Công nghệ sản xuất bia đen

Công nghệ sản xuất bia đen Lớp: C
3
SH
2



i
LỜI CẢM ƠN

Chúng em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu Trường Cao Đẳng
Kinh Tế - Công Nghệ Tp. Hồ Chí Minh, ban chủ nhiệm và các thầy cô trong khoa
Công Nghệ Sinh Học đã tận tình dạy dỗ và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho chúng em
được học hỏi trong quá trình học tập bộ môn này.
Chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Minh Khang đã trực tiếp bên cạnh tận
tình dạy dỗ, hướng dẫn và tạo điều kiện thu
ận lợi về tinh thần và vật chất cho em thực
hiện và hoàn thành tốt bộ môn này.
Qua quá trình học tập tại trường. Chúng em đã được học hỏi thêm và bổ
sung nhiều kiến thức còn thiếu sót.
Chân thành cảm ơn !!!



Tp.Hồ Chí Minh, tháng 3 năm 2009
Sinh viên thực hiện
Hoàng Thị Linh
Đặng Văn Quyết
Nguyễn Mạnh Dũng

Công nghệ sản xuất bia đen Lớp: C
3
SH
2



ii
MỤC LỤC

Mục Trang
Trang tựa
Lời cảm ơn i
Mục lục ii
Danh sách các hình iv
Phần I. MỞ ĐẦU 1
1.1. Đặt vấn đề 1
1.2. Giới thiệu 1
Phần II. TỔNG QUAN 2
2.1 Tổng quan về bia 2
2.2. Lịch sử về bia 2
2.3. Nguyên liệu và xử lý nguyên liệu 7
2.3.1. Malt đại mạch 7
2.3.1.1. Một số malt trong sản xuất bia 8
2.3.1.2 Vai trò 9
2.3.2. Hoa buplong 14

2.3.3. Nước 17
2.3.4. Men bia 18
2.3.5. Các chất làm trong 23
2.3.6. Kỹ thuật nấu nguyên liệ
u 23
2.3.7. Một số chất trong nguyên liệu 24
2.3.8. Tạo thành phẩm 26
2.3.8.1. Làm trong bia 26
Công nghệ sản xuất bia đen Lớp: C
3
SH
2



iii
2.3.8.2. Bão hòa CO
2
27
2.3.8.3. Tăng độ bền của bia 27
Phần III.QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT 29
3.1.Quy trình ở phân xưởng nấu 29
3.1.1. Nghiền, phối trộn, hồ hóa và dịch hóa 30
3.1.2. Quá trình đường hóa và lọc 31
3.1.3. Quá trình huplong hóa 32
3.1.4. Quá trình lắng trong và làm lạnh 32
3.2. Quy trình ở phân xưởng lên men 33
3.2.1. Quá trình lên men 33
3.2.2. Quá trình hoàn thiện sản phẩm 35
3.3. Quy trình ở phân xưởng chiết 36

3.4. Bảo quản và phục vụ 37
Phần IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 40
4.1. Kết luận 40
4.2. Kiến nghị 41
Tài liệu tham khảo 43








Công nghệ sản xuất bia đen Lớp: C
3
SH
2



iv
DANH SÁCH HÌNH

Hình Trang

2.1. Sản xuất bia thế kỉ 16 6
2.2. Cây lúa mạch 8
2.3. Lúa mạch 8
2.4. Hoa bia và nón bia khô 13
2.5. hỗn hợp điatomit và men bia 18

2.6. Bia đen porter Zywiec 27
Bảng 1: Chỉ tiêu đánh giá malt 11
Bảng 2: Chỉ tiêu đánh giá nước 17


Công nghệ sản xuất bia đen Lớp: C
3
SH
2



1
PHẦN I: GIỚI THIỆU
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Xã hội ngày càng phát triển, khoa học kỹ thuật ngày càng tiên tiến, nhu
cầu cuộc sống con người ngày càng được nâng cao những vấn đề về chăm sóc sức
khoẻ đã được đặt lên hàng đầu.
Con người đã biết vận dụng nhiều ứng dụng của khoa học vào chế biến,
sản xuất ra nhiều thực phẩm, đồ uống giàu dinh dưỡng nhằm phục vụ
và đáp ứng nhu
cầu thiết yếu hàng ngày.
Vấn đề tìm hiểu và phát hiện những enzyme có tác dụng tốt nhằm đưa vào
để chế biến những thực phẩm bổ dưỡng cho con người.
1.2. GIỚI THIỆU
Bia là một loại nước giải khát lên men rất bổ dưỡng. Bia có độ rượu nhẹ
hàm lượng rượu khoảng 3 - 6%, có ga hàm lượng CO
2
khoảng 3 - 4 g/l, có bọt mịn
xốp, có hương vị thơm ngon rất đặc trưng. Ngoài ra, bia còn chứa một số chất bổ

dưỡng.
- Chất đạm: Đặc biệt là đạm hòa tan chiếm 8 – 10% chất tan, bao gồm:
protein, peptid và amino acid.
- Glucid: Glucid tan 70% là dextrin, pentosan – sản phẩm caramel hóa.
- Vitamin: Chủ yếu là vitamin nhóm B.
Ngoài ra trong bia chứa một lượng các enzyme khác nhau. Đặc biệt CO
2

hòa tan trong bia có tác dụng làm giảm nhanh các cơn khát cho người uống bia, giúp
tiêu hóa nhanh thức ăn và ăn uống ngon miệng, giảm mệt mỏi, tăng phần tỉnh táo nếu
như người uống xử dụng một liều lượng thích hợp.
Nhờ những đặc điểm nêu trên, bia được sản xuất và sử dụng rộng rãi ở
hầu hết các nước trên thế giới.


