CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
PHÒNG SAU ĐẠI HỌC
---------@--------
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA
Những người thực hiện: Vũ Thị Ngọc
Nguyễn Hồng Quang
Phạm Thị Thu Phương
Nguyễn Thị Thanh Tâm
Lê Thị Tám
Hà Nội, 2011
PHẦN MỞ ĐẦU
Ngày nay nghành công nghệ thực phẩm đã và đang đóng vai trò quan
trọng trong nền kinh tế quốc dân trong đó có lĩnh vực chế biến đồ uống.
Bia là loại đồ uống có độ cồn thấp, giàu dinh dưỡng. Ngoài việc cung
cấp một lượng calori khá lớn, trong bia còn chứa một hệ enzim khá phong
phú, đặc biệt là nhóm enzim kích thích tiêu hóa amylaza.
Được sản xuất từ các nguyên liệu chính là đại mạch ươm mầm, hoa
houblon và nước với một quy trình công nghệ khá đặc biệt, cho nên bia có
tính chất cảm quan rất hấp dẫn đối với con người: hương thơm đặc trưng, vị
đắng dịu, lớp bọt trắng mịn, với hàm lượng CO
2
khá cao (4 – 5g/l) giúp con
người giải khát một cách triệt để khi ta uống.
Để tạo ra được bia đạt chất lượng thu hút sự quan tâm của nhiều người
thì quá trình sản xuất bia cần phải được thực hiện trên một quy trình hoàn
thiện. Chất lượng của bia được xem như là kết quả từ các quá trình hoạt động
của nấm men trong giai đoạn lên men bia. Sau đây là phần tìm hiểu thông tin
chi tiết về công nghệ sản xuất bia nói chung cũng như quá trình lên men bia
nói riêng.
PHẦN NỘI DUNG
1. Nấm men trong sản xuất bia

1.1 Các chủng nấm men bia 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 hỏng 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.
Dựa vào đặc tính công nghệ ta phân làm hai loại: nấm men nổi và nấm
men chìm, giữa chúng có sự khác nhau cơ bản sau:
- Về đặc tính hình thái:
Nấm men chìm: Hầu hết các tế bào khi quan sát thì nảy chồi đứng
riêng lẻ hoặc cặp đôi. Hình dạng chủ yếu là hình cầu.
Nấm men nổi: tế bào nấm men mẹ và con sau nảy chồi thường dính lại
với nhau tạo thành như chuỗi các tế bào nấm men, hình dạng chủ yếu là hình
cầu hoặc ovan có kích thước là 7-10 Micromet.
- Về đặc tính sinh lí:
Sự khác nhau giữa nấm men nổi và nấm men chìm là khả năng lên men
các loại đường trisacarit, ví dụ raffinoza. Trong nấm men chìm có enzym có
thể sử dụng hoàn toàn đường raffinoza trong khi đó nấm men nổi chỉ sử dụng
được 1/3 đường sacaroza.

