ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG SẢN XUẤT BIA

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
…………
BÀI TIỂU LUẬN VI SINH THỰC PHẨM

Đề Tài :ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG SẢN XUẤT BIA
tuthienbao.com

GVHD : Ths.Vũ Thị Lâm An
Nhóm: 3
Tên:

MSSV:

Nguyễn Thị Quản An

11156096

Đặng Thị Anh

11156018

Ngô Thị Thùy Ân
Nguyễn Thị Mỹ Diễm

11156022
11156098


Mục lục
A. Mở đầu

B.Tổng quan
I. Khái quát
II. Nguyên liệu
III. Nấm men sử dụng trong sản xuất bia
IV. Quy trình công nghệ
V. Đánh giá chất lượng bia
VI. Sinh vật gây hại trong sản xuất bia
C.Tổng kết


A. MỞ ĐẦU

•

Vấn đề tìm hiểu và phát hiện những enzyme, vi sinh vật có tác dụng tốt nhằm đưa vào để
chế biến những thực phẩm bổ dưỡng cho con người và tạo nên sự đa dạng sản phẩm trên thị
trường đang là xu hướng của thế giới.

•

Trong đó sản phẩm bia là một trong những loại đồ uống được ứng dụng từ sự lên men bởi vi
sinh vật.

•

Bia được sản xuất từ các nguyên liệu chính là đại mạch ươm mầm hoa houblon và nước với
một quy trình công nghệ khá đặc biệt, cho nên bia có các tính chất cảm quan rất hấp dẫn với
con người: hương thơm đặc trưng, vị đắng dịu, lớp bọt trắng mịn, với hàm lượng CO 2 khá
cao (4-5g/l) giúp cơ thể giải khát một cách triệt để khi ta uống.

•

Vì vậy nó được sử dụng rộng rãi ở hầu hết các quốc gia trên thế giới. Với sản lượng ngày
càng tăng


B.

TỔNG QUAN

I.

LỊCH SỬ
•Thời kỳ Ai Cập cổ đại
- 5000 TCN, người Sumerien và Assyrien đã sản xuất đồ uống lên men từ các hạt ngũ cốc.
- 4000 TCN, bia Ai Cập = bia các nhà quí tộc
- 2000 TCN, dưới thời vua Hammourabi, người Babilon đã viết thành sách các nguyên tắc nấu
bia.

Có từ 2500 TCN, tìm thấy trong ngôi mộ Ai Cập


•

1500 trước CN

- Đã tìm thấy dấu vết sản xuất bia tại Đan Mạch
- Các nước châu Âu cũng biết đến sản phẩm bia từ đó
- Tạo hương bằng cây, cỏ thảo mộc có vị đắng và hương thơm

•

Thế kỷ thứ VIII
- Phát hiện hoa Houblon
- Bảo quản bia lâu hơn, tạo hương vị đặc biệt.
-Thay thế mọi cỏ thơm khác


• Thời kỳ Louis Pasteur
-Trong cách mạng Pháp: thời kỳ tàn của các phân xưởng bia nhà thờ
- Thời Napoleon: các xưởng bia được khôi phục
-1880: bước ngoặc trong ngành sản xuất bia
+ Louis Pasteur phát hiện ra bản chất của quá trình sản xuất bia
+ Lên men tự nhiên => tuyển chọn chủng giống (hương vị ổn định, chất lượng tăng)
o
+ Bảo quản bia = đun nóng ở 70 C (Thanh trùng Pastuer)
• Thời đại hiện nay
-Từ đầu TK XX, SX bia đang phát triển mạnh => gặp cú sốc (do chiến tranh)
-Từ 1946, NCKH phát triển nhanh, ngành CNSX bia phát triển


2. Sơ lược về bia


•
•

II.

NGUYÊN LIỆU

1.

Nước

Nước có thể coi là nguyên liệu sản xuất bia. Chiếm 77
– 90% trọng lượng bia. Nước đóng vai trò quang trọng,
có ảnh hưởng lớn đến chất lượng của bia và đặc biệt
là hương vị của bia thành phẩm
Các chỉ số quan trọng của nước là: độ cứng, độ oxy
hóa và vi sinh vật. Nước dùng trong sản xuất bia là
nước mềm


2.

