Báo cáo: Lên men bia pdf

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐH KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Lên men bia
GVHD: Ts Nguyễn Hoài Hương
NHÓM SVTH:
1.Nguyễn Phan Ngọc Tuyền
2.Trần Lê Hà Tuyên
3.Lương Ngọc Tuấn Anh
4.Đặng Quang Trường
5. Lê Hoàng Đoan Trang
Chương 1: Mở đầu 1
1.Giới thiệu bia 1
2.Lịch sử phát triển của công nghệ sản xuất bia 2
3.Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia 4
Chương II: Tổng quan 5
1. Nguyên liệu 5
2. Cơ sở hóa học lên men bia 5
3. Phương trình hóa học 6
Chương III: Quy trình công nghệ 15
1. Sơ đồ khối 15
2. Thuyết minh quy trình công nghệ 16
3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men 17
4. Các chỉ tiêu theo dõi của quá trình lên men 19
5. Tính toán cân bằng sản phẩm 20
Chương IV: Kết luận
Tài liệu tham khảo
Chương I: Mở đầu:
1 Giới thiệu bia :
.1 Định nghĩa:

Công nghiệp bia được xếp vào ngành “công nghiệp nông nghiệp” bởi nó tác
động lên các sản phẩm của nông nghiệp. Trong đó nó lại xếp vào nhóm “công
ngiệp lên men” vì biến đổi chính được thực hiện trong sản xuất bia là kết quả của
quá trình lên men rượu.
Định nghĩa bia:
- Pháp: “Bia là một loại đồ uống thu được từ quá trình lên men dịch các chất chiết
từ đại mạch nảy mầm, có bổ sung không quá 15% nguyên liệu đường khác và hoa
houblon”.
- Đức: “Bia là một loại đồ uống thu nhận được nhờ lên men và không qua chưng
cất, chỉ sử dụng hạt đại mạch nảy mầm, hoa houplon, nấm men và nước”.
- Còn ở Việt Nam: “ bia là loại đồ uống lên men có độ cồn thấp, được làm từ
nguyên liệu chính là malt đại mạch, houblon, nấm men và nước”. Bia phân biệt
với rượu bởi hàm lượng rượu thấp hơn nhiều và hàm lượng các chất chiết không
lên men lại cao hơn nhiều. đặc tính để phân biệt bia chủ yếu với các loại đồ uống
khác là độ bền của lớp bọt được hình thành sau khi giải phóng acid cacbonic có
trong đó. Hàm lượng rượu trung bình của một loại bia tính theo % khối lượng là
3,8% hay 4,5% thể tích.
1.2 Giá trị của bia:
Một điều ít ai biết đến là bia có hàm lượng dinh dưỡng rất cao. Bia có một giá trị
dinh dưỡng thật sự, không chỉ là nguồn cung cấp năng lượng mà còn là nguồn
cung cấp các Vitamin cần thiết thuộc nhóm Vitamin B-complex cho cơ thể. Cứ
xem các nguyên liệu đầu vào của bia thì biết: lúa mạch, ngũ cốc, malt, houblon,
men bia những nguyên liệu rất giàu năng lượng, vitamin và các khoáng tố khác.
Giá trị năng lượng của loại bia với 12% độ cồn là khoảng 440 calories/lít, bằng
2/3 giá trị dinh dưỡng của sữa.
Trong bia chứa một lượng B6 đáng kể có thể là giảm nguy cơ mắc bệnh về tim.
Các nhà nghiên cứu khoa dinh dưỡng TNO và viện nghiên cứu thực phẩm Zest ở
HàLan, đã nghiên cứu tác động của các loại nước giải khát khác nhau lên tim. 11
người khoẻ mạnh uống một trong 4 ly bia, rượu vang đỏ, rượu gin Hà Lan và nước
soda sau bữa tối của họ khoảng 3 tuần. Sau đó họ ngưng và uống ngẫu nhiên nước

giải khát khác. Suốt trong 3 tuần uống bia, nghiên cứu những người tham dự cho
thấy rằng lượng vitamin B6 trong máu tăng 30% trong khi đó lượng homocystein -
chất làm tăng nguy cơ bệnh tim - còn lại trong máu của họ vẫn không thay đổi.
Trong khi uống rượu vang đỏ, hay rượu Gin Hà Lan lượng homocystein tăng
tương ứng 8% và 9%.
Một nghiên cứu khác của bác sỹ Kenth Mukaml, đại học Havard và cộng sự đưa
ra sau khi tiến hành theo dõi thói quen uống bia rượu của trên 38,000 nam giới của
Mỹ được tiến hành trong vòng 12 năm cho thấy việc nhấm nháp điều độ và giới
hạn các loại bia hoặc rượu vang giúp hạ thấp cơn đau tim. Số lần uống quan trọng
hơn nhiều so với lượng bia được nạp vào.
Các nhà nghiên cứu Viện Bệnh nhiệt đới Talance (New Orlean, Mỹ) đã công bố
kết quả nghiên cứu trên tạp chí Hiệp hội Y tế Mỹ (số tháng 2/2003) theo đó uống
bia trên 5 vại/ngày làm tăng nguy cơ đột quỵ lên 60% nhưng uống 2 vại bia/ngày
lại giảm nguy cơ đột quỵ (dạng nghẽn mạch máu làm máu không hoạt động được)
30%. Kết quả này được rút ra sau khi so sánh, liên hệ hơn 30 công trình khác trong
khoảng từ năm 1966 đến năm 2002, nhưng các nhà nghiên cứu cảnh báo rằng
uống bia và các chất có cồn không có tác dụng giảm nguy cơ đứt mạch máu não.
Vài năm gần đây, dân uống bia sành điệu thành phố bắt đầu có khuynh hướng
chuộng bia tươi cao cấp, được ủ tại chổ, bán trong các nhà hàng chuyên cung cấp
một loại bia tươi đặc trưng xuất xứ từ Tiệp hay Đức. Loại bia này không rẻ,
thường là cao giá hơn bia đóng chai từ 25-30%, nhưng sao những người sành bia
vẫn cứ nhiệt tình và các nhà hàng này lúc nào cũng đông nườm nượp khách?
Điều này cũng thật dễ hiểu bởi bia tươi với hương vị đặc sắc thơm ngon hơn hẳn
so với bia chai hoặc bia lon thường. Chưa uống nhìn vào ly đã thấy sắc bia vàng
ươm bắt mắt, nâng ly chưa kịp nhấp môi, hương bia đã nồng nàn thơm ngát. Uống
vào là cảm thấy dịu êm và lâng lâng phấn khích. Người sành uống có thể ngồi
hàng giờ, nhấp nháp ly bia & nhắm tí mồi và nói đủ chuyện trên đời. Lại có những
người không cần mồi nhậu vẫn có thể thưởng thức hết ly này sang ly khác mà vẫn
cảm thấy đã. Cái hay của bia tươi là ở đó!
Để có được bia đúng là tươi đòi hỏi một tiến trình ủ và lên men với tiêu chuẩn