Ngoài ra chúng còn khác nhau về khả năng hô hấp, khả năng trao đổi
chất khi lên men và khả năng hình thành bào tử. Quá trình trao đổi chất của
nấm men chìm chủ yếu xảy ra trong quá trình lên men, còn của nấm men nổi
xảy ra mạnh trong quá trình hô hấp, vì vậy sinh khối nấm men nổi thu được
nhiều hơn nấm men chìm.
Nấm men chìm có nồng độ enzym thấp hơn nấm men nổi. Khả năng
tạo bào tử của nấm men chìm lâu hơn và hạn chế hơn nấm men nổi.
- Về công nghệ lên men:
Tên gọi nấm men nổi hay nấm men chìm xuất phát từ quan sát quá
trình lên men. Nấm men nổi nổi lên bề mặt dịch trong và cuối quá trình lên
men chính, trong khi đó nấm men chìm lắng xuống đáy thiết bị khi kết thúc
lên men chính.
Nấm men chìm còn chia ra 2 loại tuỳ thuộc khả năng kết lắng của nó là
nấm men bụi và nấm men kết bông. Nấm men bụi là loài nấm men phân ly
mịn trong dịch lên men và lắng từ từ khi kết thúc lên men chính. Nấm men
kết bông là loài nấm men có thể kết dính với nhau trong thời gian ngắn khi
kết thúc lên men chính và tạo thành khối kết bông lớn nên lắng nhanh xuống
đáy thiết bị. Còn loài nấm men nổi không có khả năng này.
Nấm men chìm kết bông rất có ý nghĩa quan trọng trong thực tế sản
xuất bia, làm cho bia nhanh trong nhưng khả năng lên men hết đường không
bằng nấm men bụi và nấm men nổi.
Ngoài ra nhiệt độ lên men của mỗi chủng cũng khác nhau. Nấm men
chìm có thể lên men 4 - 12
0
C, nấm men nổi là 14 - 25
0
C.
1.2 Chất lượng của nấm men sản xuất:
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.
2. Quy trình công nghệ sản xuất bia
2.1 Chuẩn bị nguyên liệu
Sản xuất bia cần có 4 nguyên liệu chính, malt đại mạch , hublông, nước
và men. Chất lượng của các nguyên liệu này có ảnh hưởng trực tiếp đến sản
phẩm. Sự hiểu biết về đặc tính của nguyên liệu, ảnh hưởng của nguyên liệu
đến quá trình sản xuất và sản phẩm là điều cơ bản để cho ra một sản phẩm
hoàn hảo.
a) Malt đại mạch
- Vai trò: Đại mạch là nguồn cung cấp các chất đường, chất đạm, các vitamins
và khoáng chất cần thiết cho nấm men bia hoạt động trong quá trình sản xuất
bia.
Để trích ly được các chất nêu trên, người ta phải tiến hành thủy phân tinh
bột và các chất đạm có trong đại mạch thành các chất tan được (gọi là extract)
trong quá trình mashing ở nhà nấu. Chất xúc tác cho các quá trình thủy phân
là các enzymes.
Muốn có đủ lượng enzymes cần thiết cho quá trình thủy phân, người ta
phải tiến hành quá trình xử lý, ngâm đại mạch để cho chúng nảy mầm, còn
gọi là quá trình malting. Đại mạch sau quá trình malting được gọi là Malt.
- Phân loại:
* Phân loại theo sự phân bố của hạt quanh cuống
- Loại hai nhánh: hạt lớn, thẳng, có vỏ hạt căng, mỏng, ít sần sùi, trong hạt có
chứa nhiều các chất hữu ích, đồng thời do có vỏ mỏng nên sẽ sinh ra ít hợp
chất polyphenol và chất đắng hơn các loại khác. Hạt rất đồng đều và có hàm

lượng chất chiết (extract) cao.
- Loại 6 nhánh: hạt ghồ ghề, do 6 hạt mọc trên cùng một nhánh nên hạt không
có nhiều chỗ để hạt phát triển đầy đủ, cuống hạt mỏng hơn, hạt bị cong và
xoắn ở phần đầu hạt (twisted grains). Đây là một trong những đặc điểm rất
đặc trưng của đại mạch 6 nhánh, dùng để phân biệt với các loại khác.
* Phân loại theo thời gian thu hoạch
- Winter barley: gieo hạt vào mùa Thu (giữa tháng 9) thu hoạch vào mùa đông.
- Spring barley: gieo hạt vào mùa Xuân (tháng 3 và 4)
Do sản lượng thu hoạch lớn hơn (6 tấn/ha), thời gian từ khi gieo đến khi
thu hoạch ngắn hơn, winter barley được sản xuất nhiều hơn. Vì vậy, thông
thường loại đại mạch này sẽ có giá thành rẻ hơn.
* Tổng hợp sự phân loại trên chúng ta có các loại đại mạch sau:
- Two-row spring barleys
- Two-row winter barleys
- Six-row spring barleys
- Six-row winter barleys
- Chủng loại (varieties)
Có rất nhiều chủng loại đại mạch khác nhau. Tuy nhiên, không phải tất cả
chúng đều tốt cho sản xuất bia. Để có được chất lượng malt tốt nhất (giàu
extract nhất), người ta phải tiến hành quá trình tuyển chọn, sàng lọc ra chủng
loại đại mạch thích hợp nhất với quá trình sản xuất ra loại bia đã lựa chọn.
Trong các chủng loại đại mạch, two-row spring là loại được ưu tiên sử dụng
nhiều hơn cả bởi vì đã có nhiều nỗ lực một cách có hệ thống để duy trì, sàng
lọc, nâng cao chất lượng của chúng trong sản xuất bia từ hơn một trăm năm
qua.
b) Hoa Hupblon
Một trong những nguyên liệu không thể thiếu để sản xuất ra bia và tạo nên
hương vị đặc trưng của bia và để phân biệt bia với các đồ uống khác là hoa bia
hay hoa houblon.
Hoa houblon được con người biết đến và đưa vào sử dụng khoảng 3000

