Nghiên cứu ứng dụng gạo Campuchia để sản xuất bia Special tại nhà máy bia Phnom Penh

i

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành được luận văn này cũng như trong quá trình học tập trên ghế
nhà trường, đó là nhờ vào sự giúp đỡ lớn lao của các thầy cô giáo Trường Đại Học
Bách Khoa Hà Nội.
Trước tiên, em xin chân trọng cảm ơn các thầy cô giáo Trường Đại Học
Bách Khoa Hà Nội nói chung, thầy cô giáo Viện Công Nghệ Sinh Học - Công
Nghệ Thực Phẩm nói riêng. Đặc biệt, các thầy cô giáo bộ môn Công Nghệ Lên
men đã tận tình giúp đỡ và giảng dậy em trong suốt quá trình học tập.
Đồng thời, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS Lê Thanh Mai và
GS.TS Nguyễn Thị Hiền 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 Ths. Từ Việt Phú và nhóm cảm quan bia Hà Nội đã giúp em trong
việc đánh giá cảm quan bia.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn Ông CHEA Mong, tổng giám đốc và
toàn thể cán bộ nhà máy bia Phnom Penh đã giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu
để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.
Phnom Penh Beer, Ngày….. tháng ….. năm 2008
Học viên

PROEUS KEANOV


ii

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN.................................................................................................................. i
CHỮA VIẾT TẮT.............................................................................................................

v

DANH MỤC CÁC BẢNG.................................................................................................

vi
DANH MỤC HÌNH...........................................................................................................

vii
TÓM TẮT LUẬN VĂN.....................................................................................................

ix
SUMMARY......................................................................................................................

x
LỜI MỞ ĐẦU..............................................................................................................xi
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN.................................................................................................1
1.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia.................................................................................1
1.1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia ở thế giới.......................................................1
1.1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia ở Châu Á.......................................................4
1.1.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia tại Cămpuchia..............................................5
I.2. Công nghệ sản xuất bia..................................................................................................6
I.2.1 Nguyên liệu chính trong sản xuất bia....................................................................6
I.2.2. Quy trình công nghệ sản xuất bia........................................................................10
1.3. Sử dụng nguyên liệu thay thế trong sản xuất bia.....................................................13
1.3.1 Các loại nguyên liệu thay thế sử dụng trong sản xuất bia................................13
1.3.2 Ưu điểm của việc sử dụng nguyên liệu thay thế trong sản xuất bia................17
1.3.3 Sử dụng gạo làm nguyên liệu thay thế trong sản xuất bia................................19
CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.....................22
2.1 Nguyên liệu, hoá chất và dụng cụ...............................................................................22
2.1.1 Nguyên liệu.................................................................................................................22
2.1.2 Hoá chất......................................................................................................................23
2.1.3 Thiết bị........................................................................................................................23

iii

2.2 Phương pháp nghiên cứu.............................................................................................23
2.2.1 Qui trình công nghệ sản xuất bia Special...........................................................23
2.2.2 Phương pháp hoá lý...............................................................................................26
2.2.2.1 Xác định hàm lượng đạm amin tự do (free -amino nitrogen FAN)...........26
2.2.2.2 Xác định nông chất khô hoà tan.......................................................................27
2.2.2.3 Xác định Nitơ tổng số........................................................................................27
2.2.2.4 Xác định Nitơ hoà tan........................................................................................30
2.2.2.5 Xác định đường khử...........................................................................................31
2.2.2.6 Xác định độ ẩm của nguyên liệu......................................................................32
2.2.2.7 Xác định hàm lượng tinh bột trong gạo...........................................................33
2.2.2.8 Xác định độ hòa tan của nguyên liệu...............................................................34
2.2.2.9 Xác định năng lực đường hóa của malt...........................................................35
2.2.2.10 Xác định độ màu.............................................................................................36
2.2.2.11 Xác đinh hàm lượng diaxetyl..........................................................................37
2.2.2.12 Xác định độ chua..............................................................................................38
2.2.2.14 Tính hiệu suất thu hồi chất khô hoà tan.........................................................39
2.2.2.15. Xác định tốc độ lọc dịch đường qua giấy lọc..............................................39
2.2.2.16. Xác định đường maltoza (theo phương pháp Bectran)..............................39
2.2.3 Phương pháp vi sinh vật..........................................................................................41
2.2.3.1 Phương pháp xác định tỷ lệ tế bào chết - tế bào nảy chồi.............................41
2.2.3.2 Xác định mất độ tế bào......................................................................................41
2.2.3.3 Xác định vi sinh vật tổng số [8]........................................................................42
2.2.3.4 Xác định nấm men và nấm mốc[8]..................................................................42
2.2.3.5 Xác đinh Coliform [8].......................................................................................42
2.2.3.6 Xác định E.Coli [8]............................................................................................42
2.2.3.7 Xác đinh Staphylococcus Aureus [8]...............................................................42

