Nghiên cứu các giải pháp giảm thiểu nguyên liệu trong sản xuất bia
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.41 MB, 88 trang )
Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Khoa Công Nghệ Thực Phẩm
MỤC LỤC
MỤC LỤC ...................................................................................................................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN...................................................................................................................................................................................... iv
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT .......................................................................................................................................... v
DANH MỤC CÁC BẢNG ..................................................................................................................................................... vi
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ .............................................................................................................................. viii
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................................................................................ ix
LỜI MỞ ĐẦU........................................................................................................................................................................................ 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ................................................................................................................................................. 2
1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia ...................................................................................................................... 2
1.1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới..................................................... 2
1.1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia tại việt nam ..................................................... 8
1.2. Công nghệ sản xuất bia ................................................................................................................................................ 11
1.2.1. Nguyên liệu trong sản xuất bia .......................................................................... 11
1.2.2. Quy trình công nghệ sản xuất bia........................................................................ 21
1.2.3. Tổn thất vật chất trong quá trình sản xuất bia ..................................................... 26
CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............................. 29
2.1. Nguyên liệu, hóa chất và thiết bị........................................................................................................................ 29
2.1.1. Nguyên liệu ......................................................................................................... 29
2.1.2. Hóa chất .............................................................................................................. 29
2.1.3. Thiết bị nghiên cứu ............................................................................................. 29
2.2. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................................................................... 30
2.2.1. Phương pháp hóa lý ............................................................................................ 30
2.2.2. Phương pháp vi sinh vật . .................................................................................... 42
2.2.3. Phương pháp cảm quan đánh giá chất lượng bia: Phương pháp cho điểm theo
TCVN 3215-75.............................................................................................................. 45
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN........................................................ 48
3.1. Khảo sát quá trình sản xuất bia tại Nhà máy Bia Sài gòn- Hà nội ............................. 48
Đào Đình Quyết
i
Luận văn cao học
Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Khoa Công Nghệ Thực Phẩm
3.2. Xác định thành phần của một số nguyên liệu sử dụng cho mẻ nấu thí
nghiệm......................................................................................................................................................................................................... 54
3.2.1. Xác định một số thành phần của malt đại mạch ................................................. 54
3.2.2. Xác định thành phần của gạo .............................................................................. 55
3.2.3. Xác định các chỉ tiêu của nước ........................................................................... 56
3.3. Nghiên cứu bổ sung chế phẩm enzym Ultraflo Max trong quá trình sản
xuất bia. ..................................................................................................................................................................................................... 57
3.3.1. Ảnh hưởng của nồng độ enzym Ultraflo Max đến quá trình lọc dịch đường ..... 57
3.3.2. Ảnh hưởng của nồng độ enzym ultraflo Max tới chất lượng dịch đường .......... 58
3.3.3. Ảnh hưởng của nồng độ enzym ultraflo Max đến quá trình lên men ................. 59
3.3.4. Ảnh hưởng của enzym ultraflo Max đến sự tăng áp suất trong quá trình lọc
bia .................................................................................................................................. 61
3.3.5. Ảnh hưởng của enzym ultraflo Max đến chỉ tiêu hóa lý và cảm quan của bia
thành phẩm .................................................................................................................... 61
3.4. Nghiên cứu tăng tỷ lệ nguyên liệu thay thế cho công nghệ sản xuất bia ............... 63
3.4.1. Nghiên cứu thời gian lưu thích hợp cho quá trình đạm hóa ............................... 63
3.4.2. Ảnh hưởng của nguyên liệu thay thế đến quá trình lọc dịch đường ................... 63
3.4.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ gạo đến chất lượng dịch đường ......................................... 64
3.4.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu thay thế đến quá trình lên men bia ................ 65
3.4.5. Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu thay thế đến chỉ tiêu hóa lý và cảm quan của
bia thành phẩm. ............................................................................................................. 65
3.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ nước pha bột gạo ........................................................... 67
3.6. Sản xuất thử nghiệm theo các giải pháp cải tiến tại công ty cổ phần bia Sài
Gòn – Hà Nội ....................................................................................................................................................................................... 67
3.6.1. Quy trình nấu cải tiến sau khi ứng dụng các giải pháp ....................................... 68
3.6.2. Đánh giá về các chỉ tiêu hóa lý ........................................................................... 70
3.6.3. Đánh giá về các chỉ tiêu cảm quan ...................................................................... 71
3.6.4. Đánh giá về tính kinh tế của các giải pháp ......................................................... 71
KẾT LUẬN ........................................................................................................................................................................................... 73
Đào Đình Quyết
ii
Luận văn cao học
Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Khoa Công Nghệ Thực Phẩm
KIẾN NGHỊ ......................................................................................................................................................................................... 74
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................................................................... 75
PHỤ LỤC ................................................................................................................................................................................................ 78
Đào Đình Quyết
iii
Luận văn cao học
Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Khoa Công Nghệ Thực Phẩm
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành được luận văn này em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo
trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội nói chung và thầy cô giáo Viện Công Nghệ
Sinh Học – Công Nghệ Thực Phẩm nói riêng.