•

Thóc malt:

Thóc malt là nguyên liệu chính để nấu bia. Thóc malt là các
loại ngũ cốc nảy mầm có hoạt tính enzyme amylaza và
proteaza, có mùi thơm của hạt sấy khô.

•
•

Đại mạch nói chung là giàu protein
Để sản xuất bia, thóc đại mạch được ngâm và cho nảy mầm
trong những điều kiện được kiểm soát chặt chẽ về nhiệt độ,

độ ẩm, nhờ đó, chất lượng malt mới thực sự được ổn định và
đảm bảo


•
•
•
•

Nhiệt độ cần bảo quản ≤ 300C.

•

Màu bia phụ thuộc nhiều vào chế độ sấy malt

Thời hạn tối đa có thể bảo quản: 2 năm.
Hiện nay có 2 loại malt: malt vàng và malt đen
Ngoài ra còn có một số malt đặc biệt để sản xuất những loại
bia đặc biệt: Malt caramen, Malt cà phê, Malt mela.


3. Hoa houblon
Cây houblon có tên khoa học là Humulus lupulus L. Đây là loại
cây leo phân tính, thuộc họ Gai dầu, được trồng ở các nước
vùng ôn đới. Hoa của nó được dùng sản xuất bia, tạo hương vị
đặc biệt

•
•

Thành phần hóa học: Chất đắng, Tinh dầu thơm, Polyphenol
Vai trò
- Tạo vị thơm dễ chịu, vị đắng chát đặc trưng của bia
- Sử dụng như chất bảo quản cho bia (tính sát trùng, tính ổn định cho các thành phần của

bia; tăng khả năng tạo và giữ bọt)


4. Nấm men

•
•

Nấm men được dùng trong sản xuất bia thuộc saccharomyces.
Trong sản xuất bia, người ta sử dụng cả nấm lên men nổi (Saccharomyces Cerevisiae) và
nấm lên men chìm (Saccharomyces carsbergensis, S. uvanium).

5. Các chất phụ gia
- Nhóm chất dùng để xử lý nước: muối sulfit hay sulphate natri, hợp chất có chứa chlor, acid…
- Nhóm chất dùng để chống oxy hóa cho bia
- Các chế phẩm enzyme
- Nhóm chất dùng cho quá trình thu hồi bia
- Nhóm chất trợ lọc làm trong dịch đường, bia, nước


4. Các nguyên liệu tinh bột

•
•

Đây là những nguyên liệu phụ dùng trong sản xuất bia nhằm cung cấp tinh bột cùng với
thóc malt chuyển thành đường maltoza trong quá trình đường hóa.
Các nguồn nguyên liệu này là gạo, ngô, mì, mạch đen, cao lương, sắn và khoai tây


I. NẤM MEN SỬ DỤNG TRONG SẢN XUẤT BIA
1. Đặc điểm hình thái và cấu tạo
a) Khái quát

•
•

Nấm men thuộc nhóm cơ thể đơn bào, chúng phân bố rộng rãi trong thiên nhiên.
Nấm men sinh sôi nhanh, tế bào lại chứa nhiều vitamin, acid amin không thay thế, hàm
lượng protein chiếm tới 50% trọng lượng khô của tế bào

•
•

Nấm men dùng trong sản xuất bia thường là các chủng thuộc giống Saccharomyces
Có hai giống chính là men ale (Saccharomyces cerevisiae) và men lager (Saccharomyces
carlsbergensis)


b)

Cấu tạo


c)

•
•

Thành phần hóa học

Nấm men ép có chứa 70-75% nước, 25-30% còn lại là chất khô
Thành phần chất khô của tế bào nấm men bao gồm protein và các chất có Nitơ khác chiếm
50%, chất béo 1,6%, hydrat cacbon 33,2%, mô tế bào 7,6%, tro 7,6%. Thành phần những
chất này không ổn định, nó có thể thay đổi trong quá trình nuôi cấy cũng như quá trình lên
men


2. Đặc điểm phân loại nấm men
a) Nấm men nổi

•

Tế bào nấm men mẹ và con sau khi nảy chồi thường dính lại với nhau tạo thành chuỗi các tế
bào nấm men hình dạng chủ yếu là hình cầu hoặc hình oval với kích thước từ 7 – 10μm


Đặc điểm :

•
•

Sacchromyces cerevisiae sinh trưởng và phát triển ở nhiệt độ cao, lơ lửng trên bề mặt là chủ
yếu, nhiệt độ lên men từ 10 – 250C.
Khi quá trình lên men kết thúc, tế bào kết chùm, thành chuỗi tạo lớp dày nổi lên bề mặt

cùng với bọt bia làm cho khả năng tự trong của bia rất chậm, khả năng lắng yếu nên phải lọc
cẩn thận.


b) Nấm men chìm
Lên men ở nhiệt độ thấp dùng trong sản xuất bia lager.