2.2.4 Đánh giá cảm quan...................................................................................................42
2.2.4.1 Phép thử tám giác...............................................................................................42
2.2.4.2 Phép thử so hàng các tính chất cảm quan tìm được.......................................42
2.2.4.3 Đánh giá chất lượng theo phương pháp cho điểm chất lượng
TCVN3215-79......................................................................................................43


iv

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN......................................45
3.1 Nghiên cứu các điều kiện thích hợp cho quá trình hồ hoá khi sử dụng gạo
Cămpuchia....................................................................................................................45
3.1.2 Xác định các chỉ tiêu của nước Cămpuchia......................................................46
3.1.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng muối CaCl2 trong quá trình hồ hoá gạo
.................................................................................................................................47

3.1.4 Nghiên cứu sử dụng malt lót kết hợp với Enzym termamyl 120L trong
quá trình hồ hoá....................................................................................................49
3.1.5 Chọn thời gian hồ hoá thích hợp cho quá trình hồ hoá.....................................51
3.2 Nghiên cứu các điều kiện thích hợp cho quá trình đường hoá................................52
3.2.1 Xác định chất lượng của malt..............................................................................52
3.2.2 Ảnh hưởng của hàm lượng CaCl2 đến quá trình đường hoá...........................54
3.2.3 Nghiên cứu thời gian dừng trong quá trình đạm hoá thích hợp.....................55
3.2.4 Nghiên cứu thời gian đường hoá thích hợp........................................................56
3.2.4.1 Nghiên cứu thời gian dừng tại nhiệt độ 650C..................................................56
3.2.4.2 Nghiên cứu thời gian dừng tại nhiệt độ 750C..................................................58
3.3 Nghiên cứu tỷ lệ nguyên liệu thay thế thích hợp cho công nghệ sản xuất bia
Special...........................................................................................................................59
3.3.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ gạo thay thế đến chất lượng dịch đường........................59
3.3.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ tiếp giống đến quá trình lên men bia Special.................59

3.3.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu thay thế đến quá trình lên men bia.............64
3.3.4 Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu thay thế đến chỉ tiêu hoá lý và cảm quan
.................................................................................................................................66

3.3.4.1 Đánh giá các chỉ tiêu hoá lý..............................................................................66
3.3.4.2 Đánh giá các chỉ tiêu cảm quan........................................................................66
3.4 So sánh chất lượng bia sản phẩm của Cămpuchia và Việt Nam............................68
3.4.1 Đánh giá các chỉ tiêu hoá lý của bia sản xuất tại tại Căm puchia và Việt Nam.......68
3.4.2 So sánh chỉ tiêu vi sinh vật...................................................................................70
3.4.3 Đánh giá cảm quan bia sản...................................................................................70
3.4.3.1 Phương pháp: Phép thử tam giác......................................................................70
3.4.3.2 Phương pháp: Phương pháp xây dựng profile nhanh (Flash Profil)............71


v

3.4.3.3 Phương pháp: Cho điểm chất lượng theo tiêu chuẩn TCVN3215-79..........73
KẾT LUẬN.............................................................................................................................74
KIẾN NGHỊ............................................................................................................................75
TÀI LIÊU THAM KHẢO...................................................................................................76


vi

CHỮA VIẾT TẮT

- BMLM:

Phòng thí nghiệm Bộ môn công nghệ các sản phẩm lên men
trường đại học bách khoa Hà Nội

- VCNTP:

Viện Công nghiệp thực phẩm

- VCNBASHI: Viện nghiên cứu bia Ashahi
- NB:

Nhật Bảng

- NMBPP:

Nhà máy bia Phnom Penh

- PTN:

Phóng thí nghiệm

- TB:

Tế bào


vii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Số bảng

Tên bảng

Trang

Bảng I.1

Sản lượng bia của các châu lục từ năm 2003 – 2006 [25]

2

Bảng I.2

Tình hình tiêu thụ bia của các nước trên thế giới năm 2007,[27]

3

Bảng I.3

Sản lượng bia của các nước Châu Á năm 2003 và 2006 [31]

4

Bảng 1.4

Chỉ tiêu của một số malt được sản xuất trên thế giới [21]