kỹ thuật vô cùng gắt gao. Quá trình này cho phép giữ lại những dưỡng chất và
vitamin quý giá của malt và houblon, rất tốt cho cơ thể nếu uống điều độ.
Tuy vậy, do tính đặc thù của bia tươi khó giữ được quá 24 giờ, giá thành lại cao
và nhất là không phải khi nào cũng sẵn có mọi lúc mọi nơi Dân ghiền đang
trông mong một phép màu để có thể thưởng thức hương vị thơm ngon, độc đáo
của bia tươi vào bất kỳ lúc nào và sản phẩm bia tươi đóng chai sẽ là giải pháp
tuyệt vời. Tại sao không nhỉ?
2 Lịch sử phát triển của công nghệ sản xuất bia : Bia là một trong các đồ
uống lâu đời nhất mà loài người đã tạo ra, có niên đại ít nhất là từ thiên niên kỷ 5
TCN và đã được ghi chép lại trong các thư tịch cổ của Ai Cập cổ đại và Lưỡng Hà
(Mesopotamia).
- Tại Lưỡng Hà, chứng cứ lâu đời nhất về bia được cho là bức vẽ 6.000 năm tuổi
của người Sumeria miêu tả những người đang uống một thứ đồ uống bằng các cần
hút bằng sậy từ thùng công cộng. Bia cũng được đề cập tới trong Thiên sử thi
Gilgamesh, một bản trường ca 3.900 năm tuổi của người Sumeria để tỏ lòng tôn
kính nữ thần Ninkasi, vị thần bảo trợ cho bia, nó chứa công thức làm bia cổ nhất
còn sót lại và miêu tả việc sản xuất bia từ lúa mạch thông qua bánh mì. Bia đã trở
thành thiết yếu đối với tất cả các nền văn minh trồng ngũ cốc ở thế giới phương
Tây cổ xưa, đặc biệt là ở Ai Cập và Lưỡng Hà.
- Bia đã từng là quan trọng đối với người La Mã trong thời kỳ đầu, nhưng trong
thời kỳ Cộng hòa La Mã thì rượu vang đã thay thế bia như là một đồ uống chứa
cồn được ưa chuộng hơn. Bia trở thành đồ uống được coi là thích hợp cho những
người man rợ; Tacitus đã viết một cách đầy chê bai về bia được các giống người
Đức sản xuất trong thời đại của ông.
- Người Thracia cũng được biết là đã sử dụng bia sản xuất từ lúa mạch đen, thậm
chí từ thế kỷ 5 TCN, như Hellanicos đã viết trong vở các opêra. Tên gọi cho bia
của họ là brutos hay brytos.
- Sự bổ sung hoa bia vào bia để tạo vị đắng, bảo quản và hương vị cho bia là một
phát kiến tương đối mới: trong thời Trung cổ nhiều hỗn hợp khác của các loại thảo
mộc thông thường được cho vào bia chứ không phải hoa bia. Các hỗn hợp này

thông thường được gọi là gruit. Hoa bia đã được trồng tại Pháp sớm nhất là vào
khoảng thế kỷ 9; văn bản cổ nhất còn sót lại có ghi chép về việc sử dụng hoa bia
trong bia có niên đại vào năm 1067 bởi nữ tu viện trưởng kiêm nhà văn Hildegard:
"Nếu người ta định làm bia từ yến mạch, nó được chuẩn bị cùng hoa bia."
- Tại châu Âu, trong thời Trung cổ, bia chủ yếu được sản xuất trong gia đình. Vào
thế kỷ 14 và 15, việc sản xuất bia đã dần dần chuyển từ hoạt động gia đình sang
hoạt động thủ công, với các quán bia và tu viện sản xuất bia của mình hàng loạt để
tiêu thụ.
- Trong thế kỷ 15, ở Anh thì loại bia không có hoa bia được biết đến như là ale,
còn việc sử dụng hoa bia thì đồ uống đó gọi là bia. Bia có chứa hoa bia được nhập
khẩu vào Anh từ Hà Lan sớm nhất là từ năm 1400 ở Winchester, và hoa bia đã
được trồng trên quốc đảo này từ năm 1428. Tính phổ biến của hoa bia ban đầu là
hỗn hợp — Công ty bia rượu London đã đi xa tới mức ra thông báo "không hoa
bia, không thảo mộc hoặc những gì khác tương tự được cho vào bất kỳ ale hay
rượu (mùi) nào sẽ được sản xuất — mà chỉ có liquor (nước), mạch nha, và men
bia". Tuy nhiên, vào thế kỷ 16, ale đã được dùng để chỉ các loại bia mạnh (nồng
độ cồn cao) bất kỳ, và tất cả ale và bia đều sử dụng hoa bia.
- Năm 1516, William IV, Công tước xứ Bavaria, đã thông qua Reinheitsgebot
(Luật tinh khiết), có lẽ là quy định về thực phẩm cổ nhất còn áp dụng đến nay.
Gebot quy định rằng thành phần của bia chỉ được bao gồm nước, lúa mạch hoa
bia, với men bia được bổ sung sau phát kiến của Louis Pasteur vào năm 1857.
Luật của người Bavaria đã được áp dụng trong cả nước Đức như là một phần của
nước Đức thống nhất năm 1871 thành Đế chế Đức dưới thời Otto von Bismarck,
và kể từ đó đã được cập nhật để phản ánh xu hướng hiện đại trong sản xuất bia
rượu. Cho đến nay, Gebot vẫn được coi là tiêu chuẩn của độ tinh khiết cho bia,
mặc dù điều này có thể gây tranh cãi.
- Phần lớn các loại bia cho đến thời gian gần đây thực chất là thứ mà ngày nay gọi
là ale. Bia lager đã được phát hiện ra một cách tình cờ vào thế kỷ 16 sau khi bia
được lưu trũ trong các hầm lạnh một thời gian dài; kể từ đó nó đã được sản xuất
nhiều hơn ale.

- Với sự phát minh ra động cơ hơi nước năm 1765, công nghiệp hóa sản xuất bia
đã trở thành sự thật. Các cải tiến mới trong công nghệ sản xuất bia đã xuất hiện
cùng với sự ra đời của nhiệt kế và tỷ trọng kế vào thế kỷ 19, đã cho phép các nhà
sản xuất bia tăng tính hiệu quả và kiểm soát nồng độ cồn. Cho đến cuối thế kỷ 18,
mạch nha chủ yếu được làm khô bằng lửa do đốt gỗ, than củi, trấu, và sau năm
1600 là từ than cốc. Nói chung, không có loại mạch nha nào trong số này được che
chắn tốt khỏi khói sinh ra trong các lò sấy, và do đó các loại bia thời kỳ đó có
thành phần hơi khói trong hương vị của chúng; các chứng cứ chỉ ra rằng các nhà
sản xuất mạch nha và bia thường xuyên phải cố gắng giảm thiểu sự ám khói của
bia thành phẩm. Sự phát minh ra lò nướng hình trống năm 1817 của Daniel
Wheeler đã cho phép tạo ra mạch nha mạch nha nướng chín kỹ và tạo tiền đề cho
sản xuất các loại bia đen (porter và stout). Sự phát minh ra vai trò của men bia
trong quá trình lên men vào năm 1857 bởi Louis Pasteur đã giúp cho các nhà sản
xuất bia phương pháp ngăn chặn vị chua của bia bởi các loại vi sinh vật không
mong muốn.
- Năm 1953, Morton W Coutts, một người New Zealand đã phát triển kỹ thuật lên
men liên tục. Morton lấy bằng sáng chế công nghệ của ông và nó là một cuộc cách
mạng trong công nghiệp bia do nó làm giảm thời gian ủ và sản xuất bia trước đây
là 4 tháng xuống còn chưa đầy 24 giờ. Công nghệ của ông vẫn được sử dụng bởi
nhiều nhà sản xuất bia lớn nhất thế giới ngày nay, bao gồm cả Guinness.
Ngày nay, công nghiệp bia là công việc kinh doanh khổng lồ toàn cầu, bao gồm
chủ yếu là các tổ hợp được ra đời từ các nhà sản xuất nhỏ hơn. Trong khi bia chủ
yếu là đồ uống chứa cồn thì một số biến thái của nó cũng tồn tại, xuất phát từ thế
giới phương Tây, là các loại bia đi qua công đoạn xử lý để loại bỏ bớt cồn, sản
xuất ra cái gọi là bia không cồn.
3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia :
- Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới:
Đối với các nước có nền công nghiệp phát triển, đời sống kinh tế cao thì bia được
sử dụng như một thứ nước giải khát thông dụng.
Hiện nay trên thế giới có trên 25 nước sản xuất bia với sản lượng trên 100 tỷ