Đồng thời em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới GS.TS Hoàng Đình Hòa đã
trực tiếp hướng dẫn tận tình và tạo điều kiện tốt nhất cho em trong quá trình nghiên
cứu và hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới ban lãnh đạo
và đồng nghiệp công ty cổ phần bia Sài Gòn – Hà Nội đã tạo điều kiện và giúp đỡ
em trong quá trình nghiên cứu để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.
Lời cuối cùng, con dành cảm ơn cha mẹ, những người đã sinh thành, dưỡng
dục và nuôi dạy con nên người.
Đào Đình Quyết
iv
Luận văn cao học
Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Khoa Công Nghệ Thực Phẩm
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Kí hiệu viết tắt
Diễn giải
PVPP
Bột trợ lọc Poly Vinyl Poly Pryrrolidone
CIP
Clean in place: Quá trình vệ sinh, tẩy rửa, sát trùng tại chỗ
MĐTB
Mật độ tế bào
PTN
Phòng thí nghiệm
BRICs
Nhóm nước Braxin, Nga, Ấn Độ, Trung Quốc
VBL
Nhà máy bia Việt Nam
Đào Đình Quyết
v
Luận văn cao học
Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Khoa Công Nghệ Thực Phẩm
DANH MỤC CÁC BẢNG
Số bảng
Tên bảng
Trang
1.1
Lượng tiêu thụ bia của các nước năm 2010
3
1.2
Sản lượng bia theo từng khu vực trên thế giới năm 2010
5
1.3
Tình hình tiêu thụ bia của các nước trên thế giới năm 2010
7
1.4
Yêu cầu kỹ thuật của malt vàng trong sản xuất bia
13
1.5
Yêu cầu cảm quan đối với hoa houblon
14
1.6
Yêu cầu đối với nước dùng trong sản xuất bia
16
3.1
Chất lượng quá trình lọc dịch đường
50
3.2
Chất lượng nước nha thành phẩm
50
3.3
Một số chỉ tiêu chất lượng của malt đại mạch
55
3.4
Xác định một số thành phần chính của gạo Khang Dân
56
3.5
Một số chỉ tiêu của nước nấu bia
56
3.6
3.7
Ảnh hưởng của nồng độ enzym ultraflo Max tới quá trình lọc
dịch đường
Ảnh hưởng của nồng độ enzym Ultraflo Max tới chất lượng dịch
đường
57
58
3.8
Kết quả theo dõi quá trình lên men
59
3.9
Ảnh hưởng của enzym Ultraflo Max tới quá trình lọc bia
61
3.10
3.11
3.12
3.13
3.14
Đánh giá chất lượng bia thành phẩm khi bổ sung enzym ultraflo
Max.
Kết quả đánh giá cảm quan của bia thành phẩm khi bổ sung
enzym ultraflo Max
Ảnh hưởng của thời gian lưu tại nhiệt độ 50oC
đường
Ảnh hưởng của tỷ lệ gạo đến chất lượng của dịch đường
vi
62
63
Ảnh hưởng của nguyên liệu thay thế đến quá trình lọc dịch
Đào Đình Quyết
62
64
64
Luận văn cao học
Đại Học Bách Khoa Hà Nội
3.15
3.16
3.17
3.18
3.19
Khoa Công Nghệ Thực Phẩm
Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu thay thế đến chỉ tiêu hóa lý của
bia thành phẩm
Kết quả đánh giá cảm quan bia thành phẩm với các tỷ lệ nguyên
liệu thay thế khác nhau
Ảnh hưởng của nhiệt độ nước pha bột gạo
với bia 333 nấu theo phương pháp cũ
Kết quả đánh giá cảm quan của bia 333 nấu theo phương pháp
Đào Đình Quyết
vii
66
67
Kết quả chỉ tiêu hóa lý của bia 333 nấu theo phương pháp cải tiến
cải tiến với bia 333 nấu theo phương pháp cũ
66
70
71
Luận văn cao học
Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Khoa Công Nghệ Thực Phẩm
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Số hình
Tên hình
Trang
1.1
Sản lượng bia trên thế giới từ năm 2007 đến năm 2010.
2
1.2
Biểu đồ phân bố lượng tiêu thụ bia theo khu vực năm 2010
5
1.3
Biểu đồ lượng tiêu thụ bia hàng năm từ năm 2001 đến 2010
7
1.4
Tăng trưởng sản lượng bia trong nước
9
1.5
Tăng trưởng sản lượng bia thế giới giai đoạn 1996 - 2007
10
1.6
Thị phần sản lượng các nhà sản xuất bia tại Việt Nam năm 2010
10
1.7
Tiêu thụ bia bình quân đầu người của Việt Nam so với các nước
năm 2005
11
1.8
Cấu trúc của malt và các loại malt
12
1.9
Hoa houblon và các dạng hoa thành phẩm
15
1.10
Nấm men bia
18
1.11
Chế phẩm enzym Ultraflo Max
20
1.12
Quy trình công nghệ sản xuất bia
22
3.1
Quy trình nấu bia của bia 333
48
3.2
Sơ đồ quá trình lọc bia
52
3.3
Ảnh hưởng của enzym ultraflo Max tới quá trình lên men
60
3.4
3.5
Ảnh hưởng của tỷ lệ gạo đến chất nồng độ chất hòa tan trong quá
trình lên men
Quy trình công nghệ sản xuất bia theo phương pháp cải tiến
Đào Đình Quyết
viii
65
69
Luận văn cao học
Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Khoa Công Nghệ Thực Phẩm
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nghiên cứu trong đề tài đều mang
tính khách quan, trung thực và chính xác.
