ laø ngaønh kinh teá maïnh, khuyeán khích söû duïng nguyeân lieäu trong nöôùc, saûn phaåm chaát löôïng cao, coù uy tín, thöông hieäu. Vôùi ñònh höôùng phaùt trieån laø hieän ñaïi hoùa coâng ngheä, öu tieân söû duïng thieát bò trong nöôùc, taäp trung ñaàu tö caùc nhaø maùy coù coâng suaát lôùn, quy hoaïch vaø xaây döïng caùc trung taâm nghieän cöùu. Ngaøy nay, veä sinh an toaøn thöïc phaåm laø yeáu toá ñi ñaàu quyeát ñònh ñeán chaát löôïng saûn phaåm vaø an toaøn cho ngöôøi söû duïng. Vì vaäy moãi nhaø maùy ñeàu coù phöông phaùp kieåm tra trong töøng khaâu cuûa quy trình saûn xuaát bia. Ñeå hieåu roõ hôn veà kieåm tra chaát löông bia trong tieåu luaän naøy, em xin trình baøy : Toång quan caùc phöông phaùp kieåm nghieäm bia. Vì thôøi gian coù haïn neân chaéc chaén khoâng theå khoâng maéc phaûi nhöõng thieáu soùt. Do ñoù, em raát caàn söï ñoùng goùp yù kieán cuûa quyù Thaày Coâ vaø caùc baïn. Nhöõng yù kieán quyù baùo naøy seõ giuùp em töï tin vaøo nhöõng nghieân cöùu tieáp theo sau naøy. 2.2. Khaûo saùt quy trình coâng ngheä trong saûn xuaát bia. 2.2.1. Toång quan veà nguyeân lieäu: A. Nöôùc: Nöôùc laø moät trong nhöõng nguyeân lieäu chính trong coâng ngheä saûn xuaát bia, nöôùc söû duïng trong nhaø maùy saûn xuaát bia goàm nöôùc coâng ngheä vaø nöôùc phi coâng ngheä. Trong ñoù nöôùc coâng ngheä coù vai troø raát quan troïng, aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán chaát löôïng cuûa bia thaønh phaåm. Nöôùc laø nguoàn nguyeân lieäu cô baûn nhaát, trong coâng ngheä saûn xuaát bia, nöôùc ñöôïc duøng trong quaù trình naáu, quaù trình loïc, nöôùc chieám töø 88-90% dòch leân men. Nöôùc ñoùng vai troø quan troïng trong ñöôøng hoùa vaø hoà hoùa, hoøa tan caùc chaát chieát, laøm loaõng dòch hoà tinh boät taïo thuaän lôïi cho vieäc vaän chuyeån vaø ñaûo troän. Trong quaù trình loïc, nöôùc chieát ruùt taát caû chaát hoøa tan coøn soùt laïi trong baõ malt, naâng cao löôïng chaát hoøa tan trong dòch ñöôøng. Nöôùc duøng trong saûn xuaát bia phaûi ñaùp öùng ñöôïc nhöõng ñieàu kieän nghieâm ngaët sau: Haøm löôïng muoái cacbonat khoâng quaù 50 mg/l. Haøm löôïng muoái magie khoâng quaù 100 mg/l. Haøm löôïng muoái clorua töø 75150 mg/l. Haøm löôïng muoái CaSO4 töø 130200 mg/l. Haøm löôïng muoái Fe3+ 0.01 mg/l. Haøm löôïng NH3: Khoâng coù. Haøm löôïng muoái nitrat, nitrit: Khoâng coù. Vi sinh vaät 100 teá baøo/ml. Nöôùc söû duïng trong naáu bia coù ñoä cöùng töø meàm ñeán trung bình. Loaïi boû caùc ion kim loaïi vì chuùng gaây aûnh höôûng khoâng toát ñeán quaù trình saûn xuaát (nhö Ca2+ laøm giaûm ñoä axit cuûa malt vaø dòch ñöôøng, Mg2+ laøm cho bia coù vò ñaéng, gaét…). B. Malt ñaïi maïch: Malt laø teân goïi nguõ coác naåy maàm. Malt laø nguyeân lieäu chính khoâng theå thieáu trong coâng ngheä saûn xuaát bia. Malt raát giaøu chaát dinh döôõng: chöùa 1618% caùc chaát thaáp phaân töû deã hoøa tan, chuû yeáu laø ñöôøng ñôn giaûn, dextrin baäc thaáp, caùc axit amin, caùc chaát khoaùng, caùc nhoùm vitamin vaø ñaëc bieät laø coù heä enzyme phong phuù, chuû yeáu laø proteaza vaø amylaza. Malt laø nguoàn nguyeân lieäu cho quaù trình leân men vaø goùp phaàn lôùn trong vieäc taïo höông vò vaø maøu saéc cho bia. a. Thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa haït malt: Baûng 2.1. Thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa haït malt (nguoàn: Khoa hoïc coâng ngheä malt & bia cuûa GS.TS. Nguyeãn Thò Hieàn, tröôøng ñaïi hoïc Baùch khoa Haø Noäi). Thaønh phaàn hoùa hoïc % chaát khoâ Cacbonhydrat toång Protein Caùc chaát voâ cô Chaát beùo Caùc chaát khaùt 70-85 10.5-11.5 2-4 1.5-2 1-2 - Nhoùm enzyme trong malt: + Nhoùm enzyme thuûy phaân gluxit: . + Nhoùm enzyme thuûy phaân protein. Trong caùc thaønh phaàn treân, tinh boät laø caáu töû chieám vò trí soá moät veà khoái löôïng cuõng nhö veà yù nghóa ñoái vôùi coâng ngheä saûn xuaát bia. Hôn moät nöõa khoái löôïng chaát khoâ cuûa ñaïi maïch laø tinh boät. Tinh boät coù hai chöùc naêng: ñoái vôùi coâng ngheä saûn xuaát malt thì tinh boät laø nguoàn cung caáp thöùc aên döï tröõ cho phoâi; coøn ñoái vôùi coâng ngheä saûn xuaát bia, tinh boät cung caáp chaát hoøa tan cho dòch ñöôøng tröôùc leân men. Tinh boät cuûa ñaïi maïch coù tyû troïng 1.5-1.6; nhieät löôïng rieâng 0.25 Kcal/kg0C, deã daøng keát laéng trong nöôùc, tinh boät khoâng tan trong nöôùc laïnh, nhieät hoà hoùa khoaûng 800C. Protit laø chæ soá quan troïng thöù hai ñeå ñaùnh giaù xem loâ haït coù ñuû tieâu chuaån ñeå saûn xuaát bia hay khoâng. Neáu cao quaù bia seõ deã bò ñuïc, khoù baûo quaûn. Neáu quaù thaáp thì quaù trình leân men seõ khoâng trieät ñeå, bia keùm boït, vò keùm ñaäm ñaø vaø keùo theo nhieàu chæ soá non khaùc. Haøm löôïng protit toát nhaát cho saûn xuaát bia laø töø 8-10%. Söï thuûy phaân protit laø moät trong nhöõng quaù trình quan troïng nhaát trong saûn xuaát malt vaø bia. Ñaëc bieät quan troïng laø saûn phaåm taïo thaønh do quaù trình töông taùc giöõa caùc saûn phaåm thuûy phaân cuûa caùc hôïp chaát trong noäi nhuõ (ví duï phaûn öùng taïo melanoid, moät hoãn hôïp bao goàm nhieàu hôïp chaát, taïo maøu vaøng oùng, vò ngoït vaø thôm dòu, quyeát ñònh veà höông, vò, maøu saéc cuûa bia). Möùc ñoä thuûy phaân protit cuõng aûnh höôûng ñeán khaû naêng taïo boït vaø giöõ boït cuûa bia, cuõng nhö ñoä beàn keo cuûa bia. Protit goàm proteid (protein phöùc taïp) vaø protein (protit ñôn giaûn), trong ñoù caùc proteid coù ñaëc ñieåm chung laø keùm hoøa tan hoaëc hoøa tan khoâng beàn vöõng, laøm aûnh höôûng ñeán chaát löôïng bia, do ñoù vieäc loaïi boû toái ña caáu töû naøy ra khoûi dòch ñöôøng laø caàn thieát. - Moät soá chæ tieâu chaát löôïng cuûa malt: + Maøu saéc: maøu vaøng rôm, voû oùng aùnh. + Muøi: muøi thôm töï nhieân, khoâng coù muøi laï, muøi moác. + Ñoä aåm: < 5%. + Ñoä hoøa tan: 74-80%. + Hoaït löïc: 350WK. b. Vai troø cuûa malt trong saûn xuaát bia: Trong malt coù caùc enzyme thuûy phaân tinh boät vaø protein ñoùng vai troø quan troïng trong quaù trình ñöôøng hoùa, dòch hoùa vaø ñaïm hoùa: + (enzyme dòch hoùa) phaân caét lieân keát 1-4 glucoside, saûn phaåm taïo ra laø nhöõng dextrin, ngoaøi ra coøn taïo moät ít malto vaø gluco, laøm cho ñoä nhôùt dòch chaùo malt giaûm nhanh, nhieät ñoä hoaït ñoäng toái öu cuûa laø 72750C; pHopt=5.6-5.8. + (enzyme ñöôøng hoùa) phaân caét lieân keát 1-4 glucoside töø ñaàu khoâng khöû theo töøng 2 phaân töû gluco saûn phaåm taïo ra laø malto, nhieät ñoä toái öu cho hoaït ñoäng laø 60650C. Dextrin thu ñöôïc do taùc duïng cuûa seõ ñöôïc tieáp tuïc phaân caét töøng 2 phaân töû gluco. Saûn phaåm chính thu ñöôïc trong quaù trình ñöôøng hoùa laø malto, chieám khoaûng 50% chaát hoøa tan cuûa dòch ñöôøng, ngoaøi ra coøn thu ñöôïc saccaro, fructo, gluco. Nhieät ñoä ñöôøng hoùa thích hôïp cho vieäc taïo thaønh malto laø 60-650C; pHop t= 5.4-5.5. + Caùc proteaza (enzyme ñaïm hoùa) phaân huûy caùc protein thaønh caùc saûn phaåm phaân töû löôïng thaáp nhö: axit amin, peptit,… laø nguoàn cung caáp chaát dinh döôõng cho naám