Công nghệ sản xuất bia đen Lớp: C
3
SH
2



2
PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. TỔNG QUAN VỀ BIA
Có câu chuyện cho rằng người phát minh ra bia là một bệnh nhân nghèo,
ông ta bỏ bánh mì cứng trong ly nước cho mềm để ăn, nhưng ông để quên hai ngày
sau bánh mì lên men trong ly như một món cháo đặc, ông ăn có cảm giác ngây ngất
say vì hơi men sau đó thì lành bệnh. Từ đó ông làm thí nghiệm thành một công thức
để giúp cho ngành y khoa chữa bệnh và chế bia như nước uống của thánh thần

“Gottliches Getrank”.
Bia cũng được đề cập tới trong Thiên Tình Sử của người Sumer m
ột bản
trường ca “Hymne Fur Ninkasi/ Hymn for Ninkasi” bất hủ hơn 3900 năm để tỏ lòng
tôn kính nữ thần Ninkasi là vị thần bảo trợ cho việc nấu bia. Người Sumer mở đầu
thời đại chế bia với 20 “hãng”: 8 hãng dùng loại lúa Emmer (Triticum dicoccum). 8
hãng bia dùng luá mạch (Gerste) và 4 hãng khác dùng loại ngũ cốc
(Getreidegemisch) .
Bia có màu đục không lọc nên người uống phải dùng ống hút, xuất cảng
xa hơn 1000 km tới tận Ai Cập. Ngành nấu bia được truyền sang các nước lân cận
trong vùng Lưỡ
ng Hà. Nấu bia với các loại lúa mạch (Hafer), bắp (Mais), lúa mì đen
(Roggen), lúa mì (Dinkel), hạt kê (Hirsen)… Triều đại thời Babylon cổ, vua
Hammurabi có đạo luật sản xuất bia phân phối cho mọi người như một phần ăn trong
ngày theo từng giai cấp: công nhân 2 lít, công chức 3 lít, những người lãnh đạo tôn
giáo 5 lít, bia không bán mà trao đổi bằng lúa mạch.
Năm 1911 sự khai quật cái giếng ở Alzey thời La Mã, các chuyên gia
ngành khảo cổ học tìm thấy ly bằng đá đã chứa mạch nha hơn 1600 n
ăm. Ngành bia
phát triển mạnh theo thời gian ảnh hưởng vào đời sống của nhân loại. Cha đẻ của
ngành y khoa Hippokrates 370 trước CN công nhận bia có thể chữa trị bệnh mất ngủ.
Men bia (Bierhefe) có thể dùng để chữa trị bệnh gan Hepatitis, vàng da, bệnh tiểu
đường, bướu độc, bệnh lú lẫn Alzheimer. Nhà triết học cũng là Bác sĩ người Thụy Sĩ
Paracelsus (1493-1541) đã viết bia là thần dược “Das Bier ist eine wahrhaft gottliche
Medizin/ The beer is true stop a divine medicine”. Bia có nhiều chất bổ dưỡng,
nhưng người nào có nhiều chất Harnsaure/ uric acid trong máu, không nên uống bia
Công nghệ sản xuất bia đen Lớp: C
3
SH
2

3
dễ sinh ra bệnh Gicht/ gout, đau nhức đầu khớp xương, các đốt ngón tay, chân ở gần
đầu ngón chân cái…
Một lít bia có 450 kcal (=1870 kJ), acid hữu cơ (0,7mg), alcool (40g),
chất đắng (0,02mg), glucid (35mg), glycerol (1,6mg), khí carbonic (4,5mg), muối
khoáng chất (1,6mg), Ca (30-100mg), K(300-450mg) , Mg (70-135mg), Na (25-
130mg), Vitamin B1 (0,04mg), Vitamin B2 (0,3 bis 0,4 mg), Vitamin B6 (0,47 bis
0,82mg), Biotin (0,5mg), Nikotinsäure (6,3 bis 8,8 mg), Folsaure (0,8 mg) và
Pantothensaure (0,9 bis 1,1mg) phải đúng tiêu chuẩn 1/3 Alkohol, 1/3 Kohlensaure
và 1/3 Restextrakt.
Đối với công nghiệp sản xuất bia, Pasteur khuyên nên tiệt khuẩn dung
dịch nước ép bằng cách đun nóng với điều kiện không để bị tạp nhiễm và sau đó làm
lạnh trướ
c khi lên men.
Louis Pasteur với phương pháp khử trùng và nhiều bác học kế tiếp đã
nghiên cứu cho công việc sản xuất bia hoàn hảo hơn sau này: Hanse, Emil Christian
và Linde Carl von. Để thời gian lên men bia mau hơn, nhà bác học nghiên cứu ngành
khoa học tự nhiên Hanse E. Christian (1842 - 1909) sinh ở Kopenhagen, Đan Mạch,
làm thí nghiệm ở trung tâm nghiên cứu Carlsberg từ (1880-1883). Phòng thí nghiệm
này phát mình được men bia “Saccharomyces Carlsbergensis”. Tuy nhiên Ông Jacob
Christian Jacobsen chủ hãng bia cho rằng không thể rút ngắn thời gian ủ bia trong
tiến trình chế biến, làm bia kém phẩm chất, ngược lại con trai ông là Carl Jacobsen
muốn rút ng
ắn thời gian này để có thể chế bia nhanh hơn khỏi mất thời gian chờ
đợi… Rất tiếc thời đó chưa có máy lạnh để điều hòa việc sản xuất. Nhà bác học Đức
Linde Carlvon (1842-1934) ở Munich năm 1871 phát minh được máy lạnh bằng
ammoniac (nén) cho tới năm 1881 máy lạnh được sử dụng rộng rãi, đến năm 1877

nhờ máy lạnh các hãng bia sản xuất quanh năm. Cùng với sự ra đời của nhiệt k
ế, tỷ
trọng kế giúp các hãng sản xuất bia tăng hiệu quả và kiểm soát nồng độ rượu. Người
Đức Gabriel Sedlmayer (1850-1931) áp dụng các phương pháp lên men thành công,
và nhiều nhà bác học khác tiếp tục đóng góp và phát minh, mở đầu thời kỳ phát triển
thịnh vượng cho tới nay.