7

Bảng I.5

Thành phần của hoa houblon [ 4]

9

Bảng 1.6

Thành phần hóa học của gạo

20

Bảng I.7

Thành phần dịch đường ( 11oBx)

21

Bảng 1.8

thành phần hoá học và tính chất của nguyên liệu thay thế[21]

22

Bảng 2.1

Hệ số quang trọng của các chỉ tiêu cản quan

43

Bảng 2.2

Xếp hạng chất lượng bia

44

Bảng 3.1

Thành phần và chất lượng gạo Neang Minh – Neang Khon và

45

gạo Phka Khnay
Bảng 3.2

Đánh giá chất lượng của nước nấu bia

47

Bảng 3.3

Ảnh hưởng của hàm lượng CaCl2 đến quá trình hồ hoá

48

Bảng 3.4

Ảnh hưởng của malt lót và lượng enzym đến quá trình dịch hoá

50

Bảng 3.5

Ảnh hưởng thời gian hồ hóa, dịch hóa tới thành phần dịch cháo

51

Bảng 3.6

Thành phần và các chỉ tiêu chất lượng malt

53

Bảng 3.7

Ảnh hưởng của hàm lượng CaCl2 đến quá trình đường hoá

55

Bảng 3.8

Ảnh hưởng của thời gian dừng tại nhiệt độ 500C

56

Bảng 3.9

Ảnh hưởng của thời gian giữ nhiệt tại nhiệt đô 650C đến thành

57

phần dịch đường
Bảng 3.10

Ảnh hưởng của thời gian giữ nhiệt tại nhiệt độ 750C đến thành
phần dịch đường

58


viii

Bảng 3.11

Ảnh hưởng của nguyên liệu thay thế đến chất lượng của

59

dịch đường
Bảng 3.12

kết quả theo dõi quá trình lên men

60

Bảng 3.13

đánh giá chất lượng bia sản phẩm khi thay đổi tỷ lệ nguyên liệu

66

thay thế
Bảng 3.14

Kết quả đánh giá cảm quan

67

Bảng 3.15

So sanh chỉ tiêu hoá ly của bia Special sản xuất tại

69

Cămpuchia và Việt Nam
Bảng 3.16

Chỉ tiêu vi sinh vật của bia sản xuất tại Cămpuchia và tại

70

Việt Nam
Bảng 3.17

Bảng kết quả đánh giá cảm quan

73


ix

DANH MỤC HÌNH
Số hình
Hình 1.1

Tên sơ đồ hình
Tiêu thụ bia, rượu và đồ uống có cồn tại Cămpuchia từ năm

Trang
6

Hình 1.2
Hình 2.1
Hình 3.1

1961 - 2001
Quy trình công nghệ sản xuất bia
Qui trình nấu của bia Special
Tốc độ giảm hàm lượng chất khô của các mẫu có mật độ tế

11
25
61

Hình 3.2

bào ban đầu khác nhau
Đuờng công sinh trưởng nấm men các mẫu có mật độ tế bào

62

Hình 3.3

ban đầu khác nhau

Ảnh hưởng của tỷ lệ tiếp giống nấm men đến hàm lượng

63

diaxetyl trong lên men bia
Hình 3.4

Thay đổi hàm lượng chất hoà tan khi tỷ lệ nguyên liệu thay thế

64

thay đổi

Hình 3.5

Thay đổi mật độ tế bào trong quá trình lên men khi thay đổi

65

Hình 3.6

tỷ lệ nguyên liệu thay thế
Quy trình công nghệ sản xuất bia Special tại Nhà Máy Bia