men; caùc saûn phaåm coù phaân töû löôïng trung bình nhö albumin, pepton, polypeptit tham gia vaøo vieäc taïo vò, taïo boït, giuùp cho bia coù khaû naêng giöõ boït. Nhieät ñoä thích hôïp cho quaù trình ñaïm hoùa laø 45500C. C. Hoa houblon: Houblon laø nguyeân lieäu quan troïng, khoâng theå thay theá trong saûn xuaát bia, laøm cho bia coù vò ñaéng dòu vaø höông thôm raát ñaëc tröng, laøm taêng khaû naêng taïo boït, laøm keát tuûa protein keùm beàn vöõng vaø coù taùc duïng saùt truøng bia. Hoa houblon coù teân khoa hoïc laø Humulus lupulus, laø loaøi thöïc vaät ñôn tính, thuoäc hoï Gai meøo. Ñaëc ñieåm cuûa gioáng caây naøy laø hoa ñöïc vaø hoa caùi ñöôïc sinh ra treân hai caây khaùc nhau vaø chæ coù hoa caùi chöa thuï phaán laø ñöôïc söû duïng laøm nguyeân lieäu saûn xuaát bia ( hoa ñöïc vaø hoa caùi ñaõ qua thuï phaán thì haøm löôïng ñaéng vaø höông thaáp). a. Thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa hoa houblon: + Nöôùc: 11-13%. + Chaát ñaéng: 15-21%. + Polyphenol hoaëc tannin: 2.5-6%. + Protein: 15-21%. + Xenlulo: 12-14%. Trong caùc caáu töû treân thì coù giaù trò nhaát laø chaát ñaéng, tieáp ñeán laø tinh daàu thôm vaø thöù ba laø polyphenol. Chaát ñaéng ñöôïc chia laøm hai nhoùm: nhoùm axit ñaéng coù hai loaïi: axit ñaéng humulone vaø axit ñaéng lupulone; vaø nhöïa ñaéng (hôïp chaát voâ ñònh hình) goàm nhöïa meàm vaø nhöïa cöùng. Polyphenol hoaëc tannin laø hoãn hôïp goàm nhieàu hôïp chaát töï nhieân nhö: tannin, flavonol, cathechin vaø anthocyanogen (chieám khoaûng 80% polyphenol). Tinh daàu thôm laø nhöõng chaát loûng trong suoát maøu vaøng nhaït hoaëc khoâng maøu, coù muøi thôm raát maïnh, tyû troïng laø 0.88; deã hoøa tan trong methanol noàng ñoä cao, tan trong nöôùc khoâng ñaùng keå, bay hôi khaù maïnh ôû nhieät ñoä thöôøng. Khi ñun soâi, ña phaàn tinh daàu bay hôi vaø thaønh phaàn tinh daàu bò thay ñoåi, saûn phaåm taïo thaønh cuøng vôùi caùc thaønh phaàn khoâng bay hôi cuûa tinh daàu taïo ra muøi thôm deã chòu ñaëc tröng cho bia. Tinh daàu thôm chöùa khoaûng 200 chaát khaùc nhau, trong ñoù phaàn lôùn laø nhöõng terpene, röôïu, keton, andehyt, este vaø axit. Chieám khoái löôïng nhieàu nhaát laø caùc hydrocacbon (75%), sau ñoù laø caùc loaïi röôïu, phaàn coøn laïi laø nhöõng hôïp chaát khaùc. b. Vai troø cuûa caùc thaønh phaàn hoa houblon trong saûn xuaát bia: + Vai troø cuûa chaát ñaéng: Laøm cho bia coù vò ñaéng dòu, khi hoøa tan vaøo dòch ñöôøng vaø toàn taïi trong bia, chaát ñaéng laø nhöõng hôïp chaát coù hoaït tính sinh hoïc cao, taïo ra söùc caêng beà maët giuùp cho bia coù khaû naêng giöõ boït laâu. Vôùi noàng ñoä thaáp, caùc chaát ñaéng cuõng coù khaû naêng öùc cheá vi sinh vaät khaù maïnh, neân chaát ñaéng coù tính khaùng khuaån raát cao vaø nhôø ñoù laøm taêng ñoä beàn baûo quaûn cuûa bia thaønh phaåm. + Vai troø cuûa tinh daàu thôm: Khi hoøa tan vaøo dòch ñöôøng, tinh daàu toàn taïi trong bia vaø taïo cho bia moät muøi thôm ñaëc tröng raát nheï nhaøng vaø deã chòu. Laø moät hoãn hôïp phöùc taïp cuûa caùc hydratcacbon vaø nhieàu hôïp chaát chöùa oxy daïng terpene, khoâng tan trong nöôùc vaø raát deã bay hôi neân thaát thoaùt raát lôùn. + Vai troø cuûa tannin: Keát laéng vaø loaïi boû nhöõng hôïp chaát protein cao phaân töû ra khoûi dòch ñöôøng, laøm oån ñònh thaønh phaàn vaø taêng ñoä beàn keo cuûa bia thaønh phaåm. D. Naám men: Naám men ñöôïc söû duïng trong saûn xuaát bia thuoäc loaøi Saccharomyces Cerevisiae vaø Saccharomyces calsbergensis. Teá baøo naám men chöùa khoaûng 75% nöôùc. Phaàn chaát khoâ coøn laïi chuû yeáu laø protein vaø gluxit. + Protein: 45-60% + Gluxit: 25-35% + Chaát beùo: 4-7% + Chaát khoaùng: 6-9% Vai troø cuûa naám men: Chuyeån hoùa caùc chaát ñöôøng thaønh C2H5OH vaø CO2. Trong quaù trình leân men chính, ngoaøi söï chuyeån hoùa caùc chaát hydrocacbon, naám men cuõng chuyeån hoùa caùc chaát khaùc nhö protein, khoaùng, beùo,… töø ñoù hình thaønh khaù nhieàu nhöõng saûn phaåm phuï trong bia: caùc röôïu baäc cao vaø glyxerin, caùc axit höõu cô, este, andehyt… E. Caùc chaát phuï gia: Ngoaøi nhöõng nguyeân lieäu khoâng theå thieáu: nöôùc, malt, hoa houblon, naám men, ngöôøi ta coøn söû duïng moät soá chaát phuï gia nhaèm naâng cao chaát löôïng cuûa bia: + Catamel: Taïo maøu cho bia, cho vaøo sau giai ñoaïn ñöôøng hoùa. + CaCl2: Cho vaøo giai ñoaïn naáu, taêng khaû naêng chòu nhieät cuûa enzyme . Kích thích hoaït ñoäng cuûa amylaza vaø proteaza, taêng cöôøng khaû naêng keát laéng cuûa protein ôû trong noài, ñoái vôùi giai ñoaïn sau, caàn thieát cho khaû naêng keát laéng hoaøn toaøn cuûa naám men vaø oxalat, ñoàng thôøi löôïng canxi thích hôïp laø yeáu toá quan troïng ñeå oån ñònh vaø taïo vò toát cho bia. + Axit lactic: Boå sung trong tröôøng hôïp pH cuûa dung dòch nöôùc quaù cao. + ZnCl2: toång hôïp nucleotid, laøm taêng sinh khoái, giaûm nguyeân nhaân thoaùi hoùa naám men. + Boät trôï loïc Diatomit: Cho vaøo theo ñöôøng oáng cuûa bia ñi vaøo thieát bò loïc sau leân men phuï, coù taùc duïng hoã trôï cho quaù trình loïc laøm trong bia. 2.2.2. Quy trình coâng ngheä saûn xuaát bia: Malt Nghiền Nấu malt Phối trộn Nước Gạo Nghiền Nấu gạo Phối trộn Nước Bã Nấu dịch nha Lọc dịch đường Houblon hóa hóa Lắng cặn Làm lạnh nhanh Nöôùc mout (dòch nha) () Men Giống Lên men phụ Lọc Chiết chai/bock Thành phẩm Boå sung malt loùt Hình 2.1. Quy trình saûn xuaát bia - nguoàn: Cty CP bia Saøi Goøn-Ñoàng Nai. 2.2.3. Thuyeát minh quy trình coâng ngheä: 2.2.3.1. Nguyeân lieäu thay theá: Ngoaøi ñaïi maïch, trong coâng ngheä saûn xuaát bia, ñeå giaûm giaù thaønh saûn phaåm, ngöôøi ta ñaõ ñöa moät soá loaïi nguyeân lieäu khaùc ñeå thay theá. Caùc loaïi nguõ coác duøng ñeå thay theá malt ñaïi maïch chuû yeáu laø: gaïo, ngoâ,…. Caùc loaïi naøy ñöôïc söû duïng ôû traïng thaùi chöa öôm maàm vaø ñöa vaøo cheá bieán döôùi daïng boät nghieàn mòn, phoái troän cuøng vôùi boät malt. 2.2.3.2. Nghieàn nguyeân lieäu thay theá: Nhoùm nguyeân lieäu thay theá coù ñaëc ñieåm chung laø haït tinh boät cuûa chuùng chöa ñöôïc hoà hoùa, chöa ñöôïc taùc ñoäng bôûi caùc quaù trình enzyme. Caáu truùc tinh boät cuûa chuùng coøn raát cöùng. ÔÛ traïng thaùi nhö vaäy, chuùng raát khoù bò thuûy phaân. Ñeå ñaït ñeán muïc tieâu cuoái cuøng laø chieát ly ñöôïc nhieàu nhaát chaát hoøa tan töø nguyeân lieäu chöa öôm maàm, bieän phaùp höõu hieäu nhaát laø chuùng phaûi ñöôïc nghieàn thaät nhoû, sau ñoù phaûi qua khaâu xöû lyù laø hoà hoùa ôû nhieät ñoä cao, laøm cho tinh boät cuûa chuùng chín. Thieát bò thoâng duïng ñeå nghieàn nguyeân lieäu laø maùy nghieàn buùa. A. Phoái troän: Gaïo sau khi nghieàn mòn ñöôïc phoái troän vôùi 25% löôïng boät malt, troän ñeàu vôùi nöôùc ôû nhieät ñoä 320C. B. Dòch hoùa: Boät gaïo vaø boät malt (malt loùt laàn 1) sau khi ñaõ troän ñeàu, naâng nhieät ñoä leân 720C, giöõ ôû nhieät ñoä naøy trong 20 phuùt. Sau ñoù naâng daàn leân 830C, giöõ ôû nhieät ñoä naøy trong 5 phuùt roài haï nhieät ñoä xuoáng 720C vaø boå sung malt loùt laàn 2, giöõ trong 25 phuùt. Sau