lít/năm, trong đó: Mỹ, Đức mỗi nước sản xuất trên 10 tỷ lít/năm, Trung Quốc 7 tỷ
lít/năm.
Thống kê bình quân mức tiêu thụ hiện nay ở một số nước công nghiệp tiên tiến
trong năm 2004 như sau: cộng hòa Czech hơn 150 lít/người/năm, Đức 115
lít/người/năm, Úc khoảng 110 lít/người/năm.
Lượng bia tiêu thụ tăng hầu như ở tất cả các vùng, ngoại trừ vùng Địa Trung Hải,
đẩy lượng tiêu thụ bia trên toàn thế giới tăng lên. Nhưng lượng tăng đáng kể nhất
là Trung Quốc, Thái Lan, Philippin với tốc độ tăng đến 11,2%.
Châu Á là một trong những khu vực lượng bia tiêu thụ đang tăng nhanh, các nhà
nghiên cứu thị trường bia của thế giới nhận định rằng châu Á đang dần giữ vị trí
dẫn đầu về tiêu thụ bia trên thế giới.
Tổng lượng bia tiêu thụ của các nước khu vực châu Á trong năm 2004 đạt 43147
triệu lít, tăng 11,2% so với năm 2003.
- Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia ở Việt Nam
Bia được đưa vào Việt Nam từ năm 1890 cùng với sự có mặt của Nhà máy Bia Sài
Gòn và Nhà máy Bia Hà Nội, như vậy ngành bia Việt Nam đã có lịch sử trên 100
năm.
Hiện nay do nhu cầu của thị trường, chỉ trong một thời gian ngắn, ngành sản xuất
bia có những bước phát triển mạnh mẽ thông qua việc đầu tư và mở rộng các nhà
máy biada94 có từ trước và xây dựng các nhà máy bia khác thuộc Teung ương và
địa phương quản lý, các nhà máy liên doanh với các hãng nước ngoài. Công
nghiệp bia phát triển kéo theo sự phát triển của các ngành sản xuất khác.
Năm năm trở lại đây, do tác động của nhiều yếu tố như tốc độ tăng trưởng GDP,
tốc độ tăng dân số, tốc độ đô thị hóa, tốc độ đầu tư…mà ngành công nghiệp Bia đã
phát triển với tốc độ tăng trưởng cao. Chẳng hạn như năm 2003, sản lượng bia đạt
1290 triệu lít, tăng 20.7% so với năm 2002, đạt 79% so với công suất thiết kế, tiêu
thụ bình quân đầu người đạt 16 lít/năm, nộp ngân sách nhà nước khoảng 3650 tỷ
đồng.
Chương II: Tổng quan
1. Nguyên liệu:

- Malt: malt vàng được nhập từ Australia, độ ẩm 10%.
- Houblon: dạng viên, được nhập từ Autralia, hàm lượng alpha acid đắng 12%.
- Thế liệu (gạo): độ ẩm 12%.
- Glucose, (NH
4
)
2
SO
4
, hóa chất phân tích: do Trung Quốc sản xuất.
- Nấm men: sử dụng loài Saccharomyces cerevisiae do Công ty TNHH Foster
Tiền Giang cung cấp.
2. Cơ sở hóa học của lên men bia:
Khi tiến hành lên men dịch đường houblon hóa,một lượng lớn cơ chất ,chủ yếu
là đường và dextrin bậc thấp bị nấm men hấp thụ để tạo thành rượu etylic, khí CO
2
và các sản phẩm phụ. Ngoài các gluxit bị tác động mạnh,các thành phần khác của
dịch đường cũng chịu những sự thay đổi lớn. Một phần trong đó bị nấm men đồng
hoá và bị biến đổi thành những hợp chất khác nhau ,còn một số khác thì chuyển
đổi thành trạng thái không hoà tan và bị tách ra ngoài dưới dạng kết lắng. Tất cả
những điều đó dẫn đến một sự thay đổi lớn về lượng và biến đổi sâu sắc về chất
trong các cấu tử hợp thành chất hoà tan của dịch đường.
Ta thấy rằng hàm lượng chất hoà tan trong bia là thấp hơn so với dịch đường
houblon hóa .Nguyên nhân của việc giảm này là từ ba lý do sau:
- Do nấm men tiêu tốn một phần để cung cấp năng lượng cho việc phát triển sinh
khối.
- Do một số sản phẩm tạo thành là hợp chất dễ bay hơi
- Do một phần bị kết lắng.
Tổng lượng chất hoà tan đã bị tiêu hao trong thời gian lên men chính (kể cả phần
tiêu hao do kết lắng) gọi là chất chiết đã lên men. Khối lượng chất chiết đã lên

men biểu thị bằng phần trăm so với lượng chất hoà tan ban đầu của dịch đường,gọi
là mức độ lên men hay độ lên men. Một phần chất hoà tan ban đầu của dịch đường
houblôn hoá tồn tại trong bia như là một cấu tử hợp thành chất hoà tan của nó,gọi
là chất chiết không lên men hay chất khô sót.
Trong thành phần của chất hoà tan ban đầu của dịch đường nấm men có thể hấp
thụ được một phần rất lớn, phần đó được gọi là chất chiết có khả năng lên men,
phần còn lại nấm men không có khả năng hấp thụ gọi là chất chiết không lên men.
Khối lượng của chất chiết có khả năng lên men biểu thị bằng phần trăm theo lượng
chất chiết ban đầu của dịch đường houblon hóa,gọi là độ lên men cuối cùng.
Độ lên men và độ lên men cuối cùng của các loại bia khác nhau dao động trong
những khoảng rất lớn. Đây là những chỉ số cơ bản và đặc trưng cho chủng loại và
chất lượng của bia. Những chỉ số này có thể điều chỉnh được thông qua việc điều
khiển các quá trình hoá sinh ở giai đoạn sản xuất dịch đường.
Về lý thuyết thì toàn bộ lượng chất chiết có khả năng lên men,có thể sẽ được lên
men hoàn toàn. Lúc đó độ lên men sẽ có gía trị bằng độ lên men cuối cùng. Nhưng
trong thực tế sản xuất, không bao giờ độ lên men của một dịch đường lại có thể đạt
đến độ lên men cuối cùng của nó.Vấn đề ở đây là hoàn thiện chu trình lên men,xác
định được các điều kiện ở mức tối ưu với mục đích cao nhất là giảm đến mức thấp
nhất sự sai lệch giữa hai chỉ số độ lên men đó. Và đây là một trong những tiền đề
quan trọng nhất để thu nhận được các loại bia có độ bền sinh học cao.
Ở những nhà máy sản xuất bia theo phuơng pháp cổ điển,quá trình lên men được
thực hiện trong các thùng hoặc các bể dạng hở. Trong điều kiện như vậy, không
phụ thuộc là nhiệt độ cao hay thấp thì một lượng CO
2
đáng kể cần thiết cho bia đã
bị bay ra ngoài.Nghĩa là sau khi lên men chính hàm luợng CO
2
ở trong bia non
chưa đạt mức bão hoà cần thiết.Thực tế đó đã buộc các nhà công nghệ phải đình
chỉ quá trình lên men chính khi mà trong dịch lên men đó (bia non) còn một lượng