năm TCN, được xem là thành phần rất quan trọng và không thể thay thế được
trong quy trình sản xuất bia, giúp mang lại hương thơm rất đặc trưng, làm tăng
khả năng tạo và giữ bọt, làm tăng độ bền keo và ổn định thành phần sinh học
của sản phẩm.
Cây hoa bia được trồng bởi nông dân trên khắp thế giới với nhiều giống
khác nhau, được trồng nhiều nhất bởi nông dân vùng Trung Âu và Bắc Mỹ vì
nó là loại thực vật rất ưa ẩm, rất thích hợp với vùng đất phù sa, đất mùn, đất
cát pha với pH=7. Hoa bia được sử dụng trong sản xuất bia là chủ yếu (nên
ở Việt Nam ta mới gọi nó là hoa bia), có thể được đem dùng ở dạng tươi,
nhưng để bảo quản được lâu và dễ vận chuyển, houblon phải sấy khô và chế
biến để gia tăng thời gian bảo quản và sử dụng.
* Các loại hoa houblon
- Hoa houblon cực kì thơm
- Hoa Houblon thơm
- Hoa Houblon đắng
* Thành phần hóa học của hoa houblon
Phụ thuộc vào chủng giống, điều kiện khí hậu, đất đai gieo trồng, và kỹ
thuật canh tác, thành phần hóa học của hoa houblon có sự khác nhau đáng kể
và thường dao động trong khoảng rộng như sau (tính theo % chất khô):
Nước: 11- 13
Chất đắng: 15 - 21
Polyphenol: 2,5 - 6
Protein: 15 - 21
Xelluloza: 12 - 14
Chất khoáng: 5 - 8
Tinh dầu thơm: 0,3 - 1
Các hợp chất khác: 26 - 28
Trong các cấu phần trên, đối với sản xuất bia, có giá trị nhất là chất đắng,
tiếp đến tinh dầu thơm và thứ ba là polyphenol. Chất đắng có vai trò rất lớn
trong công nghệ sản xuất bia, chúng làm cho bia có vị đắng dịu và tạo ra một

