Báo cáo thực hành công nghệ sản xuất rượu bia nước giải khát

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
…………..o0o…………..

Báo cáo thực hành

GVHD:

Thành viên nhóm 3:

TP. Hồ Chí Minh – 2013


Thực hành sản xuất bia

MỤC LỤC
Chương 1: SẢN XUẤT BIA ............................................................................................. 3
Bài 1: THỦY PHÂN TINH BỘT .................................................................................. 3
Bài 2: NẤU HOUBLON VỚI DỊCH THỦY PHÂN ................................................ 13
Bài 3:

LÊN MEN BIA ............................................................................................... 21

Chương 2: SẢN XUẤT RƯỢU ..................................................................................... 31
Bài 1: SẢN XUẤT RƯỢU TỪ TRÁI CÂY .............................................................. 31
BÀI 2:SẢN XUẤT RƯỢU TỪ TINH BỘT .............................................................. 42
BÀI 3: CHƯNG CẤT RƯỢU...................................................................................... 51
CHƯƠNG 3: SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT .......................................................... 59
BÀI 1: SẢN XUẤT NƯỚC BÃO HÒA CO2 ............................................................ 59
Bài 2: SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT PHA CHẾ ................................................ 68

TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................ 77

NHÓM 3

2


Thực hành sản xuất bia

Chương 1: SẢN XUẤT BIA
Bia là sản phẩm thực phẩm, thuộc loại đồ
uống có độ cồn thấp, thu nhận bằng cách lên
men rượu ở nhiệt độ thấp. Bia có tính cảm quan
rất hấp dẫn con người: hương thơm đ ặc trưng,
có vị đắng dịu, lớp bột trắng mịn, hàm lượng
CO2 khá cao giúp con người giải khát khi uống.
Ngoài ra, bia là thứ đồ uống có độ dinh dưỡng
và tiêu hoá cao. Vì bia có độ rượu nhẹ và có tính
giải khát cao được nhiều người ưa chuộng.
Thành phần của bia gồm có: 80-90% nước, 1,5-7% cồn, 3-10% chất hòa tan,
0,3- 0,4% CO2. Chất hòa tan chủ yếu là hydratcacbon, các protein và s ản phẩm thủy
phân của nó, các chất khoáng, một số acid hữu cơ, các acid amin, các chất đắng và
thơm của hoa houblon.

Bài 1: THỦY PHÂN TINH BỘT
1. Giới thiệu
1.1.

Malt đại mạch

Malt đại mạch là sản phẩm được chế
biến từ hạt đại mạch, được cho nảy
mầm ở điều kiện nhân tạo và sấy đến độ
ẩm nhất định với những điều kiện bắt
buộc.
Malt đại mạch chứa nhiều chất dinh
dưỡng: 16 – 18 %, các chất thấp phân tử
dễ hòa tan, chủ yếu là đường đơn giản,
dextrin bậc thấp, các acid amin, chất khoáng, các vitamin và đặc biệt có hệ enzyme
phong phú, chủ yếu là proteaza và amylaza.

NHÓM 3

3


Thực hành sản xuất bia
Trong sản xuất bia, malt đại mạch vừa là nguyên liệu chính dùng để nấu bia vừa
là tác nhân đường hóa (nhờ hệ enzyme có trong malt).
Yêu cầu của malt đại mạch trong sản xuất bia:
-

Về cảm quan:
+ Màu sắc: malt có màu vàng sáng đều, vỏ óng ánh.
+ Mùi vị: mùi thơm, vị ngọt dịu, không có mùi ủng, chua, mốc.
+ Kích thước hình dáng: đồng đều
+ Độ sạch: không lẫn tạp chất, tỷ lệ hạt gãy, hạt vỡ tối đa là 0,5%, hạt bị
bệnh tối đa là 1%, hạt không nảy mầm tối đa là 5%.

-

Tính chất vật lý:
+ Dung trọng: 500 ÷ 580g/l
+ Trọng lượng tuyệt đối: 28 ÷ 38g/1000 hạt
+ Kích thước hạt: chiều rộng > 2,5mm
+ Chiều dài mầm: từ 2/3 ÷ 3 /4 chiều dài hạt.

-

Thành phần hóa học
+ Độ ẩm: ≤ 5%
+ Chất hòa tan: 65 ÷ 82 %

1.2.

Phương pháp thủy phân

Có hai phương pháp dùng để thủy phân malt bia :
o Phương pháp ngâm chiết: toàn bộ khối nấu được nâng nhiệt và giữ nhiệt tại
các mức theo yêu cầu công nghệ (50 - 52 0C, 60 - 65 0C, 70 - 75 0C) trong thời gian
thích hợp, sau đó có thể nâng nhiệt độ của toàn khối nấu lên 78 0C và chuyển sang
thiết bị lọc.
-

Ưu điểm: thời gian nấu ngắn nên ít tốn năng lượng.

-

Nhược điểm: khối nấu không được đun sôi nên đường hóa có thể không triệt
để.

o Phương pháp đun sôi từng phần: trích một phần của khối nấu đem đun sôi và
sau đó trộn lẫn với phần chưa đun sôi nhằm mục đích nâng và giữ nhiệt độ của khối

NHÓM 3

4


Thực hành sản xuất bia
nấu qua các mức theo yêu cầu công nghệ. Có thể tiến hành đun sôi một lần, hai lần
hay ba lần.
-

Ưu điểm: phá vỡ triệt để cấu trúc tế bào tinh bột nên tăng hiệu suất của quá
trình thủy phân.

-

Nhược điểm: thời gian nấu kéo dài, tốn nhiều năng lượng, dưới tác dụng của
nhiệt độ cao có thể xảy ra một số phản ứng phụ không cần thiết.

Trong bài này ta sử dụng phương pháp ngâm chiết vì ưu điểm của phương pháp này
là: thời gian nấu ngắn, ít tốn năng lượng => phù hợp với điều kiện thực hành.
2. Nguyên vật liệu, hóa chất, dụng cụ, thiết bị
A. Hóa chất
STT

Tên hóa chất

Quy cách

1

Iod

0,1N

2

Malt đại mạch

Đơn vị tính Số lượng
ml

100

g

600

Ghi chú

B. Dụng cụ
STT

Tên dụng cụ

Quy cách

Đơn vị tính Số lượng

1

Cốc nhựa

1000ml

cái

1

2

Nồi inox

Nhỏ

cái

1

3

Đũa tre

Lớn

4

Nhiệt kế

0-100

cái

1

5

Vải lọc

3030cm

cái

1

6

Ống đong nhựa

1000ml

cái

2

7

Thau nhựa

30cm

cái

1

8

Cân

1kg

cái

1

9

Mặt kính đồng hồ

cái

1

cái

1

cái

1

Ghi chú

1

Dùng chung

Dùng chung

thử Iode
10

Ống nhỏ giọt

11

Rây nhựa

NHÓM 3

2,5ml

5


Thực hành sản xuất bia
C. Thiết bị

STT

Tên thiết bị

1

Bếp ga mini

Quy cách

Đơn vị tính Số lượng
cái

1

Ghi chú
Điều chỉnh
được nhiệt độ

2

Brix kế

0-300

cái

1

Dùng chung

3. Thực hành
Bước 1: Nghiền malt
 Mục đích: tăng diện tích tiếp xúc với nước, giúp nước xâm nhập nhanh hơn
vào nội nhũ, thúc đẩy quá trình đường hóa và quá trình thủy phân khác nhanh, triệt
để hơn.
 Yêu cầu:
-

Vỏ malt không bị nát nhằm hạn chế thay đổi vị và màu của dịch bia cũng như

tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lọc sau này.
-

Matl có kích thước nhỏ vừa phải, không nên quá mịn sẽ gây cản trở cho quá

trình lọc.
Bước 2: Thủy phân nguyên liệu
Nấu malt

NHÓM 3

6


Thực hành sản xuất bia
 Mục đích: phân cắt amyloza, amylopectin và dextrin bậc cao thành đường
đơn giản, dextrin bậc thấp dễ hòa tan vào nước trở thành chất hòa tan của dịch
đường.
 Cách tiến hành

-

Cân 600g malt đại mạch đã được xay nhỏ

-

Thêm 3 lít nước (với tỉ lệ malt : nước là 1:5).

-

Đun trên bếp tới nhiệt độ 520 C, giữ ở nhiệt độ này trong 30 phút. Đây là

nhiệt độ thích hợp cho hệ enzyme proteaza hoạt động thực hiện quá trình đạm hóa
nhằm phân hủy protein thành các acid amin cung cấp chất dinh dưỡng cho nấm men
hoạt động sau này.

-

Tiếp tục nâng lên nhiệt độ 620 C giữ trong 60 phút nhằm tạo điều kiện cho

enzyme β-amylaza hoạt động thủy phân tinh bột thành đường cho nấm men sử dụng
vào hoạt động sống của chúng sau này.

NHÓM 3

7


Thực hành sản xuất bia

-

Nâng nhiệt độ lên 72 0C, đun ở nhiệt độ này khoảng 20 phút. Đây là nhiệt độ

cho enzyme α-amylaza hoạt động thủy phân tinh bột trong malt thành đường.

-

Lấy mẫu trong nồi đem thử iode, nếu thấy dịch đường không đổi màu thì kết

thúc quá trình nấu, nếu dịch đường có màu xanh có nghĩa là tinh bột chưa được thủy
phân hoàn toàn => tiếp tục nấu cho đến khi dịch đường không đổi màu.

NHÓM 3

8


Thực hành sản xuất bia

 Các yếu tố ảnh hưởng
- Nồng độ enzyme: Cường độ hoạt động của quá trình enzym khác nhau phụ
thuộc nhiều vào khối lượng của enzym hoạt tính và các điều kiện xảy ra phản ứng.
Ta có thể tạo ưu thế cho sự hoạt động của các enzym này hay các enzym khác.
Cũng bằng cách như vậy ta có thể tạo ra sự thủy phân đến cùng hay thủy phân cục
bộ của các chất riệng biệt. Qua đó có thể điều chỉnh được tương quan tỉ lệ giữa
các pha sản phẩm tạo thành.
-

Nhiệt độ: yếu tố quyết định cường độ và chiều hướng tiến triển của các quá

trình enzym. Mỗi một enzym đều có nhiệt độ tối ưu riêng, nghĩa là tại đó nó sẽ xúc
tác phản ứng với cường độ mạnh nhất.
-

Độ pH: ảnh hưởng rõ rệt đến động học quá trình thủy phân và đường hóa.

Mỗi một enzyme có một độ pH tối ưu riêng: hoạt lực tối đa của α - Amylaza xuất
hiện ở pH = 5,7 còn β – Amylaza ở gần 4,8.
-

Thời gian: ứng với một mốc nhiệt độ là một khoảng thời gian nhất định và

khi đạt đến nhiệt độ tối ưu, ta cần phải duy trì nhiệt độ đó một thời gian để enzyme
thực hiện quá trình xúc tác thủy phân.
 Yêu cầu công đoạn
-

Phải điều chỉnh nhiệt độ, thời gian phù hợp để hiệu suất quá trình thủy phân

lớn nhất.
-

Phải khuấy liên tục để tăng hoạt động của enzyme và giữ nhiệt độ của khối

dịch được đồng đều.
-

Kết thúc quá trình, tinh bột phải được thủy phân hoàn toàn.

NHÓM 3

9


Thực hành sản xuất bia
Lọc
 Mục đích: Tách pha lỏng ra khỏi hỗn hợp để tiếp tục các bước tiếp theo của
tiến trình công nghệ, còn pha rắn - phế liệu phải loại bỏ ra ngoài.
 Cách tiến hành
-

Lọc thô: lọc bằng rây để tách bã lớn nhằm

giúp cho quá trình lọc trong sau này nhanh hơn,
dịch lọc thu được ở giai đoạn này vẫn còn đục.
-

Lọc trong: lọc lại dịch lọc bằng vải lọc có

kích thước lỗ lọc nhỏ hơn rây, trên vải lọc bỏ thêm
một ít bã vừa thu được ở quá trình lọc thô để trợ lọc
giúp cho dịch lọc trong hơn.
-

Đo độ Brix của dịch thủy phân.

-

Đem bảo quản lạnh ở nhệt độ 4 0C.

 Yếu tố ảnh hưởng
-

Vỏ malt: vỏ malt càng lớn thì lọc càng
nhanh và dịch lọc càng trong.

-

Nhiệt độ: nhiệt độ càng cao thì lọc càng nhanh.

-

Vải lọc: kích thước lỗ càng nhỏ thì dịch lọc càng trong nhưng thời gian lọc

lâu. Còn kích thước lỗ to thì lọc nhanh nhưng dịch lọc lại đục, vì vậy phải chọn loại
vải thích hợp để lọc.
 Yêu cầu công đoạn:
-

Dịch lọc phải trong, có màu sắc đặc trưng của bia.

-

Dịch lọc phải có độ Brix trên 15 độ và thể tích tối thiểu phải từ 2,5 lít trở lên.

Bước 3: Xác định hiệu suất thủy phân.
-

Độ Brix dịch đường đo được là: 15 Brix

-

Thể tích dịch đường thu được: 2,4l

E=

0.96.𝑉. .𝑑
𝐺

% =

0.96 ×2,4 × 15 ×1
0.6

= 57.6 (%)

Trong đó:
-

V: thể tích của dịch đường nóng sau khi thủy phân, lít.

NHÓM 3

10


Thực hành sản xuất bia



-

: nồng độ của dịch đường, %.

-

d: khối lượng riêng của dịch đường, kg/lít.

-

G: khối lượng nguyên liệu dùng để nấu bia, kg.

-

0,96: hệ số hiệu chỉnh cho việc giảm thể tích của dịch đường do làm nguội.
Hiệu suất thủy phân malt được là 57.6%, hiệu suất này không được cao do

các nguyên nhân sau:
-

Do thời gian không đủ cho quá trình thủy phân.

-

Do quá trình lọc không triệt để nên mất một phần dịch lọc.

4. Trả lời câu hỏi
1. Trình bày các phương pháp thủy phân được sử dụng trong công nghệ sản xuất
bia?

- Phương pháp ngâm chiết :
Đây là phương pháp cổ điển, là phương pháp đơn giản, không cần sự đầu tư lớn
tronng phân xưởng nấu.
Người ta hòa tan bột với nước ở một nhiệt độ xác định, sau đó tăng ho ặc giảm
bằng cách thêm nước nóng hoặc nước lạnh.
- Phương pháp đun sôi từng phần :
Phương pháp này có đặc điểm : tạo ra những bước nhảy nhiệt độ, tránh dừng ở
các nhiệt độ trung gian; đun sôi một phần dịch đường làm tăng năng suất sử dụng
nguyên liệu và cho phép loại bỏ kết tủa phức protein-tanin do đông tụ; phương pháp
này rất linh hoạt và dễ điều chỉnh.
2. Ý nghĩa của thông số nhiệt độ, thời gian trong khi thủy phân?
Thông số nhiệt độ:
Nhiệt độ thủy phân là yếu tố quyết định cường độ và chiều hướng tiến triển của
các quá trình enzym. Mỗi một enzym đều có nhiệt độ tối ưu riêng, nghĩa là tại đó nó
sẽ xúc tác phản ứng với cường độ mạnh nhất. Nếu tăng nhiệt độ thủy phân tinh bột
lên đến một nhiệt độ nhất định thì tốc độ đường hóa tăng nhanh. Nhưng nếu tiếp tục
tăng quá giới hạn thì các enzym bị giảm hoạt lực, quá trình đường hóa giảm lại hoặc
dừng hẳn.

NHÓM 3

11


Thực hành sản xuất bia
Nhiệt độ tối ưu cho hoạt động của α- Amylaza trong quá trình đường hóa là 70
– 75 0C, ở nhiệt độ này ưu thế cho sự tạo thành dextrin. Nhiệt độ giới hạn cho hoạt
động của α- Amylaza của malt đại mạch là 78 0 C, ở nhiệt độ cao hơn enzym sẽ bị
mất hoạt lực.
Nhiệt độ tối ưu cho hoạt động của β – Amylaza là 60 – 630C, ưu thế cho sự tạo

thành maltoza.
Nhiệt độ tối ưu cho hoạt động của Amylophosphataza là 70 0C.
Thông số thời gian:
Trong quá trình thủy phân, ứng với một mốc nhiệt độ là một khoảng thời gian
nhất định và khi đ ạt đến nhiệt độ tối ưu rồi, ta cần phải duy trì nhiệt độ đó một thời
gian để enzym thực hiện quá trình xúc tác thủy phân, có như vậy quá trình phân cắt
các hợp chất cao phân tử mới triệt để, hiệu suất thu hồi chất lượng cao.
Thời gian đường hóa có hiệu quả nhất là trong hai giờ, vượt quá giới hạn này, sự
tích lũy sản phẩm có tăng nhưng không đáng kể.
Như vậy, ta có thể sử dụng nhiệt độ và thời gian để điều chỉnh quá trình thủy phân,
tỷ lệ các thành phần trong sản phẩm đường hóa. Muốn thu hồi nước nha có chất
lượng cao thì nhiệt độ và thời gian trong quá trình đường hóa phải được kiểm soát
theo đúng quy trình quy định.

NHÓM 3

12


Thực hành sản xuất bia

Bài 2: NẤU HOUBLON VỚI DỊCH THỦY PHÂN
1. Giới thiệu
1.1.

Hoa houblon
Houblon thuộc họ dây leo, sống lâu
năm (30÷40 năm), có chiều cao trung bình
10-15m. Hiện nay trên thế giới đang trồng
trên 100 giống hoa houblon khác nhau.

Loại thực vật này chỉ thích hợp với khí
hậu ôn đới nên được trồng nhiều ở Đức,
Tiệp, Liên Bang Nga, Pháp, Mỹ, Trung
Quốc,…

Hoa houblon có hoa đực và hoa cái riêng biệt cho từng cây, trong s ản xuất bia
chỉ sử dụng hoa cái chưa thụ phấn. Hoa đực không được sử dụng vì nó rất nhỏ, chứa
ít lượng phấn hoa (lupulin), chất đắng cũng rất kém.
Hoa houblon là nguyên liệu cơ bản đứng thứ 2 (sau đại mạch) của công nghệ sản
xuất bia. Hoa houblon làm cho bia có vị đắng dịu, hương thơm rất đặc trưng làm
tăng khả năng tạo và giữ bền bọt, làm tăng độ bền keo và độ ổn định thành phần
sinh học của sản phẩm. Do những đặc tính cực kì đặc biệt như vậy nên hoa houblon
vẫn giữ một vai trò độc tôn và là nguyên liệu không thể thay thế trong ngành sản
xuất bia.
Thành phần hóa học hoa houblon:

- Chất đắng: tạo 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, chúng có ho ạt tính

NHÓM 3

13


Thực hành sản xuất bia
sinh học cao tạo ra sức căng bề mặt giúp cho bia có khả năng giữ bọt lâu. Chúng
còn có tính kháng khuẩn do đó làm tăng độ bền sinh học của bia thành phẩm.
+ α - acid đắng (humulon): 90% độ đắng của bia là α-acid đắng, bao gồm
humulon và các đồng phân của nó. α - acid đắng gây đắng mạnh nhưng kháng sinh
rất yếu.

+ β - acid đắng (lupulon): gồm lupulon và các đồng phân đi kèm của nó. β acid đắng gốc đắng yếu hơn α - acid đắng nhưng tính kháng sinh mạnh hơn do đó
phải sử dụng kết hợp cả α -acid đắng và β - acid đắng .
+ Nhựa mềm: là polyme của các acid đắng, có khả năng tạo ra lực đắng
cao hơn β - acid đắng, đây là chất rất có giá trị của chất đắng.
+ Nhựa cứng: là polyme của các acid đắng, mật độ cao hơn nhiều so với
nhựa mềm. Chúng không tan trong nước và dịch đường => không có giá trị trong
sản xuất bia.
-

Tanin: là các polyphenol, hàm lượng trung bình 4% trọng lượng hoa, dễ hòa

tan trong nước, dễ bị oxy hóa nên nó bảo vệ nhựa hoa houblon, đ ặc biệt α - acid
đắng khỏi bị oxy hóa, tham gia hoàn thiện vị cho bia, giúp cho dịch đường trong
nhanh và kết tủa các thành phần protein không bền, làm tăng độ bền vững của keo
bia. Song mặt khác tanin cũng làm kết tủa cả những phần protein bền, dẫn đến chỗ
làm giảm khả năng tạo bọt của bia.
-

Tinh dầu : là một hỗn hợp phức tạp của các hydrate cacbon và nhiều hợp

chất chứa oxy dạng tecpen. Chính tinh dầu làm cho hoa có mùi thơm đặc trưng, tuy
nhiên nó chuyển vào bia với lượng không đáng kể vì nó không hòa tan trong nước
nhưng lại dễ bay hơi theo hơi nước. Trong quá trình s ản xuất khoảng 98% lượng
tinh dầu bị bay hơi, chỉ còn lại 2% tồn tại trong bia tạo hương thơm cho bia.
Hiện nay, có ba loại sản phẩm hoa houblon thường được sử dụng trong các nhà
máy bia là: hoa cánh khô, hoa viên và hoa cao. Do nước ta không trồng được hoa
houblon nên trong quá trình sản xuất bia, nguyên liệu hoa houblon phải nhập ngoại
hoàn toàn và thường dùng ở dạng hoa viên và cao hoa.
Yêu cầu chất lượng hoa Houblon :
 Hoa viên

NHÓM 3

14


Thực hành sản xuất bia
- Chỉ tiêu cảm quan
Màu sắc: màu xanh lá mạ hơi vàng
Mùi: Mùi thơm đặc trưng không hắc, dễ nhận mùi
Vị: đắng dịu
Hình dáng: viên đơn không vỡ vụng
- Chỉ tiêu hoá học
Loại viên 90 hàm lượng acid đắng 5%, loại viên 45 hàm lượng acid đắng 8%.
Có khả năng tạo kết lắng nhanh khi đun sôi với dịch đường, làm trong dịch
đường, hương thơm rõ rệt, có vị đắng dịu.
 Hoa cao
- Chỉ tiêu cảm quan
Màu sắc: dạng keo vàng hổ phách
Mùi: mùi thơm đặc biệt, dễ bay hơi, dễ nhận mùi
Vị: đắng rõ rệt
- Chỉ tiêu hóa học
Hàm lượng acid đắng 30%
Tan hết và tạo kết lắng nhanh khi đun sôi với nước, hương thơm rõ rệt có vị
đắng dịu.
1.2.

Phương pháp nạp hoa houblon.

Có 2 phương pháp:

 Nạp 2 lần.
 Nạp 3 lần.
2. Nguyên vật liệu, hóa chất, dụng cụ, thiết bị
A .Hóa chất
STT

Tên hóa chất

1

Houblon dạng viên

Quy cách

Đơn vị tính Số lượng
g

Ghi chú

5

B .Dụng cụ
STT

Tên dụng cụ

Quy cách

1

Cốc nhựa

500ml

NHÓM 3

Đơn vị tính Số lượng
cái

Ghi chú

1

15


Thực hành sản xuất bia
2

Nồi

inox

Cái

1

3

Đũa tre

lớn

đôi

1

4

Muỗng

inox

cái

1

5

Thau nhựa

 30cm

cái

1

6

Vải lọc

3030cm

tấm

1

7

Rây nhựa

cái

1

8

Nhiệt kế

cái

1

0 - 200

Cotton

C. Thiế t bi ̣
9

Bếp ga mini

cái

1

10

Cân phân tích

cái

1

Dùng chung

11

Bx kế

cái

1

Dùng chung

12

Kính hiển vi

cái

4

Dùng chung

0 - 30 0

3. Thực hành
Bước 1: Houlon hóa
 Mục đích: ổn định thành phần của dịch đường, truyền cho bia có mùi và vị
của hoa houblon, làm cho dịch đường đạt nồng độ theo yêu cầu, làm keo tụ các
protein, vô hoạt các enzyme và thanh trùng dịch đường.
 Cách tiến hành
- Đun sôi dịch thủy phân, vớt bọt trên
bề mặt dịch: đưa nhiệt độ dịch đường lên
76-78 0C trong khoảng thời gian 10 phút, để
enzyme amylaza tiếp tục thủy phân lượng
tinh bột còn sót lại trong quá trình thủy
phân nguyên liệu ở giai đoạn trước. Sau đó
nâng nhiệt độ lên, đun sôi và tiến hành
houblon hóa.
- Houblon nghiền nhỏ, lượng hoa cho vào 0,2 % so với lượng dịch đường. Nhóm
thu được 2,3 lít dịch đường vì thế lượng houblon cho vào dịch đường là 4,6g.

NHÓM 3

16

Thực hành sản xuất bia
Lượng houblon này được chia làm 2 phần: phần thứ nhất cho

3
4

lượng hoa houblon

và đun sôi trong 60 phút, điều này giúp tạo vị đắng đặc trưng cho bia; phần thứ hai
cho phần còn lại vào dịch đường và đun sôi dịch đường trong 30 phút, nhằm tạo
hương thơm cho bia.
 Giải thích
Lượng chất đắng và tinh dầu thơm hòa tan vào dịch đường phụ thuộc vào
thời gian nấu. Trong 10-15 phút đầu tiên, 80% lượng chất đắng đã được hòa tan và
tiếp tục tăng sau đó. Vì vậy, đun sôi trong 60 phút phần lớn dịch đắng đã được trích
ly hoàn toàn vào trong bia nhưng còn 90% lượng tinh dầu bị bay theo hơi nước. Ta
1

nạp lượng hoa houblon còn lại vào thời gian cuối của quá trình nấu để tạo hương
4

thơm cho bia.

- Quá trình dịch đường sôi được duy trì trong 90 phút vì thời gian nấu lâu nên
lượng nước bay hơi nhiều nên cần phải bổ sung nước trong quá trình nấu.
- Kết thúc quá trình ta phải xác định Bx của dịch đường, giá trị trong khoảng từ
12 đến 13 Bx.
Lưu ý: trong quá trình nấu cần khuấy liên tục để houblon hòa tan đều trong dịch
đường và không bị lắng dưới đáy, cần vớt bọt để làm trong dịch bia.
 Các biến đổi trong quá trình nấu

-

Xảy ra quá trình caramel làm tăng màu của dịch đường lên.

-

Xảy ra sự trích ly và hòa tan chất đắng vào dịch đường.

-

Trích ly và hòa tan các thành phần khác như chất thơm, polyphenol, hợp

chất chứa nitơ.

NHÓM 3

17


Thực hành sản xuất bia
-

Xảy ra sự thay đổi oxy hóa - khử: trong quá trình houblon hóa trong dịch

đường có một lượng chất khử đáng kể đã làm thay đổi thế oxy hóa- khử của hệ
thống theo chiều hướng có lợi cho công nghệ sản xuất.
-

Xảy ra sự biến hình phi thuận nghịch và kết tủa mảng protein: là sự mất

nước trong hạt proteinvà chuyển chúng từ trạng thái hydrat sang trạng thái hydrat
phi thuận nghịch.
 Các yếu tố ảnh hưởng
-

Nhiệt độ: nhiệt độ càng tăng thì khả năng hòa tan acid đắng càng tăng.

-

pH: làm môi trường kiềm là môi trường tốt cho quá trình houblon hóa so

với môi trường ạcid.
-

Thời gian: thời gian nấu từ 1,5- 2h, nếu thời gian nấu không đủ thì lượng

chất đắng sẽ không trích li hết ra dịch đường, nếu thời gian qúa dài thì sẽ làm mất
mùi thơm đặc thơm.
-

Ngoài ra còn có các yếu tố khác như thành phần nước giống hoa houblon.

 Yêu cầu công đoạn
-

Độ Brix đạt 12- 13 độ.

-

Có vị ngọt và hương thơm nhẹ của melanoid.

Bước 2: Tách cặn, làm nguội
 Mục đích
- Tách cặn
+ Tách các cặn ra khỏi dịch đường (hoa houblon, protein tủa).
+ Tạo điều kiện cho quá trình lên men dễ dàng.
-

Làm nguội:
+ Tránh sự xâm nhập và phát triển của vi sinh vật bên ngoài.
+ Đảm bảo sự hòa tan oxy cần thiết cho men phát triển trong giai đoạn trước

khi lên men.
+ Đảm bảo cho sự lắng cặn khi làm dịch đường.
 Kỹ thuật tách cặn
Gồm 2 bước:
Bước 1: tách cặn thô thực hiện ở 600 C.

NHÓM 3

18


Thực hành sản xuất bia
Bước 2: tách cặn min thực hiện ở nhiệt độ lên men 8-10 0C.
 Cách tiến hành
-

Sau khi houblon hóa xong, để

nguội khoảng 60 0C tại vì khi dịch đường
hạ xuống 60 0C thì hầu hết các hạt có kích
thước tương đối lớn mà mắt thường có thể
nhìn thấy được đã kết lắng giúp cho việc
lọc dễ dàng hơn. Dùng vải cotton để lọc
dịch đường, nhóm lọc 3 lần để cho dịch
lọc trong hơn.
- Dịch sau khi lọc được để nguội đến nhiệt độ phòng.
Nhóm chỉ thư ̣c hiện tác h cặn thô ở nhiê ̣t đô ̣ 60 oC, không thư ̣c hiê ̣n tách că ̣n mi ̣n
vì không có thời gian.
 Các yếu tố ảnh hưởng
- Vải lọc: vải lọc có kích thước lỗ càng nhỏ thì dịch lọc càng trong nhưng hơi
lâu.
- Số lần lọc: lọc dịch nhiều lần thì dịch lọc càng trong hơn nhưng cũng phải
lọc vừa phải nếu dịch lọc đã trong rồi mà ta tiếp tục lọc thì sẽ tốn thời gian.
 Yêu cầu công đoạn
Dịch trong, không còn cặn lơ lửng trong dịch đường.
4. Trả lời câu hỏi
1. Ý nghĩa đun sôi hoa houblon với dịch đường
- Ổn định thành phần và tạo cho bia có mùi thơm, vị đắng đặc trưng của hoa
houblon. Đồng thời lúc này cũng xảy ra một số quá trình như s ự gia tăng nồng độ,
cường độ màu, độ acid, độ nhớt giảm xuống,…
- Dịch dường sau khi lọc cùng với nước rửa bã hoà tan thường bị đục nhiều
hay ít, trong dịch đường có chứa một số chất keo không ổn định do các vi sinh vật
hay các enzyme hoạt động còn sót lại. Nhờ quá trình đun sôi này mà loại trừ đuợc
các yếu tố bất lợi trên, nhờ thế mà làm ổn định thành phần hóa học của dịch đường
và tạo cho bia có thành phần và tính chất theo đúng yêu cầu của kỹ thuật.

NHÓM 3

19


Thực hành sản xuất bia
2. Các phương pháp đun sôi dịch đường với hoa houblon
-

Phương pháp cấp nhiệt trực tiếp.

-

Phương pháp cấp nhiệt bằng nước nóng.

-

Phương pháp cấp nhiệt bằng hơi.

3. Cách tính lượng houblon cần để thực hiện quá trình houblon.
Lượng hoa cần thiết nằm trong một giới hạn khá rộng từ 100-700g/l. Khối
lượng này tùy thuộc vào chất lượng hoa, loại bia sẽ sản xuất và thành phần của nước
dùng để chế biến. Bình thường mức độ đắng của các loại bia theo yêu c ầu khác
nhau, được chế biến từ dịch đường có nồng độ 10-12,5% nằm trong giới hạn 8001800 đơn vị đắng/hl. Hàm lượng chất đắng trong dịch đường thường từ 65-100mg/l,
trong bia từ 35-100mg/l. Khi ta dùng nước mềm thì hàm lượng hoa houblon nhiều
hơn và ngược lại.
Lượng chất đắng tùy thuộc vào loại bia, thường tính theo công thức sau:
Đơn vị đắng (BU) =

số mg chất đắng
số lit bia

Lượng bia thành phẩm trước tiên phải tính từ lượng dịch đường đem đun sôi
theo công thức:
Lượng bia = lượng dịch đường

×

(100−𝑡ℎấ𝑡 𝑡ℎ𝑜á𝑡)
100

Đối với hoa viên, thì lượng hoa cho vào chiếm khoảng 0,1 – 0,2% so với dịch bia.

NHÓM 3

20


Thực hành sản xuất bia

Bài 3: LÊN MEN BIA
1. Giới thiệu
1.1.

Men bia
Men bia
Men bia là các vi sinh vật có tác dụng

lên men đường. Men bia sẽ chuyển hóa đường
thu được từ hạt ngũ cốc và tạo ra cồn và CO2.
Men bia là loại nguyên liệu lấy từ các
nhà máy sản xuất bia. Nó bao gồm chủ yếu là

xác các loại vi sinh vật khi lên men lúa mì tạo
ra bia, (sau khi lên men xong người ta lọc lấy
dịch trong để sản xuất bia và phần lắng xuống
là xác các loại vi sinh – men bia). Ở VN dùng
chủ yếu là loại saccharomyces cerevisiae.
Nấm men:
Nấm men có dạng hình cầu, oval, trứng, sinh sản bằng nảy chồi và sinh sản
bằng bào tử. Hiện nay có hai loại được sử dụng phổ biến là nấm men chìm và nấm
men nổi.
+ Lên men chìm: sử dụng chủng Sac.Carlbergensis, Sac.Uvanium…
+ Lên men bề mặt: sử dụng chủng Sac.Cerevisiae.
Ta sử dụng nấm men Sac.Carlsbergensis để sản xuất. Loại này thích nghi với
điều kiện lên men ở nhiệt độ thấp và trong quá trình lên men kết lắng dưới đáy
thùng.
 Yêu cầu đối với nấm men để sản xuất bia
-

Nấm men bia phải được nhân giống từ chủng thuần khiết và một chủng nấm

men phù hợp có chất lượng tốt.
-

Giống nấm men phải thích ứng được với những điều kiện như: nhiệt độ, độ

pH, thành phần môi trường.

NHÓM 3

21

Thực hành sản xuất bia
-

Mật độ gieo cấy nấm men ban đầu càng nhiều thì hàm lượng diaxetyl càng

thấp, chất lượng bia càng tốt, nhưng mật độ gieo cấy ban đầu vượt qua ngưỡng
70.10 6 tế bào/cm3 thì hiệu quả mang lại không được rõ nét.
-

Số tế bào trong 1m chiếm 100- 120 triệu

-

Số tế bào nảy chồi chiếm 10- 15%

-

Số tế bào chết không quá 5%

-

pH = 4- 5

-

Mức độ nhiễm khuẩn không quá 1 con trong kính trường có độ phóng đại
400 lần.

1.2.

-

Quá trình lên men
Quá trình lên men là quá trình chuyển dung dịch đường thành rượu, CO2 và

các sản phẩm phụ dưới tác dụng của nấm men thông qua ho ạt động sống của chúng.
Trong đó, quá trình quan trọng nhất là quá trình lên men rượu, ngoài ra trong dịch
lên men còn diễn ra nhiều quá trình hóa sinh, sinh lý phức tạp khác. Những quá
trình này đóng vai trò rất quan trọng trong thành phần chất lượng bia.
-

Các giai đoạn trong quá trình lên men bia: gồm 2 giai đoạn chính
+ Giai đoạn tăng sinh khối của nấm men: trong dịch đường có đầy đủ các

chất dinh dưỡng và một lượng oxy vừa đủ cho nấm men sử dụng để tăng sinh khối.
Lúc này tế bào nảy chồi và phát triển nhanh.
+ Giai đoạn lên men: khi hết oxy nấm men bắt đầu biến đổi đường thành
rượu etylic và CO2.
-

Đặc điểm quá trình lên men:
+ Là quá trình lên men đa mục tiêu. Ngoài phản ứng quan trọng nhất là phản

ứng tạo thành CO2 và C2H5 OH còn phải thu nhận được hỗn hợp lên men gồm nhiều
cấu tử với tỷ lệ hài hòa, cân đối.
+ Việc đánh giá chất lượng sản phẩm lên men không chỉ đánh giá dựa vào
hàm lượng sản phẩm chính mà còn phải căn cứ vào tập hợp nhiều chỉ số khác. Một
tỷ lệ thích hợp về khối lượng các cấu tử trong dịch dường houblon hóa hóa c ần phải
tồn tại trong bia, để cùng với các chất tạo thành trong quá trình lên men và các quá

NHÓM 3

22


Thực hành sản xuất bia
trình sau đó tạo nên sự đặc thù riêng về hương, vị và nhiều tính chất khác của bia
thành phẩm.
Các phương pháp lên men

1.3.

Các phương pháp lên men cổ điển:
-

Lên men chìm trong thiết bị hở.

-

Lên men nổi.

-

Lên men trong thiết bị kín (không phân biệt lên men chìm hay nổi).

 Ưu điểm : bia có chất lượng cao, mùi vị hài hòa.
 Nhược điểm: chu kì lên men (chính và phụ) quá dài.
Các phương pháp lên men hiện đại:
-

Phương pháp gia tốc lên men dịch đường trong các thiết bị thân hình trụ đáy.

-

Sản xuất bia theo công nghệ lên men một pha trong các thiết bị kích thước
lớn.

-

Lên men theo phương pháp bán liên tục và liên tục.

 Ưu điểm : rút ngắn được 50 – 70 % chu kì lên men, tăng năng suất, chất
lượng bia tiệm cận với phương pháp cổ điển.
 Nhược điểm: chất lượng bia không bằng chất lượng bia lên men bằng
phương pháp cổ điển.
 Vì phòng thực hành không có các thiết bị cho phương pháp hiện đại và chỉ
sản xuất ra số lượng ít nên ta sử dụng phương pháp lên men cổ điển (lên men trong
thiết bị kín).
2. Nguyên vật liệu, hóa chất, dụng cụ, thiết bị
A .Hóa chất
STT

Tên hóa chất

Quy cách

Đơn vị tính

Số lượng

1

Cồn

96 0

ml

1000

2

Bông thấm

Cuộn

gam

200

NHÓM 3

Ghi chú

23


Thực hành sản xuất bia
3

Dịch men sữa nấm

ml

100

Đơn vị tính

Số lượng

cái

1

men
B. Dụng cụ
Tên dụng cụ

STT

Quy cách

Ghi chú

1

Buồng đếm vi sinh

2

Pipet nhựa

2,5ml

cái

1

3

Pipet

10ml

cái

1

4

Ống nghiệm

nhỏ

cái

4

5

Cốc thủy tinh

100ml

cái

1

6

Đèn cồn

thủy tinh

cái

4

Dùng chung

7

Bình tia

nhựa

cái

1

Dùng chung

8

Chai nhựa chịu áp lực

1500 ml

chai

Cộng giá đỡ

2

C. Thiết bị
Tên thiết bị

STT
1

Kính hiển vi

2

Bx kế

Quy cách

0-30 0

Đơn vị tính

Số lượng

Ghi chú

cái

4

Dùng chung

cái

1

Dùng chung

3. Thực hành
Bước 1: Xác định mật độ tế bào nấm men
 Mục đích
Xác định mật độ nấm men có trong bình giống để tính thể tích giống cần thiết
cho quá trình lên men.

NHÓM 3

24


Thực hành sản xuất bia

 Cách tiến hành

-

Chuẩn bị 4 ống nghiệm, pha loãng mẫu trong bình giống đến nồng độ 10 -

-

Nhỏ một giọt trong ống nghiệm có độ pha loãng 10 -4 vào buồng đếm và quan
sát dưới kính hiển vi:
+ Đếm số tế bào trong bình men giống bằng cách đếm số lượng tế bào nấm

men trong 5 vùng.
1

2
3

4

5

+ Xác định mật độ nấm men trong 1ml mẫu ban đầu theo công thức
N=

𝐴 .1000.𝛼
𝑉

(tế bào/ml)

Trong đó: - A: số tế bào trung bình đếm được trong 1 vùng.
- 𝛼 hệ số pha loãng.
-

V: thể tích của 1 vùng

Nhóm không đếm được mật độ nấm men, nên đã cho men giống cho vào dịch
bia với thể tích chiếm 1,5% thể tích dịch bia.

NHÓM 3

25