Công nghệ sản xuất bia đen Lớp: C
3
SH
2



4
2.2. LỊCH SỬ VỀ 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).
Giống như phần lớn các chất chứa đường khác có thể bị lên men một cách
tự nhiên, rất có thể là các đồ uống tương tự như bia đã được phát minh mộ
t cách độc
lập giữa các nền văn minh trên toàn thế giới. Việc kiểm định hóa học các bình gốm cổ
phát hiện ra rằng bia (tương tự như rượu vang) đã được sản xuất khoảng 7.000 năm
trước ở khu vực ngày nay là Iran và là một trong số các công nghệ sinh học đã biết,
trong đó các quy trình sinh học của sự lên men được áp dụng.
Bia nói một cách tổng thể là một loại đồ uống chứ
a cồn được sản xuất
bằng quá trình lên men của đường lơ lửng trong môi trường lỏng và nó không được

chưng cất sau khi lên men. Dung dịch đường không bị lên men gọi là hèm bia, thu
được từ quá trình ngâm nước, hay “nước ủ bia”, hạt ngũ cốc được ủ thành mạch nha,
thông thường là lúa mạch. Các đồ uống chứa cồn được làm từ sự lên men đường có
trong các nguồn không phải ngũ cốc, chẳng hạn nước hoa quả hay mật ong - nói chung
không được gọi là “bia”, mặc dù chúng cũng được sản xuất từ cùng một loại men bia-
dựa trên các phản ứng hóa sinh học.
Quá trình sản xuất bia được gọi là nấu bia. Do các thành phần sử dụng để
sản xuất bia có khác biệt tùy theo từng khu vực, các đặc trưng của bia như hương vị và
màu sắc cũng thay đổi rất khác nhau và do đó có khái niệm loại bia hay các sự phân
loại khác.
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.
Công nghệ sản xuất bia đen Lớp: C
3
SH
2



5
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 rợn 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
opera. 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 m
ộc 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 ch
ủ 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 t
ương 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
Công nghệ sản xuất bia đen Lớp: C
3
SH
2



6
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.









Hình 2.1: Sản xuất bia thế kỷ 16
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 gầ
n 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 s
ản 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 tố
t
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
Công nghệ sản xuất bia đen Lớp: C
3
SH
2



7
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.
2.3. NGUYÊN LIỆU VÀ XỬ LÝ NGUYÊN LIỆU
Thành phần chính của bia là nước, lúa mạch đã mạch nha hóa, hoa bia và
men bia. Các thành phần khác, chẳng hạn các chất tạo mùi vị hay các nguồn tạo đường
khác được thêm vào như là các phụ gia. Các phụ gia phổ biến là ngô và lúa gạo. Các
nguồn tinh bột này được ngâm ủ để chuyển hóa thành các loại đường dễ lên men và
làm tăng nồng độ cồn trong bia trong khi bổ sung rất ít hương vị. Các nhà sản xuất bia
lớn ở M
ỹ sử dụng tương đối nhiều các phụ gia để sản xuất bia rất ít hương vị với nồng
độ cồn 4-5% theo thể tích.
Công thức nguyên liệu chủ yếu cho sản xuất bia:
Bia = Malt đại mạch + hoa huplong + H
2
O
Ta có thể điểm qua các bước trong khâu xử lý nguyên liệu.
2.3.1. Malt đại mạch
Tất cả những hạt ngũ cốc, nếu được ươm mầm với sự kiểm soát chặt chẽ
của các điều kiện kỹ thuật (độ ẩm, nhiệt độ và mức độ thông gió), sử dụng trong công
Công nghệ sản xuất bia đen Lớp: C
3
SH
2



8

nghệ sản xuất bia đều có thể gọi chung là mạch nha hay malt (như malt thóc, malt bắp,
malt lúa mì…).

Hình 2.2: Cây lúa mạch


Hình 2.3: Lúa mạch
2.3.1.1. Một số loại malt dùng trong sản xuất bia đen
Sự khác biệt giữa bia đen và bia vàng ngoài thành phần về malt, houblon
và một số chất khác thì sự khác biệt đặc trưng chủ yếu đó là loại malt. Trong công
nghệ sản xuất bia đen ngoài malt đen người ta còn sử dụng một số loại malt sau:
+ Malt caramen: Trong công nghệ sản xuất bia malt caramen được dùng
như một chất phụ gia nhằm tạo cho bia có v
ị đặc trưng ngoài ra còn tác dụng làm tăng
cường độ màu cho sản phẩm. Liều lượng dùng của malt caramel 2 - 5% bia vàng và 5 -
10% bia đen. Malt caramel có vị ngọt và màu rất đặc trưng có hàm ẩm 5 - 8%, hàm


Công nghệ sản xuất bia đen Lớp: C
3
SH
2



9
lượng chất chiết hoà tan 60 - 70% được sản xuất theo 2 phương pháp: từ malt tươi
hoặc malt khô.
+ Malt café: được sản xuất chủ yếu từ malt khô. Có màu sẫm và có mùi
giống mùi cafe. Liều lượng sử dụng là 2 - 5% với hàm ẩm từ 12 - 14% được dùng

nhuộm màu cho bia đen.
+ Malt melanoid: còn có tên khác là melan là loại malt đen mùi thơm rất
mạnh và chừa nhiều melanoid. Được sản từ loại địa mạch có hàm protein cao. Malt
melan được dùng trong công nghệ sản xuất bia đen chúng cho s
ản phẩm mang mùi vị
đậm đà, đặc trưng. Liều lựng sử dụng 10 - 12%.
Malt là sản phẩm được chế biến từ các loại hạt hòa thảo như đại mạch,
tiểu mạch, thóc, ngô… sau khi cho nảy mầm ở điều kiện nhân tạo và sấy đến độ ẩm
nhất định với điều kiện bắt buộc. Malt là một loại bán thành phẩm và giàu chất dinh
dưỡ
ng: 16 – 18% chất thấp phân tử dễ hòa tan + hệ enzyme đặc biệt phong phú, chủ
yếu là amylase và protease.
Trong số các loại mạch nha thì mạch nha từ lúa đại mạch (Hordeum
vulgare-Barley) được sử dụng rộng rãi nhất do nó chứa nhiều amylase, là một loại
enzyme tiêu hóa giúp cho việc phá vỡ tinh bột để chuyển nó thành đường. Tuy nhiên,
phụ thuộc vào loại cây trồng trong từng khu vực mà các loại ngũ cốc được / không
được mạch nha hóa khác cũng có thể
sử dụng, bao gồm lúa mì, lúa gạo, yến mạch
(Avena sativa-Oat) và lúa mạch đen (Secale cereale-Rye), cũng như ít phổ biến hơn là
ngô và lúa miến (cao lương, Sorghum chinensis).
Mạch nha được tạo ra từ hạt ngũ cốc bằng cách ngâm chúng vào trong
nước, cho phép chúng nảy mầm và sau đó làm khô hạt đã nảy mầm trong các lò sấy.
Hạt ngũ cốc đã mạch nha hóa tạo ra các enzyme để chúng chuyển hóa tinh bột trong
hạt thành đường có thể lên men. Thời gian và nhiệt độ s
ấy khác nhau được áp dụng để
tạo ra các màu mạch nha khác nhau từ cùng một loại ngũ cốc. Các loại mạch nha sẫm
màu hơn sẽ sản xuất ra bia sẫm màu hơn. Ngày nay, trong phần lớn các trường hợp,
hai hoặc nhiều loại mạch nha được phối hợp để sản xuất bia.
2.3.1.2. Vai trò
Công nghệ sản xuất bia đen Lớp: C

