TÀI LIỆU THAM KHẢO CÔNG NGHỆ sản XUẤT BIA

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA

Chương 1: Nguyên liệu
Chương 2: Đường hoá và houblon hoá
Chương 3: Lên men và tàng trữ
Chương 4: Hoàn thiện sản phẩm
Chương 5: Thu hồi CO2


CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA
SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ TỔNG QUÁT
Malt

Nguyên liệu thay thế (gạo)

Nghiền
Nấu nguyên liệu
Hoa Houblon
(Cao hoa)

Lọc dịch nấu

Nghiền
Lọc dịch lên men
Chiết chai

Houblon hóa
Làm nguội

Nhân giống sản xuất
Nuôi cấy PTN

Nấm men

Thanh trùng

Lên men

Dán nhãn

Tàng trữ

Thành phẩm


CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA
Chương 1: Nguyên liệu

Malt + Hoa houblon + Nước = Bia


CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA
Chương 1: Nguyên liệu
1.1. Malt ñại mạch
Malt ñại mạch = Hạt thóc ñại mạch nảy mầm trong ñiều kiện nhân tạo (nhiệt ñộ, ñộ ẩm)

Hạt ñại mạch

Làm sạch

Tạp chất

Hạt sạch
Nước và chất sát trùng

Nước

Rửa và sát trùng

Ngâm
Nẩy mầm
Sấy malt
Tách mầm rễ
Bảo quản

Khí nén


CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA
Chương 1: Nguyên liệu
1.1. Malt ñại mạch
Thành phần hóa học của ñại mạch.
Phụ thuộc vào giống, ñất ñai, khí hậu, kỹ thuật canh tác và bảo quản.
Quyết ñịnh chất lượng của bia.
Các hợp phần có ý nghĩa: nước, glucid, protein, polyphenol, chất ñắng
và chất chát, fitin.


CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA
Chương 1: Nguyên liệu
1.1. Malt ñại mạch
Thành phần hóa học của ñại mạch.

v Nước
Ảnh hưởng lớn ñến quá trình vận chuyển và bảo quản
v Hàm ẩm lớn
Kích thích hô hấp và tự bốc nóng
Tạo ñiều kiện vi sinh vật phát triển
Tăng chi phí vận chuyển
Hàm ẩm của ñại mạch tăng 1% thì hiệu suất thu hồi chất chiết giảm
0,76%
Hàm ẩm tối ña cho phép là 13%


CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA
Chương 1: Nguyên liệu
1.1. Malt ñại mạch
Thành phần hóa học của ñại mạch.
v Glucid
Tinh bột (>50% khối lượng chất khô)
Thức ăn dự trữ cho phôi
Cung cấp chất dự trữ cho dịch ñường trước lúc lên men
Sự thủy phân tinh bột bởi amylase là nền tảng ñể xây dựng công nghệ ngâm, ươm
mầm, sấy malt và ñường hóa
Cellulose (khoảng 20% chất khô):Ảnh hưởng ñến quá trình lọc
Hemicellulose: Thủy phân tạo thành hexose và pentose là nguồn cung cấp dinh dưỡng
cho nấm men và ñóng vai trò quan trọng ở giai ñoạn ươm mầm
Pectin và các chất keo
Dịch ñường có ñộ nhớt cao, khó lọc
Bia có vị ñậm ñà và tăng khả năng tạo và giữ bọt


CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA

Chương 1: Nguyên liệu
1.1. Malt ñại mạch
Thành phần hóa học của ñại mạch.
v Protein: chỉ số quan trọng thứ 2 (sau tinh bột) ñể ñánh giá xem lô
hạt có ñủ tiêu chuẩn ñể sản xuất bia hay không
Hàm lượng cao: Bia ñục, khó bảo quản
Hàm lượng thấp: lên men không triệt ñể, vị kém ñậm ñà…
Hàm lượng protein tốt nhất cho sản xuất bia là 8-10%
Sự thủy phân protein ñóng vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất bia (tạo
màu, tạo vị, tạo hương, tạo bọt, giữ bọt)
Proteid gây ảnh hưởng âm tính


CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA
Chương 1: Nguyên liệu
1.1. Malt ñại mạch
Thành phần hóa học của ñại mạch.
v Albumose và pepton:
Tạo bọt và giữ bọt, tăng vị ñậm ñà cho bia
Làm giảm ñộ bền keo của bia và gây ñục bia ở hàm lượng cao

v Acid amin
Cung cấp nitơ cho nấm men
Tạo melanoid
Hợp phần dinh dưỡng của bia


CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA
Chương 1: Nguyên liệu
1.1. Malt ñại mạch

Thành phần hóa học của ñại mạch.
v Polyphenol
Kết hợp protein cao phân tử tạo phức dễ kết lắng
Ảnh hưởng xấu ñến hương vị của bia

v Chất ñắng và chất chát
Gây vị ñắng khó chịu cho bia
Loại trừ bằng cách ngâm hạt trong môi trường kiềm nhẹ

v Fitin: muối ñồng thời của canxi, magie với acid ionzitphosphoric
Cung cấp phospho cho nấm men
Tăng ñộ chua của dịch cháo ở giai ñoạn ñường hóa, nâng cao hiệu suất thủy
phân

v Vitamin và chất khoáng
Vitamin ñiều hòa sinh trưởng của nấm men
Chất khoáng (phospho) hình thành hệ thống ñệm cho dịch ñường


CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA
Chương 1: Nguyên liệu
1.1. Malt ñại mạch
Công nghệ sản xuất malt ñại mạch
v Rửa, sát trùng và ngâm hạt
Loại bỏ chất bẩn và tạp chất nhẹ
Tăng hàm lượng nước tụ do cho hạt tạo ñiều kiện cho quá trình nẩy mầm
Chất sát trùng: NaOH, Na2CO3, CaO, formalin, H2O2….
Formalin (1-1,5 kg/tấn ñại mạch, H2O2 (3 lít/m3)
Cung cấp O2 và thải CO2 trong quá trình ngâm
Các phương pháp ngâm:

Ngâm trong không khí - nước gián ñoạn
Ngâm trong luồng không khí và nước liên tục
Ngâm trong luồng nuớc phun
Ngâm trong luồng không khí - nước phun


Ngâm trong không khí và nước gián ñoạn
Hạt
Rửa

Quạt (ñuổi CO2)

Để yên trong
không khí

Ngâm nước

3-6 giờ (phụ thuộc dạng hạt
và các yếu tố khác)


Ngâm trong luồng không khí và nước liên tục
Hạt
Rửa
Nước ñã bão hòa
không khí

Bể ngâm

Thời gian ngâm và nẩy mầm ñược rút ngắn

Ngâm trong luồng nước phun
Hạt
Rửa
Luồng nước ñi từ
trên xuống dưới

Ngâm

Nước lưu lại trong hạt trong thời gian ngắn,
hạt thông khí liên tục


Ngâm trong luồng không khí - nước phun
Hạt
Rửa

Tưới nước 15 phút
Hút không khí bằng quạt và bơm
chân không 15 phút
Để yên trong không khí 1 giờ

Lặp lại cho ñến
khi ñộ ẩm hạt ñạt
42-48%


CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA
Chương 1: Nguyên liệu

1.1. Malt ñại mạch
Công nghệ sản xuất malt ñại mạch
v Ươm mầm
Những quá trình xảy ra khi ươm mầm
Những yếu tố có bản ảnh hưởng ñến sự nảy mầm


Những quá trình xảy ra khi ươm mầm

Hạt chưa nẩy mầm: enzyme bị hấp phụ
bởi nguyên sinh chất và không hoạt ñộng

Phóng thích enzyme,
tăng hoạt ñộ enzyme

Hạt nẩy mầm: enzyme (α - amylase, β
- amylase, sitase, protease, enzyme oxy
hóa-khử) ñược giải phóng và hoạt ñộng

Hạt nẩy mầm
Thành phần hóa học
của hạt biến ñổi

Các hợp chất cao phân tử bị thủy phân
tạo thành các hợp chất ñơn giản.


Những yếu tố ảnh hưởng ñến sự nẩy mầm
Nhiệt ñộ
Yếu tố ảnh hưởng lớn nhất (nhiệt ñộ tăng 10C cường ñộ hô hấp tăng 10%)

Nhiệt ñộ thích hợp phụ thuộc vào loại hạt và loại bia cần sản xuất
Độ ẩm
Độ ẩm thích hợp phụ thuộc vào loại hạt (khoảng 35-50%)
Độ ẩm quá thấp: giảm hoạt tính enzyme, chậm quá trình thủy phân
Độ ẩm quá cao: mầm bị thối và chết
Mức ñộ thông khí
Thời kỳ ñầu: tích lũy enzyme lớn nhất nên cần thông khí
Hàm lượng CO2 trong không khí <20%
Thời gian ươm mầm
Phụ thuộc loại hạt và loại bia
Khoảng 7 ngày


CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA
Chương 1: Nguyên liệu
1.1. Malt ñại mạch
Công nghệ sản xuất malt ñại mạch
v Sấy malt
Mục ñích: Giảm ñộ ẩm, tạo màu, tạo mùi vị thích hợp cho bia
Nguyên lý:
Độ ẩm cao nhiệt ñộ sấy thấp
Ví dụ:
Độ ẩm (%)

Nhiệt ñộ (0C)

30

40

12

50

8

60

Nhiệt ñộ sấy phải không ảnh hưởng ñến hoạt ñộ enzyme
Các quá trình sinh hóa và hóa học xảy ra khi sấy malt
Ảnh hưởng ñến enzyme
Phản ứng Melanoidin (phụ thuộc nhiệt ñộ, pH, ñộ ẩm và loại amino acid)


CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA
Chương 1: Nguyên liệu
1.2. Hoa houblon

Truyền cho bia mùi thơm và vị ñắng dễ chịu
Các dạng: hoa nguyên, hoa ép, cao hoa
Hoa tươi
Sấy khô
Xông SO2
(chống OXH)
Bảo quản trong túi
nilon (có CO2 hoặc N2)

Sản phẩm hoa ép

Trích ly

Cô ñặc

Cao hoa


CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA
Chương 1: Nguyên liệu
1.2. Hoa houblon
v Thành phần hóa học
Nước
Cellulose
Chất ñắng
Polyphenol
Tinh dầu thơm

Có giá trị ñối với công nghệ
sản xuất bia

Chất khoáng và các hợp chất khác


CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA
Chương 1: Nguyên liệu
1.2. Hoa houblon

Chất ñắng

Acid ñắng
α-Acid ñắng

β-Acid ñắng

Nhựa ñắng

Nhựa mềm

Nhựa cứng


OH
H 3C

CO -R

C=CH-H2C

H 3C

OH

O
HO

CH2-CH=C

CH3
CH3

α-Acid ñắng

H3C
H3C

CO -R

C=CH-H2C

H 3C
H 3C

O

OH

C=CH-H2C

CH2-CH=C

β-Acid ñắng

CH3
CH3


Tạo sức căng
bề mặt, giữ bọt

Bia có vị ñắng
dễ chịu

Chất ñắng

Ức chế sự phát
triển VSV

Tăng ñộ bền sinh
học cho bia


CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA
Chương 1: Nguyên liệu
1.2. Hoa houblon

v Tinh dầu
Tạo cho bia có mùi thơm ñặc trưng, dễ chịu
Mùi thơm và lượng tinh dầu quyết ñịnh chất lượng của
houblon
Gồm 103 cấu tử khác nhau (terpen, rượu, ceton, aldehyd, este,
acid)
v Polyphenol
Kết lắng và loại bỏ protein phân tử cao
Thuộc nhóm flavonoid: flavan, flavon, flavanol, flavonol,
catechin…