ñoù naâng nhieät ñoä cuûa khoái chaùo leân ñieåm soâi laø 1000C vaø giöõ trong 20 phuùt, sau ñoù bôm sang noài phoái troän. Quaù trònh dòch hoùa laø söû duïng enzyme phaân caét lieân keát 1-4 glucoside, saûn phaåm taïo ra laø nhöõng dextrin, ngoaøi ra coøn taïo moät ít malto vaø gluco, laøm cho ñoä nhôùt dòch chaùo malt giaûm nhanh. Nhieät ñoä toái öu cuûa laø 70-750C. 2.2.3.3. Malt: A. Nghieàn malt: a. Muïc ñích: Giaûm kích thöôùc nguyeân lieäu, chuaån bò cho quaù trình naáu dòch nha. Nhaèm phaù vôõ caáu truùc haït, caáu truùc teá baøo, taïo ñieàu kieän thuaän lôïi vaø thuùc ñaåy caùc quaù trình sinh lyù, sinh hoùa xaûy ra trong nguyeân lieäu khi naáu nhaèm thu ñöôïc dòch ñöôøng coù chaát löôïng toát nhaát töø nguyeân lieäu ban ñaàu. b. Bieán ñoåi cuûa nguyeân lieäu vaø aûnh höôûng cuûa noù ñeán naêng suaát loïc: Noäi nhuõ cuûa malt: Chöùa chuû yeáu laø tinh boät, dextrin, ñöôøng, protein, caùc saûn phaåm thuûy phaân cuûa protein… vaø nhieàu hôïp chaát khaùc. Caùc hôïp phaàn naøy cuûa noäi nhuõ laø nguoàn chính cung caáp chaát hoøa tan cho dòch ñöôøng. Neáu nghieàn caøng mòn caøng deã trích ly nhöng quaù trình loïc seõ gaëp khoù khaên vaø ñeán luùc röûa baõ malt seõ khoâng theå chieát ruùt heát caùc thaønh phaàn dinh döôõng ôû trong ñoù. Toác ñoä loïc, chaát löôïng cuûa quaù trình loïc, maët khaùc phuï thuoäc vaøo theå tích cuûa lôùp loïc, maø ñaïi löôïng cuoái cuøng naøy phuï thuoäc vaøo möùc ñoä nghieàn cuûa malt. Ñieàu naøy ñöôïc theå hieän roõ trong baûng 2.2. Baûng 2.2. AÛnh höôûng cuûa möùc ñoä nghieàn malt ñeán theå tích boät nghieàn vaø theå tích khoái baõ - nguoàn: Cty CP bia Saøi Goøn-Ñoàng Nai. Möùc ñoä nghieàn Theå tích boät nghieàn vaø baõ töø 100kg (0.18 m3) 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 + Voû traáu: Muïc ñích cuûa vieäc giöõ voû malt nguyeân veïn laø ñeå taïo lôùp baõ loïc hay lôùp maøng loïc cho quaù trình loïc ñöôïc thöïc hieän baèng noài loïc, giuùp quaù trình loïc sau naøy ñöôïc thöïc hieän deã daøng hôn, keát quaû toát hôn. Maët khaùc, vì trong voû malt coù nhieàu tannin neân caàn traùnh laøm naùt voû ñeå haïn cheá löôïng tannin ñöôïc trích ly vaøo trong dòch, laøm cho bia coù vò ñaéng raát khoù chòu. Do vaäy, thieát bò chuû yeáu ñöôïc söû duïng ñeå nghieàn malt laø maùy nghieàn truïc. B. Ñaïm hoùa: Ñaïm hoùa laø quaù trình duøng enzyme proteaza thuûy phaân caùc protein thaønh caùc saûn phaåm phaân töû löôïng thaáp nhö axit amin, peptit… laø nguoàn cung caáp chaát dinh döôõng cho naám men; caùc saûn phaåm coù phaân töû löôïng trung bình nhö albumin, pepton, polypeptit tham gia vaøo vieäc taïo vò, taïo boït, giuùp cho bia coù khaû naêng giöõ boït. Nhieät ñoä thích hôïp cho quaù trình ñaïm hoùa laø 45-500C. Do ñaõ qua quaù trình öôm maàm neân quaù trình ñaïm hoùa dieãn ra nheï nhaøng vaø nhanh choùng, quaù trình chæ dieãn ra trong 30 phuùt tröôùc khi ñöa khoái chaùo sang. Sau khi ñöa khoái chaùo sang, nhieät ñoä cuûa dòch boät seõ taêng leân 650C. Töø ñaây tieán haønh quaù trình ñöôøng hoùa. 2.2.3.4. Ñöôøng hoùa: A. Muïc ñích: Chieát ñöôïc toái ña caùc chaát coù theå hoøa tan trong caùc nguyeân lieäu nhôø taùc ñoäng cuûa enzyme coù saün trong malt vaø loaïi boû caùc chaát khoâng theå hoøa tan ra ngoaøi. B. Caùc quaù trình xaûy ra vaø caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình: a. Thuûy phaân tinh boät bôûi enzyme: Muïc ñích cuûa quaù trình thuûy phaân tinh boät baèng enzyme laø ñeå phaân caét amyloza, amylopeptin vaø dextrin baäc cao thaønh ñöôøng ñôn giaûn, dextrin baäc thaáp deã hoøa tan vaøo nöôùc trôû thaønh chaát hoøa tan cuûa dòch ñöôøng. Trong phaûn öùng naøy, tinh boät laø cô chaát coøn chaát xuùc taùc laø nhoùm enzyme amylaza coù saün trong malt. Saûn phaåm chính cuûa quaù trình thuûy phaân tinh boät laø ñöôøng maltoza, dextrin vaø moät löôïng khoâng ñaùng keå glucoza. Thöïc ra thì nhöõng saûn phaåm naøy ñaõ ñöôïc thu nhaän moät löôïng ñaùng keå ôû giai ñoaïn öôm maàm nhöng ñeán giai ñoaïn ñöôøng hoùa thì ñieàu kieän thuûy phaân môùi thöïc söï ñaùp öùng ñöôïc yeâu caàu thuaän lôïi nhaát cho söï hoaït ñoäng cuûa heä enzyme thuûy phaân. Nhôø vaäy maø phaûn öùng xaûy ra vôùi toác ñoä cao nhaát vaø löôïng cô chaát cô baûn môùi ñöôïc phaân caét ôû giai ñoaïn naøy. - Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán toác ñoä thuûy phaân vaø cô caáu cuûa saûn phaåm: + Noàng ñoä enzyme: Cöôøng ñoä cuûa caùc quaù trình enzyme khaùc nhau phuï thuoäc raát nhieàu vaøo khoái löôïng cuûa enzyme hoaït tính vaø ñieàu kieän xaûy ra phaûn öùng. Baèng caùch ñieàu chænh khoái löôïng cuûa chuùng, ta coù theå taïo ra öu heá cho söï hoaït ñoäng cuûa caùc enzyme naøy hay enzyme khaùc. Cuõng baèng caùch nhö vaäy ta coù theå taïo ra söï thuûy phaân ñeán cuøng hay thuûy phaân cuïc boä cuûa caùc chaát rieâng bieät. Qua ñoù coù theå ñieàu chænh ñöôïc töông quan tyû leä giöõa caùc pha saûn phaåm taïo thaønh. + Nhieät ñoä: Ñieàu chænh nhieät ñoä ñeå ñieàu hoøa phaûn öùng laø giaûi phaùp höõu hieäu nhaát ñeå ñònh höôùng tieán trieån cuûa quaù trình enzyme khi tieán haønh ñöôøng hoùa nguyeân lieäu, töø ñoù coù theå taïo ra thaønh phaàn dòch ñöôøng phuø hôïp. Vieäc ñieàu chænh ñeå taïo ra moät thaønh phaàn dòch ñöôøng phuø hôïp vôùi töøng loaïi bia ñöôïc thöïc hieän baèng caùch ñieàu chænh nhieät ñoä cuûa dòch chaùo cho phuø hôïp vôùi nhieät ñoä toái öu cuûa töøng enzyme rieâng bieät. Ñieàu quan troïng nöõa laø khi ñaït ñeán nhieät ñoä toái öu roài, caàn phaûi duy trì ôû nhieät ñoä ñoù moät thôøi gian ñeå enzyme ñoù thöïc hieän quaù trình xuùc taùc thuûy phaân ñeå vieäc phaân caét caùc hôïp chaát cao phaân töû ñöôïc trieät ñeå vaø hieäu suaát thu hoài chaát chieát cao. + pH: Caùc enzyme khaùc coù pH toái thích khaùc nhau. Trong quaù trình naáu, vieäc ñieàu chænh pH qua nhieàu möùc khaùc nhau raát khoù, do ñoù chæ caàn giöõ pH ôû möùc maø haàu heát caùc enzyme hoaït ñoäng ñöôïc, ña soá enzyme beàn trong giôùi haïn pH = 5-9. Trong moät khoaûng giôùi haïn xaùc ñònh, neáu giaûm pH cuûa moâi tröôøng thì hieäu suaát ñöôøng hoùa seõ taêng leân, coøn thôøi gian ñöôøng hoùa seõ ñöôïc ruùt ngaén. Ñieàu naøy ñöôïc theå hieän qua baûng 2.3. Baûng 2.3. Söï phuï thuoäc giöõa pH moâi tröôøng vôùi thôøi gian vaø hieäu suaát ñöôøng hoùa - nguoàn: Cty CP bia Saøi Goøn-Ñoàng Nai. pH Thôøi gian ñöôøng hoùa (phuùt) Hieäu suaát ñöôøng hoùa (% theo chaát khoâ) 6.4 5.6 5.3 5.1 4.8 25 15 15 35 40 76.89 78.21 78.86 79.41 79.06 Noàng ñoä cô chaát: Noàng ñoä cuûa cô chaát aûnh höôûng khaù maïnh ñeán khoái löôïng vaø chaát löôïng cuûa saûn phaåm thuûy phaân do söï phaân caét cuûa nhoùm enzyme amylaza. Neáu noàng ñoä boät nghieàn trong chaùo thaáp thì hoaït ñoäng cuûa enzyme seõ maïnh hôn. Lôïi duïng tính chaát naøy khi ñöôøng hoùa caùc loâ malt coù chaát löôïng keùm hoaëc trong tröôøng hôïp duøng nguyeân lieäu chöa öôm maàm ñeå thay theá malt ñaïi maïch, muoán laøm taêng hieäu suaát ñöôøng hoùa thì bieän phaùp reû tieàn nhaát laø duøng löôïng nöôùc phoái troän nhieàu