đáng kể các chất hoà tan,mà nấm men có thể hấp thụ được ở điều kiện đó để
chuyển chúng sang một điều kiện khác: lên men trong các thùng kín ở nhiệt độ
thấp hơn. Đây chính là giai đoạn hai của quá trình lên men:lên men phụ. Lên men
phụ thực chất là quá trình lên men chính nhưng với tốc độ lên men thấp hơn nhiều
so với giai đoạn đầu.
Bình thường thì hàm lượng CO
2
ở trong bia thành phẩm phải đạt ít nhất là 0.35%
khối lượng . Con số này ở trong bia non sau khi lên men chính kết thúc là khoảng
0.15-0.2%. Như luợng CO
2
thiếu hụt đi ít nhất là 0.2% . Để bù vào lượng đó cần
thiết phải lên men tiếp 0.4% cơ chất nhưng vì trong quá trình bơm chuyển bia non
từ khu vực lên men chính sang mặt bằng lên men phụ một phần CO
2
lại tiếp tục
mất đi. Do đó từ 0.4% lượng cơ chất chắc chắn là không đủ lượng CO
2
cần thiết.
Hơn nữa, mức độ lên men như trên đã nói là không bao giờ đạt đến độ lên mên
cuối cùng. Cho nên thời điểm đình chỉ quá trình lên men chính thích hợp nhất là
khi hàm lượng chất chiết trong dịch lên men giảm xuống còn khoảng 30-35% so
với lượng chất chiết ban đầu có như vậy trong giai đoạn lên men phụ,một lượng cơ
chất 1-1.2% tiếp tục bị lên men thì may ra bù đủ lượng CO
2
cần có .
3. Phương trình hóa học :
3.1. Sinh tổng hợp các sản phẩm chính (bậc 1)của quá trình lên men bia:
rượu etylic + CO
2

:
Quá trình lên men rượu bao gồm 11 giai đoạn (11 phản ứng):
3.1.1 Phản ứng 1: Glucose được phosphoryl hóa ở C
6
để cho sản
phẩm glucose-6-P, nguồn phosphate là ATP. Phản ứng xảy ra được là do sự xúc
tác của hexokinase với sự có mặt bắt buộc của Mg
2+
. Hexokinase không những
xúc tác sự phosphoryl hóa glucose mà còn xúc tác sự phosphoryl hóa các hexose
khác như fructose, manose
3.1.2 Phản ứng 2: Chuyển hóa glucose-6-P thành fructose-6-P:
Enzyme phosphohexose isomerase xúc tác sự chuyển hóa đồng phân glucose-6-P
thành fuctose-6-P, biến một aldose thành một ketose
3.1.3 Phosphoryl hóa fructose-6-P thành fructose1,6 biphosphate
3.1.4.Phản ứng 4: Phân cắt Fructose 1,6 biphosphate. Fructose1,6
biphosphate bị phân cách thành 2 phân tử triozophosphat cụ thể là aldehit 3-
phosphoglyxerinic và phosphodioxyaxeton. Phản ứng này được sự xác tác của
enzim aldolase
3.1.5.Phản ứng 5: Chuyển hóa nội phân tử triose phosphate: Chỉ một
trong hai triose phosphate là aldose: 3-P glyceraldehyde tham gia tiếp vào quá
trình đường phân. Nhưng dihydroxyaceton-P có thể được chuyển hóa thành 3-P
glyceraldehyde nhờ triose phosphate isomerase
3.1.6 Phản ứng 6: Oxy hóa 3-P glyceraldehyde thành 1,3
biphosphoglycerate: Xúc tác cho phản ứng này là enzyme 3-P glyceraldehyde
dehydrogenase, có coenzyme NAD
+
, trong trung tâm hoạt động có nhóm –SH
3.1.7 Phản ứng 7: Trong phản ứng này gốc phosphate cao năng của
1,3 biphosphoglycerate chuyển cho ADP để tạo ATP ( oxy hóa phosphoryl hóa

mức cơ chất) và 3P glycerate
3.1.8 Chuyển hóa 3P glycerate thành 2P glycerate
(chuyển gốc P nội phân tử) nhờ enzyme phosphoglycerate mutase cần Mg
2+
cho
hoạt động của nó. Đây là phản ứng thuận nghịch
3.1.9 2P glycerate bị loại nước để tạo thành phosphoenolpyruvate
là phản ứng thuận nghịch được xúc tác bởi enzyme enolase.
3.1.10Chuyển nhóm phosphate từ phosphoenolpyruvate đến ADP,
phản ứng được xúc tác bởi pyruvat kinase, để tạo ATP và pyruvate. Pyruvat kinase
bị kìm hãm bởi ATP, khi nồng độ ATP cao thì nó gây kìm hãm dị không gian. Ở
động vật có xương sống pyruvat kinase có ít nhất 3 isozyme, hơi khác nhau trong
phân bố ở các mô và trong việc đáp ứng đối với những chất điều hòa
(modulator) .
3.1.11Chuyển hóa pyruvat thành rượu etylic:
Trong bước 1, pyruvate bị khử cacboxyl-hóa vốn được xúc tác bởi enzyme
pyruvate decarboxylase, enzyme này cần Mg
2+
và có coenzyme là TPP. Bước 2,
acetaldehyde bị khử thành ethanol với NADH+H
+
được tạo ra từ sự oxy hóa khử
3P glyceraldehyde.
3.2. Sinh tổng hợp các sản phẩm bậc hai (sản phẩm phụ):
Ngoài 2 sản phẩm chính là rượu etylic và khí cacbonic, trong quá trình lên men
chính còn tao ra nhiều sản phẩm bậc hai hay còn gọi là sản phẩm phụ. Những sản
phẩm này đều có vai trò quan trọng trong việc hình thành hương và vị của bia,
mặc dù vai trò đó có thể là tích cực và cũng có thể là tiêu cực. Một số trong những
sản phẩm bậc hai này là sản phẩm trung gian của quá trình chuyển hóa đường
thành rượu, còn một số khác là kết quả của những biến đổi hóa sinh phức tạp của

những cấu tử khác trong dịch đường khi chúng tham gia vào quá trình trao đổi
năng lượng trong tế bào nấm men.
3.2.1 Glyxerin:
Nếu gọi glyxerin là sản phẩm bậc hai của quá trình lên men thì điều đó là hoàn
toàn đúng. Nhưng nếu nói rằng glyxerin là sản phẩm chính thứ ba của quá trình
trên thì cũng không sai. Ta hãy nhớ lại ở sơ đồ Embden-Meyerhor. Ở phản ứng
thứ tư, sau khi tạo thành phosphodioxyaxeton, phản ứng có thể sẽ tiến triển theo
chiều hướng khác nếu các yếu tố bên ngoài thay đổi . Từ hợp chất này dưới sự xúc
tác của coenzim NAD+ sẽ tạo ra thành α-glyxerophosphat. Sau đó với sự có mặt
của photphataza,glyxerin và axit phosphoric được tạo thành. Theo Pasteur thì
lượng glyxein trong quá trình lên men có thể tích tụ đến 3 g/l.
Glyxerin là một cấu tử rất quý đối với bia, vì nó làm mềm vị và làm tăng thêm
độ đậm đà cho sản phẩm. Glyxerin cũng có thể thu nhận được bằng con đường đề
amin của axit glutamic
3.2.2 Rượu bậc cao:
Ở trong bia chứa các loại rượu bậc cao như: propylic izopropylic, butylic,
izobutylic, amylic, izoamylic, và nhiều loại khác. Khối lượng của chúng dao động
trong khoảng rộng từ 20 đến 95 mg/l nhưng thông thường là khoảng 50 đến 60
mg/l . Ở điều kiện lên men nổi hàm lượng rượu bậc cao lớn hơn lên men chìm do
lên men ở nhiệt độ cao hơn. Trong các loại rượu bậc cao thì hàm lượng izoamylic
cao nhất.
Từng loại rượu bậc cao đều tạo cho bia có hương, vị riêng biệt nhưng nhìn
chung đó không phải là đặc trưng của bia mà chúng tạo cho khứu giác những cảm
giác khó chiụ. Nói tóm lại các loại rượu bậc cao gây ảnh hưỏng tiêu cực đến chất
lượng cảm quan của bia.
Cơ chế tạo thành rượu bậc cao đến hiện nay chưa được giải thích thỏa đáng do
đó ta không đề cập đến nhiều.
3.2.3 Acid hữu cơ:
Axit hữu cơ là sản phẩm bậc hai thường trực của quá trình lên men rượu và quá
trình trao đổi sinh dưỡng nitơ trong tế bào nấm men. Chúng cũng là sản phẩm của