đặc tính cảm quan rất đặc biệt của bia. Tinh dầu thơm với thành phần hóa học
rất phức tạp, có tới 103 hợp chất khác nhau, là chất tạo cho bia có mùi thơm
đặc trưng, rất nhẹ nhàng và dễ chịu. Polyphenol có giá trị công nghệ lớn trong
việc dùng để kết lắng và loại bỏ các hợp chất protit cao phân tử ra khỏi dịch
đường, làm ổn định thành phần, tăng độ bền keo, tránh cho bia gây đục, giúp
cho bia có độ trong tạo cảm quan đẹp mắt.
Trong quy trình sản xuất bia, Lên men là giai đoạn quyết định để chuyển
hoá dịch đường houblon hoá thành bia dưới tác động của nấm men thông qua
hoạt động sống của chúng. Phản ứng sinh học chính của quá trình này tạo cồn
và CO2. Ngoài ra, nhà sản xuất còn thu được một dịch lên men có nhiều cấu
tử với tỉ lệ về khối lượng của chúng hài hoà và cân đối. Có thể chia quá trình
lên men thành hai giai đoạn: quá trình lên men chính nhằm thay đổi lớn về
lượng và biến đổi sâu sắc về chất trong các cấu tử hợp thành chất hoà tan của
dịch đường; quá trình lên men phụ nhằm chuyển hoá hết phần đường có khả
năng lên men còn tồn tại trong bia non, đồng thời làm ổn định thành phần và
tính chất cảm quan của sản phẩm.
c) Nước
Nước là nguyên liệu cơ bản nhất không thể thay thế được trong công nghệ
sản xuất bia. Trong bia thành phẩm hàm lượng nước chiếm 80-90%.
Thành phần hóa học và chất lượng nước ảnh hưởng trực tiếp tới quá trình
công nghệ và chất lượng của bia thành phẩm.
* Yêu cầu kỹ thuật nước dùng trong sản xuất bia
- Màu sắc: Trong
- Mùi: Không mùi, vị lạ, không chứa các chât gây mùi khó chịu như H
2
S, Cl
2
,
NH
3

.
- Nước dùng trong sản xuât phải có độ cứng tạm thời nhỏ hơn 7mg đương
lượng/ lít.
- Độ cứng vĩnh cửu từ 0,4-0,7mg đương lượng /lít
- Độ pH: 3,5-7.
- Hàm lượng muối Ca nhỏ hơn 100mg/l
- Hàm lượng muối Mg nhỏ hơn 80mg/l
- Hàm lượng muối Cl nhỏ hơn 75-150mg/l
- Hàm lượng muối CaSO4 : 150-200mg/l
- Các kim lọai nặng : không có
- Vi sinh vật nhỏ hơn 100 tê bào/ml.
- Vi sinh vật gây bệnh : không có
Để đảm bảo chất lượng cho bia thì nước phải nhất thiết được xử lý để đạt
được những yêu cầu trên.
d) Thế liệu
Trong sản xuất bia, việc dùng thế liệu thay cho malt tùy thuộc vào điều kiện
khách quan và chủ quan, có thể nhằm:
- Hạ giá thành sản phẩm
- Cải thiện một vài tính chất của sản phẩm.
- Tạo các loại bia có mức độ chất lượng khác nhau.
- Theo đơn đặt hàng.
* Yêu cầu kỹ thuật
Thế liệu phải dồi dào nguồn glucid mà từ đó đưới tác dụng của các enzyme
trong malt, glucid của thế liêu sẽ chuyển thành chất hòa tan. Vì vậy các loại ngũ
cốc thường được dùng làm thế liệu trong sản xuất bia.
* Ví dụ:
Bia Heineken 100% đại mạch
Tiger 80% đại mạch, 20% gạo.
2.2 Chế biến dịch đường houblon hóa
a) Làm sạch

