NGUYÊN LIỆU sản XUẤT BIA

Phần I: Nguyên liệu sản xuất bia

I. Đại mạch
II. Hoa houblon
III. Nước
IV. Các nguyên liệu khác


I. Đại mạch
1.

Đặc điểm cấu tạo thực vật

–

Đặc điểm

–

Cấ u t ạ o h ạt

2.

Thành phần hóa học của hạt đại mạch

–

Các thành phần chính

–

Vai trò trong sản xuất Malt và Bia

3.

Bảo quản và vận chuyển hạt đại mạch

4.

Đánh giá chất lượng đại mạch


Đặc điểm thực vật
•

Phân loại theo thời gian thu hoạch

–
–
•

mùa xuân

Phân loại theo số hàng hạt

–
–
•

mùa đông

2 hàng
6 hàng

Vùng trồng: khí hậu ôn đới

–
–
–

Trung Âu
Canada
Úc


Two Row Barley

•
•
•

Grains only grow on two rows on the ear. Only two of the six flowers are fertile
Typically has lower protein and enzymes than six row barley.
Thinner husk compared to six row barley, which means less tannins that can cause off flavors in beer

Six Row Barley

•
•
•

Grains grow on six rows on the ear. All six of the flowers are fertile. Yields more per acre than two row barley
malt.
High in proteins and enzymes. So good with adjuncts like rice and corn which are weak in proteins and enzymes.
Thick husk and more tannins than two row barley malt.


Cấu tạo hạt đại mạch

Bên ngoài

Bên trong


1. Phôi thân
2. Mầm
3. Phôi rễ
4. Ngù (scutellum)
5. Lớp biểu mô
6. Nội nhũ
7. Khoảng trống
8. Lớp aloron
9. Vỏ hạt
10. Vỏ quả
11. Vỏ trấu


Nội nhũ

Hạt tinh bột trong nội nhũ

Hạt kích thước lớn 20 -30 µm
Hạt kích thước nhỏ 3-5 µm (chiếm 75-90% số hạt chứa tinh bột trong
nội nhũ, chiếm 3-10% lượng tinh bột của hạt

Cấu trúc thành tế bào tinh bột


Lớp vỏ alơron nội nhũ
•
•

P: Các đường vận chuyển gibberellic acid dọc trong lớp
aloron, bao quanh nội nhũ

Bao quanh nội nhũ, giàu protein
Sản xuất enzyme trong quá trình nảy mầm của hạt


Thành phần hóa học

•
•

Độ ẩm đại mạch: 14-14.5%
Thành phần theo chất khô:

–
–
–
–

–

Cacbohydrate tổng số 70,0 - 85,0%
Protein

10,5 -11,5%

Các chất vô cơ

2,0 - 4,0%

Chất béo

1,5 - 2,0%

Các chất khác

•

enzyme

1,0 - 2,0%


Gluxit
•
•
•
•

Tinh bột
Cellulose
Hemicellulose
Đường


Tinh bột
•
•
•

50 -63% khối lượng hạt đại mạch
Cung cấp năng lượng cho hạt khi nảy mầm
Nguồn cung cấp đường cho dịch đường sau này
2 thành phần chính

-Liên kết α 1-4
-20-25%

-Liên kết α 1-4, α 1-6
-75-80%


Cellulose
•
•
•

5 -6% khối lương
Tập trung ở lớp vỏ trấu

Vai trò: tạo cấu trúc cho hạt

--liên kết β 1-4

Không hòa tan trong nước, rất khó bị phân h ủy b ởi enzyme  không ảnh
hưởng tới chất lượng bia


Hemicellulose
Vai trò: cấu trúc thành tế bào tinh bột trong n ội nhũ

β-glucan, 80-90%
Liên kết β-1,3 và1-4
 ảnh hưởng tới CNSX Bia??

Pentosan:10 -20%
Xylose và arabinose (đường 5 C)
 Ảnh hưởng tới CNSX Bia?


Đường

•
•
•

Chiếm 1.8 – 2%
Chủ yếu là saccharoza
Glucose, fructose chiếm lượng nhỏ.