hôn. Khi ñöôøng hoùa dòch chaùo ñaëc, löôïng maltoza thu ñöôïc seõ nhieàu hôn so vôùi dòch chaùo loaõng. Khaùc vôùi amylaza, khi dòch chaùo loaõng, hoaït ñoäng cuûa enzyme proteaza laïi keùm ñi. Noàng ñoä cô chaát laø yeáu toá thuûy phaân protein, maø quan troïng nhaát laø tyû soá giöõa pha thaáp phaân töû vaø pha coù phaân töû löôïng trung bình. b. Thuûy phaân protein vaø caùc hôïp chaát khaùc: - Thuûy phaân protein: Haøm löôïng caùc hôïp chaát chöùa nitô trong thaønh phaàn hoøa tan cuûa dòch ñöôøng chæ chieám 5-7% (so vôùi toång chaát hoøa tan) nhöng chuùng ñoùng vai troø raát quan troïng trong vieäc baûo ñaûm tieán trình leân men ñöôïc bình thöôøng vaø ñònh hình khung chaát löôïng bia thaønh phaåm. Pha saûn phaåm thaáp phaân töû cuûa quaù trình thuûy phaân (axit amin vaø peptit) laø nguoàn dinh döôõng nitô cho naám men, pha coù töû löôïng trung bình goùp phaàn khoâng nhoû cho vieäc taïo vò ñaäm ñaø, tham gia vaøo quaù trình taïo vaø giöõ boït cho bia. Phaûn öùng thuûy phaân protein bôûi enzyme xaûy ra ôû giai ñoaïn ñöôøng hoùa vôùi toác ñoä cao hôn so vôùi giai ñoaïn öôm maàm vì caùc ñieàu kieän taïo ra thích hôïp hôn cho söï hoaït ñoäng cuûa caùc enzyme thuûy phaân. Saûn phaåm taïo thaønh chuû yeáu thuoäc pha phaân töû löôïng trung bình (albumoza, pepton vaø peptit baäc cao). Tham gia thuûy phaân protein ôû giai ñoaïn ñöôøng hoùa coù hai loaïi enzyme: peptidaza vaø proteinaza. + Proteinaza laø enzyme beàn nhieät, phaân caét lieân keát peptit cuûa ñaïi phaân töû protein ñeå taïo thaønh albumoza, pepton vaø polypeptit. Vuøng pH toái öu laø 4.6-4.9. Vuøng nhieät ñoä toái öu laø 50-600C. + Peptidaza: Phaân caét polypeptit thaønh dipeptit vaø sau ñoù thaønh axit amin. Nhoùm enzyme naøy theå hieän hoaït tính toái ña ôû pH = 7-8, nhieät ñoä khoaûng 40-420C. - Qua nhieàu nghieân cöùu veà quaù trình ñöôøng hoùa cuûa malt ñaïi maïch trong nöôùc caát, ôû ñieàu kieän töông töï nhö ñieàu kieän saûn xuaát, ngöôøi ta ñaõ ruùt ra ñöôïc keát luaän sau: + Tinh boät bò thuûy phaân nhieàu nhaát vaø taïo thaønh nhieàu chaát chieát nhaát ôû nhieät ñoä 65-680C; + Haøm löôïng ñöôøng khöû ñöôïc taïo thaønh nhieàu nhaát ôû nhieät ñoä 60-620C; + Haøm löôïng ñöôøng coù khaû naêng leân men taïo thaønh nhieàu nhaát ôû nhieät ñoä 650C; + Haøm löôïng ñaïm hoøa tan beàn vöõng taïo thaønh nhieàu nhaát ôû 50-550C; + Haøm löôïng ñaïm formol taïo thaønh nhieàu nhaát ôû nhieät ñoä 50-550C; + Haøm löôïng caùc hôïp chaát cao phaân töû chöùa nitô taïo thaønh nhieàu nhaát ôû nhieät ñoä 55-600C; + Tính ñeäm cuûa dòch ñöôøng beàn vöõng nhaát ôû nhieät ñoä 50-600C; + ÔÛ pH = 5, haøm löôïng chaát chieát taïo thaønh nhieàu nhaát; + ÔÛ pH = 5.5 haøm löôïng maltoza taïo thaønh nhieàu nhaát. ÔÛ pH naøy toác ñoä loïc baõ malt cuõng lôùn nhaát; + ÔÛ pH = 5.75 dòch chaùo ñöôïc ñöôøng hoùa nhanh nhaát. - Caùc hôïp chaát khaùc: Ngoaøi tinh boät vaø protein laø hai caáu töû quan troïng nhaát cung caáp chaát hoøa tan vaø laø nhöõng nhaân toá quyeát ñònh chaát löôïng cuûa dòch ñöôøng thì nhöõng saûn phaåm thuûy phaân cuûa caùc hôïp chaát höõu cô chöùa photpho vaø polysaccarit hemixenluloza cuõng laø nhöõng chuû theå quan troïng trong hai höôùng ñoùng goùp ñoù. c. Caùc quaù trình phi enzyme: - Ngoaøi caùc quaù trình enzyme xuùc taùc thuûy phaân caùc hôïp chaát cao phaân töû, trong thôøi gian ñöôøng hoùa coøn xaûy ra nhieàu quaù trình quan troïng khaùc maø keát quaû cuûa chuùng coù aûnh höôûng tröïc tieáp ôû möùc ñoä cao ñeán vöøa vaø tính chaát cuûa thaønh phaåm. - Söï keát laéng vaø bieán tính protein: Ñaây laø quaù trình coù lôïi trong coâng ngheä saûn xuaát bia vì khi protein ñaõ bò bieán tính vaø keát laéng thì chuùng seõ ñöôïc loaïi ra khoûi dòch ñöôøng, seõ laøm taêng ñoä beàn cuûa bia, töùc laø giaûm ñöôïc khaû naêng gaây ñuïc. - Söï taïo thaønh melanoid: Quaù trình taïo melanoid ñaõ xaûy ra moät caùch maïnh meõ ôû giai ñoaïn saáy malt, nhôø ñoù maø ñaõ taïo ra moät böôùc ngoaët quan troïng veà tính chaát caûm quan cuûa baùn thaønh phaåm. Ñeán giai ñoaïn ñöôøng hoùa, ñieàu kieän veà nhieät ñoä vaø caùc yeáu toá khaùc chöa toái öu cho quaù trình treân, nhöng duø sao thì moät löôïng ñaùng keå melanoid cuõng ñöôïc taïo thaønh, goùp phaàn naâng cao chaát löôïng cuûa saûn phaåm. - Hoøa tan caùc thaønh phaàn chaát cuûa malt: Trong voû malt chöùa khaù nhieàu hôïp chaát polyphenol, chaát chaùt vaø chaát ñaéng. Trong quaù trình ñöôøng hoùa, do tieán haønh ôû nhieät ñoä cao, neân moät soá khaù lôùn seõ hoøa tan vaøo nöôùc. Söï hoøa tan caùc hôïp chaát naøy vaøo dòch ñöôøng laø moät daáu hieäu baát lôïi vì chuùng seõ taïo cho bia vò laï khoù chòu. Bieän phaùp höõu hieäu nhaát ñeå haïn cheá söï hoøa tan cuûa caùc hôïp chaát noùi treân laø phaûi söû duïng nöôùc meàm ñeå ñöôøng hoùa ng._.uyeân lieäu, vaø taêng cöôøng ñoä chua cho dung dòch chaùo baèng caùch boå sung axit lactic hoaëc CaSO4. - Phaûn öùng giöõa muoái cuûa nöôùc vaø photphat cuûa chaùo malt: Caùc muoái bicacbonat vaø cacbonat seõ bieán ñoåi kaliphotphat baäc nhaát thaønh baäc hai, ñoàng thôøi vôùi noù laø söï taïo thaønh photphat baäc hai cuûa canxi, magie vaø thænh thoaûng laïi taïo ra canxi photphat baäc ba. Nhöõng phaûn öùng naøy seõ laøm giaûm ñoä chua ñònh phaân vaø tính ñeäm cuûa dòch chaùo. Dòch hoùa laàn2 Malt loùt laàn2 Gaïo 320/5’ Xuoáng boät malt loùt laàn 1 Ñextrin Hoùa loïc 500/20’ Cao vieân, cao môõ, vaø caùc phuï gia Hoà hoùa 830/5’ 20’ 15’ 1020/70’ Ñöôøng hoùa 750/20’ 760 1000/25’ Ñaïm hoùa Dòch hoùa laàn 1 15’ 720/20’ 5’ 320 Hoà hoùa trieät ñeå 5’ 720/25’ 650/20’ 15’ 400 350 300 250 200 150 100 50 120 100 0 80 60 40 20 Thôøi gian Nhieät ñoä (0C) Hình 2.2. Giaûn ñoà naáu bia - nguoàn: Cty CP bia Saøi Goøn-Ñoàng Nai. Ghi chuù: Gaïo ; Malt ; Loïc ; Röûa baõ C. Thieát bò ñöôøng hoùa: Thieát bò ñöôïc trang bò aùo hôi ñeå gia nhieät. Tuøy thuoäc vaøo theå tích thieát bò, aùo hôi coù theå laø moät maûnh hoaëc hai maûnh. Moãi maûnh coù ñöôøng hôi vaøo vaø ñöôøng hôi ngöng thoaùt ra rieâng bieät. AÙp suaát hôi treân ñöôøng oáng truïc thöôøng coù aùp löïc khoaûng 4-5 kG/cm2, coøn aùp suaát hôi giöõa hai lôùp voû cuûa aùo hôi thöôøng ñaït khoaûng 2.5-3 kG/cm2. Ngoaøi ra ôû noài ñöôøng hoùa coøn coù caùc thieát bò phuï kieän nhö: ñöôøng oáng nöôùc noùng, nöôùc laïnh, cöûa van saùt, van an toaøn, nhieät keá, aùp keá… 2.2.3.5. Loïc baõ: A. Muïc ñích: Taùch pha loûng ra khoûi hoãn hôïp ñeå tieáp tuïc caùc böôùc tieáp theo cuûa tieán trình coâng ngheä, coøn pha raén-pheá lieäu phaûi loaïi boû ra ngoaøi. B. Caùc yeáu toá aûnh höôûng: Toác ñoä loïc phuï thuoäc vaøo möùc ñoä nghieàn malt, möùc ñoä thuûy phaân cuûa malt, caáu taïo maøng loïc vaø caùc yeáu toá khaùc nhö: chaát trôï loïc, ñoä nhôùt dòch loïc, aùp suaát loïc. Ngoaøi lôùp nguyeân lieäu loïc, baõ chaùo malt maø ñaëc bieät laø voû malt hình thaønh moät lôùp trôï loïc raát höõu ích. Nhieät ñoä loïc: Nhieät ñoä thích hôïp cho quaù trình loïc laø 70-750C. Neáu nhieät ñoä quaù cao seõ xaûy ra hieän töôïng bieán tính