•
•
•

Hầu hết các tế bào sau khi nảy chồi thường đứng riêng lẻ hoặc cặp đôi, hình dạng chủ yếu là
hình cầu.
Thành phần hoá học của tế bào chứa khoảng 75% nước, 15 – 45% protein của chất khô, 25
– 35% cacbonhydrat, 4 – 7% chất béo, 8 – 9% chất vô cơ


Đặc điểm

•
•
•
•
•
•

Tế bào Sacchromyces carlsbergensis hình ovan, có kích thước 6-12 μm, sinh sản bằng cách
nảy chồi.
Rất khó tạo thành bào tử ( nấm men nổi dễ sinh bào tử hơn).
Sinh trưởng và phát triển ở nhiệt độ thấp, nhiệt độ lên men từ 6-8oC, nấm men chết ở nhiệt

độ 50-600C.
Phân bố ở tầng sâu trong thiết bị.
Dễ kết lắng và dễ tách lớp.
Dựa vào khả năng kết lắng :
+ Nấm men bụi
+ Nấm men kết bông.


c) Sự khác nhau giữa nấm men nổi và nấm men chìm
Đặc tính

Nấm men nổi S. Cerevisiae

Nấm men chìm S.carlsbergensis

Loại bia : Ale

Loại bia: Lange

Nhiệt độ lên men

0
14 - 25 C

0
6-8 C

Cơ chất

Chủ yếu lên men đường đơn (glucose, fructose),

Lên men tốt glucose, maltose, galactose, fructose,

đường đôi (saccharose, maltose), khó lên men

saccharose, mannose và cả raffinose

đường tam (raffinose).
Khả năng lên men

Lên men mạnh trên bề mặt môi trường.

Lên men mạnh trong lòng môi trường

Khả năng tạo bông, kết

Kết bông trên bề mặt, bia khó trong tự nhiên

Kết chùm lắng xuống đáy, bia trong tự nhiên

lắng


3.Vai trò của nấm men

•
•

Nấm men đóng vai trò hết sức quan trọng trong công nghiệp sản xuất bia.
Nhờ đặc tính sinh dưỡng của nấm men là quá trình chuyển hóa dịch đường thành rượu

(C2H5OH) và sinh ra khí CO2 là thành phần chính của bia, tạo ra các mùi vị đặc trưng cho
sản phẩm, tùy vào loại nấm men mà tạo ra các mùi vị khác nhau


4. Giữ giống bia

•
•
•

Quá trình giữ giống phải giữ được những tích chất ban đầu của chúng.
Giữ được trạng thái tiềm sinh này có thể áp dụng các phương pháp bảo quản ở nhiệt độ
thấp 2 – 40C ( không quá 80C), đông khô, ở dạng bào tử hoặc kỵ khí.
Bảo quản giống cần thiết ở 5-80C trong bảo hòa CO2 có thể giữ được những tính chất ban
đầu, nâng cao được khả năng lên men và cải thiện được mùi vị của bia


5. Nuôi cấy giống men bia

•
•

Nuôi cấy giống men bia trong sản xuất cũng theo nguyên tắc tăng dần thể tích và số lượng
tế bào để đảm bảo khả năng lên men
Sử dụng lại men sau khi lên men chính: cặn men ở các thùng lên men chính sau khi đã
chuyển dịch vào lên men phụ chia làm 3 lớp : lớp dưới cùng là những tế bào già, lớp giữa là
những tế bào trẻ hơn, và lớp trên cùng là những tế bào có kích thước nhỏ. Chỉ nên dùng lại
lớp men giữa sau khi được xử lý vì có khả năng lên men mạnh.

II. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA
1. Quy trình sản xuất bia