Do kiến thức còn hạn chế, nên luận văn này không tránh khỏi các sai sót, tôi
thực sự rất mong nhận được sự thông cảm và chỉ bảo tận tình của các thầy, các cô
và các bạn đồng nghiệp sau khi đọc luận văn này.
Hà Nội, ngày 30 tháng 04 năm 2012
Học viên
ĐÀO ĐÌNH QUYẾT
Đào Đình Quyết
ix
Luận văn cao học
Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Khoa Công Nghệ Thực Phẩm
LỜI MỞ ĐẦU
Bia là loại đồ uống có độ cồn thấp, giàu dinh dưỡng. Ngoài việc cung cấp
một lượng Kcal khá lớn, trong bia còn chứa một hệ enzym khá phong phú, đặc biệt
là nhóm enzym kích thích tiêu hóa amylaza.
Bia được sản xuất từ các nguyên liệu chính là malt đại mạch, hoa houblon,
nấm men và nước với một quy trình công nghệ khá đặc biệt, cho nên bia có tính
chất cảm quan rất hấp dẫn đối với con người như: hương thơm đặc trưng, vị đắng
dịu, lớp bọt trắng mịn, với hàm lượng CO2 khá cao (4 - 5g/ l) giúp con người giải
khát một cách triệt để khi ta uống.[2]
Ngày nay, ngành công nghiệp sản xuất bia đã có bước phát triển nhảy vọt cả
về chất lượng cũng như sản lượng. Trên thế giới có trên 25 nước sản xuất bia với
sản lượng trên 100 tỷ lít/ năm. Theo số liệu thống kê của Bộ Công Thương đến năm
2005 số cơ sở sản xuất chỉ còn 329, nhưng quy mô của các doanh nghiệp đã tăng
lên.
Trong giai đoạn phát triển mạnh mẽ của đất nước, ngành công nghiệp sản
xuất bia đang phát triển mạnh mẽ. Áp lực cạnh tranh giữa các đối thủ trong thị
trường ngày càng khốc liệt. Các đối thủ trong thị trường vận dụng mọi phương pháp
để phát triển tiêu thụ sản phẩm của mình. Trong những biện pháp đó, việc giảm
thiểu chi phí sản xuất nói chung và giảm thiểu nguyên liệu nói riêng để tăng cường
lợi nhuận, giảm giá sản phẩm, tăng sức cạnh tranh của sản phẩm là một vấn đề được
các công ty rất quan tâm và chú trọng thực hiện gắt gao.
Xuất phát từ thực tế trên, tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu các
giải pháp giảm thiểu nguyên liệu trong sản xuất bia” do thầy GS.TS. Hoàng
Đình Hòa hướng dẫn.
Đào Đình Quyết
1
Luận văn cao học
Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Khoa Công Nghệ Thực Phẩm
CHƯƠNG 1:
TỔNG QUAN
1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia
1.1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới
Bia là loại nước giải khát có truyền thống lâu đời có giá trị dinh dưỡng cao và
có độ cồn thấp, mùi vị thơm ngon và bổ dưỡng. Lượng cồn trong bia 3-8%, và nhờ
có CO2 trong bia nên tạo nhiều bọt khi rót, bọt là đặc tính ưu việt của bia. [2]
Về mặt dinh dưỡng 1 lít bia có hàm lượng dinh dưỡng trung bình tương đương với
25g thịt bò hoặc 150g bánh mỳ loại một, hoặc tương đương với năng lượng
500kcal. Ngoài ra bia còn chứa vitamin B1, B2, và các axít amin rất cần cho cơ thể.
Bia được sản xuất từ các loại nguyên liệu chính là malt, nước, gạo và hoa
houblon, sau quá trình lên men sẽ cho ra một loại đồ uống giàu dinh dưỡng. Ngoài
ra trong bia còn chứa một hệ enzym khá phong phú, đặc biệt là nhóm enzym kích
thích tiêu hóa amylaza. Từ khi mới xuất hiện, bia đã chứng tỏ được vai trò của mình
trong đời sống ẩm thực của con người. Sức hấp dẫn của bia ngày càng tăng lên, nó
được minh chứng bởi sự tăng lên về sản lượng cũng như mức tiêu thụ trên khắp
toàn cầu. Sản lượng bia toàn cầu tăng không ngừng từ năm 2007 đến năm 2010 tăng
3,52 %. [20] được chỉ ra ở hình 1.1.
184
Triệu kilolit
182.69
182
180
178
176
178.06
178.37
2008
2009
sản lượng
175.91
174
172
2007
2010
năm
Hình 1.1. Sản lượng bia trên thế giới từ năm 2007 đến năm 2010.