3
SH
2



10
Malt cung cấp toàn bộ lượng glucid (chủ yếu dưới dạng tinh bột) để
chuyển hóa thành đường, và từ đường chuyển hóa thành cồn và các chất khác. Để
giảm giá thành, người ta có thể sử dụng ngũ cốc làm thế liệu và lượng tối đa là 50%
chứ không thể thay thế hoàn toàn malt. Malt chứa đầy đủ enzyme amylaza để thủy
phân tinh bột. Nếu sử dụng thế liệu nhiều thì lượng enzyme này cung cấp không đầy
đủ và ta buộc phải bổ sung enzyme từ bên ngoài vào, chủ yếu là enzyme từ vi sinh vật.
Malt cung cấp khá đủ lượng protein và có chứa hệ enzyme proteaza để thủy phân
chúng. Trong giai đoạn ươm mầm, hệ enzyme này được hoạt hóa mạnh mẽ. Khi
chuyển sang giai đoạn nấu, chúng thủy phân protein tạo thành các phức chất có khả
năng giữ CO
2
tốt, tạo vị bia đặc trưng.
Các loại enzyme trong malt:
Hệ thống enzyme này gồm có:
α-amylase, beta-amylase và
amilophosphatase, phần lớn chúng tập trung ở phôi mầm và một ít được phân bố ở
phần dưới của nội nhũ hoặc trong màng ngăn giữa vỏ trấu và nội nhũ.
• Hệ thống enzyme thủy phân tinh bột
- Với enzyme
α -amylase cơ chất của nó là tinh bột và destrin, từ đó tạo ra
sản phẩm là maltose và các destrin mạch ngắn. Enzyme này hoạt động tối ưu ở pHopt
= 5.8, topt = 72 – 76
0

C.
- Với enzyme beta-amylase, nó có trong hạt đại mạch ở dạng liên kết cũng
như dạng tự do, nhưng trong quá trình ươm mầm hoạt tính của enzyme này sẽ tăng
dần. Với sự tham gia của enzyme này, tinh bột đại mạch sẽ bị phân cắt thành đường
maltose. Enzyme này hoạt động tối ưu ở pHopt = 5.5 – 5.8, topt = 62 – 65
0
C.
• Hệ thống enzyme protease:
Trong hạt đại mạch, toàn bộ hệ thống enzyme này ở trạng thái liên kết, hầu
như không hoạt động. Nhưng khi chuyển qua giai đoạn ươm mầm thì hoạt tính chung
của hệ enzyme protease tăng nhanh.
- Proteinase: sẽ tấn công lên các phân tử protein nguyên thủy để tạo ra các
sản phẩm trung gian như: pepton, peptit, polypeptit, với pH
opt
= 5.1, t
opt
= 50 – 55
0
C.

Công nghệ sản xuất bia đen Lớp: C
3
SH
2



11

Bảng 1: Đánh giá chỉ tiêu malt

STT Chỉ tiêu kiểm tra Tiêu chuẩn
1 Ngoại quan
Màu vàng rơm, không có mốc, không sâu
mọt
2 Độ ẩm <=5%
3
Độ hòa tan trên chất khô xay
nhuyễn
>=80%
4 Protein tổng 9,5-11%
5 Hoạt lực 260 - 320WK
6 Cỡ hạt >2,5 mm >=85%
Cỡ hạt <2,2 mm >=1,5%
7 Độ trong <= 5 EBC
8 Thời gian đường hoá < 15phút
9 Tốc độ lọc Bình thường
10 Độ màu 3,0-4,5 EBC
11 pH 5,6-6
12 Protein hòa tan 4,0-4,7%
13 Chỉ số Kolbatch 38-43


Công nghệ sản xuất bia đen Lớp: C
3
SH
2



12

• Hệ thống enzyme esterase (phosphatase):
Hệ thống enzyme esterase (phosphatase) gồm có: saccharophosphatase,
phytase, glyxerophosphatase, nucleotidase… tham gia thúc đẩy và xúc tác cho các quá
trình ester hoá trong quá trình nảy mầm.
- Phytase: phá mối liên kết este của phytin và giải phóng ra rượu inozit và
axit phosphoric tự do. Phytase có pH
opt
=5.0 – 5.5, t
opt
=40 – 50
0
C.
- Các enzyme khác như: saccharophosphatase, glyxerophosphatase,
nucleotidase sẽ phá các mối liên kết ester tương ứng của các hợp chất hữu cơ có chứa
phosphate và giải phóng ra acid phosphoric tự do.
Malt là tên chung gọi ngũ cốc đã nảy mầm: đại mạch, tiểu mạch, thóc nếp,
tẻ, lúa mì Hiện nay trong sản xuất bia người ta dùng chủ yếu là đại mạch nảy mầm.
Do vậy danh từ malt cũng được hiểu và gọi cho đại mạch nảy m
ầm.
Hạt đại mạch là nguồn cung cấp tinh bột cho quá trình đường hóa, tạo
đường cho sự lên men rượu về sau này. Đồng thời trong quá trình nảy mần của đại
mạch sẽ tích tụ nhiều enzyme cũng như tăng hoạt tính của nhiều enzyme có trong hạt
như amylase, protease, maltase Vì vậy nguyên liệu cho sản xuất bia phải dùng đại
mạch đã nảy mầm.
Malt đạt tiêu chuẩn phải là hạt malt mọng nước, có r
ễ dài 1,5 – 2cm, có độ
dài lá mầm khoảng 2/3 – 3/4 chiều dài hạt thóc khi sản xuất bia hay bằng chiều dài hạt
thóc khi sản xuất bia thẫm màu. Sở dĩ người ta quan tâm đến chiều dài lá mầm vì nó
đặc trưng cho sự dễ hòa tan của nội nhũ.
- Trong sản xuất bia, người ta không dùng malt tươi mà dùng malt đã qua