sự đồng lên men do vi khuẩn gây ra khi dịch đường houblon hoá bị nhiễm.
Axit lactic và axit xitric được tạo thành từ axit piruvic. Trong trường hợp này
axit piruvic không bị decacbonxyl mà là bị khử thành axit lactic. Hàm lượng trung
bình của chúng trong bia là khoảng 150-200mg/l. Nếu dịch lên men bị nhiễm
khuẩn lactic thì hàm lượng của chúng tăng vọt lên rất nhiều lần.
Một sản phẩm thương trực khác trong nhóm axit hữu cơ là axit susinic. Nó được
tạo thành do quá trình deamin axit glutamic hoặc qua phản ứng chuyển amin.
Trong trường hợp thứ nhất, chất nhận hydro là aldehit triozoglyxerinic, vì lẽ đó,
song song với việc tạo thành axit susinic ta còn nhận được glyxerin. Phương trình
tổng hợp của các quá trình trên được biểu diễn như sau:
C
6
H
12
O
6
+ COOH.CH
2
.CHNH
2
.COOH + 2H
2
O = HOOC.CH
2
.CH
2
.COOH +
2C
3
H

8
O
3
+ NH
3
+ CO
2.
Ở trường hợp thứ hai, axit glutamic bị deamin đến axit xetoglutaric, còn axit
piruvic thì được amin hoá đến alanin. Axit xetoglutanic bị decacbonxyl, và aldehit
thu được tham gia ngay vào phản ứng oxy hoá - khử với axetadehit. Kết quả của
dãy quá trình này là ta nhận được axit susinic và etanol:
COOH.CH
2
.CH
2
.CHNH
2
.COOH + CH
3
CO.COOH =
COOH.CH
2
.CH
2
CO.COOH + CH
3
CHNH
2
.COOH
COOH.CH

2
CH
2
CO.COOH
-CO
2 COOH.CH
2
.CH
2
.CHO
COOH.CH
2
.CH
2
.CHO + CH
3
CHO = COOH.CH
2
.CH
2
.COOH + C
2
H
5
OH.
Hàm lượng của axit susinic ở trong bia khoảng 60-70 mg/l.
Trong quá trình lên men chính, ngoài những axit trên đây còn tạo thành một số
axit bay hơi khác, chủ yếu là axit axetic và axit fomic. Axit axetic nhận được bằng
con đường phân hoá axetaldehit. Trong trường hợp này nó bị oxy hoá thành axit
axetic, còn hydro của nước thì liên kết với phân tử aldehit thứ hai để tạo thành

etanol. Hàm lượng trung bình của axit axetic ở trong bia là khoảng 80-100mg/l
còn axit fomic đến 30 mg/l.
3.2.4 Ester và aldehid:
Este là sản phẩm bậc hai không thường trực của quá trình lên men chính. Nó
không phải là sản phẩm tạo thành từ hoạt động sống của tế bào nấm men mà là kết
quả của sự tương tác giữa các sản phẩm bậc hai thường trực: este hoá các axit bay
hơi và không bay hơi với các loại rượu khác nhau. Chiếm khối lương nhiều nhất
trong khối este là atyl axetat (15-20 mg/l ) chứa ít nhất là izoetyl formiat (0,8 – 1
mg/l ), còn izoamin axetat thì chỉ có vết . Tổng lượng của chúng trong bia dao
động trong khoảng 30-80 mg/l. Với rượu etylic, axit cacbonic có thể tham gia
phản ứng để tạo thành các este mono và dietyncacbonat không bền vững.
Este có ý nghĩa quan trọng trong việc hình thành vòng thơm của bia. Tuy không
phải là sản phẩm bậc hai thường trực nhưng chúng được tạo thành chủ yếu ở giai
đoạn lên men chính.Theo số liệu của các tác giả người Mỹ thì hàm lượng của
etylaxetat sau lên men chính là 18,6% mg/l, còn trong bia thành phẩm là 25mg/l.
Ở điều kiện len men nổi lượng este tạo thành nhiều hơn so với lên men chìm.
Trong cùng một điều kiện, nấm men nổi tạo ra nhiều este hơn nấm men chìm.
Aldehid là sản phẩm bậc hai thường trực của quá trình trao đổi chất nấm men, và
cũng có thể được tạo thành qua con đường oxy hoá các loài rượu. Chiếm nhiều
nhất trong bia thì có axetaldehid, hàm lượng của nó, là 5-7 gm/l. Tổng lượng
andehid trong bia dao động từ 9 đến 10 mg/l. Ở điều kịên yếm khí,lượng andehid
tạo ra ít hơn so với ở điều kiện hiếu khí.
Ở mức độ vừa phải (10-15 mg/l), andehid làm tăng hương cho bia, nhưng nếu
cao quá thì vai trò của nó lại trở thành tiêu cực.
Trong giai đoạn lên men phụ hàm lượng andehid của bia giảm đi rất nhiều.
3.2.5 Axetoin, diaxetyl và 2,3 – butandiol
Ba hợp chất này thu nhận đươc ở chủ yếu giai đoạn lên men chính và là do kết
quả của các quá trình hoạt động sống của tế bào nấm men. Chúng là sản phẩm bậc
hai thường trực của các quá trình lên men yếm khí và hiếu khí. Trong ba hợp chất
này thì nguy hiểm nhất đến hương và vị của bia là diaxetyl. Diaxetyl không màu

đến vàng nhạt, có mùi hôi cực mạnh và vị đắng gắt rất khó chịu, tác động rất mạnh
đến hệ thần kinh con người. Chỉ số chất lượng N0=1cho tất cả các loại bia được
bán ra thị trường được Công ước bia châu Âu quy định là “hàm lượng diaxetyl
không được vượt quá 0,2 mg/l”.
Nếu xem axit piruvic là điểm xuất phát thì diễn biến tạo thành ba hợp chất này có
thể biễu diễn như sau:
CH
3
–CO –COOH
decacboxyl hoá
CH
3
–CHO + CO
2
Axit piruvic Axetaldehid
CH
3
–CHO + CH
3
–CHO CH
3
–CO –CHOH –CH
3
Axetoin
CH
3
–CHOH –CHOH –CH
3

khử (+H

2
)