Đào Đình Quyết
2
Luận văn cao học
Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Khoa Công Nghệ Thực Phẩm
Theo thống kê của Kirin thì tổng lượng tiêu thụ bia trên thế giới năm 2010 là
182,69 triệu kilolít, tăng 2,4% so với năm 2009 ( 178,37 triệu kilolit). Sản lượng
tiêu thụ bia của 25 nước đứng đầu thế giới được thể hiện trong bảng 1.1.[20]
Bảng 1.1. Lượng tiêu thụ bia của các nước năm 2010
Năm 2010
Xếp
Xếp
hạng
hạng
năm
năm
2010
2009
Năm 2009
Lượng
Tên nước
bia tiêu
Chiếm
So với
Lượng
thụ
thị phần
năm
bia tiêu
(1000
(%)
2009
thụ
Chiếm
thị phần
kilolit)
1
1
Trung Quốc
44,683
24,5%
5,9%
42,194
23,7%
2
2
Mỹ
24,138
13,2%
-1,4%
24,483
13,7%
3
3
Braxin
12,170
6,7%
16%
10,490
5,9%
4
4
Nga
9,389
5,1%
-6,2%
10,009
5,6%
5
5
Đức
8,787
4,8%
-2,2%
8,985
5%
6
6
Mexico
6,419
3,5%
-2,0%
6,550
3,7%
7
7
Nhật Bản
5,813
3,2%
-2,8%
5,981
3,4%
8
8
Anh
4,587
2,5%
-2,0%
4,681%
2,6%
9
9
Tây Ban Nha
3,251
1,8%
-0,5%
3,268
1,8%
10
10
Phần Lan
3,251
1,8%
-0,3%
3,225
1,8%
11
11
Nam Phi
3,095
1,7%
4,7%
2,955
1,7%
12
12
Ukraine
2,824
1,5%
5,5%
2,677
1,5%
13
15
Việt Nam
2,441
1,3%
15,0%
2,123
1,2%
14
13
Canada
2,311
1,3%
-0,9%
2,332
1,3%
15
14
Venezuela
2,259
1,2%
-2,0%
2,305%
1,3%
16
16
Colombia
2,022
1,1%
0,4%
2,014
1.1%
17
18
Hàn Quốc
2,015
1,1%
0,6%
2,003
1,1%
18
17
Pháp
1,973
1,1%
-1,7%
2,007
1,1%
Đào Đình Quyết
3
Luận văn cao học
Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Khoa Công Nghệ Thực Phẩm
19
25
Nigeria
1,875
1,0%
17,2%
1,600
0,9%
20
21
Acgentia
1,825
1,0%
3,3%
1,767
1,0%
21
19
Úc
1,794
1,0%
-0,4%
1,869
1,0%
22
23
Thái Lan
1,711
0,9%
-2,7%
1,758
1,0%
23
20
Cộng hòa séc
1,708
0,9%
-8,6%
1,869
1,0%
24
26
Ấn Độ
1,707
0,9%
17,0%
1,459
0,8%
25
22
Romania
1,700
0,9%
-3,4%
1,760
1,0%
Nhận xét:
Đứng ở vị trí thứ nhất là Trung Quốc, là nước có tốc độ tăng trưởng cao nhất
suốt 8 năm qua. Năm 2010 tăng 5,9% so với năm 2009.
Braxin tăng 16,0% so với năm 2009 là kết quả của sự tăng trưởng nền kinh tế
và dân số. Những giải đấu bóng đá cũng góp phần đáng kể vào sự tăng trưởng này.
Trong khi đó ở Ấn Độ lượng tiêu thụ bia trên đầu người vẫn duy trì ở mức
thấp. Tổng lượng tiêu thụ bia tăng ở một vài năm gần đây do sự tăng trưởng của nền
kinh tế, hệ thống bán lẻ tăng, mở rộng hệ thống sản xuất và tiêu thụ trên toàn lãnh
thổ. Bên cạch đó cũng có các công ty bia nước ngoài bắt đầu sản xuất tại Ấn Độ. Do
vây, năm 2010 lượng tiêu thụ đã tăng 17,0%.
Lượng tiêu thụ bia của Nga giảm 6,2% so với các năm 2009 ảnh hưởng bởi
sự trì trệ của nền kinh tế và thuế tăng. Nga là nước duy nhất trong nhóm BRICs có
lượng tiêu thụ giảm trong năm 2010.
Nhật Bản vẫn giữ được vị trí thứ 7 trong danh sách 25 nước có lượng tiêu thụ
bia lớn nhất. Măc dù lượng tiêu thụ giảm 2,8% so với năm 2009. Ảnh hưởng bởi tỷ
lệ sinh thấp và sự già hóa của dân số.
Sản lượng tiêu thụ bia giữa các khu vực trên thế giới năm 2010 cũng có
nhiều thay đổi đáng kể so với năm 2009. Kết quả được thể hiện tại bảng 1.2 và hình
1.2.