Các hợp chất chứa nitơ
•

Protein (92%)

–
–

Đặc điểm chính: hc cao phân tử, không tan trong n ước, k ết t ủa khi đun sôi  Ảnh hưởng tới CNSX Bia??
Thành phần (phân loại theo độ hòa tan):

•
•
•
•

Glutelin: 30%, tan trong kiềm loãng
Prolamin: 37%, tan trong cồn 80%
Globulin: 15%, tan trong dịch muối loãng
Albumin: 11%, tan trong nước


Các hợp chất chứa nitơ
•

Các sản phẩm thủy phân của protein (8%)

–
–

Đặc điểm chính: kích thước nhỏ hơn protein, hòa tan trong n ước
Thành phần theo kích thước:

•
•

Phân tử lượng cao: albumose, globulose, pepton  vai trò??
Phân tử lượng thấp: polypeptide, oligopeptide, amino axit  vai trò??


Chất béo

•
•
•

2% trong đại mạch (aloron, mầm)
Chủ yếu là glycerid của axit béo: mạch ngắn, mạch dài, d ạng bão hòa ho ặc ch ưa bão hòa
Vai trò đối với CNSX Bia: dạng chưa bão hòa quan tr ọng cho c ấu trúc t ế bào n ấm men, các d ẫn xu ất
có ảnh hưởng tới hương vị bia

•

Axit béo mạch trung bình có ảnh hưởng xấu tới khả năng giữ bọt


Thành phầnvô cơ
•
•

Chiếm 2-3%
phôt phát (P2O5) 35%

–
–
•

Liên quan tới nhiều quá trình sinh hóa

Silicat 25%

–
–
•

Tham gia vào cấu trúc của nhiều thành phần hữu cơ: nucleic, protein...

nằm nhiều trong vỏ trấu
Tạo cặn

Kali K2O 20%


Polyphenol, tanin

•
•

Nằm nhiều trong vỏ trấu và lớp aloron

Ảnh hưởng xấu tới vị và độ bền keo của bia


Vitamine
•
•
•
•

B1
B2
C
E


Các enzyme

•
•

Trong đại mạch, hàm lượng thấp
Chủ yếu là enzyme thủy phân

–
–
–
–

Các amylaza tinh bột
Các proteinaza  protein

Lipaza  lipit
Sitaza  thành tế bào


Các enzyme
Enzym

o
Nhiệt độ tối ưu ( C)

pH tối ưu

Cơ chất tác động

Sản phẩm tạo ra

Beta-glucan solubilaza

62 -65

6.8

Hợp chất phức hợp beta-

Cao phân tử beta-glucan hòa tan

glucan và protein

Endo 1-4 beta-glucanaza

40 - 45

4.5 – 4.8

Cao phân tử beta-glucan hòa

Thấp phân tử hòa tan beta-

tan

glucan, cellobioza

Exo – beta-glucan

< 40

4.5

Cellobioza

glucose

Endo-peptidaza

45-50

4 – 5.5

Protein

Peptid, a.a tự do

Carboxy-peptidaza

50

4.6-4.8

Protein,peptit

a.a tự do

aminopeptidaza

45

7.0-7.2

Protein, peptit

a.a tự do

peptidaza

45

8.8

dipeptit

a.a tự do


Các enzyme tham gia trong quá trình đường hóa (tiếp)
Enzym

Nhiệt độ tối ưu
o
( C)

pH tối ưu

Cơ chất tác động

Sản phẩm tạo ra

Alpha amylaza

65 -75

5.6 -5.8

Amyloza, amylopectin

Oligosaccharit

Beta-amylaza

60 -65

5.4 – 5.6

amyloza, amylopectin, từ đầu

Maltoza

không khử

maltaza

35 - 40

6.0

maltoza

Glucose

Dextrinaza giới hạn

55 - 65

5.1

Dextrin giới hạn

Dextrin

lipaza

55 -65

6.8 – 7.0

lipid

Glycerin, axit béo

Polyphenol oxidaza

60 -65

6.5 – 7.0

polyphenol

Polyphenol bị oxi hóa

phosphataza

50 -53

5.0

Hợp chất liên kết phosphat

Phosphat vô cơ


Phân loại và làm sạch hạt

1.Gàu tải
2.Máy tách kim loại
3.Thùng chứa
4.Quạt sàng
5.chọn và phân loại hạt
6.Cân
7.Thiết bị tách bụi


Thiết bị vận chuyển hạt