vaø keát tuûa protein. Saûn phaåm cuoái cuøng coù ñoä nhôùt cao, chuùng seõ baùm leân maøng loïc, taïo thaønh moät keát tuûa deûo, caûn trôû raát nhieàu ñeán toác ñoä loïc. Maët khaùc nhieät ñoä quaù cao seõ laø ñieàu kieän thuaän lôïi cho vieäc hoà hoùa caùc haït tinh boät chöa hoøa tan coøn soùt laïi trong baõ. Boät hoà coù ñoä nhôùt raát cao, cuõng laø nguyeân nhaân laøm giaûm toác ñoä loïc. Ñoä nhôùt cuûa dòch ñöôøng: ñoä nhôùt cuûa dòch ñöôøng ngoaøi nhieät ñoä ra, noù coøn phuï thuoäc vaøo noàng ñoä ñöôøng vaø thaønh phaàn rieâng cuûa chính noù. Söï lieân quan giöõa noàng ñoä chaát hoøa tan vaø ñoä nhôùt töông ñoái cuûa dòch ñöôøng ôû 750C coù theå thaáy roõ ôû baûng 2.4. Baûng 2.4. AÛnh höôûng cuûa haøm löôïng chaát tan ñeán ñoä nhôùt cuûa dòch ñöôøng - nguoàn: Cty CP bia Saøi Goøn-Ñoàng Nai. Haøm löôïng chaát hoøa tan, % Ñoä nhôùt töông ñoái (cuûa nöôùc laø 1) 10 15 20 25 1.27 1.44 1.73 2.20 pH cuûa dòch ñöôøng: pH toái öu cho quaù trình loïc baõ laø khoaûng 5.5. Neáu pH cao thì quaù trình loïc xaûy ra chaäm hôn, nhöng neáu pH giaûm xuoáng ñeán moät möùc ñoä naøo ñoù thì toác ñoä loïc cuõng baét ñaàu giaûm. Thaønh phaàn muoái cuûa nöôùc duøng ñeå röûa baõ cuõng gaây aûnh höôûng khaù lôùn ñeán chaát löôïng vaø thaønh phaàn cuûa dòch ñöôøng. Nöôùc röûa baõ phaûi laø nöôùc meàm vaø tyû leä ñoä cöùng phi cacbonat vaø cacbonat khoâng ñöôïc beù hôn 2:1. C. Thieát bò loïc baõ malt: Ñöôïc söû duïng phoå bieán laø thuøng loïc ñaùy baèng vaø maùy loïc eùp khung baûn ÔÛ thuøng loïc ñaùy baèng coù heä thoáng dao caøo duøng ñeå daøn ñeàu baõ treân maët ñaùy. Dòch chaùo sao khi ñöôïc daøn ñeàu treân maët ñaùy, ñeå yeân trong 30 phuùt ñeå baõ keát laéng taïo thaønh lôùp loïc phuï. Dòch ñöôøng luùc môùi chaûy qua thieát bò loïc coøn raát ñuïc neân ñöôïc bôm hoài löu ñeå loïc laïi. Quaù trình bôm hoài löu keùo daøi khoaûng 15 phuùt, sau ñoù thì dòch ñöôøng baét ñaàu trong. Dòch ñöôøng trong ñöôïc bôm sang thieát bò ñun hoa houblon. 2.2.3.6. Naáu hoa: A. Muïc ñích: - Chaát chieát ñaéng töø houblon vaøo dòch nha, ñoàng phaân hoùa moät soá chaát ñaéng. - Voâ hoaït enzyme, tuûa protein keùm beàn nhieät. - Taùch moät soá hoaït chaát deã bay hôi aûnh höôûng xaáu ñeán chaát löôïng saûn phaåm. B. Caùc bieán ñoåi quan troïng trong quaù trình houblon hoùa: - Trích ly vaø hoøa tan caùc chaát ñaéng vaøo dòch ñöôøng: caùc hôïp chaát ñaéng cuûa hoa houblon coù ñoä hoøa tan ôû trong nöôùc raát thaáp. Trong dòch ñöôøng, khaû naêng ñoù cuûa chuùng laïi caøng keùm hôn. Khi taêng nhieät ñoä cuûa dung moâi thì khaû naêng hoøa tan cuûa axit ñaéng cuõng taêng. Khaû naêng hoøa tan cuûa chuùng raát nhaïy vôùi pH cuûa moâi tröôøng, trong moâi tröôøng kieàm chuùng hoøa tan toát hôn so vôùi moäi tröôøng axit. + Löôïng chaát ñaéng hoøa tan vaøo dòch ñöôøng phuï thuoäc vaøo thôøi gian ñun naáu. Neáu thôøi gian ñun naáu keùo daøi thì löôïng chaát ñaéng ôû trong bia cuõng taêng leân. + Löôïng protein khaû keát ôû trong dòch ñöôøng cuõng aûnh höôûng ñeán söï hoøa tan cuûa chaát ñaéng. Neáu löôïng caùc hôïp chaát naøy caøng cao thì löôïng chaát ñaéng tham gia phaûn öùng keát tuûa caøng nhieàu. + Yeáu toá thöø ba aûnh höôûng ñeán söï hoøa tan chaát ñaéng laø pH cuûa dòch ñöôøng. Khi ñoä chua taùc duïng leân moâi tröôøng, khaû naêng hoøa tan cuûa caùc chaát ñaéng seõ taêng leân. + Ngoaøi ra, söï hoøa tan chaát ñaéng cuûa houblon coøn phuï thuoäc vaøo thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa nöôùc, noàng ñoä chaát hoøa tan cuûa dòch ñöôøng, ñaëc ñieåm chuûng, gioáng hoa, ñieàu kieän gieo troàng canh taùc vaø ñaëc bieät laø thôøi gian vaø cheá ñoä baûo quaûn. - Trích ly vaø hoøa tan caùc thaønh phaàn khaùc: + Tinh daàu thôm cuûa hoa houblon laø caáu töû coù taàm quan troïng lôùn trong coâng ngheä saûn xuaát bia vì noù taïo cho bia coù höông thôm raát ñaëc tröng maø khoâng coù ôû baát kyø moät saûn phaåm thöïc phaåm naøo khaùc tuy trong quaù trình naáu noù ñaõ bò bay ra ngoaøi theo hôi nöôùc moät löôïng raát lôùn. + Polyphenol cuûa hoa houblon laø nhöõng hôïp chaát thuoäc nhoùm flavonoid. Coù yù nghóa nhaát trong nhoùm naøy ñoái vôùi coâng ngheä saûn xuaát bia laø caùc hôïp chaát antoxianogen. Khaû naêng hoøa tan cuûa caùc hôïp chaát naøy phuï thuoäc vaøo möùc ñoä ngöng tuï vaø polyme hoùa cuûa chuùng, vaøo cheá ñoä ñun naáu dòch ñöôøng vaø cuoái cuøng laø phöông phaùp naïp hoa vaøo thieát bò. + Caùc hôïp chaát chöùa nitô trong hoa ñöôïc ñöa vaøo ñun naáu tuy ít veà khoái löôïng laïi coù chaát löôïng cao, vì haàu heát chuùng laø nhöõng hôïp chaát thaáp phaân töû, deã hoøa tan, laø nguoàn boå sung dinh döôõng nitô quan troïng cho söï phaùt trieån cuûa naám men sau naøy. - Bieán tính protein: thöïc chaát cuûa giai ñoaïn bieán tính laø söï maát nöôùc trong haït protein vaø chuyeån chuùng töø traïng thaùi hydrat sang traïng thaùi dehydrat phi thuaän nghòch. - Söï thay ñoåi theá oxy hoùa-khöû: oxy hoùa khöû laø nhöõng quaù trình coù yù nghóa ñaëc bieät quan troïng trong coâng ngheä saûn xuaát bia. Chuùng ñoùng nhöõng vai troø nhaát ñònh trong caùc giai ñoaïn cuûa quaù trình saûn xuaát, hoaëc tröïc tieáp hoaëc giaùn tieáp gaây aûnh höôûng ñeán chaát löôïng cuûa saûn phaåm. Moät loaït chæ tieâu chaát löôïng cuûa bia nhö maøu saéc, ñoä trong, ñoä beàn keo, ñoä beàn sinh hoïc… luoân luoân gaén lieàn vôùi tieán trình cuûa nhöõng quaù trình naøy. 2.2.3.7. Laéng trong: Dòch ñöôøng sau khi ñun hoa houblon ñöôïc cho chaûy vaøo thieát bò loïc ñeå taùch dòch ñöôøng ra ngoaøi, coøn baõ hoa thì ñöôïc giöõ laïi beân trong. Sau ñoù chuùng ñöôïc röûa saïch baèng nöôùc noùng hoaëc dòch ñöôøng. Nöôùc röûa baõ hoa ñöôïc duøng vaøo vieäc ñöôøng hoùa meû sau hoaëc boå sung vaøo dòch ñöôøng ôû phaân ñoaïn naáu hoa. Coøn baõ ñöôïc thu gom vaø chuyeån ra ngoaøi nhö moät loaïi pheá thaûi. Coù nhieàu kieåu loïc baõ hoa nhöng thoâng duïng nhaát laø loaïi thuøng loïc kín. Trong thôøi gian dòch ñöôøng vaø baõ hoa chaûy vaøo thieát bò loïc thì caùnh khuaáy laøm vieäc lieân tuïc, baèng caùch naøy caùc thaønh phaàn chaát cuûa houblon tieáp tuïc hoøa tan vaøo dòch ñöôøng. Sau khi loïc xong dòch ñöôøng, baõ hoa ñöôïc ñaåy ra ngoaøi nhôø aùp suaát cuûa hôi thoåi vaøo. 2.2.3.8. Laøm laïnh vaø taùch caën dòch ñöôøng: A. Muïc ñích: - Haï nhieät ñoä dòch nha chuaån bò cho quaù trình leân men. - Cung caáp löôïng oxy caàn thieát cho söï sinh tröôûng cuûa naám men. B. Caùc quaù trình xaûy ra: a. Söï hoøa tan oxy vaøo dòch ñöôøng: Ñeå ñaûm baûo söï phaùt trieån bình thöôøng cuûa naám men thì dòch ñöôøng phaûi chöùa oxy vôùi haøm löôïng khoaûng 6 mg/l. Do ñoù, trong giai ñoaïn naøy caàn phaûi boå sung theâm oxy cho dòch ñöôøng. Söï hoøa tan cuûa oxy vaøo dòch ñöôøng phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä, beà daøy lôùp dòch, noàng ñoä, vaø caû söï coâ ñaëc cuûa dòch ñöôøng. Ñoä hoøa tan cuûa oxy vaøo dòch ñöôøng taêng khi nhieät ñoä vaø noàng ñoä cuûa dòch giaûm. Coøn toác ñoä lieân keát hoùa hoïc cuûa noù laïi giaûm khi nhieät ñoä cuûa