TÌM HIỂU VỀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA

QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

ĐỀ TÀI:
TÌM HIỂU VỀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA
BÁO CÁO NHẬP MÔN CNSH Page 1
QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA
MỤC LỤC
CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU: 3
1.GIỚI THIỆU BIA:

3
2.LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA:

4
3.TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ BIA:

5
CHƯƠNG II: TỔNG QUAN 5
1. NGUYÊN LIỆU:

5
2. CƠ SỞ HOÁ HỌC CỦA LÊN MEN BIA:

6
3. PHƯƠNG TRÌNH HOÁ HỌC:

7
CHƯƠNG III: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ: 13
1. SƠ ĐỒ KHỐI:

13
2. THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ:

13
3. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH LÊN MEN:

14
4.CHỈ TIÊU THEO DÕI CỦA QUÁ TRÌNH LÊN MEN BIA:

16
5. TÍNH TOÁN CÂN BẰNG SẢN PHẨM:

16
CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN: 18
TÀI LIỆU THAM KHẢO 18
BÁO CÁO NHẬP MÔN CNSH Page 2
QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA
Chương I: Mở đầu:
1.Giới thiệu bia:
1.1.Định nghĩa:
Công nghiệp bia được xếp vào nghành “công nghiệp nông nghiệp” bởi nó tác động lên các sản
phẩm của nông nghiệp. Trong đó nó lại xếp vào nhóm “công nghiệp 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 houblon, 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

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 •nh để phân biệt bia 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 •nh theo % khối lượng là 3,8% hay 4,5% thể •ch.
1.2 Gía 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 va các
khoáng tố khác. Gía trị năng lượng của 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 làm giảm nguy cơ mắc bệnh về Œm. Các nhà nghiên
cứu khoa dinh dưỡng TNO và viện nghiên cứu thực phẩm Zest ở Hà Lan, đã nghiên cứu tác động của
các nước giải khát khác nhau lên Œm. 11 người khỏe mạnh uống một trong 4 ly bia, rượu vang đỏ,
rượu gin Hà Lan và nước soda sau buổi tối của họ khoảng 3 tuần sau đó học 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 vitaminB6 trong máu tăng 30% trong khi đó lượng homocytein-chất làm tăng nguy cơ
bệnh Œm-còn lại trong máu của học vẫn không thay đổi. Trong khi uống rượu vang đỏ, hay rượu Gin
Ha Lan lượng homocytein tăng tương ứng 8% và 9%.
Một nghiên cứu khác của bác sĩ Kenth Mukaml, đại học Havard và cộng sự đưa ra sau khi Œến
hành theo dõi thói quen uống bia rượu của trên 38,000 nam giới của Mỹ được Œến 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 Œm. Số lần uống quan trọng hơn nhiều so với số lượng bia 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 Hộ Y Tế Mỹ (số tháng 2/2003) theo đó uống bia trên 5 vại/ngày làm tăng 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 rượu bia và các chất có cồn không có tác dụng giảm nguy cơ đứt
mạch máu não.
Vài năm lại đây, dân uống bia sành điệu thành phố bắt đầu có khuynh hướng chuộng bia tươi cao