sấy khô, vì bản thân malt tươi có mùi và vị tươi sống không thích hơp cho làm bia.
Hơn nữa malt sấy khô dễ bảo quản, có thể trữ số l
ượng lớn để dùng dần.
Khi quá trình nảy mầm thóc đại mạch xảy ra, trong hạt sẽ có một số biến
đổi sinh hóa sau:
- Tinh bột thủy phân một phần 20 – 25% thành đường đơn nhờ enzyme
amylase. Các đường đa polysaccharide sẽ bị phân giải một phần thành đường mono-
trisaccharide.
Công nghệ sản xuất bia đen Lớp: C
3
SH
2



13
- Protein sẽ được phân giải thành pepton, peptid và các amino acid nhờ
protease. Vì vậy sau nảy mầm, đạm amine tăng 3 – 6 lần.
- Lipid phân giải thành acid béo và glycerin nhờ lipase
Tiêu chuẩn quan trọng đẻ đánh giá chất lượng của malt là hoạt lực
enzyme. Vì vậy trước khi sử dụng malt phải kiểm tra hoạt lực enzyme.
Sấy khô malt cũng là một công việc quan trọng và cần tuân thủ đúng
phương pháp mới đảm bảo có chế phẩm malt khô và có chất lượng, tứ
c không làm ảnh
hưởng xấu đến chất lượng enzyme trong malt.
Ngoài malt từ đại mạch, hiện nay để giảm giá thành sản phẩm, người ta đã
cố gắng thay đổi một tỷ lệ thấp malt đại mạch bằng malt của một số loại ngũ cốc có
chứa nhiều tinh bột như hạt lúa mì, hạt gạo Nếu không đủ enzyme từ malt người ta
có thể bổ sung chế phẩm emzyme t
ừ nấm mốc.

Để chuẩn bị cho len men bia, người ta đường hóa chất malt. Thực chất ở
đây không chỉ xảy ra quá trình đường hóa mà cả quá trình thủy phân protein để tạo các
chế phẩm dễ tiêu như các amino acid, poly- hay diamono acid. Các bước tiến hành
đường hóa: malt xay nhỏ trộn với nước thành dịch sau đó nâng dần nhiệt độ lên và giữ
nó liên tục ở 54 – 50
0
C trong 1 giờ, sau nâng len ở nhiệt độ 62 – 70
0
C trong 30 – 45
phút, sau nữa lại nâng lên ở nhiệt độ 75
0
C cho đến khi đường hóa kết thúc lọc dịch
đường hóa để sau này sử dụng.
2.3.2. Hoa huplong

Hình 2.4: Hoa bia và nón hoa bia khô
Công nghệ sản xuất bia đen Lớp: C
3
SH
2



14
Hoa bia “Đường hoa thảo” (Hopfen/Hop/ Houblon) loại dây leo có gai tên
khoa học Humulus- Lupulus được tìm thấy vào thế kỷ thứ 8 ở thung lũng Talmud ở
thành Babylon. Họ trồng lấy hoa cái làm thảo dược “kasuta” cho đến thế kỷ thứ 16 bắt
đầu dùng làm gia vị nấu bia thêm hương thơm, mùi vị hơi đắng bảo quản lâu không
làm mất phẩm chất. Các nước châu Âu lấy giống về trồng ở các Tu Viện, và phát triển
trồng thành những vườn lớn, ngày nay khắp n

ơi trên thế giới đều trồng nhiều loại dây
hoa bia, mọc cao tới 6 m. Mùa đông rụng lá thân giây trơ trọi vẫn chịu đựng được giá
lạnh, đến mùa xuân mọc rất nhanh, mỗi ngày có thể leo lên cao 30 cm. Loại dược thảo
từ hoa bia trị bệnh mất ngủ, làm thuốc an thần.
Hoa bia là thực vật dạng dây leo, sống lâu năm (30 - 40 năm), có chiều
cao trung bình từ 10-15 m. Hoa houblon có hoa đực và hoa cái riêng cho từng cây.
Trong sản xuất bia chỉ sử d
ụng hoa cái chưa thụ phấn. Hoa bia thường được sử dụng
để tạo vị đắng cho bia kể từ thế kỷ 17.
Độ đắng của bia thương phẩm được đo theo Thang đơn vị độ đắng quốc tế
(IBUS). Trong khi cây hoa bia được trồng bởi nông dân trên khắp thế giới với nhiều
giống khác nhau, nhưng nó chỉ được sử dụng trong sản xuất bia là chủ yếu.
Một đặ
c điểm đáng lưu ý của cây là hoa đực và hoa cái sinh ra trên hai
cây khác nhau. Hoa cái cái chưa thụ phấn được dùng làm nguyên liệu sản xuất bia. Vì
vậy phải nhổ bỏ sớm cây hoa đực kịp thời, nếu không hoa cái sẽ thụ phấn, tạo hạt, sẽ
giảm chất lượng của hoa trong sản xuất bia.
Khi hoa huplong sắp chín, ở phần hình nón xuất hiện những hạt tròn có
màu xanh óng ánh và nhờn dính. Đó là những hạt lupulin – phần giá trị nh
ất của hoa.
Những hạt này có chứa chất thơm, các chất có vị đắng đặc trưng, nhờ đó bia có vị
đắng dễ chịu, có hương thơm, bọt lâu tan và giữ được phẩm chất khi thời gian bảo
quản kéo dài.
Hoa huplong được nhiều nước trên thế giới trồng như Cộng hòa Liên bang
Đức, Ba Lan, Pháp , trong đó Tiệp Khắc nay là Cộng hòa Sec và Cộng hòa Slovakia
là nước trồng hoa này có chất lượng và năng suất đứ
ng hàng đầu. Bia của Tiệp Khắc
ngon nổi tiếng là vì lí do đó.
Công nghệ sản xuất bia đen Lớp: C
3