Đào Đình Quyết
4
Luận văn cao học
Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Khoa Công Nghệ Thực Phẩm
Bảng 1.2. Sản lượng bia theo từng khu vực trên thế giới năm 2010 [20]
Sản lượng tiêu
Stt
Khu vực
thụ (1000
kilolit)
So với năm
Chiếm thị
2009
phần
1
Châu Á
61,408
5,3%
33,6%
2
Châu Âu
50,581
-2,4%
27,7%
3
Bắc Mỹ
26,449
-1,4%
14,5%
4
Châu Mỹ Latinh
29,614
6,5%
16,2%
5
Châu Phi
11,091
10,1%
6,1%
6
Trung Đông
1,335
9,8%
0,7%
7
Châu Đại Dương
2,216
-3,5%
1,2%
8
Tổng cộng
182,694
2,4%
100%
Hình 1.2. Biểu đồ phân bố lượng tiêu thụ bia theo khu vực năm 2010 [20]
Lượng tiêu thụ bia của Châu Á vẫn duy trì đà tăng trưởng hơn 10 năm qua,
cụ thể năm 2010 tăng 5,3% so với năm 2009. Châu Á chiếm 33,6% thị phần bia của
Đào Đình Quyết
5
Luận văn cao học
Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Khoa Công Nghệ Thực Phẩm
thế giới cao hơn năm 2009. Trong khi đó, tại Châu Âu và Bắc Mỹ lượng tiêu thụ
giảm theo thứ tự là 2.4% và 1,4% so với năm 2009. Lượng tiêu thụ bia tại Châu Mỹ
Latinh và Châu Phi tăng 6,5% và 10,1%. Lượng tiêu thụ bia toàn cầu ảnh hưởng
mạnh mẽ bởi nhóm nước đang phát triển.
Lượng tiêu thụ bia của Châu Á liên tục tăng về cơ bản là do lượng tiêu thụ
của Trung Quốc, Việt Nam và Ấn Độ tăng, cụ thể là Trung Quốc tăng 5,9%, Việt
Nam tăng 15,0% và Ấn Độ tăng 17,0% so với năm 2009. Nhật Bản và Thái Lan là
hai nước có lượng tiêu thụ giảm lần lượt là 2,8% và 2,7% so với năm 2009.
Tại Châu Âu lượng tiêu thụ giảm 2,4% so với năm 2009. Hầu hết các nước
trong khối EU ở danh sách 25 nước có lượng tiêu thụ lớn nhất thế giới đều giảm về
lượng tiêu thụ. Chỉ có Ukrania tăng 5,5% so với năm 2009. Nga là nước có lượng
tiêu thụ lớn nhất Châu Âu cũng giảm 6,2% trong năm 2010.
Châu Mỹ Latinh lượng tiêu thụ tăng 6,5% so với 2009, chủ yếu là do braxin
lăng 16% bù đắp cho sự giảm các một số nước trong khu vực như Mexico (giảm
2%) và Venezuela ( giảm 2%). [13] Số lượng tiêu thụ bia hàng năm từ năm 2001
đến 2010 chỉ ra ở hình 1.3
Đào Đình Quyết
6
Luận văn cao học
Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Khoa Công Nghệ Thực Phẩm
Hình 1.3. Đồ thị chỉ lượng tiêu thụ bia hàng năm từ năm 2001 đến 2010.( 1000
kilolit)
Qua hình 1.3 ta nhận thấy Châu Á có tốc độ tăng trưởng đều nhất. Châu Âu từ năm
2001 đến năm 2007 có tốc độ tăng trưởng đều nhưng đến cuối năm 2008 cho đến
2010 lại có xu hướng giảm dần. Các khu vực khác có tốc độ tăng trưởng chậm.[20].
Tình hình tiêu thụ bia của các nước trên thế giới năm 2010 được chỉ ra ở bảng 1.3.
Bảng 1.3. Tình hình tiêu thụ bia của các nước trên thế giới năm 2010[20]
Lượng
Xếp
Xếp
hạng
hạng
2010
2009
Tên nước
Lượng
tiêu thụ
Xếp
Xếp
bình quân
hạng
hạng
(lít/người/
2010
2009
tiêu thụ
Tên nước
(lít/người/
năm)
1
1
2
2
Đào Đình Quyết
Cộng Hòa
Séc
Đức
bình quân
năm)
131,7
20
22
New zealand
70,5
106,8
21
17
Hungari
70,0
7
Luận văn cao học
Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Khoa Công Nghệ Thực Phẩm
3
3
Úc
105,8
22
24
Tây Ban Nha
69,9
4
4
Ireland
103,7
23
26
Canada
68,4
5
5
Estonia
90,6
24
19
Đan Mạch
67,4
`6
15
Lithuania
85,7
25
27
Latvia
67,2
7
10
Phần Lan
83.6
26
25
Nga
66,2
8
6
Úc
83,4
27
29
Braxin
65,3
9
9
Venezuela
83,0
28
23
Slovakia
64,3
10
7
Finland
82,7
29
28
Nam Phi
63,0
11
8
Slovenia
82,7
30
31
Switzerland
57,3
12
14
Hoa Kỳ
78,2
31
30
Mexico
57,1
13
12
Bỉ
78,0
32
32
Portugal
54,9
14
11
Croatia
77,8
33
35
Angola
52,7
15
13
Romania
77,4
34
33
Norway
52,1
16
18
Panama
75,0
35
34
Thụy Điển
52,0
17
21
Hà Lan
73,9
…..
…….
18
16
Anh
73,7
38
37
Nhật Bản
45,4
19
20
Bungari
72,8
49
50
Trung Quốc
31,5
Từ bảng số liệu trên cho thấy có 3 nước có lượng bia tiêu thụ lớn hơn 100 lít/
người/ năm. Công Hòa Séc mặc dù lượng tiêu thụ bình quân giảm so với năm 2007
(156,9 lít/ người/ năm) nhưng vẫn đứng đầu danh sách với 131,7 lít/ người/ năm.