68

Hình 3.7

Phnom Penh
Vòng tròn tương quan biểu diễn các vec tơ tính chất của 3

72

sản phẩm


x

TÓM TẮT LUẬN VĂN
Bia Special được sản xuất tại Nhà Máy Bia Phnom Penh và được sử dụng
nguyên liệu thay thế là gạo, nước và nấm men khác với công nghệ sản xuất gốc.
Cho nên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu lựa chọn nguyên liệu và các điều kiện nấu,
lên men thích hợp cho quá trình sản xuất bia Special.
Sau quá trình phân tích chúng tôi đã lựa chọn được gạo Neang Minh – Neang
Khon làm nguyên liệu thay thế với độ hoà tan là 85,5%, hàm lượng tinh bột là
79,2%. Trong quá trình hồ hoá khi sử dụng nguồn nước tại nhà máy thì không cần
sử dụng axit H2SO4, thay vào đó bằng cách bổ sung muối CaCl 2 1 gam/kg gạo để
thu được hiệu suất thu hồi chất khô hoà tan cao nhất, 90,0%. Khi nghiên cứu sử
dụng malt lót kết hợp với enzym Termamyl 120L thì đã lựa chọn được lượng malt
lót bổ sung vào là 10% và emzym termamyl 120L là 0,1ml/kg gạo để thu được hiệu
suất thu hồi chất khô hoà tan cao (93,9%), và tốc độ lọc nhanh nhất 19 giọt/phút qua
giấy lọc. Thời gian thích hợp cho quá trình hồ hoá là ở nhiệt độ 72 0C là 10 phút và
830C là 20 phút. Đối với quá trình đường hoá chúng tôi đã lựa chọn được malt Úc
trong quá trình sản xuất bia Special và để đặt được pH (5,4 – 5,6) và hiệu suất thu
hồi chất khô hoà tan cao nhất (91,81%) cần bổ sung CaCl 2 1 gam/kg malt. Thời gian
đạm hoá là 10 – 15 phút để thu được hàm lượng FAN 160 mg/l – 180 mg/l. Trong
khi đó thời gian đường hoá ở 650C là 30 phút và ở 750C cũng là 30 phút. Kết quả
cũng cho thấy khi sử dụng nguyên liêu thay thế từ 30% - 40% thì thành phần của
dịch đường gần tương đương nhau. Đối với quá trình lên men, kết quả thu được là
mật độ tế bào bổ sung ban đầu là 25 triệu tế bào/ml để đặt được hàm lượng diaxetyl

cuối cùng thấp nhất (0,07 mg/l) và thời gian lên men chính là 4 ngày và lên men
phụ 11 ngày. Sau cùng, chúng tôi tiến hành đánh giá chất lượng của bia sử dụng 30 40% nguyên liêu thay thế, kết quả cho thấy mẫu bia sử dụng 35% gạo có chất lượng
tương đương mẫu bia 30% gạo.


xi

SUMMARY
Special Beer is brewed at Phnom Penh Brewery with the main materials:
Malt, Adjunct, water and yeast, differently from original brewing, so we do research
in choosing the most suitable condition in Special Beer Brewing.
After the long analysis of rice materials, we chose the Neang Minh-Neang
Khon with extract of 85.5%, 79.2% (m/m) starch. We use CaCl 2 1 g/kg rice to
replace H2SO4 in boiling rice process to reach the highest extract, 90%. As a result
during the research, we use Termamyl 120L 0.1 and 10 % malt in the rice kettle to
get high yield extract, 93.9% and highest speed filtration, 19 drops/minute through
filtration paper. The optimal period of time to gentinize rice at 72 o C is 10 minutes,
and at 83o C is 20 minutes. We use Australian 2-row Pilsen Malt for Special Beer
Brewing, CaCl2 1 g/kg malt to reach pH from 5.4 to 5.6 and high yield extract,
91.81%. The holding time to get FAN 160 mg/l – 180 mg/l is 10 to 15 minutes at
50oC. Saccharification time at 65o C and at 75o C is 30 minutes. When we use
adjunct from 30 to 40%, components of cold wort are nearly the same. For the
formentation process, as a result, the initial yeast cell piching rate is 25 million cells
per mililitre to get the lowest diacetyl in the matural beer, 0,07 mg/l, primary
fermentation time is 4 days and secondary fermentation time is 11 days. At the end,
we assess the beer quality by using 30 to 40% adjunct, as a result, the sample beer
with 35% rice has the similar quality as the sample beer with 30% rice.