SH
2



15
Hoa huplong được thu hoạch ở thời kì gọi là ”chín kĩ thuật”. Lúc này, các
cánh hoa hình nón còn đóng chặt, có màu vàng xanh hay xanh vàng, các hạt lupulin
còn nằm trong hoa với đặc điểm: nhờn dính và có hương thơm. Nếu không thu hoạch
đúng, thời kì ”chín kĩ thuật” sẽ đi qua và tiếp theo là thời kì ”chín sinh lý” của hoa:
các cánh hoa hình nón mở ra, các hạt lupulin rơi rụng, hoa mất phần giá trị nhất.
Hoa tươi vừa hái về có độ ẩm khoảng 70 – 75%. Độ
ẩm này khiến hoa
không bảo quản được lâu, vì vậy phải tiến hành sấy để hoa có độ ẩm 10 – 13%. Hoa
sấy xong được bảo quản rất chu đáo ở phòng có độ ẩm không khí khoảng 85 – 90%, ở
nhiệt độ 20 – 30
0
C trong thời gian 10 – 15 ngày. Với thời gian bảo quản như vậy, độ
ẩm sẽ phân bố đều trong hoa, cánh hoa không bị giòn gãy. Để ức chế sự phát triển của
vi sinh vật trên hoa người ta dùng SO
2
sau đó hoa được đóng bánh, bao kín bằng giấy
chống mốc, bảo quản ở kho lạnh, tối, khô ở nhiệt độ 0,5 – 2
0
C.
Thành phần hóa học: Nước : 11 -13% - Chất đắng : 15 - 21% - Polyphenol : 2,5 - 6%
- Protein : 15 – 21% - Cellulose : 12 - 14% - Tinh dầu thơm : 0,3 – 1% - Chất khoáng :
5 – 8% - Các hợp chất khác : 26 – 28%
Vai trò của hoa bia trong sản xuất bia
Hoa bia chứa một số tính chất rất phù hợp cho bia:

• Cung cấp vị đắng để cân bằng vị ngọt của đường mạch nha,
• Tạo ra hương vị từ mùi hoa cho tới mùi cam quít hay mùi thảo mộc,
• Hoa bia có các hiệu ứng kháng sinh giúp cho hoạt động của men bia tốt hơn
trước các loại vi sinh vật không mong muốn.
• Việc sử dụng hoa bia giúp cho việc duy trì thời gian giữ bọt lâu hơn (tạo ra bởi
các chất cacbonat hóa bia).
Vai trò của chất đắng: Là thành phần có giá trị nhất của hoa houblon. Làm
cho bia có vị đắng dịu, tạo ra một đặc tính cảm quan rất đặc biệt của bia. Khi hòa tan
vào dịch đường và tồn tại trong bia, chất đắng là những hợp chất có hoạt tính sinh học
cao tạo ra sức căng bề mặt giúp cho bia có khả năng giữ
bọt lâu. Với nồng độ thấp các
chất đắng cũng có khả năng ức chế rất mạnh các vi sinh vật, vì chúng có tính kháng
khuẩn rất cao và do đó làm tăng độ bền của bia thành phẩm.
Công nghệ sản xuất bia đen Lớp: C
3
SH
2



16
- Nhóm acid đắng có 2 loại : + Alpha-acid: gồm humolone (35 - 70%),
cohumolone (20 - 55%), adhumolone (10 - 15%), prehomulone (1 - 10%) và
posthumolone (1 - 5%). + Beta-acid: gồm lupulone (30 - 55%), colupulone (20 - 55%),
adlupulone (5 - 10%), prelupulone (1 -3%), postlupulone.
Vai trò của tinh dầu thơm: Tinh dầu trong hoa houblon gồm hơn 200 chất:
terpen, ester, cetone và các hợp chất chứa lưu huỳnh. Tinh dầu phấn hoa houblon
chiếm từ 0,17 – 0,65% trọng lượng hoa, trong đó khoảng 3/4 là các cấu tử thuộc nhóm
tecpen (C
5

H
8
)
n
và 1/4 là các cấu tử có mang oxy, đại diện chính là geraniol (C
10
H
18O
).
Tinh dầu hoa ở điều kiện gia nhiệt nhẹ dễ bị oxy hoá, khi đó tác dụng gây mùi sẽ thay
đổi nhiều, thậm chí tạo ra mùi không phù hợp cho sản phẩm bia như mùi tỏi. Các hợp
chất trong tinh dầu có thể tồn tại dưới các dạng hydratcacbon với nhân là một tecpen
(C
5
H
8
), hoặc dưới dạng aldehyd, ceton, rượu,… Khi hòa tan vào dịch đường, tinh dầu
tồn tại trong bia và tạo ra cho bia một mùi thơm đặc trưng rất nhẹ nhàng và dễ chịu.
Vai trò của tannin: Với hàm lượng trung bình khoảng 4% trọng lượng
hoa, tannin có 1 vai trò nhất định trong quá trình công nghệ, từ đó có ảnh hưởng trực
tiếp hay gián tiếp đến chất lượng bia. Trong quá trình đun sôi dịch đường với hoa
houblon, trước hết tannin được tách ra dưới dạng hòa tan. Sau đó, do đ
iều kiện nhiệt
độ cao và thời gian kéo dài, chúng sẽ bị oxy hoá và trùng ngưng ở các mức độ khác
nhau, các phân tử trùng ngưng sẽ hình thành mối liên kết đẳng điện với các protein
trong dịch đường, hình thành những phức tannin – protein, tạo ra dạng kết tủa nóng
trong quá trình này. Mặt khác, một dạng phức tương tự, nhưng trọng lượng phân tử
nhỏ hơn, khi hạ nhiệt độ xuống chúng sẽ kết tủa lại t
ạo thành kết tủa nguội trong dịch
đường. Tóm lại, tannin có ảnh hưởng tốt đến quá trình công nghệ: giúp dịch đường

trong nhanh hơn và kết tủa các thành phần protein không bền, làm tăng độ bền keo của
bia, nhưng mặt khác tannin cũng làm kết tủa các protein bền làm giảm khả năng tạo
bọt của bia.
Để bảo quản hoa được lâu người ta chế biến hoa huplong thành dạng cao
đảm bảo các tiêu chuẩn sau:
+ Độ ẩm: 12,5%
+ Chất xơ: 13,3%
Công nghệ sản xuất bia đen Lớp: C
3
SH
2