Trung Quốc tăng lên vị trí thứ 49, còn Nhật bản lại tụt xuống vị trí 38 so với năm
2009.
1.1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia tại việt nam
Bia được đưa vào Việt Nam từ năm 1890 với sự ra đời của nhà máy bia Sài
Gòn và nhà máy bia Hà Nội, như vậy lịch sử ngành bia Việt Nam đã có trên 100
năm.
Hiện nay, do nhu cầu thị trường, chỉ trong một thời gian ngắn ngành sản xuất
bia có được bước phát triển mạnh mẽ thông qua việc đầu tư và mở rộng các nhà
máy bia đã có và xây dựng các nhà máy bia mới.
Đào Đình Quyết
8
Luận văn cao học
Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Khoa Công Nghệ Thực Phẩm
Tốc độ tăng trưởng ngành bia tại Việt Nam, theo thống kê của các công ty
nghiên cứu thị trường, ước đạt 15%/ năm. Việt Nam có khoảng 350 cơ sở sản xuất
bia có trụ sở ở hầu khắp các tỉnh thành trên cả nước và tiếp tục tăng về số lượng.
Trong số này, có hơn 20 nhà máy đạt công suất trên 20 triệu lít/ năm, 15 nhà máy có
công suất lớn hơn 15 triệu lít/ năm, và có tới 268 cơ sở có năng lực sản xuất dưới 1
triệu lít/ năm (hình 1.3.)
Sản xuất nội địa đang dần đáp ứng được nhu cầu tiêu thụ. Năng lực sản xuất
bia tập chung chủ yếu ở các thành phố lớn.
Về trình độ công nghệ thiết bị: Những nhà máy có công xuất lớn( trên 100
triệu lít/ năm) đều có thiết bị hiện đại, tiên tiến được nhập khẩu từ các nước có nền
công nghiệp phát triển. Tăng trưởng sản lượng bia trong nước được chỉ rõ ở hình
1.4.
4.5
Tỷ lít
4
4
3.5
3
2.5
2.5
1.9
2
1.5
1.29
1.5
1
0.5
0
2003
2005
2007
2010
2015
Năm
Hình 1.4. Biểu đồ chỉ tăng trưởng sản lượng bia trong nước .
Hình 1.4 cho thấy tốc độ tăng trưởng sản lượng bia của Việt Nam tăng đều qua từng
năm. Nhận thấy từ năm 2010 so với năm 2003 tăng 48,4%. Theo bộ công thương dự
kiến đến năm 2015 sản lượng bia của cả nước đạt con số là 4 tỷ lít/ năm.
So với thế giới sản lượng của bia việt nam có tốc độ tăng trưởng ở mức cao.
Cụ thể là từ năm 1996 đến 2007 tốc độ tăng bình quân là 12%/ năm trong khi mức
bình quân thế giới là 3%/ năm , còn Châu Á là 4,6% được thể hiện tại hình 1.5 [13]
Đào Đình Quyết
9
Luận văn cao học
Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Khoa Công Nghệ Thực Phẩm
Hình 1.5. Tăng trưởng sản lượng bia thế giới giai đoạn 1996 – 2007 [13]
Thị trường bia Việt Nam hiện nay có 3 doanh nghiệp chiếm thị phần lớn đó
là Sabeco, Habeco và VBL. Theo số liệu của tổng cục thống kê thì 3 công ty này
chiếm tới 95% thị phần sản lượng.Trong đó Sabeco chiếm 51,4%, Nhà máy bia Việt
Nam chiếm 29,7% và Habeco chiếm 13,9%. Còn lại là các doanh nghiệp khác như
Bia Huế, Tân Hiệp Phát, Liên doanh nhà máy bia Đông Nam Á…hình 1.6.
Hình 1.6. Thị phần sản lượng các nhà sản xuất bia tại Việt Nam năm 2010[13].
Mức tiêu thụ bình bia bình quân tính theo đầu người ở Việt Nam còn tương đối
thấp. Theo thống kê, năm 2005 mức tiêu thụ bình quân đầu người tại Việt Nam là
Đào Đình Quyết
10
Luận văn cao học
Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Khoa Công Nghệ Thực Phẩm
16,9 lít/ người/ năm. Đây là mức tiêu thụ thấp hơn nhiều so với mức 23 lít/ người/
năm của Trung Quốc và các nước trong khu vực Châu Á tại cùng thời điểm. hình
1.7. [13].
Hình 1.7. Tiêu thụ bia bình quân đầu người của Việt Nam so với các nước năm
2005
Cùng với sự phát triển của nền kinh tế, đời sống được cải thiện hơn, nhu cầu
sử dụng bia cũng ngày càng cao. Do vậy mức tiêu thụ bia bình quân theo đầu người
cũng tăng lên theo từng năm cụ thể là năm 2008 là 18 lít/ người/ năm, năm 2010 là
28 lít/ người năm. [13]
1.2. Công nghệ sản xuất bia
1.2.1. Nguyên liệu trong sản xuất bia [3]
Nguyên liệu chính để sản xuất bia bao gồm: Malt, hoa houblon, nấm men,
nước. Tuy nhiên do tình hình kinh tế chung của nước ta hiện nay để giảm giá thành
sản phẩm ta sử dụng nguyên liệu thay thế là gạo với lượng vừa đủ (40%) để đảm
bảo chất lượng của bia. Để sản xuất ra sản phẩm bia theo đúng yêu cầu và được thị
trường chấp nhận thì điều kiện kiên quyết là nguyên liệu đem sản xuất phải đáp ứng
được yêu cầu kỹ thuật.