xii

LỜI MỞ ĐẦU
Bia là loại độ uống giàu dinh dưỡng, và là thứ đồ uống thông dụng nhất trong
đời sống hàng ngày của con người. Khoảng 7000 năm trước công nguyên ở Ai Cập
(thuộc khu vực Trung Âu) người ta đã biết sản xuất ra bia từ hạt đại mạch, sau đó
công nghệ này được truyền bá sang các châu lục khác như Châu Á, Châu Mỹ, Úc...
Chắc chắn là chất lượng và hương vị bia thời ấy khác xa ngày nay. Công nghệ sản
xuất bia ngày càng được quan tâm nghiên cứu và phát triển, đạt đến mức cao của
nghệ thuật, mang đến cho người tiêu dùng nhiều loại bia đa dạng, với hương vị,
màu sắc phong phú. Nhờ vậy bia đã trở thành thứ đồ uống không thể thiếu được
trong đời sống sinh hoạt của con người.
Mức tiêu thụ bia trên thế giới ngày một tăng, đặc biệt tại Châu Á nói chung và ở
Campuchia nói riêng. Mức tiêu thụ bình quân trên đầu người tăng nhanh từ mức 1- 2
lít/người/ năm từ trước những năm 90 lên 8- 10 lít/người/năm vào đầu những năm 90,
[1]. Sự du nhập những công nghệ mới đã làm tăng chất lượng bia lên rất nhiều.
Nguyên liệu chính để sản xuất bia là malt đại mạch. Đại mạch chỉ trồng được
ở các nước Châu Âu, Mỹ, còn các châu lục khác phải nhập malt để sản xuất bia.
Những nước không sản xuất được malt rất quan tâm tới việc sử dụng các nguồn
nguyên liệu sẵn có trong nước để thay thế malt trong sản xuất bia và giảm ngoại tệ.
Tại Campuchia, malt chủ yếu được nhập từ Pháp, Úc và Bỉ, nguyên liệu thay thế
chủ yếu sử dụng là ngô, caramel (đều được nhập từ Malaysia). Như vậy tại
Campuchia có một nhà máy bia Cambodia Brewery sử dụng gạo của nước mình
làm nguyên liệu thay thế trong sản xuất bia. Còn nhà máy Cambrew sử dụng thay
thế là ngô được mua từ Malaysia làm nguyên liệu thay thế.
Do đó các nhà sản xuất bia ở Châu Á nói chung, và nhà máy bia Phnom
Phenh nói riêng rất quan tâm tới việc sử dụng gạo làm nguyên liệu thay thế vì
gạo rất sẵn có ở trong nước mà giá lại rẻ hơn rất nhiều so với malt nhập. Một
trong những ưu điểm của gạo là khả năng lên men của dịch đường cao, bia có
mùi vị tinh, dễ uống, rất phù hợp cho việc sản xuất các loại bia sáng màu. Việc

xiii

nâng cao tỷ lệ gạo làm nguyên liệu thay thế trong sản xuất bia đang được nhà
máy rất quan tâm tuy nhiên đòi hỏi phải có những nghiên cứu trong quá trình
nấu, quá trình lên men và các yêu tố ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm bia.
Do đó, chúng tôi tiến hành ”nghiên cứu ứng dụng gạo Cămpuchia để sản
xuất bia Special tại nhà máy bia Phnom Penh” . Trong khuôn khổ của đề tài
luận văn, chúng tôi đã tập trung nghiên cứu các nội dung chính sau:
-

Tìm các điều kiện thích hợp cho quá trình dịch hoá

-

Tìm các điều kiện thích hợp cho quá trình đường hoá

-

Chọn tỷ lệ nguyên liệu thay thế thích hợp cho quá trình sản xuất bia
Special tại nhà máy bia Phnom Penh

-

Đánh giá chất lượng sản phẩm.


1

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 ở thế giới
Bia là loại nước giải khát hiệu quả, mát lạnh với mùi thơm dịu nhẹ, vị đắng
đặc trưng, cảm giác thư giãn lan toả toàn thân.
Bia làm cho bữa ăn thêm ngon miệng, kích thích tiêu hoá và là loại đồ uống
phù hợp cho những dịp vui. Bia khác rượu bởi hàm lượng cồn thấp ( hàm lượng
rượu trong bia chỉ vào khoảng 3÷ 8 % ( theo khối lượng), nhưng hàm lượng các
chất chiết không lên men lại cao. Đặc tính phân biệt bia với các đồ uống khác là độ
bền bọt cao.
Bia dược sản xuất từ các loại nguyên liệu chính là nước, malt, gạo, hoa
houblon, sau quá trình lên men, sẽ cho ra một loại đồ uống giàu dinh dưỡng, có
hương thơm đặc trưng, độ cồn thấp, vị đắng dịu và lớp bọt trắng mịn với hàm lượng
CO2 phù hợp. Ngoài ra, trong bia còn chứa một hệ enzim khá phong phú, đặc biệt là
nhóm enzim kích thích tiêu hoá amylaza. Từ khi mới ra đời, bia đã chứng tỏ được
vai trò của nó trong đời sống ẩm thực của mọi người, từ thời Ai Cập cổ, khi mới
xuất hiện thì nó đã được mọi người chào đón, từ Paradon cho đến nông dân đều
uống bia, và một bữa cơm sẽ không hoàn thiện nếu không có một ly bia [20]. Và
ngày nay khi đời sống kinh tế xã hội ngày càng phát triển thì nhu cầu tiêu thụ bia
ngày càng tăng, thậm chí trở thành loại nước giải khát không thể thiếu hàng ngày
đối với mọi người trên khắp thế giới. Tại Đức, một quốc gia đi đầu trong ngành sản
xuất bia, năm nào cũng tổ chức lễ hội bia Oktoberfest - Lễ hội văn hóa ẩm thực dân
gian độc đáo của người Đức, được cho là một trong những lễ hội lớn nhất thế giới
và hàng năm có hàng triệu người đổ về Munich để đắm chìm trong những ly bia có
chất lượng hàng đầu thế giới. Điều đó đã chứng tỏ sức hấp dẫn to lớn của sản phẩm
này, do đó sản lượng cũng như mức tiêu thụ sản phẩm này ngày càng gia tăng trên
khắp toàn cầu, điều này được chứng minh ở các bảng số liệu 1.1 [25].