17
+ Các chất chứa nitrogen: 17,5%
+ Ester: 0,4%
+ Các chất có vị đắng humulone, lupulone: 18,3%, tannin: 3% Chính
các acid đắng, nhựa đắng của hoa có tác dụng sát trùng cho bia. Tannin cũng tạo vị
đắng và gây kết tủa protein do đó làm trong bia.
2.3.3. Nước
Do thành phần chính của bia là nước (chiếm từ 80 - 90%) nên nguồn nước
và các đặc trưng của nó có một ảnh hưởng rất quan trọng tới các đặc trưng của bia.
Nhiều loại bia chịu ảnh hưởng hoặc thậ
m chí được xác định theo đặc trưng của nước
trong khu vực sản xuất bia. Mặc dù ảnh hưởng của nó cũng như là tác động tương hỗ
của các loại khoáng chất hòa tan trong nước được sử dụng trong sản xuất bia là khá
phức tạp, nhưng theo quy tắc chung thì nước cứng là phù hợp hơn cho sản xuất các
loại bia sẫm màu như bia đen, trong khi nước mềm là phù hợp hơn cho sản xuất các
loạ

i bia sáng màu, chẳng hạn như bia pilsener của Cộng hòa Séc.
Nước trong sản xuất bia là yếu tố rất quan trọng nó quyết định chất lượng
của bia và được quyết định bởi các chỉ tiêu sau: độ cứng, pH, hàm lượng chất rắn và
các chỉ tiêu sinh học.

Bảng 2: Chỉ tiêu đánh giá nước
STT Chi tiêu kiểm tra Yêu cầu
1 pH 6,5 - 7,5
2 Độ kiềm tổng TAC <= 4
o
F
3 Độ cứng tổng <= 5
o
F
4 Độ đục <= 20NP

Công nghệ sản xuất bia đen Lớp: C
3
SH
2



18
Độ cứng của nước được quyết định bởi các hàm lượng Ca
2+
và Mg
2+
có
trong nước, ta phải xử lý loại bỏ các ion này ra khỏi nước. Nước đúng tiêu chuẩn dùng

trong sản xuất bia phải là nước mềm, rất mềm càng tốt.
- pH của nước = 6,8 – 7,3.
- Hàm lượng chất rắn: tức phần cặn còn lại sau khi đã đun bốc hơi hết và
sấy khô ở 105
0
C đến khối lượng không đổi. Hàm lương chất rắn trong nước uống
thường là 1000 mg/l. Hàm lượng chất rắn trong sản xuất bia là 700 mg/l.
- Số lượng tế bào vi khuẩn không quá 100 nói chung và không quá 3 tế
bào vi khuẩn E.coli trong 1lít nước.
2.3.4. Men bia

Hình 2.5: Hỗn hợp Điatomit và men bia
Hiểu đơn giản quá trình lên men bia là hoạt động của con men để biến
đường thành ethanol và thải ra CO
2
. Tuy nhiên, không hề đơn giản mà trái lại men bia
rất đa dạng và phức tạp, mỗi giống men trong mỗi môi trường sẽ sản xuất ra các chất
phụ trong bia và tạo cho mỗi lọai bia có một đặc tính riêng. Nếu chúng ta có một khứu
giác, một vị giác thật bén nhạy thì chúng ta sẽ nhận ra được, không lọai bia nào giống
loại bia nào. Mùi và vị được tạo ra cũng khá đa dạng từ cách sử dụng giống men.
Giống vi sinh vậ
t và quy trình lên men
Lên men bia là giai đoạn quan trọng quyết định chất lượng của bia và hiệu
suất sản xuất. Quá trình lên men sẽ chuyển hóa đường thành ethnol do tác nhân gây
lên men là chủng nấm men Saccharide cerevisiae hay Saccharide carlsbergensis.
Đồng thời trong quá trình lên men còn có quá trình tạo acid hữu cơ và rượu bậc cao.
Công nghệ sản xuất bia đen Lớp: C
3
SH
2

19
Rượu và acid tác dụng với nhau tạo ester, chính sản phẩm này có ảnh hưởng tốt đến
quá trình tạo hương vị bia.
Trong lên men bia có thể sử dụng 2 phương pháp sau:
- Lên men chìm: Thường sử dụng chủng nấm men Saccharide
carlsbergensis.
- Lên men nổi: Thường sử dụng chủng nấm men Saccharide cerevisiae.
Dù phương pháp nào len men cũng cần qua 2 giai đoạn lên men chính và
lên men phụ.
Giai đoạn 1: Lên men chính (chủ yếu là lên men chìm)
Đặc đi
ểm của giai đoạn này là:
- Tế bào nấm men sinh trưởng, phát triển mạnh, cơ chất tiêu hao một
lương đáng kể, một lượng đường khá lớn được chuyển thành ethnol, CO
2
và H
2
O.
Song song với lên men ethnol còn có sự hình thành rượu bậc cao từ các amino acid ví
dụ như tyrosol được sinh ra từ tyrosine. Chất tyrosol có vị đắng mạnh và là một trong
những chất sinh ra mùi vị đặc trưng của bia.
- Thời gian lên men 6 – 10 ngày. Thời gian lên men dài hay ngắn còn phụ
thuộc vào nồng độ chất hòa tan ban đầu của nước nha và yêu cầu của chất lượng bia.
- Nhiệt độ: Yêu cầu nhiệt độ ở giai đoạn này cao hơn giai đoạn sau. Cụ th
ể
= 28 – 30
0