Đào Đình Quyết
11
Luận văn cao học
Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Khoa Công Nghệ Thực Phẩm
1.2.1.1. Malt đại mạch. Minh họa Malt đại mạch ở hình 1.8
Hình 1.8. Cấu trúc của malt và các loại malt.
Malt đại mạch là nguyên liệu chính để sản xuất các loại bia. Quá trình quan
trọng nhất mà qua đó hạt đại mạch trở thành hạt malt là sự nảy mầm. Mục tiêu lớn
nhất của quá trình nảy mầm và cũng là mục tiêu chủ yếu của quá trình sản xuất malt
và xa hơn đó là huyết mạch của lên men bia là để hoạt hóa, tích lũy về khối lượng
và hoạt lực của hệ enzym có trong hạt đại mạch. Nhờ có hệ enzym này các hợp chất
cao phân tử trong nội nhũ của hạt có thể bị phân hủy trong quá trình nấu thành các
sản phẩm có phân tử lượng thấp chủ yếu là đường đơn giản, dextrin bậc thấp, axít
amin, các nhóm vitamin, albumoza, pepton và nhiều chất hòa tan bền vững vào
nước để trở thành chất tan của dịch đường. Thành phần và tính chất của malt là
những yếu tố quyết định hương, vị, màu sắc, khả năng tạo bọt và độ bền keo của
bia. Mặt khác, chất lượng của malt lại được xác định bởi thành phần, chất lượng của
nguyên liệu đại mạch ban đầu, công nghệ và thiết bị sản xuất malt. Có nhiều loại
malt khác nhau như malt vàng, malt đen, malt caramen, tương ứng với nó sẽ có
Đào Đình Quyết
12
Luận văn cao học
Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Khoa Công Nghệ Thực Phẩm
nhiều loại bia khác nhau. Loại malt vàng cho sản xuất bia có các yêu cầu kỹ thuật
,bảng 1.4.
Bảng 1.4. Yêu cầu kỹ thuật của malt vàng trong sản xuất bia [3]
Stt
Chỉ tiêu
Ghi chú
1
Màu sắc
Vàng sáng, vỏ có ánh.
2
Mùi vị
Mùi thơm đặc trưng, vị ngọt dịu.
3
Kích thước
Tương tự đai mạch khô, đồng đều, mẩy, tròn.
4
Độ sạch
5
Khối lượng tuyệt đối
Không lẫn tạp chất, tỷ lệ hạt gãy vỡ <0,5%, hạt bị
ầ
30÷44g.
6
Độ trắng đục
>94%.
7
Độ xốp
50.000÷55.000g.cm/ g.
8
Độ ẩm
<5%.
9
Hàm lượng chất chiết
80÷82% chất khô.
10
Thời gian đường hóa
<10 phút.
11
pH
5,7÷5,9
12
Nitơ hòa tan
3,5÷4,5%, hệ số 6,25
13
Axít amin
120÷160mg% malt khô.
14
Màu dịch chiết
Sáng màu
15
Protein tổng số
10÷11% malt khô.
16
Chỉ số Kolbach
35÷41%
17
Hoạt thực Diastaza
200÷250 WK.
18
α - amylaza
30÷35 UD
1.2.1.2. Hoa houblon
Houblon là nguyên liệu cơ bản, đứng thứ vị trí thứ 2 (sau malt) của công
nghệ sản xuất bia. Nó được con người biết đến và đua vào sử dụng khoảng 3000
năm trước công nguyên. Hoa houblon làm cho bia có vị đắng dịu, hương thơm rất
đặc trưng, làm tăng khả năng tạo bọt và giữ bọt, làm tăng độ bền keo và ổn định
thành phần sinh học của bia thành phẩm. Do những tính năng rất đặc biệt như vậy,
Đào Đình Quyết
13
Luận văn cao học
Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Khoa Công Nghệ Thực Phẩm
cho nên qua mấy thiên niên kỷ tồn tại và phát triển của ngành bia, hoa houblon vẫn
giữ được vai trò độc tôn và là loại nguyên liệu không thể thay thế trong ngành công
nghiệp bia. Hoa houblon có nhiều chế phẩm như: Hoa cánh, hoa viên và cao hoa. Trước
khi đem vào sản xuất phải chú ý các tiêu chuẩn tại bảng 1.5:
Bảng 1.5. Yêu cầu cảm quan đối với hoa houblon [3]
Stt
Chỉ tiêu
Ghi chú
1
Màu sắc
Hoa có màu xanh hơi vàng, cánh có màu sáng ngà.
2
Độ sạch
Lượng tạp chất <17,5%, lá và cuống gẫy khoảng 3%.
3
Độ khô
Ép hoa, hoa không được dính vào nhau hoặc mất lá, gãy cuống
4
Hình dáng
Búp hoa to đều, cánh hoa xếp khít lên nhau.
5
Lupulin
Càng nhiều càng tốt, màu vàng chanh tới vàng bóng và dính.