cấp, được ủ tại chỗ, bán trong các nhà hàng chuyên cung cấp một loại bia tươi đặc trưng xuất hiện từ
Tiệp hay Đức. Loại bia này không rẻ, thường là cao giá hơn bia đóng chai từ 20-30%, nhưng sao
những người sành bia vẫn nhiệt ›nh và các nhà hàng 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 đóng chai hoặc
bia lon thường, Chưa uống nhìn vòa ly đã thấy sắc bia vàng ươm bắt mắt, nâng ly chưa kịp nhấp môi,
hương vị đã nồng nàn thơm ngạt, Uống vào là cảm thấy dịu êm và lâng lâng phấn khích. Người sành
BÁO CÁO NHẬP MÔN CNSH Page 3
QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA
uống có thể ngồi hàng giờ, nhấp nháp ly bia & nhắm • môi 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 1 Œến trình ủ và lên men với Œêu chuẩn kĩ thuật vô cùng gắt
gao. Qúa 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 •nh đặc thụ của bia tươi khó giữ được qua 24h, giá thành
lại cao và nhất là không phải khi nào cũng sẵn có mọi nơi mọi lúc.
2.Lịch sử phát triển của công nghệ sản xuất bia:
Bia là một trong các đồ uống lâu đời nhất mà loài người ta đã tạo ra, có niên đại ít nhất là từ
thiên niên kỉ 5 TCN và 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 cần cậy từ thùng công cộng. Bia
cũng được đề cập tới trong thiên sử Gilgamesh, một bản trường ca 3.900 năm tuổi của nguwoif
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 trỡ 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 kì đầu, nhưng trong thời cộng hòa La
Mã thì rượu vang đã thay thế bia như là một đồ 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 kỉ thứ
5 TCN, như Hellanicos đã viết trong vở các opera. Tên gọi cho bia của học 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 hao bia. Các hỗn hợp này thông thường được gọi là gruit. Hoa bia đã được trồng
tại Pháp sớm nhất là vào khoảng thế kỉ 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 Œểu 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 kỉ 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 Œêu thụ.
-Trong thế kỉ 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 gọi là bia. Bia có chứa hoa bia được nhập khẩu vào Anh từ Hà Lan sớm nhất từ
năm 1400 ở Winchester, và hoa bia được trồng trên quốc đảo này từ năm 1428. Tính phổ biến của
hoa bia ban đầu là hỗn hợp-Công ty bia rượu ở London đã đi xa tới mức ra thông báo “không hoa
bia, không thảo mộc hoặc những gì khác tương tự được cho vào ale hay rượu nào sẽ được sản xuất-
mà chỉ có liquor (nước), mạch nha, và men bia”. Tuy nhiên, vào thế kỉ 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 Œnh khiết), có lẽ
là quy định về thực phẩm cổ nhất còn áp dụng đến nay. Gebot quy định thành phần của bia chỉ được
bao gồm nước, lúa mạch hoa bia, với men bia được bổ sung sau phát kiến của LouisPasteur 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. Đế chế Đức dưới thời O©ovon Bismarck, và kể từ đó đã được cập nhật đế
phản ánh xu hướng hiện đại trong sản xuất bia rượu. Cho đến nay, Gebot vấn được coi là Œêu chuẩn
của độ Œnh 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 ›nh cờ vào thế kỉ 16 sau khi bia được lưu trữ trong các hầm lạnh một
thời gian dài, kể từ đó nó đã được sản xuất nhiều hơn ale
BÁO CÁO NHẬP MÔN CNSH Page 4
QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA

-Với sự phát minh ra động cơ hơi nước năm 1765, công nghiệp hoa sản xuất bia đã trở thành sự
thật. Các cải Œến 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 •nh hiệu quả và kiểm soát nồng độ
cồn. Cho đến cuối thế kỉ 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 chăn tốt
khỏi khói sinh ra trong các lò sấy, và do đó các loại rượu bia thời kì đó có thành phần hơi khói trong
hương vị, các chứng cứ chỉ ra rằng các nhà sản xuất mạch nha và bia thường xuyên phải giảm thiểu
sự ám khói của bia thành phẩm. Sự phát minh ra lò nướng hình trống năm 1817 của Daniel Wheeler
đã cho phếp tạo ra mạch nha, mạch nha nướng chín kĩ và tạo Œền 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 vi sinh
vật không mong muốn.
-Năm 1953, Morton W Cou©s, một người New Zealand đã phát triển kĩ thuật lên men liên tục.
Morton lấy bằng sáng chế công nghiệp bia do nó làm giảm thời gian ủ và sản xuất bia trước đây là 4
tháng xuống còn chưa đầy 24h. Công nghệ của ông vâc được sử dụng bởi nhiều nhà sản xuất 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 tồ
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 sử 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 bia và Œêu thụ bia trên thế giới:
Đối với các nước có nền công nghiệp phát triển, đời sông kinh tế cao thì bia đã 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 lit/năm, trong đó:
Mỹ, Đức mỗi nước sản xuất trên 10 tỷ lít/ năm, Trung Quốc 7 tủ lít/năm.Thống kê bình quân mức Œêu
thụ hiện nay ở một số nước công nghiệp Œên Œến trong năm 2004 như sau: cộng hòa Czech hơn 150
lít/người/năm. Đức 115 lít/người/năm, Uc khoảng 110 lŒs/người/năm Lượng bia Œêu thụ tăng hầu
như ở tất cả các vùng Địa Trung Hải, đẩy lượng Œêu thụ trên toàn thế giới tăng lên. Nhưng lượng tăng
đáng kể nhất là Trung Quốc, Thái Lan, Philippin với tốc độ đến 11,2%.