CH
3
CO –CHOH –CH
3
2,3_butadiol
oxyhoá (-H
2
)
axetoin
CH
3
–CO –CHOH –CH
oxyhoá (-H
2
)
CH
3
–CO –CO –CH
3
Axetoin
khử (+H
2
)
Diaxetyl
Trong quá trình lên men chính lượng diaxetyl tạo thành khoảng 0.35 - 0.55 mg/l.
Trong thời gian tàn trữ chúng bị khử và hàm lượng giảm xuống dưới mức cho
phép. Thời gian cần thiết cho quá trình khử này ít nhất là 3 tuần ở các hệ thống lên

men cổ điển. Quá trình khử diaxetyl là một trong những chỉ tiêu hàng đầu để xem
xét là quá trình tàng trữ đã đạt hay chưa đạt.
3.2.6 Hydro sunfua (SH2) và mercaptan:
Nguồn gốc tạo thành các hợp chất này là các hợp chất chứa gốc sunfat,sunfit và
các amin chứa lưu huỳnh ở trong dịch đường. Ở thời điềm lên men chính và đặc
biệt là ở giai đoạn lên men phụ và tàng trữ bia non, điều kiện tạo ra khá thuận lợi
cho quá trình khử các nhóm disunfit (-S-S-) thành các nhóm sunfơhidryl (-SH).
Khi đó là cơ hội cho sự tao thành các sản phẩm bậc hai không thường trực nói
trên.
Hydro sunfua và mercaptan là những hợp chất đặc biệt có hại đối với hình thơm
và vị của bia. Theo số liệu của nhiều chuyên gia thì hàm lượng của chúng có thể
lên tới 0,5-0,9 mg/l. Nếu dịch đường houblon háo chứa nhiều cặn, hàm lượng của
chúng có thể cao hơn. Hiện tượng tự phân của nấm men cũng là một nguyên nhân
làm tăng các hợp chất này
Chương III: Quy trình công nghê:
1. Sơ đồ khối:
Nguyên liệu Nấu (đường hóa) Nấu với hoa houblon Làm lạnh dịch
Lên men chính
8 – 12
o
C
Men giống:
Saccharomyces
Lên men phụ
1 – 4
o
C
Lọc
Bão hòa CO
2

Bã men
CO
2
Bia chai, bia lon Bia hơi thành phẩm
Sát khuẩnRửa sạchChai
Hấp Pasteur
Cấp
lạnh
Nhân giống
Rửa
Đóng chai hoặc lon
LọcNghiền
Hình 1.1: Sơ đồ tổng quát công nghệ sản xuất bia
2. Thuyết minh quy trình công nghệ:
2.1Các quá trình lên men:
2.1.1 Quá trình sinh lí:
Quá trình này được thể hiện bằng sự sinh sản của nấm men và nó chỉ xảy ra trong
thời kì đầu của quá trình lên men chính. Lúa đó, trong dịch lên men xảy ra đồng
thời sự sinh sản của nấm men và sự lên men. Nhưng trong điều kiện lên men bình
thường sự sinh sản của nấm men kết thúc xa trước khi lên men chính xong.
2.1.2 Quá trình sinh hóa:
- Quá trình sinh hóa cơ bản trong lên men là sự chuyển các đường thành rượu và
CO
2
. Phần lớn các chết chiết được trong dịch lên men là hydratcaron, trong đó
chứa: fructoza 1-3%, glucoza 3-8%, saccaroza 2-6%, maltoza 38-50%,
mantotrioza 11-19%, mantotetraoza 2-6%, dextrin 14-22%. Như vậy phần lớn chất
chiết (75%) là đường lên men được. Phần không lên men được chủ yếu là dextrin,
protein và chất khoáng.
- Sự chuyển hóa đường thành rượu và CO

2
xảy ra chủ yếu trong thời kì lên men
chính, còn trong lên men phụ nó diễn ra chậm chạp với một hàm lượng đường
nhỏ. Ngoài rượu và CO
2
, trong quá trình lên men còn tạo ta nhiền sản phẩm phụ.
Những sản phẩm phụ này đều có vai trò quan trọng trong việc hình thành hương
và vị của bia. Vai trò đó có thể là tích cực mà cũng có thể là tiêu cực.
2.1.3.Quá trình hóa lí:
- Sự thay đổi độ chua và năng lực đệm: trong giai đoạn lên men chính có sự thay
đổi lớn về độ chua định phân. Sở dĩ có sự tăng đó là do sự tạo thành CO
2
và một
số các axit hữu cơ trong quá trình lên men.
- Tuy nhiên sự giảm mạnh về pH (từ trên 5,5 giảm xuống còn dưới 4,5) không thể
giải thích bằng sự tạo thành các axit hữu cơ vì chúng được sinh ra với hàm lượng
ít và khả năng phân li yếu. Hiện tượng này chỉ giải thích bằng sự phá vỡ hệ thống
đệm trong dung dịch đường. Khả năng đệm của dịch đường được hình thành và ổn
định là nhờ các muối pho6tphat bậc 1 và bậc 2 ( chúng ổn định pH trong khoảng
5,67-7,07). Trong thời kì lên men, một phần muối photphat bị nấm men hấp thụ,
do đó năng lực đệm của hệ thống này giảm đi một cách nhanh chóng. Thay thế
vào đó là hệ thống “ photphat bậc 1, bicacbonat, axit cacbonic tự do”. Song song
với nó, trong bia non lại được hình thành hệ thống đệm thứ hai “axit hữu cơ, muối
của axit hữu cơ”. Cả hai hệ thống này đều tạo ra lực đệm ở khoảng pH = 4,27-5,67
và trong quá trình lên men khả năng đó của chúng được gia tăng. Sự thay đổi thế
oxi hóa- khử và cường độ màu: trong giai đoạn lện men chính, thế oxi hóa-khử
của hệ thống cũng bị biến đổi đáng kể. Sở dĩ như vậy vì trong quá trình lên men
chính hàm lượng oxi chứa trong dịch lên men giảm dần và có sự tạo thành các
chất có tính khử.
- Cường độ màu của dịch đường trong những ngày lên men cũng bị giảm đáng kể.

Nguyên nhân là do các hợp chất polyphenol dễ bị oxi hóa bị khử và sau đó bị kết
lắng.
- Sự hòa tan CO
2
và tạo bọt: CO
2
sinh ra trong quá trình lên men sẽ được hòa tan
vào bia. Trong bia non chứa 0,2% CO
2
. Trong quá trình lên men phụ nó sẽ được
bổ sung và bảo đảm cho hàm lượng CO
2
có trong bia thành phần không nhỏ hơn
0,3%.
- Ở giai đoạn đầu của quá trình lên men, lượng CO
2
tạo ra chưa nhiều, lại ở nhiệt
độ thấp cho nên chúng hòa tan hết vào dịch lên men. Ở giai đoạn sau của quá trình
lượng CO2 tạo ra nhiều hơn và trong dịch lên men đã hoà tan một lượng đáng kể,
cho nên CO2 tạo thành lúc này sẽ thoát ra ngoài dưới dạng những bong bóng nhỏ
li ti. Trên bề mặt của những bong bóng này hình thành một lớp có sức căng bề mặt
của các chất như protein, polyphenol. Chính do có lớp sức căng bề mặt này mà
bong bóng khí CO
2
không thể giải thoát mà chúng bị liên kết hấp thụ lại với nhau
để tạo thành bọt.
- Sự kết màng của các tế bào nấm men: hiện tượng này xảy ra suốt thời kì lên men
chính, nhưng đặc biệt nhiều là ở những ngày cuối cùng, khi mà lượng CO
2
tạo ra