6
Chất thơm
Có độ bền lâu, thơm dịu, dễ chịu.
Hoa houblon phải được bảo quản ở chỗ khô ráo, nhiệt độ thấp và không có
ánh sáng mặt trời. Trong khi bảo quản hàm ẩm tối đa của hoa cho phép là 13%,
nhiệt độ bảo quản tốt nhất là 0,5 ÷ 20C.
Thành phần hóa học của hoa houblon (tính theo % chất khô):
Nước: 11÷13
Chất đắng: 15÷21
Polyphenol: 2,5÷6
Protein: 15÷21
Xenlulora: 5÷8
Tinh dầu thơm: 0,3÷1
Các hợp chất khác: 26÷ 28
Trong thành phần hóa học của hoa houblon ta phải đặc biệt chú ý hàm lượng
chất đắng. Các chất nhựa đắng có giá trị nhất và nằm trong các hạt lupulin. Vai trò
của chất trong công nghệ sản xuất bia rất lớn, chúng tạo cho bia vị đắng dịu rất đặc
trưng. Ngoài ra, các chất này còn có hoạt tính sinh học cao, tạo sức căng bề mặt
Đào Đình Quyết
14
Luận văn cao học
Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Khoa Công Nghệ Thực Phẩm
giúp bia có khả năng giữ bọt lâu. Với nồng độ khá thấp ở trong bia, các chất đắng
có khả năng ức chế mạnh sự phát triển của vi sinh vật. Hoa houblon và các dạng
hoa thành phẩm được minh họa ở hình 1.9
Hình 1.9. Hoa houblon và các dạng hoa thành phẩm.
Hiện nay, trong sản xuất thường sử dụng chế phẩm hoa viên và cao hoa:
+ Hoa viên: Thu được từ hoa cánh sấy khô, nghiền nhỏ, xử lý, ép và đùn
thành viên, được bảo quản trong túi giấy bạc. Ở dạng viên hoa houblon có thể định
lượng và bổ sung dễ dàng. Có 3 loại hoa viên: loại 90, loại 45 và loại hoa viên đã
được đồng phân.
+ Cao hoa: Thu được khi tiến hành trích ly các chất đắng, chất thơm của hoa
bằng cồn hoặc bằng CO2 lỏng, rồi cô đặc dịch trích ly đến cao. Cao hoa có màu
xanh ra trời, được bảo quản trong các hộp hoặc chai và rất bền trong quá trình bảo
quản.[3]
1.2.1.3. Nước
Nước là một trong những nguyên liệu chính để sản xuất bia (chiếm khoảng
90%) nước giữ vai trò quan trọng trong việc hình thành vị của sản phẩm. Chính vì
vậy nước để sản xuất bia phải có chất lượng cao hơn nước sinh hoạt. Nước được sử
Đào Đình Quyết
15
Luận văn cao học
Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Khoa Công Nghệ Thực Phẩm
dụng theo nhiều hướng khác nhau như: Dùng để nấu, rửa bã, vệ sinh thiết bị. Yêu
cầu đối với nước dùng trong sản xuất bia được đưa ra tại bảng 1.6.
Bảng 1.6. Yêu cầu đối với nước dùng trong sản xuất bia.[3]
Stt
Chỉ tiêu
1
Độ cứng
2
Đơn vị
o
Ghi chú
Đ
Từ mềm đến trung bình.
Hàm lượng muối Ca+2
mg/ l
<50
3
Hàm lượng muối Mg+2
mg/ l
<100
4
Hàm lượng muối clorua
mg/ l
75 ÷ 150
5
Hàm lượng CaSO4
mg/ l
150 ÷ 200
6
pH
7
NH3 và muối NO2
tế bào/ ml
Không có
8
Kim loại nặng( As, Ag…)
tế bào/ ml
Không có
mg/ l
<0,3
tế bào/ ml
<100
9
Hàm lượng ion Fe
10
6,8 ÷ 7,3
+2
Vi sinh vật
Các thành phần muối đi vào thành phần của dịch đường , ảnh hưởng đến mùi
vị và một vài tính chất khác của bia. Các muối trong nước có tác dụng tương hỗ với
các thành phần trong malt và gây nên sự biến đổi thành phần và tính chất của dịch
đường và bia. Các bicacbonat và cacbonat trong nước sẽ hòa tan những chất đắng
trong vỏ malt tạo vị đắng khó chịu cho dịch đường và bia. Đặc biệt Na2CO3 hòa tan
cả các chất chát của malt gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng bia.
Một trong những chỉ số quan trọng nhất của nước đó là pH của nó. pH nước
dao động trong khoảng 6,5 – 7,0, nó là yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất đường hóa
của malt, do các phản ứng trong quá trình đường hóa malt chủ yếu xảy ra trong môi
trường axit.
1.2.1.4. Nguyên liệu thay thế (gạo)
Mục đích của việc sử dụng gạo là để làm nguyên liệu thay thế 1 phần cho
malt đại mạch nhằm giảm bớt giá thành của sản phẩm, tăng cường độ bền keo, sản
xuất loại bia nhẹ hơn, sáng màu hơn và hơn thế nữa là phù hợp với tình hình kinh tế
Đào Đình Quyết
16
Luận văn cao học