C.
- pH của môi trường lên men: Trong quá trình lên men chính, pH của môi
trường có sự thay đổi từ 5,3 – 6 giảm xuống còn 4,2 – 4,5 do có tạo acid hữu cơ và
CO
2
đưa đến hiện tượng đông tụ protein, sản phẩm củ quá trình đông tụ sẽ kết lắng
cùng với nấm men.
- Hiện tượng tạo bọt trong lên men: Khí CO
2
tạo ra lúc đầu tan trong dung
dịch, sau với liều lượng cao sẽ tách ra tạo thành túi khí, tạo cơ sở cho sự tạo bọt.
Kết thúc giai đoạn lên men chính ta được sản phẩm gọi là bia non có đặc
điểm còn đục, có mùi vị đặc trưng của bia nhưng chưa thích hợp cho việc giải khát.
Giai đoạn 2: Lên men phụ
Công nghệ sản xuất bia đen Lớp: C
3
SH
2



20
Khác với lên men chính xảy ra trong các thiết bị lên men hở, lên men phụ
thực hiện trong các bình kín ở nhiệt độ từ 0 – 5
0
C.
Đặc điểm của lên men phụ:
- Quá trình lên men xảy ra chậm tiêu hao một lượng đường không đáng kể,
dịch lên men lắng đọng và bão hòa CO
2

. Giai đoạn này gọi là quá trình ủ chín bia.
- Thời gian của lên men phụ kéo dài từ vài tuần đến vài tháng, phụ thuộc
vào chất lượng của bia cần có. Kết thúc giai đoạn này ta thu được bia là một sản phẩm
ở dạng dung dịch bão hòa CO
2
, có vị thơm ngon dễ chịu nhờ những quá trình chuyển
hóa xảy ra ở nhiệt độ thấp.
- Khí CO
2
sinh ra trong lên men tồn tại ở dạng:
+ Dạng khí
+ Dạng hòa tan
+ Dạng liên kết: Tạo ester giữa CO
2
và acid nucleic. Những chất này
không bền vững. Chính nhờ những chất này làm cho khí CO
2
có khả năng thoát ra
khỏi bia một cách từ từ mỗi khi bị đột ngột làm giảm áp suất cao trong dụng cụ chứa
bia.
Trong giai đoạn lên men phụ ở nhiệt độ thấp, sẽ xảy ra quá trình đông tụ
nhựa hoa huplong, các hợp chất tannin – protein; tế bào men lắng xuống đáy bình và
tiếp tục len men một cách từ từ. Kết quả làm bia trong dần. Tuy không trong hoàn toàn
nhưng nhờ vậy, quá trình li tâm và lọc bia thành phẩm sau này cũ
ng dễ dàng hơn.
Tóm lại: Qua lên men phụ, mùi nấm men tươi, vị đắng của hoa huplong
nấu sẽ biến mất.
Có sự khác biệt gữa hai giống men, lên men “đỉnh” (top fermentation) và
“đáy”(bottom fermentation), có lẽ do vấn đề nhiệt độ lên men. Nên sự khác biệt giữa
đáy – đỉnh, chìm – nổi phải hiểu khác. Ở nhiệt độ thấp sự lên men xảy ra chậm, thời

gian lên men lâu, theo truyền thống phải làm theo mùa trong năm, hoặc phải phải ủ
bia
trong môi trường làm lạnh sẽ tốn kém hơn. Ở nhiệt độ trung bình dễ lên men, kinh tế
hơn, hơn nữa men ”đỉnh” như bây giờ cũng chìm xuống đáy bình chứa như men
“đáy”. Vì vậy người ta chuộng cách dùng men “đỉnh”, phương pháp lắng để rút men ra
Công nghệ sản xuất bia đen Lớp: C
3
SH
2



21
dễ dàng khi hết thời gian lên men. Trong những nghiên cứu mới nhất người ta đã đưa
ra cách kết hợp cả 2 giống men “đỉnh” và “đáy” như một giải pháp có lợi nhất.
Yêu cầu chất lượng của nấm men
- Nấm men ở dạng thuần chủng ở dạng trưởng thành, sinh ra từ một tế bào
mẹ thuần chủng ban đầu, có sức sống và khả năng lên men mạnh trong mọi đ
iều kiện.
- Khi đem sản xuất phải thông qua quá trình nhân giống trung gian nhằm
tăng sinh khối .
Tế bào nấm men phải đạt chỉ tiêu:
+ Tỷ lệ nảy chồi phải lớn hơn 5-10% trong tổng số tế bào.
+ Tỷ lệ tế bào nấm men chết nhỏ hơn 5% trong tổng số tế bào.
+ Mật độ phải đạt 80-120 triệu tế bào/ml dịch men giống.
+ Nấm men thuần chủng không lai tạ
o.
Hiện nay công ty bia VINAKEN đang sử dụng loại nấm men chìm
Saccharomyces carbergenensis để lên men dịch đường bằng thiết bị lên men gia tốc
với các đặc tính như sau:

Lên men nhanh, quá trình lên men xảy ra trong lòng môi trường. Khi lên
men xong các tế bào nấm men lắng xuống đáy, thiết bị lên men rất nhanh tạo thành kết
tủa đặc.
Nhiệt độ lên men thấp 0 – 8
0
C, khi nhiệt độ dưới 0
0
C nấm men sẽ ngừng
hoạt động. Mặt khác, chủng men chìm chứa enzyme melibiaza nên lên men được hoàn
đường rafino tạo ra đường fructo và disacarit melibiose. Đường melibiose không lên
men trực tiếp được mà chuyển thành đường glucose.
Đối với bia đen, bia đỏ, bia vàng thì nhà máy sử dụng nấm men được mua
từ Đức với giá 1.200.000 đồng/hộp (ở dạng khô).
Đối với bia hơi thì nhà máy sử dụng nấm men được mua từ nhà máy bia
Sài Gòn với giá kho
ảng 10.000 đồng/ kg.
Phương pháp sử lý nấm men trong công nghệ sản xuất bia:
Cách xử lý nấm men được sử dụng theo 2 nguồn: