Bài giảng công nghệ sản xuất đồ uống chương 3 giới thiệu về công nghệ sản xuất bia

CHƯƠNG 3: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA
 3.1

KHÁI NIỆM

3.1.1 Lịch sử phát triển
3.1.2 Một số tính chất chung của bia
 3.2

NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BIA

3.2.1 Ngũ cốc
3.2.2 Hoa houblon
3.2.3 Nước
3.2.4 Nấm men
3.2.5 Chất phụ gia
 3.3

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

3.3.1 Chuẩn bị nguyên liệu


CHƯƠNG 3: CÔNG NGHỆ SẢN
XUẤT BIA (tt)
3.3.2 Kỹ thuật nấu
3.3.3 Lọc nước mout-rửa bã
3.3.4 Đun sôi với hoa houblon
3.3.5 Lắng trong – làm lạnh
3.3.6 Lên men dịch nấu
3.3.7 Thu hồi khí carbonic

3.3.8 Lọc bia
3.3.9 Chiếc bia
3.3.10 Tiêu chuẩn chất lượng bia thành phẩm


Nội dung
3.1 Khái niệm
3.1.1 Lịch sử phát triển.
3.1.2 Một số tính chất chung của bia:
Trong bia, nước chiếm 80%. Bia có hàm lượng cồn
khoảng 3-6%; CO2 : 0,45%. Ngoài ra trong bia còn
chứa các chất khác như: hydratcarbon, khoáng,
polyphenol, chất màu, chất đắng, iso-humylon,
glycerin…
1 lít bia có năng lượng tương đương 500-600 kcal
(khoảng 100g bánh mì), vì vậy bia còn được g ọi là ‘
bánh mì lỏng’.


CO2 có trong bia có khả năng kích thích tiêu
hóa. Bia còn giúp bộ phận bài tiết nước tiểu
thanh lọc cặn bã hoạt động tốt hơn.
Lupulin trong bia và hoa hublon có tính an
thần, dễ ngủ.
Tuy nhiên nếu uống nhiều sẽ khiến cho cơ thể
không đủ khả năng hóa giải dẫn đến hại gan,
tổn thương hệ thần kinh.


3.2 Nguyên liệu sản xuất bia

 Malt

đại mạch.

 Hoa

houblon.

 Nước.
 Nấm
 Các

men.

chất phụ gia.

Công thức sản xuất bia trên thế giới:
BIA=MALT ĐẠI MẠCH+HOUBLON+NƯỚ C+NẤM
MEN


3.2.1 Ngũ cốc
Chủ yếu là đại mạch.
Đại mạch: được chia làm 2 nhóm: mùa đông và
mùa xuân.
-

Đại mạch 2 hàng: dùng trong sản xuất bia.

-

Đại mạch 4 hàng: một số chủng được dùng
sản xuất bia đặc biệt.

-

Đại mạch 6 hàng: đa số được dùng làm thức
ăn gia súc, gia cầm.


Cấu tạo hạt đại mạch


 Hệ
-

enzyme trong đại mạch nảy mầm (malt).

Hydrolase (thủy phân).
Carbohydrase (thủy phân glucid): bao gồm.
diastase: thủy phân tinh bột tạo ra đường+dextrin.

α-amylase: thủy phân tinh bột thành
dextrin+glucose. T0opt =700C, pH=5,7.
β-amylase:thủy phân tinh bột thành
maltose+dextrin. T0opt =630C, pH=4,7
sitase:
sitoclactase, sitolitase: thủy phân hemicellulose
thành pentose+hexose, có tác dụng phá hủy tế bào.

hexoxidase: thủy phân oligosaccharid thành
monosaccharid.
protease:
- proteinase: thủy phân protein thành
polypeptid (T0opt =500C, pH=4,6-5).
- peptidase: thủy phân polypeptid thành
acidamin (T0opt =50-520C , pH=7,5).
- amidase: thủy phân aa thành acid hữu cơ
+ NH3


Esterase: cắt liên kết ester.
-

lipase: cắt liên kết giữa rượu và acid béo.

-

Amilophotphatase: cắt liên kết acid phosphoric
trong amilopectin.

-

Fitase: cắt liên kết giữa H3PO4 và inozit.

Decmolase:
Là enzyme có khả năng tham gia pứ oxi hóa khử.
Quyết định tính hoạt hóa và sự phát triển của
phôi ở giai đoạn của mầm.

 Nguyên

liệu thay thế.

Mục đích sử dụng:
-

Giảm giá thành sản xuất.

-

Cải thiện mùi vị của bia.

-

Bảo quản bia được lâu hơn.

Hầu hết, ở các nhà máy hiện nay người ta
dùng gạo là nguyên liệu thay thế chính.


 Hoa

houblon

Mục đích sử dụng:
-

Tạo mùi vị đặc trưng của bia.

-

Sử dụng như chất bảo quản cho bia (làm
tăng tính ổn định, khả năng tạo bọt, giữ bọt
và có tính sát trùng. . .).


 Thành

phần cấu tạo của hoa houblon

 Theo

nghiên cứu của Steven năm 1967
thành phần của Houblon như sau:










Resin chiếm 15%
Protein chiếm 15%
Đường đơn chiếm 2%

Polyphenol chiếm 4%
Pectin chiếm 2%
Tinh dầu dễ bay hơi 0,5%
Tro chiếm 8%
Ẩm chiếm 10%
Cellulose chiếm 43%


 Nước:

97% trên bề mặt quả đất ở trong biển
3% lượng nước là nước ngọt.
Trong tổng số nước ngọt thì 75% lượng nước đó ở
trạng thái đóng băng 22% nước tồn tại dưới mặt
đất. Một phần nhỏ nước bề mặt tồn tại trong các
ao hồ sông suối


Để tạo ra được một đơn vị thể tích sản phẩm thường 1:
6 (1 l beer cần 6 l nước).
 Beer là một sản phẩm chứa trên 90% nước
 Ngoài ra trong quá trình nảy mần cần lượng nước 30- 40
Hl/ 1 tấn malt
 Lắp đặt một nhà máy sản xuất beer chúng ta phải quan
tâm đến nguồn nước (số lượng và chất lượng).




Quy trình công nghệ

Gồm các công đoạn sau:
-

Công đoạn chuẩn bị nguyên liệu.

-

Công đoạn nấu nhằm biến đổi malt, gạo đưa vào
thành dịch đường lên men.

-

Công đoạn lên men và lọc bia: là quá trình biến
dịch đường lên men thông qua nấm men
Saccharomyces carlbergensis thành sp bia rồi
đem lọc.

-

Công đoạn thành phẩm: thực hiện tại phân
xưởng bia chai, bia lon sau khi chiết và xuất
xưởng.


 Chuẩn

bị nguyên liệu:

Làm sạch và đánh bóng malt.
-

Malt để trong kho có bụi sẵn bám vào. Trong
quá trình vận chuyển có hạt gãy; dập. . .

-

Thiết bị làm sạch và đánh bóng malt có
nhiều dạng. Thông thường có sàng rung, chổi
quét, bộ phận từ tính hút kim loại, quạt gió
(2 sàng).


Kỹ thuật nấu
Mục đích của quá trình nấu bia.
-

Chuyển hóa các thành phần chính của malt
và gạo thành những chất hòa tan trong nước
và loại bỏ các chất không hòa tan ra ngoài.

Các quá trình xảy ra khi nấu bia:
-

Sự biến đổi hóa học trong quá trình nấu:
sự phân cắt tinh bột thành dextrin


 Quá
-

trình đường hóa: chia làm 3 giai đoạn.

Sự hồ hóa:

nhiệt độ hồ hóa phụ thuộc vào tinh bột của
loại hạt và cỡ to nhỏ của hạt tinh bột.
tinh bột của gạo bị hồ hóa ở nhiệt độ 80850C.
tinh bột lúa mì bắt đầu hồ hóa ở nhiệt độ
60-850C; tinh bột khoai tây hồ hóa ở nhiệt độ
55-600C.


 Sự

dịch hóa:

là sự tác động của enzym.
nhiệt độ enzym hoạt động 65-700C, pH =4,6
và bị hủy diệt ở nhiệt độ 800C trong thời gian
ngắn.


 Sự

đường hóa:

là sự biến đổi của tinh bột đã dịch hóa
thành dextrin và maltose, chỉ xảy ra được khi
cháo đã dịch hóa xong. Sự đường hóa xảy ra
dưới tác động của 2 enzyme.

α-amylase tạo thành dextrin (to opt 70750C;pH=5.8).
β-amylase tạo thành maltose (to opt 60650C;pH=5.4).


 Chất

đạm:

có nhiều loại enzyme đạm hóa trong malt là
protease và peptidase. Nhiệt độ 43-500C gọi là
nhiệt độ đạm hóa, pepton hóa.


 Độ

acide:

pH thích nghi của đa số enzyme thấp hơn
acid thông thường của nước mout (5,8).
pH=5.2 là pH thuận lợi nhất cho đạm hóa và sự
hòa tan các phosphat.


 Biến

đổi hóa lý:

Sự tủa lắng protein: khi nhiệt độ tăng, các
protein kém chịu nhiệt sẽ bị kết tủa.
Sự tạo thành các melanoide: do aa tác động

các chất đường tại nhiệt độ cao tạo thành.


 Các

biến đổi khác:

Khi nấu phosphat vô cơ kết tủa nhiều với Ca với Mg của
nước và malt.
Chất khoáng cũng hòa tan theo tỉ lệ của chất hòa tan.
Keo (colloide) như pectine và hemicellulose đều hòa tan
khi đun sôi.
Màu có tăng lên khi oxi hóa thành phlobaphene.
Rosine đắng trong vỏ cũng hòa tan ít và có thể cho ra vị
khó chịu.
Tanin và resine đắng làm tăng màu khi pH càng cao.