Malt đã tách phôi trong quá trình vận chuyển và bảo quản có thể lẫn các tạp
chất (bụi bẩn, lá khô, rơm, đá nhỏ…), và vụn kim loại. Chúng sẽ gây hư hỏng
máy xay và ảnh hưởng xấu tới chất lượng sản phẩm.
b) Nghiền nguyên liệu
- Mục đích: Phá vỡ cấu trúc tế bào hạt, tăng bề mặt tiếp xúc với nước, tạo điều
kiện hồ hóa nhanh và enzyme dễ dàng tiếp cận cơ chất. Nhờ đó thực hiện quá
trình đường hóa và các quá trình thủy phân khác nhanh và triệt để hơn.
- Tiến hành: Nghiền có thể được thực hiện theo 3 phương pháp: nghiền khô,
nghiền ướt và nghiền ẩm. Với phương pháp nghiền ướt và nghiền ẩm thì vỏ
malt thường được giữ nguyên nên rút ngắn được thời gian lọc. Tuy nhiên, tốn
năng lượng và bột có thể bị chua làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm khi
nghiền xong mà chưa nấu.
Chọn phương pháp nghiền khô vì đơn giản, dễ thực hiện và không ảnh
hưởng đến chất lượng sản phẩm trong thời gian chờ nấu.
c) Nấu nguyên liệu
- Mục đích: Chuyển các chất có trong nguyên liệu từ trạng thái không hòa tan
sang trạng thái hòa tan nhờ tác động của các hệ enzym thủy phân.
- Tiến hành: Nấu bia có ba phương pháp: phương pháp ngâm, phương pháp
đun sôi và phương pháp kết hợp. Ở đây, nhà máy sử dụng 35% nguyên liệu
thay thế nên tiến hành nấu theo phương pháp kết hợp. Phối trộn nguyên liệu và
nước nấu theo tỷ lệ:
Malt : nước = 1 kg : 3 lít
Thế liệu : nước = 1 kg : 4 lít
* Tại nồi thế liệu:
Bột thế liệu đem vào phối trộn với nước ấm 34
o
C theo tỷ lệ trên. Bổ sung
chế phẩm enzym: 0,05% Fungamyl 800l, khuấy trộn trong 5 phút. Sau khi
khuấy trộn, nhiệt độ của khối nấu hạ xuống khoảng 32
o

C. Bổ sung axit H
2
SO
4
để điều chỉnh pH = 5,3 và 0,5g CaCl
2
/1kg bột để bảo vệ enzyme dưới tác động
của nhiệt độ. Tiếp đó cấp hơi để nâng nhiệt độ của khối nấu lên 60
o
C trong 25
phút và giữ ở nhiệt độ này khoảng 30 phút để hồ hóa tinh bột. Rồi nâng nhiệt độ
khối nấu đến nhiệt độ sôi trong 30 phút và giữ sôi 30 phút. Sau đó chuẩn bị đem
đi hội cháo.
Trong suốt quá trình nấu thế liệu cần khuấy liên tục để tránh cháy nồi
* Tại nồi malt:
Khi bắt đầu nâng nhiệt để đun sôi ở nồi thế liệu thì ở nồi malt cũng bắt
đầu pha bột ở nồi malt. Cho nước ấm 34
o
C vào, sau đó xuống bột hòa malt
trong 10 phút. Dùng axit lactic điều chỉnh pH của khối nấu đến 5,3 và bổ sung
thêm CaCl
2
. Sau đó dùng hơi để nâng nhiệt độ khối nấu lên 52
o
C trong khoảng
20 phút và giữ ở nhiệt độ này 30 phút để thực hiện quá trình đạm hóa nhờ
enzyme proteaza trong malt..
Cần tính toán sao cho khi nồi cháo thế liệu đun sôi xong thì quá trình
đạm hóa ở nồi malt cũng vừa kết thúc.
* Hội cháo:

Bơm cháo thế liệu sang nồi malt để hội cháo, bơm từ từ để nhiệt độ
không tăng lên đột ngột và trong thời gian khoảng 10 phút. Điều chỉnh nhiệt độ
toàn khối nấu sao cho đạt 65
o
C và giữ ở 65
o
C trong 25 phút để tạo điều kiện cho
enzim β-amylaza thuỷ phân tinh bột. Sau đó, tiếp tục nâng nhiệt độ khối nấu lên
75
o
C trong vòng 10 phút và giữ ở 75
o
C trong 30 phút để enzim α-amylaza tiếp
tục thuỷ phân tinh bột. Cuối cùng nâng nhiệt độ toàn khối dịch lên 78
o
C trong
vòng 5 phút và bơm dịch đi lọc.
3.4. Lọc dịch đường
- Mục đích: Dịch đường hóa gồm: các chất hòa tan và không hòa tan. Nên lọc
dịch đường để tách các chất hòa tan ra khỏi các chất không hòa tan.
- Tiến hành: Để lọc dịch đường ta sử dụng thiết bị lọc khung bản. Quá trình lọc
dịch đường gồm 2 giai đoạn:
• Giai đoạn lọc dịch đường.
• Giai đoạn rửa bã.
Đầu tiên tiến hành thu hết dịch đường có trong khối nguyên liệu. Bằng cách:
Bơm nước nóng vào khoảng không gian giữa khung, bản để làm nóng thiết bị.
Sau đó, tháo nước nóng và bơm dịch đường vào. Thời gian đầu, dịch đường
chảy ra có thể vẫn còn đục nên cần bơm hồi lưu để lọc lại. Khi quan sát dịch
đường đã đạt được độ trong cần thiết thì cho chảy vào thiết bị houblon hóa.
Sau khi đã tiến hành rửa bã để thu hồi các chất hòa tan còn sót trong bã.