đã ít đi và một phần khá lớn các loại cặn đã kết tủa xuống đáy thùng lên men. Khi
kết tủa, các tế bào nấm men sẽ kéo theo sự kết tủa của một số các chất khác nên
làm cho bia trở nên trong hơn.
3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men:
3.1Chất lượng của nấm men sản xuất:
3.1.1 Các chủng nấm men thường sử dụng:
- Nấm men thuộc nhóm cơ thể đơn bào, chúng phân bố rộng rãi trong thiên nhiên,
đặc biệt chúng có nhiều ở vùng đất trồng nho và các nơi trồng hoa quả. Nhiều loài
nấm men có khả năng lên men rượu. Từ lâu người ta đã biết sử dụng nấm men để
sản xuất rượu bia. Nấm men sinh sôi nhanh, tế bào lại chứa nhiều vitamin, acid
amin không thay thế, hàm lượng protein chiếm tới 50% trọng lượng khô của tế
bào, nên nhiều loại nấm men còn được sử dụng để sản xuất protein. Ngoài ra nấm
men còn được sử dụng trong công nghệ sản xuất bánh mì. Tuy nhiên, cũng có
nhiều loại nấm men có hại, gây bệnh cho người và gia súc, làm hư hại lương thực,
thực phẩm.
- Nấm men dùng trong sản xuất bia thường là các chủng thuộc giống
Saccharomyces, chúng có khả năng hấp thụ các chất dinh dưỡng trong môi trường
nước mạch nha như các loại đường hoà tan, các hợp chất nitơ (các acid amin,
peptit), vitamin và các nguyên tố vi lượng…qua màng tế bào. Sau đó, hàng loạt
các phản ứng sinh hóa mà đặc trưng là quá trình trao đổi chất để chuyển hoá các
chất này thành những dạng cần thiết cho quá trình phát triển và lên men của nấm
men được tiến hành.
3.1.2 Để bảo đảm cho quá trình lên men được tiến triển bình
thường và bia có chất lượng thì nấm men phải đủ các yêu cầu sau:
- Có tốc độ sinh trưởng và phát triển vừa phải.
- Có khả năng lên men nhanh chóng nhiều loại đường khác nhau.
- Có khả năng kết tụ tốt vào cuối thời kì lên men chính.
- Có khả năng giữ được các đặc tính sinh lý, sinh hóa qua nhiều thế hệ.
- Có khả năng chống chọi tốt với những điều kiện bất lợi của môi trường.
- Cho bia có hương vị tốt, ít các sản phẩm phụ không mong muốn, nhất là

diaxetyl.
3.2Lượng nấm men gieo cấy vào ban đầu:
Lượng nấm men gieo cấy ban đầu liên quan mật thiết đến tiến trình lên men
qua các chỉ số sau:
- Thời gian để thiết lập được thế cân bằng động giữa các quần thể nấm men với
môi trường lên men (cơ chất ).
- Lượng tế bào nảy chồi, từ đây dẫn đến lượng chất hòa tan (chất dinh dưỡng) bị
tiêu phí cho xây dựng tế bào mới và cường độ trao đổi chất trong tế bào non.
- Thời gian lên men.
- Hàm lượng các sản phẩm phụ tạo thành và tỉ số tương quan giữa chúng.
Thời gian để đạt được trạng thái cân bằng động phụ thuộc vào lượng nấm men
gieo cấy ban đầu. Nếu mật độ gieo cấy càng nhiều thì thời gian đó càng ngắn và
ngược lại. Nếu lượng nấm men gieo cấy quá ít, khả năng nảy chối của chúng
không thể đạt được mức độ tối đa cần thiết. Trong trường hợp như vậy, quá trình
lên men bị "ì", nghĩa là mức độ lên men thấp, thời gian lên men kéo dài.
Mật độ tối đa của lượng nấm men gieo cấy ban đầu nếu vượt qua ngưỡng 70.106
tế bào/cm
3
thì hiệu quả mang lại không được rõ nét (nghĩa là không nên gieo quá
mật độ đó).
3.3Nồng độ chất tan của dịch đường houblon hóa:
Nồng độ chất hòa tan trong dịch đường houblon hóa có ảnh hưởng rất lớn đến sự
phát triển của nấm men và tốc độ lên men. Từ thực tế sản xuất, đã chứng minh
được rằng. Dịch đường houblon hóa có nồng độ chất hòa tan 11 -12% lên men tốt
hơn các loại dịch đường có nồng độ cao hơn hoặc thấp hơn.
Cường độ sinh sản và phát triển của tế bào nấm men khi lên men dịch đường
houblon hóa với nồng độ trung bình tỉ lệ tuyến tính với hàm lượng chất hòa tan và
hàm lượng nitơ chứa trong đó. Nếu hàm lượng chất hòa tan ở trong dịch đường
houblon hóa tăng lên trên 14,5% thì sự sinh sản của nấm men cũng không vì thế
mà tăng lên, nó dừng ở 1 trị số xác định. Trong 1 khoảng xác định nào đó, khi độ

đậm đặc của dịch đường giảm xuống thì cường độ sinh sản và phát triển của nấm
men không những giảm mà ngược laị sẽ tăng lên.
3.4Nhiệt độ của dịch lên men:
Nhiệt độ của dịch lên men và môi trường xung quanh có ảnh hưởng khá mạnh
đến quá trình lên men. Ở nhiệt độ cao sẽ thu nhận được các kết quả:
- Thời gian lên men nhanh.
- Mật độ tối đa đạt được cao hơn so với nhiệt độ thấp.
- Lên men triệt để hơn nhưng hàm lượng các sản phẩm phụ (đặc biệt là diaxetyl)
tạo ra nhiều hơn.
- Lượng sinh khối tạo ra nhiều hơn nhưng lượng tế bào chết lại nhiều hơn và tốc
độ suy giảm các đặc tính công nghệ cũng nhanh hơn.
- Kết quả cuối cùng nhận được là tỉ số giữa các cấu tử trong bia không cân đối,
chất lượng bia giảm.
Mỗi loại nấm men đều có nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển và lên men. Vượt
qua giới hạn đó, xét về góc độ chất lượng sản phẩm, sẽ nhận được các kết quả âm
tính.
3.5Hàm lượng oxy và thể oxy hóa khử:
Hàm lượng oxi hòa tan trong dịch đường ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ sinh sản
của nấm men và lượng sinh cùng 1 điều kiện, ở dịch đường được sục khí, mật độ
tối đa của nấm men đạt tới 74.106 tế khối tạo thành. Trong bào/cm
3
, trong khi đó
thì ở dịch đường không sục khí, mật độ tối đa chỉ đạt 45.106 tế bào/cm
3
. Sự gia
tăng mật độ tế bào cực đại là dấu hiệu cho ta biết rằng, ở trong đó lượng tế bào nảy
chồi nhiều hơn, hoạt động sống nuôi tế bào non diễn ra mạnh hơn và do đó các sản
phẩm phụ tạo ra cũng nhiều hơn.
Hàm lượng oxi hòa tan trong dịch đường cũng là yếu tố tác động mạnh đến tốc
độ suy giảm đặc tính công nghệ của nấm men.

Nếu trong dịch lên men có lượng oxi quá ít thì tốc độ sinh sản bị hạn chế, tốc độ
lên men bị chậm lại, hương và vị của bia không đạt được mức cần có.
Lượng oxi hòa tan trong dịch đường houblon hóa chỉ nên khống chế ở nồng độ
6,7-7 mg/l.
Trong quá trình lên men, thế oxi hóa - khử bị thay đổi. Trong dịch đường
houblon hóa GH dao động trong khoảng 20-24. Sang giai đoạn lên men, nó giảm
xuống 10-11. Ở GH thấp hơn 15, khả năng sinh sản của nấm men bị hạn chế rất
mạnh.
3.6 Nồng độ của sản phẩm lên men:
Sản phẩm chính của quá trình lên men là rượu C
2
H
5
OH và khí CO
2
. Khi những
hợp chất này được tích tụ đến nồng độ nhất định trong dịch lên men thì các hoạt
động sống của tế bào nấm men bắt đầu bị ức chế. Ở nồng độ rượu thấp, dưới 2%,
các hoạt động của nấm men vẫn xảy ra bình thường, nhưng khi vượt quá 2% thì
khả năng nảy chồi của nấm men bắt đầu giảm. Khi nồng độ rượu etylic tăng lên
đến 5% thì khả năng nảy chồi của nấm men hoàn toàn bị chấm dứt, tuy rằng quá
trình lên men vẫn tiếp diễn. Nếu nồng độ cồn lên dến 12%, quá trình lên men bị
đình chỉ hoàn toàn.
Khả năng chịu đựng độ cồn của các chủng nấm men khác nhau là khác nhau. Nó
phụ thuộc vào khả năng thích ứng và trạng thái sinh lí của nấm men.
4. Chỉ tiêu theo dõi của quá trình lên men bia :
- Xác định số lượng tế bào nấm men: bằng phương pháp đếm trên buồng đếm
Thoma
- Xác định tế bào nấm men chết: bằng cách nhuộm tế bào bằng dung dịch xanh
metylen