dòch giaûm. Ngöôøi ta thaáy raèng, ôû nhieät ñoä lôùn hôn 850C löôïng oxy chi phí cho caùc phaûn öùng naøy lôùn hôn 5 laàn so vôùi ôû 450C. Khi nhieät ñoä nhoû hôn 400C caùc phaûn öùng naøy haàu nhö bò ñình chæ. Vì vaäy, chæ neân tieán haønh naïp oxy cho dòch ñöôøng ôû nhieät ñoä thaáp. b. Söï bay hôi nöôùc: Khi laøm laïnh dòch ñöôøng coù moät phaàn nöôùc nhaát ñònh bò boác hôi. Do ñoù, theå tích leân men seõ giaûm vaø noàng ñoä cuûa noù seõ taêng. Noàng ñoä cuûa dòch ñöôøng taêng leân nhieàu hay ít phuï thuoäc vaøo phöông phaùp vaø thieát bò laøm laïnh, noù dao ñoäng khoaûng 0.4-1.2%. C. Caùch thöïc hieän: Dòch ñöôøng sau laéng khoaûng 900C ñöôïc laøm laïnh xuoáng 100C baèng nöôùc 20C – nhieät ñoä thích hôïp cho naám men hoaït ñoäng, thöïc hieän quaù trình leân men. D. Heä thoáng laøm nguoäi vaø taùch caën dòch ñöôøng: Thieát bò: heä thoáng laøm nguoäi dòch ñöôøng ôû ñieàu kieän kín goàm hai boä phaän: thuøng laøm nguoäi kín vaø giaøn laøm laïnh kieåu kín. Thuøng laøm nguoäi kín seõ haï nhieät ñoä dòch ñöôøng xuoáng 600C, coøn giaøn laøm laïnh kieåu kín thì haï nhieät ñoä xuoáng 6-100C. 2.2.3.9. Leân men chính: A. Muïc ñích: Laø chuyeån hoùa caùc chaát ñöôøng vaø caùc dextrin coù phaân töû löôïng thaáp thaønh röôïu etylic, CO2, cuøng caùc saûn phaåm phuï, trung gian. C6H12O6 à 2C2H5OH + CO2 + Q B. Caùc bieán ñoåi trong quaù trình leân men chính: a. Sinh hoïc: Söï trao ñoåi chaát, sinh saûn cuûa naám men. Trong dòch leân men chöùa ñaày ñuû caùc chaát dinh döôõng caàn thieát cho söï sinh tröôûng vaø phaùt trieån cuûa naám men. Naám men sinh tröôûng maïnh nhaát trong giai ñoaïn ñaàu cuûa quaù trình leân men chính. b. Hoùa sinh: Quaù trình cô baûn vaø quan troïng trong leân men chính laø söï chuyeån hoùa ñöôøng coù khaû naêng leân men thaønh röôïu vaø CO2, ngoaøi ra coøn xaûy ra quaù trình trao ñoåi caùc hôïp chaát chöùa nitô, trao ñoåi lipit… söï chuyeån hoùa caùc chaát ñöôøng xaûy ra theo moät thöù töï nhaát ñònh: ñaàu tieân laø gluco vaø fructo ñöôïc söû duïng, vaø khi trong dòch leân men haàu nhö khoâng coøn gluco, fructo nöõa thì naám men söû duïng ñeán malto, malto ñöôïc söû duïng gaàn nhö hoaøn toaøn trong leân men chính, ñöôøng maltotrio chæ ñöôïc söû duïng moät phaàn. c. Hoùa hoïc: Caùc chaát trong dòch leân men coù theå phaûn öùng vôùi nhau taïo caùc chaát môùi. d. Hoùa lyù: Söï hoøa tan CO2 vaøo dòch leân men, keát tuûa moät soá protein do söï thay ñoåi pH. e. Vaät lyù: - Söï toûa nhieät. + Quaù trình leân men chính coøn sinh ra nhieàu saûn phaåm phuï nhö: andehyt, röôïu cao phaân töû, caùc axit höõu cô, este… Caùc andehyt vôùi haøm löôïng thaáp khoâng aûnh höôûng ñeán muøi vaø vò cuûa bia, nhöng caùc daãn xuaát cuûa noù nhö diaxetyl, actoine laïi gaây aûnh höôûng lôùn ñeán chaát löôïng cuûa bia. C. Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán tieán trình leân men: a. Chaát löôïng cuûa naám men saûn xuaát: Ñeå thu nhaän ñöôïc caùc loaïi bia coù chaát löôïng cao thì yeáu toá ñaàu tieân caàn ñöôïc thoûa maõn laø chaát löôïng cuûa men gioáng. Khi ñaùnh giaù chaát löôïng cuûa moät chuûng men saûn xuaát ta döïc vaøo caùc chæ soá sau: + Toác ñoä vaø möùc ñoä leân men. + Haøm löôïng saûn phaåm baäc hai taïo thaønh. + Toác ñoä vaø khaû naêng keát laéng. + Möùc ñoä suy giaûm caùc ñaëc tính kyõ thuaät (möùc ñoä thoaùi hoùa). + Khaû naêng choáng chòu khi taán coâng. Moät chuûng naám men phuø hôïp vaø coù chaát löôïng toát, coù theå taùi söû duïng ñeán ñôøi thöù 7, thöù 8. b. Löôïng naám men gieo caáy ban ñaàu: Maät ñoä naám men gieo caáy ban ñaàu caøng lôùn thì tyû leä soá teá baøo naûy choài caøng thaáp, toác ñoä sinh saûn töông ñoái caøng beù. Khi löôïng teá baøo naûy choài ít thì cöôøng ñoä trao ñoåi chaát cuûa teá baøo non cuõng thaáp hôn. Theo caùc thuyeát môùi nhaát veà nguyeân nhaân taïo röôïu baäc cao vaø diaxetyl trong bia, thì ñoù laø daáu hieäu ñeå noùi raèng, löôïng caùc chaát saûn phaåm baäc hai seõ giaûm ñi, töùc laø chaát löôïng bia ñöôïc naâng cao. c. Noàng ñoä caùc chaát hoøa tan cuûa dòch ñöôøng houblon hoùa: Coù aûnh höôûng raát lôùn ñeán söï phaùt trieån cuûa naám men vaø toác ñoä leân men. Töø thöïc teá saûn xuaát ñaõ chöùng minh ñöôïc raèng, dòch ñöôøng houblon hoùa coù noàng ñoä chaát hoøa tan 11-12% leân men toát hôn caùc loaïi dòch ñöôøng coù noàng ñoä cao hôn hoaëc thaáp hôn. d. Nhieät ñoä cuûa dòch leân men: Nhieät ñoä cuûa dòch leân men vaø moâi tröôøng xung quanh coù aûnh höôûng khaù maïnh ñeán tieán trình leân men. ÔÛ nhieät ñoä cao seõ thu nhaän ñöôïc caùc keát quaû: + Thôøi gian leân men nhanh. + Maät ñoä toái ña ñaït ñöôïc cao hôn so vôùi nhieät ñoä thaáp. + Leân men trieät ñeå hôn nhöng haøm löôïng caùc saûn phaåm baäc hai taïo ra nhieàu hôn. + Löôïng sinh khoái taïo ra nhieàu hôn nhöng löôïng teá baøo cheát laïi nhieàu hôn vaø toác ñoä suy giaûm caùc ñaëc tính coâng ngheä cuõng nhanh hôn. + Keát quaû cuoái cuøng nhaän ñöôïc laø tyû soá giöõa caùc caáu töû trong bia khoâng caân ñoái, chaát löôïng cuûa bia giaûm. Moãi naám men ñeàu coù nhieät ñoä thích hôïp cho söï phaùt trieån vaø leân men. Vöôït qua giôùi haïn ñoù, xeùt veà goùc ñoä chaát löôïng saûn phaåm, seõ nhaän ñöôïc caùc keát quaû aâm tính. e. AÙp suaát beà maët: AÙp suaát beà maët cuûa dòch leân men aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán caùc quaù trình coâng ngheä. Noù xaùc ñònh möùc ñoä baõo hoøa CO2 ôû trong bia, maø hôïp chaát naøy laïi laø nhaân toá öùc cheá quaù trình leân men. ÔÛ nhieät ñoä thöôøng, quaù trình leân men seõ bò ñình chæ neáu aùp suaát trong thieät bò leân men taêng 3-4kG/cm2. Chính vì leõ ñoù trong thöïc teá saûn xuaát ít khi ngöôøi ta cho aùp suaát taêng quaù 1kG/cm2. AÙp suaát leân men coøn aûnh höôûng ñeán löôïng sinh khoái taïo thaønh. Trong moät giôùi haïn xaùc ñònh, neáu aùp suaát leân men caøng cao thì löôïng sinh khoái taïo thaønh caøng ít. AÙp suaát leân men cuõng aûnh höôûng ñeán traïng thaùi sinh lyù cuûa naám men. Neáu naám men chòu aùp löïc cao trong giai ñoaïn leân men thì möùc ñoä suy giaûm caùc ñaëc tính coâng ngheä cuûa noù cuõng nhanh hôn, soá theá heä naám men ñöôïc taùi söû duïng cuõng ít hôn – naám men choùng “giaø” hôn. f. Haøm löôïng oxy: Leân men laø quaù trình yeám khí, vì vaäy ôû thôøi ñieåm ñaàu, oxy raát caàn cho söï sinh saûn cuûa naám men. Trong thöïc teá saûn xuaát, löôïng oxy caàn thieát hoøa tan vaøo dòch ñöôøng ñöôïc baûo ñaûm baèng caùch cho chuùng tieáp xuùc tröïc tieáp vôùi khoâng khí trong thôøi gian laøm laïnh vaø laéng trong, hoaëc suïc khoâng khí voâ truøng vaøo dòch ñöôøng sau khi ñaõ gieo men gioáng. Haøm löôïng oxy hoøa tan trong dòch ñöôøng aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán toác ñoä sinh saûn cuûa naám men vaø löôïng sinh khoái taïo thaønh. Noù cuõng laø yeáu toá taùc ñoäng maïnh ñeán toác ñoä suy giaûm ñaëc tính coâng ngheä cuûa naám men. Neáu trong dòch leân men coù löôïng oxy quaù ít thì toác ñoä sinh saûn bò haïn cheá, toác ñoä leân men bò chaäm laïi, höông vaø vò