Để tăng cường quá trình khuyếch tán các chất hòa tan vào dung dịch rửa bã thì
cần dùng nước nóng 78
o
C để rửa (nước rửa bã cũng được chảy vào nồi
houblon hóa). Không nên dùng nước có nhiệt độ cao hơn 78
o
C để rửa bã vì sẽ
làm vô hoạt enzyme và tốn năng lượng. Kết quả làm cho dịch lên men bị đục
và bia cũng bị đục theo.
3.5. Houblon hóa
- Mục đích:
• Truyền cho bia mùi và vị của hoa houblon.
• Ổn định thành phần dịch đường và có nồng độ theo yêu cầu.
• Làm keo tụ các protit.
• Vô hoạt các enzim và thanh trùng dịch đường.
- Tiến hành: Đầu tiên dịch đường và nước rửa bã từ thiết bị lọc được chuyển
thẳng vào nồi houblon hóa. Khi dịch đường đầy đáy nồi thì bắt đầu cung cấp
nhiệt để nhiệt độ dịch đường luôn giữ ở 75
o
C để tạo điều kiện enzym
α─amylaza tiếp tục thuỷ phân tinh bột sót. Trong quá trình cung cấp nhiệt cần
phải tính toán sao cho để khi quá trình rửa bã vừa kết thúc thì dịch đường cũng
vừa sôi.
Ở đây sử dụng 70% cao hoa và 30% hoa viên. Tỷ lệ hoa dùng là 4 g/l. Cho
hoa vào nồi theo phương án:
• 50 % cao hoa lúc dịch đường bắt đầu sôi.
• 20 % cao hoa còn lại vào khi sôi được 30 phút.
• 30 % hoa viên cho vào trước khi kết thúc 10 phút.
Và trước khi kết thúc ở nồi hoa khoảng 10 phút ta tiến hành bổ sung 3%
đường vào. Tổng thời gian quá trình houblon hóa khoảng 100 phút.

3.6. Lắng trong và làm lạnh
- Mục đích :
• Hạ nhiệt độ của dịch đường đến nhiệt độ lên men.
• Tách cặn cho dịch đường.
• Bão hòa oxy cho dịch lên men.
- Tiến hành: Lắng trong được tiến hành trong thiết bị whilpoor. Sau đó được
chuyển sang thiết bị làm lạnh là thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng. Dịch đường
được làm lạnh đến nhiệt độ lên men chính 10
0
C với tác nhân lam lạnh là nước
2
o
C. Lên men cần lượng sinh khối nấm men lớn, nên cần tạo điều kiện để nấm
men giống sinh trưởng và phát triển trong giai đoạn đầu của quá trình lên men.
Hàm lượng O
2
cấp vào dịch đường là 7 mg/l dịch lên men. Nếu thiếu O
2
thì lên
men chậm và không triệt để. Ở nhiệt độ thấp và nồng độ chất hòa tan thấp thì
việc hòa tan O
2
vào dịch đường càng nhiều. Do đó tiến hành cấp O
2
ngay sau
khi dịch đường được làm lạnh đến nhiệt độ yêu cầu (O
2
phải đảm bảo vô
trùng). Đồng thời để rút ngắn chu kỳ lên men và làm giảm hàm lượng diaxetyl
thì tiến hành bổ sung Maturex L với hàm lượng 1kg/100 hl dịch lên men.