2

Bảng1.1 Sản lượng bia của các châu lục từ năm 2003 - 2006
Tỷ lệ sản

Tăng

xuất bia

trưởng

Các

của các

(%)

Châu lục

châu lục

Sản lượng bia (triệu hl)

2003

2004

2005

2006

năm 2006

06/03
+7,0

Châu Âu

516,2

531,4

544,4

555,5

(%)
33,8

Châu Mỹ

478,9

483,8

497,2

504,8

30,8

+5,1

Châu Á

415,2

448,5

474,9

484,1

29,6

+14,2

Châu Phi

64,8

67,1

72,8

75,5

4,6

+14,2

Châu Úc

21,4

21,0

21,3

21,5

1,3

+0,5

Thế giới

1496,5

1551,8

1610,6

1641,4

100

+8,2

Từ bảng số liệu trên ta thấy rằng: từ năm 2003 đến 2006 asn lượng bia tăng
nhưng lại không phân bố đồng đều giữa các châu lục. Cụ thể, sản lượng chủ yếu tập

trung ở Châu Âu, Châu Á và Bắc Mỹ với nhiều nhãn hiệu sản phẩm bia đã có từ
hơn một trăm năm, với trình độ kỹ thuật cao với những sản phẩm bia nổi tiếng như
bia Guinness, Heineken, Kronenbourg, Budweiser…Ta cũng thấy rằng trong khi thị
phần bia của Châu Âu và Châu Mỹ có tăng trưởng ít hơn so với Châu Á và Châu
Phi đang tăng nhanh. Sản lượng bia của Châu Á năm 2006 tăng 14,2% so với năm
2003, sản lượng bia của Châu Phi năm 2006 tăng 14,2% so với năm 2003. Châu Úc
là lục địa có sản lượng bia tăng rất ít. Trong những năm gần đây thì Châu Phi và
Châu Á đang là khu vực có sức tăng trưởng nhanh nhất
Bảng 1.2. cho thấy lượng tiêu thụ bia bình quân của một số các nước trên thế
giới [27].

Bảng 1.2 . Tình hình tiêu thụ bia của các nước trên thế giới năm 2007
Nước

Lượng bia tiêu

Xếp

Nước

Lượng bia tiêu thụ

Xếp


3

thụ bình quân
(l/người/năm)

hạng

Cộng hòa
Czech

156,9

1

Ailen

131,1

2

Đức
Úc
Áo
Anh
Nam Tư
Bỉ
Đan Mạch
Phần Lan
Luxembourg
Slovakia
Tây Ban Nha
Mỹ
Croatia
Hà Lan
New Zealand

Hungary
Ba Lan
Canada

115,8
109,9
108,3
99,0
93,3
93,0
89,9
85,0
84,4
84,1
83,8
81,6
81,2
79,0
77,0
75,3
69,1
68,3

3
4
5
6
7
8
9

10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

bình
quân(l/người/năm)
Aixơlen
Bồ Đào
Nha
Bulgari
Nam Phi
Nga
Venezuela
Romania
Cyprus
Switzerland
Gabon
Na- Uy
Mexico
Thuỵ Điển
Nhật Bản
Braxil

Hàn Quốc
Colombia
Pháp
Chile

59,7
59,6
59,5
59,2
58,9
58,6
58,2
58,1
57,3
55,8
55,5
51,8
51,5
51,3
47,6
38,5
36,8
33,7
28

hạng
21
22
23
24

25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
-

Từ bảng số liệu trên cho thấy có 5 nước có lượng bia tiêu thụ lớn hơn 100
lít/người/năm. Cộng hòa Czech đang là quốc gia có mức tiêu thụ bia theo đầu người
cao nhất thế giới, trong khi đó, Đức, quốc gia ở vị trí thứ 3 về sản lượng bia tiêu thụ
bình quân tính theo đầu người.
1.1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia ở Châu Á
Có thể nói Châu Á- Thái Bình Dương đã gây bất ngờ đối với thế giới về thị
trường bia. Ngành công nghiệp sản xuất bia vài năm gần đây cho thấy sản phẩm bia
càng ngày càng chứng tỏ vị trí độc tôn của mình trên thị trường đồ uống có cồn,