- Xác định hàm lượng chất khô: bằng Balling kế
- Xác định hàm lượng đường khử: bằng phương pháp quang phổ so màu, sử dụng
thuốc thử 3,5 - dinitrosalisilic acid
- Xác định hàm lượng ethanol: chưng cất mẫu để thu hồi ethanol, xác định tỷ
trọng của dịch cất bằng tỷ trọng kế, từ tỷ trọng có được suy ra nồng độ ethanol (%
v/v) trong mẫu phân tích ban đầu.
- Xác định hàm lượng diacetyl: chưng cất mẫu bằng hơi nước lôi cuốn để thu hồi
diacetyl. Sau đó, cho phần cất phản ứng với dung dịch o-phenylendiamin để tạo
dẫn xuất quinoxalin, axit hóa và đo độ hấp thu trên máy quang phổ để xác định
hàm lượng diacetyl.
- Xác định pH: bằng pH kế Mettler Toledo.
5. Tính toán cân bằng sản phẩm:
5.1 Chọn số liệu ban đầu:
- Năng suất thiết kế 75 triệu lít/năm bao gồm bia chai 50 triệu lít/năm và bia lon 25
triệu lít/năm.
- Nồng độ dịch lên men là 120Bx
- Men giống được cấy vào theo tỷ lệ là 10% so với dịch trước lên men
- Chế phẩm enzym Termamyl 120L chiềm tỷ lệ 0,1% so với lượng nguyên liệu
thay thế là đại mạch
5.2 Tổn thất qua các công đoạn:
- Tổn thất do nghiền: 2%
- Tổn thất do nấu, đường hóa, lọc: 2,5%.
- Tổn thất do lắng: 2,5%
- Tổn thất do làm lạnh nhanh: 1%
- Tổn thất do quá trình lên men chính: 2,5%
- Tổn thất do quá trình lên men phụ: 2%
- Tổn thất do lọc: 1,5%
- Tổn thất do bão hòa CO
2
: 0,5%

- Tổn thất do chiết chai: 4%
- Tổn thất do chiết lon : 2%
5.3 Tính toán lượng nguyên liệu để sản xuất 1000 lít bia 12
o
Bx
5.3.1 Tổn thất qua các quá trình:
- Tổn thất trong quá trình chiết chai là 4%. Lượng bia trước khi chiết là :
1000x = 1041,67 (lít)
- Tổn thất trong quá trình bão hòa CO
2
là 0,5%. Lượng bia trước bão hòa là:
1041,67 x = 1050,75 (lít)
- Tổn thất trong quá trình lọc là 1,5%. Lượng bia trước lọc là:
1050,75 x = 1066,75 (lít)
- Tổn thất trong quá trình lên men phụ là 2%. Lượng bia non là:
1066,75 x = 1088,52 (lít)
- Tổn thất trong quá trình lên men chính là 2,5% Lượng dịch trước lên men là:
1088,52 x = 1116,43 (lít)
- Tổn thất trong quá trình lạnh nhanh là 1%. Lượng dịch trước lạnh nhanh là:
1116,43 x = 1127,71 (lít)
- Tổn thất do lắng xoáy là 2%. Lượng dịch trước lắng xoáy là:
1127,71 x = 1150,72 (lít)
- Dịch đường 120Bx có tỷ trọng là 1,048 kg/l. Khối lượng dịch đường là:
1150,72 x 1,048 = 1205,95 kg
5.3.2 Tính nguyên liệu sản xuất bia chai 12
o
Bx:
Nguyên liệu sử dụng sản xuất bia chai 12
0
Bx là

+ Malt: 60%
+ Đại mạch: 30%
+ Đường kính tinh luyện: 10%
Tính lượng dịch tạo ra từ 100kg nguyên liệu:
Tổn thất do nghiền 2%. Lượng bột thu được sau nghiền là:
- Malt: 60 x ( 98/100) = 58,80 kg
- Đại mạch: 30 x (98/100) = 29,40 kg
- Đường tinh luyện: 10 kg
- Lượng chất khô trong từng nguyên liệu:
Malt có độ ẩm 8%, lượng chất khô trong malt là
58,80 x = 54,10 kg
Đại mạch có độ ẩm 10,5%, lượng chất khô trong đại mạch là:
29,40 x = 26,31 kg
Đường có độ ẩm 0,04% lượng chất khô là coi như bằng 10 kg.
Độ hòa tan thực tế của từng nguyên liệu:
Malt có độ hòa tan là 70%, lượng chất khô hòa tan:
54,10 x 70/100 = 37,87 kg
- Đại mạch có độ hòa tan 69,7%, lượng chất khô hòa tan:
26,31 x 69,7/100 = 18,34 kg
Tổn thất trong cả quá trình nấu là 2,5%. Lượng chất khô thu được trong dịch là:
Malt: 37,87 x = 36,92 kg
Đại mạch: 18,34 x = 17,88 kg
Đường: 10 x = 9,75 kg
Lượng dich 12
0
Bx do từng loại nguyên liệu tạo ra:
- Malt: 36,92 x 100/12 = 307,67 kg
- Đại mạch: 17,88 x 100/12 = 149 kg
- Đường: 9,75 x 100/12 = 81,25 kg
Vậy lượng dich đường do 100 kg nguyên liệu tạo ra là:

307,67 + 149 + 81,25 = 537,92 kg
Như vậy, lượng nguyên liệu để sản xuất 1000 lít bia chai 12
0
Bx hay 1205,95 kg
dịch đường 12
0
Bx là:
x 100 = 224,19 kg
Trong đó:
Malt: 224,19 x 60% = 134,51 kg
Đại mạch: 224,19 x 30% = 67,26 kg
Đường: 224,19 x 10% = 22,42 kg
Chương IV Kết luận:
Bia là loại đồ uống bổ dưỡng cho cở thể. Ở Việt Nam hiện nay, nhu cầu về bia
tăng nhanh về số lượng lẫn chất lượng. Vì thế việc nâng cao sản lượng bia ở các
nhà máy là vấn đề thiết yếu, tuy nhiên vấn đề vốn đầu tư gặp nhiều khó khăn. Mặt
khác việc tiêu thụ bia còn phân hóa theo thời điểm, thời tiết. Mùa hè, các nhà máy
bia quá công suất không đáp ứng đủ nhu cầu cho người tiêu thụ, trong khi mùa
đông thì tiêu thụ chậm
Vì vậy, cần nghiên cứu quá trình lên men bia để, và có những thay đổi trong quá
trình sản xuất bia để nâng cao chất lượng và đáp ứng đầy đủ nhu cầu cho người
tiêu thụ
Tài liệu tham khảo
1. GS.TS Nguyễn Thị Hiền, trường ĐH Bách Khoa Hà Nội, Malt và Bia
2. PGS. PTS. Hoàng Đình Hòa (2002), Công nghệ sản xuất malt & bia, NXB
Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội.
3. Hoàng Thị Nhị, Đồ án tố nghiệp, lên men bia
4. Hoàng Văn Thiệu, đồ án tốt nghiệp, tính toán cân bằng sản phẩm
Trang wed:
/> />