Châu Á là một trong những khu vực lượng bia Œêu 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 Œêu thụ bia trên thế
giới. Tổng lượng bia Œêu thụ của cấc nước khu vực châu Á trong năm 2004 đạt 43147 triệu lít, tăng
11,2% so với năm 2003.
-Tình hình sản xuất bia và Œêu thụ 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 nghành bia Việt Nam đã có lịch sử trên 100 năm.
Hiện nay do nhu cầu của thị trường, chỉ trong một thời gian ngắn, nghành 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 trung ương và địa phương quản lý, các nhà máy liên doanh với các
hãng nước ngoài.
Công nghiệp bia phát triển theo sự phát triển của các nghành sản xuất khác. Năm năm trở lại
đây, do tác động của nhiều yếu tố như tốc độ tăng trưởng GDP, tốc độ tăng trưởng dân số, tốc độ do
thị hóa, tốc độ đầu tư mà nghành 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, Œêu 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:
BÁO CÁO NHẬP MÔN CNSH Page 5
QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA
- Malt: malt vang 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, (NH4)2SO4, hoá chất phân •ch: do Trung Quốc sản xuất.
- Nấm men: sử dụng loại Saccharomyces cerevisiae do Công ty TNHH Foster
Tiền Giang cung cấp.
2. Cơ sở hoá học của lên men bia:
Khi Œến hành lên men dịch đường houblon hoà 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 hoá .Nguyên nhân của việc giảm này là từ ba lý do sau:
- Do nấm men Œêu 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 Œêu hao trong thời gian lên men chính (kể cả
phần Œêu 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 houblon 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 dung 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 co khả năng len men biểu thị bằng phần trăm
theo lượng chất chiết ban đầu của dịch đường houblon hoá,gọi la 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 giá 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 đich 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 Œền 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 phương 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 thi một lượng CO
2
đang 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
BÁO CÁO NHẬP MÔN CNSH Page 6
QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA
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%. Nhưng luợng CO

2
thiếu hụt đi ít nhất là 0.2% . Để bù vào lượng
đó cần thiết phải lên men Œếp 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
Œếp 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 men 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% Œếp tục bị lên men thì may ra bù đủ lượng CO
2
cần có.
3. Phương trình hoá học:
3.1. Sinh tổng hợp các sản phẩm chính của quá trình lên men
bia: rượu etylic + CO2:
Quá trình lên men rượu bao gồm 11 giai đoạn (11 phản ứng):
3.1.1 Phản ứng 1: Glucose được phosphoryl hoá ở C6 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 hoá glucose mà còn xúc tác sự phosphoryl hoá các hexose
khác như: fructose, manose
3.1.2 Phản ứng 2: Chuyển hoá glucose-6-P thành fructose-6-P:
Enzyme phosphohexose isomerase xúc tác sự chuyển hoá đồng phân glucose-6-P
thành fuctose-6-P, biến một aldose thành một ketose
BÁO CÁO NHẬP MÔN CNSH Page 7

QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA
3.1.3 Phosphoryl hoá fructose-6-P thành fructose1,6 biphosphate
3.1.4.Phản ứng 4: Phân cắt Fructose 1,6 biphosphate. Fructose1,6
biphosphate bị phân cắt thành 2 phần triozophosphat cụ thể là aldehit 3-
phosphoglyxerinic và phosphodioxyaxeton. Phản ứng này được sự xúc tác của
enzim aldolase
3.1.5.Phản ứng 5: Chuyển hoá nội phân tử triose phosphate: Chỉ
một trong hai triose phosphate là aldose: 3-P glyceraldehyde tham gia Œếp vào quá
trình đường phân. Nhưng dihydroxyaceton-P có thể được chuyển hoá thành 3-P
glyceraldehyde nhờ triose phosphate isomerase
3.1.6 Phản ứng 6: Oxy hoá 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 nay gốc phosphate cao năng của
1,3 biphosphoglycerate chuyển cho ADP để tạo ATP ( oxy hoá phosphoryl hoá
mức cơ chất) và 3P glycerate
BÁO CÁO NHẬP MÔN CNSH Page 8
QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA
3.1.8 Chuyển hoá 3P glycerate để 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 t phosphoenolpyruvate đến ADP,
phản ứng được xúc tác bởi pyruvat kinase, để tạo ATP va 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 it nhất 3 isozyme, hơi khác