4

điều này được chứng minh trên bảng 1.3.
Châu Á đang có những mức tăng trưởng rất mạnh, đi đầu chính là Trung

Quốc, một quốc gia có tiềm lực kinh tế lớn mạnh nhất Châu Á, điều này được thể
hiện trên bảng 1.3.
Bảng I.3. Sản lượng bia của các nước Châu Á năm 2003 và 2006 [31]
Sản lượng( triệu hl)
Quốc gia

2003

2004

2005

2006

Trung Quốc

262,2

291,0

315,0

320,0

Tăng trưởng của
năm 2006 so với
năm 2003
+18,1

Nhật Bản

65,0

65,5

65,1

65,0

0

Thái Lan

23,5

23,5

22,5

23,0

- 2,2

Hàn Quốc

20,0

20,0

18,2

18,5

- 8,1

Philipin

12,2

12,5

13,0

13,5

+9,6

Việt Nam

10,0

11,7

14,0

14,5

+31,0

Bảng 1.3 cho thấy Trung Quốc và Việt Nam là nước có sự tăng trưởng

nhiều ở Châu Á. Trung Quốc là Quốc gia có sản lượng nhiều nhất ở Châu Á còn
Việt Nam đang đứng thứ 6 Châu Á về sản lượng bia, thứ 3 Đông Nam Á, sau
Thái Lan và Philipin. Trong số 64 tỉnh thành trong cả nước có tới 60 tỉnh thành
có nhà máy bia.
Hầu hết sản lượng bia của các nước ở Châu Á đều tăng. Sự phát triển của
ngành bia của Châu Á đã gây bất ngờ lớn . Sự phát triển này được thúc đẩy bởi việc
tăng dân số nhanh và nó được củng cố bởi thu nhập của người dân Châu Á tăng lên,
đời sống cao hơn và sự thu hút đầu tư của nước ngoài lớn, chủ yếu là liên minh
chiến lược với các nhà sản xuất trong nước. Năm 2006, Trung Quốc đang là quốc
gia dẫn đầu trong ngành công nghiệp bia, vượt qua cả Đức và Mỹ với sản lượng là
320,0 triệu hl, trong khi của Đức chỉ có là:105,505 triệu hl, của Mỹ là: 230,245 triệu
hl [36]


5

Với ưu thế của các nước Đông Nam Á, là những quốc gia xuất khẩu gạo
hàng đầu trên thế giới, chiếm khoảng 80% sản lượng gạo xuất khẩu, thì việc sử
dụng gạo làm nguyên liệu thay thế trong sản xuất bia là một lựa chọn hoàn toàn
đúng đắn và phù hợp, đáp ứng nhu cầu tiêu thụ bia ngày càng cao của người
tiêu dùng.
Như vậy việc nghiên cứu tỷ lệ nguyên liệu thay thế gạo trong sản xuất bia
không những đáp ứng nhu cầu tiêu thụ ngày càng tăng của người tiêu dùng trong
nước, khu vực mà còn nâng cao được hiệu quả kinh tế, hiệu quả sử dụng thiết bị,
tạo độ ổn định cho bia thành phẩm. Hạ giá thành sản phẩm để nó phù hợp hơn nữa
với mức thu nhập của người dân mà chất lượng sản phẩm vẫn đảm bảo.
1.1.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia tại Cămpuchia
Nhà máy bia đã có mặt tại Cămpuchia từ trước năm 1961 do Pháp xây dựng.
Nhưng sản lượng bia rất ít và không phát triển được trong nhiều thấp kỷ qua. Từ
năm 1961 đến năm 1965 lượng bia tiêu thụ dưới 1lít/người/năm. Còn bắt đầu từ

năm 1965 đến năm 1989 hầu như không có sản bia tại Cămpuchia. Bắt đầu từ năm
1989 lượng bia tiêu thụ dần dần bắt đầu tăng lên từ điểm 0 lên tới 1lít/người. Lượng
bia tăng rất nhiều từ năm 1993 đến năm 1996, lượng bia tiệu thụ 2,8 lít người. Từ
năm 1997 đến năm 2001 lượng bia lại giảm chỉ còn 2 lít/người. Để chứng minh rõ
lượng tiêu thụ bia, rượu và đồ uống có cồn tại Cămpuchia từ năm 1961 đến năm
2001có thể xem ở biểu đồ 1.2 [17,18,23]