cuûa bia khoâng ñaït ñöôïc möùc caàn coù. Löôïng oxy hoøa tan trong dòch ñöôøng houblon hoùa chæ neân khoáng cheá ôû noàng ñoä 6.7-7 mg/l. g. Cöôøng ñoä khuaáy ñaûo dòch leân men: Laø moät trong nhöõng yeáu toá maïnh nhaát thuùc ñaåy nhanh quaù trình leân men. Öu ñieåm cuûa noù laø ruùt ngaén ñöôïc thôøi gian leân men nhöng nhöôïc ñieåm laø chöùa quaù nhieàu caùc saûn phaåm baäc hai, ñaëc bieät laø röôïu baäc cao vaø diaxetyl. Höông vaø vò cuûa saûn phaåm sai leïch nhieàu so vôùi bia tieâu chuaån. h. Noàng ñoä cuûa saûn phaåm leân men: Saûn phaåm chính cuûa quaù trình leân men laø röôïu etylic vaø khí cacbonic. Khi nhöõng hôïp chaát naøy ñöôïc tích tuï ñeán moät noàng ñoä nhaát ñònh trong dòch leân men thì caùc hoaït ñoäng soáng cuûa teá baøo naám men baét ñaàu bò öùc cheá. ÔÛ noàng ñoä thaáp döôùi 2% caùc hoaït ñoäng cuûa naám men vaãn xaûy ra bình thöôøng nhöng khi vöôït quaù 2% thì khaû naêng naûy choài cuûa naám men baét ñaàu giaûm. Khi noàng ñoä röôïu etylic taêng leân ñeán 5% thì khaû naêng naûy choài cuûa naám men hoaøn toaøn chaám döùt, tuy raèng quaù trình leân men vaãn tieáp dieãn. Neáu noàng ñoä coàn leân ñeán 12%, quaù trình leân men bò ñình chæ hoaøn toaøn. D. Caùc phöông phaùp leân men: a. Leân men chìm: - Bôm dòch ñöôøng vaøo ñeán 1/3 theå tích thieát bò leân men, cho naám men vaøo vôùi haøm löôïng trung bình 0.5-1 lít men gioáng/hl neáu laø men söõa vaø 10-20% neáu laø dòch nhaân gioáng. Nhieät ñoä leân men 8-120C. Quaù trình leân men: + Thôøi kyø 1 (khoaûng 2 ngaøy ñaàu): Naám men baét ñaàu phaùt trieån, bieäu bieän boït li ti baùm thaønh thuøng vaø daàn phuû kín beà maët thuøng leân men. Boït traéng, chaát hoøa tan giaûm 0.3-0.5%, nhieät ñoä taêng khoaûng 0.50C. + Thôøi kyø 2 (2-3 ngaøy tieáp theo): Leân men maïnh daàn, boït nhieàu, maøu saãm hôn, chaát hoøa tan giaûm 2 - 2.5% ( trung bình 0.7-1%/24h), nhieät ñoä taêng 1-1.50C. + Thôøi kyø 3 (2-3 ngaøy tieáp theo): Leân men maïnh nhaát, boït nhieàu, daøy, maøu saãm. Chaát hoøa tan giaûm 2.5-3% (trung bình 1.2-1.5%/24h) nhieät ñoä leân men taêng nhanh, caàn theo doõi chaët cheõ vaø khoáng cheá nhieät ñoä. + Thôøi kyø 4 (caùc ngaøy coøn laïi): Cöôøng ñoä leân men yeáu daàn: boït giaûm, taïo ra moät lôùp vaøng saãm treân beà maët, chaát hoøa tan giaûm 0.8-1% (trung bình 0.3-0.5%/24h) nhieät ñoä giaûm 3-40C, naám men baét ñaàu laéng xuoáng. Ñeán ñaây quaù trình leân men keát thuùc. b. Leân men noåi: Nhieät ñoä leân men: 15-200C. Thôøi gian leân men: 4-6 ngaøy. Dòch leân men ñöôïc laøm laïnh baèng nöôùc thöôøng. Tyû leä men gioáng: 0.2-0.5 l/hl dòch ñöôøng. Nhöõng daáu hieäu leân men 3 ngaøy ñaàu gioáng nhö leân men chìm, sau ñoù 1 phaàn naám men baét ñaàu lô löûng treân beà maët, sau noåi daàn leân beà maët dòch. Noù cho loaïi bia coù muøi quaû. Trong suoát quaù trình leân men khoâng coù söï chuyeån thuøng taøng tröõ. Hieän nay ngöôøi ta thöôøng söû duïng phöông phaùp leân men chìm do coù hieäu suaát cao hôn. 2.2.3.10. Leân men phuï vaø taøng tröõ: A. Muïc ñích: ÔÛ giai ñoaïn leân men phuï caùc quaù trình xaûy ra hoaøn toaøn gioáng giai ñoaïn leân men chính nhöng vôùi toác ñoä chaäm hôn do haàu heát naám men ñaõ keát laéng vaø nhieät ñoä thaáp. Leân men phuï chuyeån hoùa heát löôïng ñöôøng coù khaû naêng leân men coøn soùt laïi trong bia non. Quaù trình leân men phuï nhaèm oån ñònh thaønh phaàn vaø tính chaát caûm quan cuûa saûn phaåm. B. Caùc bieán ñoåi: - Phaûn öùng khöû diaxetyl laøm giaûm haøm löôïng andehyt, haøm löôïng röôïu baäc cao. - Phaûn öùng taïo este. - Söï laéng laøm trong bia, baõo hoøa CO2 cho bia. C. Caùc yeáu toá aûnh höôûng: Nhieät ñoä vaø thôøi gian leân men phuï laø 2 yeáu toá quan troïng nhaát ôû giai ñoaïn naøy. Nhieät ñoä thaáp vaø thôøi gian daøi laø nhöõng ñieàu kieän quan troïng nhaát ñeå thu nhaän ñöôïc bia coù ñoä beàn keo vaø chaát löôïng cao. Kieåm tra quaù trình leân men phuï ñöôïc theå hieän baèng caùc coâng vieäc: Quan saùt löôïng CO2 thoaùt ra, ño ñoä giaûm cuûa chaát hoøa tan (ñöôøng coù khaû naêng leân men), ñoä trong cuûa bia… Neáu quaù trình leân men phuï xaûy ra vôùi toác ñoä quaù chaäm, ta coù theå boå sung theâm bia non ñang ôû giai ñoaïn leân men chính maïnh nhaát. Ñeå xaùc ñònh thôøi ñieåm keát thuùc leân men phuï, ta cuõng xem xeùt cuïm chæ soá treân. Thôøi gian keùo daøi cuûa quaù trình leân men phuï vaø taøng tröõ dao ñoäng töø 3 tuaàn ñeán 6 thaùng, thaäm chí ñeán 9 thaùng. D. Thieát bò leân men phuï: Ñöôïc söû duïng phoå bieán laø caùc tank kim loaïi – chuû yeáu laø theùp khoâng gæ. Treân thaân tank ñöôïc laép caùc phuï tuøng vaø thieát bò ño löôøng: van naïp vaø xaû bia, cöûa veä sinh, cuïm van lieân thoâng, van an toaøn, aùp keá, van laáy maãu… 2.2.3.11. Loïc trong: A. Muïc ñích: Laøm cho bia coù ñoä trong saùng ñuùng yeâu caàu chaát löôïng, laøm oån ñònh vaø gia taêng ñoä beàn vöõng sinh hoïc, hoùa hoïc cho bia. B. Caùc bieán ñoåi: - Trong quaù trình loïc coù theå xaûy ra hieän töôïng giaûm toác ñoä chaát hoøa tan cuûa bia. Do moät phaàn caùc haït daïng keo bò loaïi ra ngoaøi cho neân ñoä nhôùt cuûa bia sau khi loïc seõ bò giaûm vaø khaû naêng taïo boït cuûa noù cuõng bò giaûm. - Söï hao phí veà khoái löôïng vaø hao phí CO2, maëc duø quaù trình ñoù ñöôïc thöïc hieän trong moät heä thoáng hoaøn toaøn kín. Söï hao phí CO2 coù theå giaûm bôùt ñöôïc baèng caùch tröôùc luùc loïc, bia ñöôïc laøm laïnh ñeán 00C. 2.2.3.12. Chieát chai: A. Muïc ñích: Chieát bia vaøo chai, thuøng bock thuaän tieän cho vaän chuyeån, baûo quaûn. B. Yeâu caàu: - Chai bia phaûi chòu ñöôïc aùp suaát cao, cöïc ñaïi laø 10kG/cm2 ôû nhieät ñoä 1000C. - Chai tröôùc luùc ñöa vaøo ñeå chieát chai, baát luaän laø töø nguoàn naøo, ñeàu phaûi ñöôïc röûa saïch, voâ truøng vaø phaûi ñuùng tieâu chuaån. 2.3. Toång quan caùc phöông phaùp kieåm soaùt chaát löôïng bia. 2.3.1. Khaùi nieäm kieåm soaùt chaát löôïng: Kieåm soaùt chaát löôïng laø caùc hoaït ñoäng vaø kyõ thuaät mang tính taùc nghieäp ñöôïc söû duïng ñeå ñaùp öùng caùc yeâu caàu chaát löôïng. Ñeå kieåm soaùt chaát löôïng, coâng ty phải kieåm soaùt ñöôïc moïi yeáu toá aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán quaù trình taïo ra chaát löôïng. Vieäc kieåm soaùt naøy nhaèm ngaên ngöøa saûn xuaát ra saûn phaåm khuyeát taät. Noùi chung, kieåm soaùt chaát löôïng laø kieåm soaùt caùc yeáu toá : Con ngöôøi; phöông phaùp vaø quaù trình; ñaàu vaøo; thieát bò; moâi tröôøng. 2.3.1. Sô ñoà kieåm soaùt quy trình saûn xuaát bia töôi: Phöông phaùp kieåm soaùt chaát löôïng bia thöôøng laø phöông phaùp hoùa lyù vaø vi sinh. Ñöôïc theå hieän qua sô ñoà kieåm soaùt quy trình saûn xuaát bia töôi theo höôùng daãn (HD) cuûa coâng ty CP bia Saøi Goøn-Ñoàng Nai döïa theo tieâu chuaån kyõ thuaät cuûa nhaø nöôùc. Sau ñaây laø sô ñoà hình 2.3. 2.3.3. Quy ñònh laáy maãu kieåm tra: Qui ñònh laáy maãu nöôùc naáu, nöôùc loø hôi, nguyeân lieäu malt-gaïo (theo QÑ 8.2.4-ÑL-01): 2.3.3.1. Muïc ñích: + Xaùc ñònh maãu ñaïi dieän cuûa nguyeân lieäu ñaàu vaøo laø malt, gaïo vaø naáu, laøm cô sôû ñeå tieán haønh phoái lieäu cho saûn xuaát. + Ñaùnh giaù ñuùng chaát löôïng cuûa nguyeân lieäu. 