3. Lên men và tàng trữ bia
3.1 Định nghĩa "Lên men bia"
“Lên men bia” là quá trình chuyển hóa dịch đường houblon hóa thành bia
dưới tác động của nấm men thông qua hoạt động sống của chúng.
3.2 Mục đích lên men bia
Nhờ tác động của các enzyme trong nấm men chuyển các chất có trong
dịch lên men thành rượu, CO
2
cùng với những sản phẩm khác góp phần tạo
mùi, vị đặc trưng cho bia.
3.3 Cơ sở khoa học của quá trình lên men
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.
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 .
3.4 Yêu cầu của dịch lên men bia
- Đảm bảo hàm lượng chất khô cần thiết cho từng phương pháp lên men cụ
thể.

- Đạt độ trong tốt.
- Enzyme đã được vô hoạt hoàn toàn.
- Đảm bảo đủ hàm lượng các chất đắng, chất thơm, tannin… của hoa houblon
trong thành phần.
3.5 Hệ ezyme xúc tác quá trình lên men bia:
Tế bào nấm men chứa một tập hợp enzyme rất phong phú và đa dạng. Các
phản ứng xảy ra trong dãy quá trình chuyển hóa của lên men rượu được xúc
tác bởi 12 enzim khác nhau với sự tham gia của 2 coenzim (acid 2,3 –
diphosphoglyxerinic và phat), hai cofactor hữu cơ (ATP/ADP và NAD/
NADH), và hai chất hoạt hóa vô cơ (Mg
2+
và K
+
).
* Aldolaza: Aldolaza được phát hiện vào năm 1934. Thoạt đầu nó được gọi là
zimoherxaza. Enzym này xúc tác phản ứng thuận nghịch bẽ gãy phân tử
fructozo-1,6-diphosphat thành phosphodioxyaxeton và phosphoglyxeradehid.
* Triozophosphatdehydrogenaza: Enzym này xúc tác sự chuyễn hóa của
andehid 3-phosphoglyxerinic thành axit 1,3-diphosphoglyxernic. Phản ứng chỉ
xảy ra trong môi trường có sự hiện diện của NAD
+
và phosphat vô cơ.
* Phosphoglyxeromutaza: Enzym này xúc tác phản ứng đồng phân hóa 3-
phosphoglyxerat thành 2-phosphoglyxerat. Trong trường hợp này nhất thiết
coenzym phải là 2,3-diphosphoglyxerinic.
* Enolaza: Là enzym có vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa đường
thành rượu etylic. Nó xúc tác quá trình dehydrat hóa thuận nghịch của axit 2-
phosphoglyxerinic thành axit 2-phosphoenolpiruvic. Ở phản ứng này mối liên
kết phosphat cao năng được hình thành. Phản ứng này là phản ứng thuận
nghịch và nó xảy ra trong khi năng lượng tự do không hề thay đổi. Theo

Lipman thì khi thủy phân mối liên kết phosphate của acid 2 –
phosphoglyxerinic, năng lượng được giải phóng là 125,57 J trong khi thủy
phân liên kết phosphate của acid 2 – phosphoenolpirunic thì năng lượng tỏa ra
là 48,19 J.
* Cacboxylaza: Enzym này được phân bố khá phổ biến trong tế bào thực vật
và tế bào nấm men. Với sự có mặt của Mg
2+
enzym này sẽ xúc tác quá trình
phân rã của -ketoaxit thành aldehid và khí cacbonic. Phản ứng quan trọng
nhất của enzym cacboxylaza xúc tác là phản ứng decacboxyl của axit piruvic
để tạo thành axetaldehid và CO
2
trong chuỗi phản ứng lên men rượu.
3.6 Nấm men giống trong sản xuất bia