nhau trong phân bố ở các mô và trong việc đáp ứng đối với những chất điều hoà
(modulator)
BÁO CÁO NHẬP MÔN CNSH Page 9
QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA
3.1.11Chuyển hoá pyruvat thành rượu etylic:
Trong bước 1, pyruvate bị khử cacboxyl-hoá 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 hoá 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 tạo ra nhiều sản phẩm bậc hai hay còn gọi la 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 •ch cực và cũng có thể là Œêu cực. Một số trong
những sản phẩm bậc hai này là sản phẩm trung gian của quá trinh chuyển hoá
đường thành rượu, còn một số khác là kết quả của những biến đổi hoá 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 thi 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 Œến 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 a-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 •ch 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
BÁO CÁO NHẬP MÔN CNSH Page 10
QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA
trong khoảng rộng từ 20 đến 95 mg/l nhưng thông thường là khoảng 50 đến 60mg/l. Ở điều kiện
lên men nổi hàm lượng rượu bậc cao lớn hơn lên men chìm
Trong các lò ủ 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 Œêu cực
đến chất lượng cảm quan của bia.
Cơ chế tạo thành rượu bậc cao đến hiện nay chưa được giải thich 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 lacŒc và axit xitric được tạo thành từ axit piruvic. Trong trường hợp này
axit piruvic không bị decacbonxyl mà là bị khử thành axit lacŒc. Hàm lượng trung
bình của chúng trong bia là khoảng 150-200mg/l. Nếu dịch lên men bị nhiễm
khuẩn lacŒc thi hàm lượng của chúng tăng vọt lên rất nhiều lần.

Một sản phẩm thường 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 axeŒc và axit fomic. Axit axeŒc nhận được
bằng con đường phân hoá axetaldehit. Trong trường hợp này nó bị oxy hoá thành
axit axeŒc, còn hydro của nước thì liên kết với phân tử aldehit thứ hai để tạo
thành etanol. Hàm lượng trung bình của axit axeŒc 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 quá trình ủ 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 lượng
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
BÁO CÁO NHẬP MÔN CNSH Page 11
QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA
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 lên 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 loai 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 kiện 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 Œêu 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 được 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 hóa
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 (+H2)
CH
3
CO –CHOH –CH
3
2,3_butadiol oxyhoa (-H
2
) axetoin
CH
3
–CO –CHOH –CH
oxyhoa (-H2)
CH
3
–CO –CO –CH
3
Axetoin
khử (+H2)
Diaxetyl
Trong quá trình lên men chính lượng diaxetyl tạo thành khoảng 0.35 - 0.55 mg/l.
Trong thời gian tàn trữ chung 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 Œêu 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, sun±t 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 disun±t (-S-S-) thành các nhóm sunfơhidryl (-SH).

Khi đo la cơ hội cho sự tao thanh cac sản phẩm bậc hai khong thường trực noi
trên.
BÁO CÁO NHẬP MÔN CNSH Page 12
QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA
Hydro sunfua và mercaptan là những hợp chất đặc biệt có hại đối với hương
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 hóa 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 nghệ:
1. Sơ đồ khối:
Hình 1.1: Sơ đồ tổng quát công nghệ sản xuât bia
2. Thuyết minh quy trình công nghệ:
2.1 Các quá trình lên men:
BÁO CÁO NHẬP MÔN CNSH Page 13
QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA
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. Lúc 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 chất 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 lượng đường nhỏ. Ngoài rượu và CO
2
, trong quá trình
lên men còn tạo ra nhiều 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 có thể là •ch cực mà cũng có thể là Œêu 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 photphat 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 lên 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 •nh 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 CO
2
tạo ra nhiều hơn và
trong dịch lên men đã hòa tan một lượng đáng kể, cho nên CO
2
tạo thành lúc này sẽ thoát ra ngoài
dưới dạng những bong bóng nhỏ li Œ. 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:
3.1 Chất lượng của nấm men sản xuất:

3.1.1 Các chủng nấm men thường sử dụng:
BÁO CÁO NHẬP MÔN CNSH Page 14
QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA
-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 hòa tan,
các hợp chất nitơ (các acid amin, pepŒt), vitamin và các nguyên tố vi lượng… qua màng tế bào. Sau
đó, hàng loạt các phản ứng sinh hóa mà đăc trưng là quá trình trao đổi chất để chuyển hóa các chất
này thành những dạng cần thiết cho quá trình phát triển và lên men của nấm men được Œến hành.
3.1.2 Để bảo đảm cho quá trình lên men được Œến 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 tủa tốt vào cuối thời kì lên men chính.
-Có khả năng giữ được các đặc •nh sinh lí, 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.
3.2 Lượng nấm men gieo cấy vào ban đầu:
Lượng nấm men gieo cấy ban đầu liên quan mật thiết đến Œến trình lên men qua các chỉ số sau:
-Thời gian để thiết lập các thế cân bằng động giữa các quần thể nấm men với môi trường lên
men (cơ chất).
-Lượng tế bào nảy chồi, từ đây đẫn đến lượng chất hòa tan (chất dinh dưỡng) bị Œêu 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 chồi 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).
3.3 Nồng 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 dich đường houblon hóa với
nồng độ trung bình tỉ lệ tuyến •nh 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 một trị số xác định. Trong 1 khoảng xác định nào
đó, khi độ đậm dặc của dịch đường giảm xuống thì cường độ sinh sản và phát triển của nấm men
không những giảm mà ngược lại sẽ tăng lên.
3.4 Nhiệt 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.
BÁO CÁO NHẬP MÔN CNSH Page 15
QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA
-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 •nh 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 •nh.
3.5 Hàm lượng oxy và thể oxy hóa khử:
Hàm lượng oxy hòa tan trong dịch đường ảnh hưởng trực Œếp đến tốc độ sinh sản của nấm men
và lượng sinh cùng một điều kiện, ở dịch đường được sục khí, mật độ tối đa của nấm men đạt tới
74.106 tế khối tạo thành. Trong khi đó 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 oxy hòa tan trong dịch đường cũng là yếu tố tác động mạnh đến tốc độ suy giảm đặc
•nh công nghệ của nấm men.
Nếu trong dịch lên men có lượng oxy 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 oxy 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 oxy 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

•ch 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 Œếp diễn. Nếu nồng độ cồn lên đến 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 dd 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 •ch 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 dd 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 Me©ler 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
BÁO CÁO NHẬP MÔN CNSH Page 16
QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA
-Chế phẩm enzym Termamyl 120L chiếm 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
0
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: 1041,67x =1050,75
(lít)
-Tổn thất trong quá trình lọc là 1,5%. Lượng bia trước lọc là: 1050,75x =1066,75 (lít)
-Tổn thất trong quá trình lên men phụ là 2%. Lượng bia non là: 1066,75x =1088,52 (lít)
-Tổn thất trong quá trình lên men chính là 2,5%. Lượng dịch trước lên men là: 1088,52x =1116,43
(lít)
-Tổn thất trong quá trình lạnh nhanh là 1%. Lượng dịch trước lạnh nhanh là: 1116,43x =1127,71
(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
0

Bx:
Nguyên liệu sử dụng sản xuất bia chai 12
0
Bx là
+Malt: 60%
+Đại mạch: 30%
+Đường kính Œnh 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 Œnh 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 = 26,31kg
Đường có độ ẩm 0,04% lượng chất khô là coi như là 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 hoà tan 69,7%, lượng chất khô hòa tan: 26,31x 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 dịch 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
BÁO CÁO NHẬP MÔN CNSH Page 17

QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA
Vậy lượng dịch 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 cơ 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 Œêu thụ bia còn phân hóa theo thời điểm, thời
Œết. Mùa hè, các nhà máy bia quá công suất không đáp ứng đủ nhu cầu cho người Œêu thụ, trong khi
mùa đông thì Œêu 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 Œêu 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, •nh toán cân bằng sản phẩm
Trang web:
/> />

BÁO CÁO NHẬP MÔN CNSH Page 18