2.3.3.2. Phaïm vi aùp duïng: Qui ñònh naøy ñöôïc aùp duïng cho vieäc laáy maãu nguyeân lieäu malt, gaïo, nöôùc. + Boä phaän xöôûng loø hôi + Boä phaän kho nguyeân lieäu. 2.3.3.3. Noäi dung: Baûng 2.5: Quy ñònh laáy maãu kieåm tra - nguoàn: Cty CP bia Saøi Goøn-Ñoàng Nai. STT Danh muïc Qui ñònh Ngöôøi thöïc hieän KCS 1 Laáy maãu nöôùc loø hôi - Môû van kieåm tra cuûa thieát bò phoái troän nöôùc ñaàu vaøo loø hôi (xaû boû nöôùc ñaàu khoaûng 0.5-1 lít). - Laáy nöôùc ñaày bình tam giaùc loaïi 250ml. - Khoùa van, chuyeån maãu nöôùc veà phoøng KT&KCS ñeå phaân tích caùc chæ tieâu hoùa lí nhö: ñoä cöùng, pH. - Laáy maãu: Taàn suaát 2 laàn/tuaàn. 2 Laáy maãu nöôùc naáu - Tröôøng hôïp nöôùc trong hoà chöùa ñaày: + Gaït, khuaáy saïch vaùn baån treân maët nöôùc (vuøng laáy maãu). + Laáy ñaày nöôùc vaøo bình tam giaùc loaïi 250ml. - Tröôøng hôïp möïc nöôùc hoà thaáp: + Laáy ñaày nöôùc vaøo 2 bình tam giaùc loaïi 250ml töø 2 nguoàn caáp: Töø coâng ty caáp nöôùc. Töø maùy bôm cuûa coâng ty. + Chuyeån maãu nöôùc veà phoøng KT&KCS laøm phaân tích hoùa lí. + Thôøi gian laáy maãu 2 laàn/tuaàn. 3 Laáy maãu malt - Tieán haønh laáy maãu xaùc suaát theo loâ haøng, tæ leä laáy maãu öôùc löôïng khoaûng 10%. - Ñaùnh giaù caûm quan. - Ghi nhaän caùc thoâng soá leân bao bì ñöïng maãu töø loâ haøng. + Loaïi malt. + Xuaát xöù. + Haïn söû duïng (neáu coù). + Ngaøy laáy maãu. - Khoái löôïng maãu: 1-2kg/maãu/laàn nhaäp, tuøy thuoäc khoái löôïng nhaäp. - Ñoùng kín maãu vaø löu giöõ nôi khoâ raùo. Ñeå tieán haønh kieåm tra caùc thoâng soá hoùa lí cô baûn khaùc. - Ghi keát quaû caûm quan vaøo: + Phieáu kieåm nghieäm. + Soå nhaät kyù kieåm nghieäm hoùa lyù nguyeân lieäu malt vaø gaïo nhaäp. 4 Laáy maãu gaïo - Tieán haønh laáy maãu theo loâ haøng. - Ñaùnh giaù caûm quan. - Chaáp nhaän hoaëc traû laïi caùc bao gaïo, döïa theo tieâu chuaån caûm quan. - Troän ñeàu maãu, laáy maãu ñaïi dieän duy nhaát cuûa loâ haøng. - Ghi nhaän caùc thoâng soá cô baûn leân bao bì ñöïng maãu. + Loaïi gaïo. + Ngaøy laáy maãu. + Haïn söû duïng (neáu coù). + Teân nhaø cung caáp. - Khoái löôïng maãu: 1-2kg/maãu/laàn nhaäp. - Kieåm tra ñoä aåm. - Ñoùng kín maãu vaø löu giöõ nôi khoâ raùo ñeå kieåm ñònh caùc thoâng soá hoùa lí cô baûn khaùc. - Ghi keát quaû caûm quan vaøo. + Phieáu kieåm nghieäm. + Nhaät kyù kieåm ñònh hoùa lí nguyeân lieäu malt vaø gaïo nhaäp. 2.3.4. Höôùng daãn chuaån bò ñieàu kieän kieåm nghieäm vi sinh (HD 8.2.4-ÑL-21): 2.3.4.1. Muïc ñích: Nhaèm taïo ñieàu kieän toát nhaát cho coâng vieäc kieåm nghieäm ñaït keát quaû chính xaùc, tin caäy. 2.3.4.2. Phaïm vi: - Toaøn boä duïng cuï kieåm nghieäm phaûi ñaûm baûo voâ truøng. - Moâi tröôøng nuoâi caáy vi sinh vaät söû duïng moâi tröôøng toång hôïp hoaëc pha theo coâng thöùc caàn chính xaùc ñaûm baûo ñieàu kieän sinh tröôûng cuûa vi sinh vaät phaùt tieån phuø hôïp. - Xöû lí moâi tröôøng sau khi caáy vi sinh vaät ñaûm baûo tính an toaøn veä sinh lao ñoäng. 2.3.4.3. Noäi dung: A. Duïng cuï, hoùa chaát vaø moâi tröôøng kieåm nghieäm: + Ñeøn coàn + Que caáy caùc loaïi + Khay + OÁng nghieäm + Ñóa petri + Pipet caùc loaïi 1-10ml + Boâng thaám nöôùc + Coàn etylic 960C + Moâi tröôøng caùc loaïi duøng kieåm tra vi sinh vaät + Phaåm nhuoäm gram + Tuû aám nhieät ñoä 370C 0.50C + Kính hieån vi,lame, lamelle + Caân kyõ thuaät coù ñoä chính xaùc 0.01g + Tuû saáy duïng cuï + Noài haáp tieät truøng + Chai thuûy tinh ñöïng maãu loaïi 200ml ñeán 300ml. B. Röûa duïng cuï: Moâi tröôøng sau khi caáy vi sinh vaät ñöôïc haáp khöû truøng 10 phuùt (ñun soâi ôû 1000C trong 15 phuùt) nhaèm tieâu dieät caùc loaïi vi sinh vaät, sau ñoù xaû döôùi voøi nöôùc, ngaâm trong xaø boâng 30 phuùt. Röûa traùng saïch döôùi voøi nöôùc. Saáy khoâ ôû 1500C trong thôøi gian 100 phuùt. Goùi ñóa petri baèng giaáy chòu nhieät sau ñoù saáy khöû truøng ôû 1000C trong 60 phuùt. C. Chuaån bò moâi tröôøng nuoâi caáy vi sinh vaät: C.1. Moâi tröôøng thaïch thöôøng: (g/l) + Pepton: 10 + Cao thòt: 3 + NaCl: 5 + Agar: 12 Caùch pha: Ñun tan caùc hôïp phaàn treân 1 lít nöôùc caát, cho vaøo erlen khoaûng 100-200 ml, nuùt kín vaø haáp khöû truøng ôû 1210C trong 15 phuùt. C.2. Moâi tröôøng BGBL: Söû duïng moâi tröôøng toång hôïp. Caùch pha: Caân 40g moâi tröôøng BGBL hoøa tan trong 1 lít nöôùc caát, cho vaøo oáng nghieäm khoaûng 10-15ml, nuùt kín vaø haáp khöû truøng ôû 1210C trong 15 phuùt. C.3. Moâi tröôøng ENDO: Söû duïng moâi tröôøng ENDO toång hôïp. Caùch pha: Caân 41.5 g moâi tröôøng ENDO hoøa tan trong 1 lít nöôùc caát cho vaøo erlen khoaûng 100-200ml, nuùt kín vaø haáp khöû truøng ôû 1210C trong 15 phuùt. C.4. Nöôùc peptone: (g/l) + Peptone: 10 + NaCl: 10 Caùch pha: Ñun tan caùc hôïp chaát treân trong 1 lít nöôùc caát, cho vaøo oáng nghieäm khoaûng 10-15ml, nuùt kín vaø haáp khöû truøng ôû 1210C trong 15 phuùt. C.5. Moâi tröôøng Sabouraud: Söû duïng moâi tröôøng toång hôïp Caùch pha: Caân 65g moâi tröôøng hoøa tan trong 1 lít nöôùc caát, cho vaøo erlen khoaûng 100-200ml, nuùt kín vaø haáp khöû truøng 1210C trong 15 phuùt. C.6. Thaïch Wilson coù dung dòch pheøn saét 5% vaø natri sulfit 20%: (g/l) Söû duïng moâi tröôøng toång hôïp (Iron Sulfit Agar): Caân 26g pha trong 1 lít nöôùc caát, cho vaøo oáng nghieäm khoaûng 10-15ml, haáp khöû truøng 1210C trong 15 phuùt. C.7. Canh thang thöôøng: (g/l) + Cao thòt boø: 4.5 + Tryptone: 15 + NaS3: 0.2 + Glucose: 15 + NaCl: 7.5 + pH: 7.2 Hoøa tan trong 1 lít nöôùc caát, haáp ôû 1210C trong 15 phuùt. C.8. Giaáy Acetat chì: Caét giaáy loïc 0.5cm x 10cm. Taåm dung dòch acetat chì 10% trong 1-2h ñeå khoâ ôû nhieät ñoä thöôøng hoaëc saáy ôû 550C. Ñöa vaøo oáng nghieäm coù nuùt goøn, haáp khöû truøng ôû 1210C trong 15 phuùt. D. Phoøng caáy maãu: Lau phoøng saïch seõ baèng coàn leân baøn traùng men, sau ñoù môû ñeøn cöïc tím 30 phuùt tröôùc khi tieán haønh khöû maãu. E. Xöû lí maãu kieåm tra: Sau khi KCS laáy maãu, maãu ñöôïc ñöïng trong chai thuûy tinh coù naép ñaäy kín, neáu chöa laøm ngay maãu ñöôïc baûo quaûn trong tuû laïnh, neáu thaáy möùc ñoä nhieãm khuaån cao thì pha loaõng theo tæ leä 1/10, 1/100. F. Caùch pha loaõng: Huùt 10ml maãu cho vaøo erlen 250ml ñaõ coù saün 90ml nöôùc caát hay nöôùc muoái sinh lí ñaõ voâ khuaån. Ta coù ñoä pha loaõng 10-1. Chuù yù: Tuøy theo möùc ñoä nghi vaán nhieãm baån cuûa maãu maø pha loaõng them caùc ñaäm ñoä 10-2, 10-3, 10-4,.. G. Coâng taùc an toaøn: - Söû duïng gaêng tay cao su, khaåu trang trong quaù trình naáu, röûa moâi tröôøng sau khi ñaõ nuoâi caáy vi sinh vaät nhaèm ñaûm baûo veä sinh an toaøn lao ñoäng. - Trong quaù trình haáp khöû truøng moâi tröôøng ñaûm baûo ñuùng veà nhieät ñoä, aùp suaát vaø thôøi gian. 2.3.5. Höôùng daãn laáy maãu kieåm tra trong khaâu saûn xuaát bia (HD 8.2.4-ÑL-25): 2.3.5.1. Muïc ñích: Boä phaän KCS ban haønh höôùng daãn naøy nhaèm muïc ñích höôùng daãn phöông phaùp laáy maãu ñeå kieåm tra caùc chæ tieâu ._.