6

Hình 1.1 Tiêu thụ bia, rượu và đồ uống có cồn tại Cămpuchia
từ năm 1961 - 2001
Đến năm 2005 lượng bia tiêu thụ tại Cămpuchia lại tăng rất nhiều so với
nhiều năm qua, bình quân là 6 lit/người. Tổng sản lượng là 100 triệu lit/năm, với hai
nhà máy sản xuất: Cambodia Brewery và Cambrew [26].
Theo tờ báo everday hồi tháng 10 năm 2008 cho thấy công ty Beer Samy Gel
của Phillipin sẽ đầu tư xây một nhà máy bia Sanmy Gel với vốn đầu tư là 16 triệu
USD [37].
I.2. Công nghệ sản xuất bia
I.2.1 Nguyên liệu chính trong sản xuất bia
- Malt

Thành phần và tính chất của malt là những yếu tố quyết định vị, hương, màu
sắc, khả năng tạo bọt và độ bền của bia.
Malt được sản xuất ở nhiều nước trên thế giới. Từng loại malt thường có các
chỉ tiêu kỹ thuật khác nhau. Vậy để đảm báo chất lượng bia nhà sản xuất phải biết
rõ các chỉ tiêu để thay đổi quy trình công nghệ cho phù hợp.
Bảng 1.4 cho thấy một số chỉ tiêu của một số loại malt.

7

Bảng 1.4 Chỉ tiêu của một số malt được sản xuất trên thế giới [21]
Các chỉ tiêu

Đơn vị

Pilsen malt

Viennese malt

Độ ẩm tuyết đối

%

≤ 4,5

4,5

Độ hoà tan tuyết đối

%

81

80

Nitơ tổng

%

1,55 -1,75

1,84

Nitơ hoà tan

%

0,5 - 0,7

0,65

FAN

%

0,1 - 0,12

-

Thời gian đường hoá

Phút

10 - 15

20 - 30

Độ màu dịch sau nấu hoa

EBC

4,2 - 6,2

5,5 - 6,0

5,9 - 6,0

-

pH
Chỉ số Kolbach

%

38 - 42

38 - 40

Hiệu suất lên men

%

81

75

- Nước [4,6]

Nước chiếm từ 77- 90% (V/V) trong bia thành phẩm, nên nguồn nước và các
đặc trưng của nó có ảnh hưởng rất quan trọng tới các đặc trưng của bia. Nhiều loại
bia chịu ảnh hưởng hoặc thậm chí được xác định theo đặc trưng của nước trong khu
vực sản xuất bia. Thành phần và tính chất của nước ảnh hưởng đến quá trình hồ hóa,


8

đường hóa. Ngoài ra các thành phần muối đi vào thành phần của dịch đường, ảnh
hưởng tới mùi vị và một vài tính chất 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 cacnonat trong nước sẽ hòa tan
những chất đắng trong vỏ malt tạo vị đắng khó chịu cho dịch đường và bia. Đặc biệt
Na2CO3 và NaHCO3 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 là pH của nó. Độ chua
(pH) của nước dao động trong khoảng 6,5- 7, 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.
Mặc dù ảnh hưởng của nó cũng như là tác động tương hỗ của các loại
khoáng chất hòa tan trong nước được sử dụng trong sản xuất bia là khá phức tạp,
nhưng theo quy tắc chung thì nước mềm là phù hợp cho sản xuất các loại bia sáng
màu[12]. Do đó, để đảm bảo sự ổn định về chất lượng và mùi vị của sản phẩm,
nước cần được xử lý trước khi tham gia vào quá trình sản xuất bia nhằm đạt được
các chỉ tiêu chất lượng nhất định.
- Hoa houblon
Hoa houblon là nguyên liệu cơ bản, đứng vị trí thứ hai (sau malt), của công
nghệ sản xuất bia. Nó được con người biết đến và đưa vào sử dụng khoảng 3000
năm trước Công Nguyên[6]
Đây là thành phần rất quan trọng và không thể thay thế được trong quy trình

sản xuất bia, giúp mang lại hương thơm rất đặc trưng, làm tăng khả năng tạo và giữ
bọt, làm tăng độ bền keo và ổn định thành phần sinh học của sản phẩm.
Cây hoa bia được trồng bởi nông dân trên khắp thế giới với nhiều giống khác
nhau, nhưng nó chỉ được sử dụng trong sản xuất bia là chủ yếu. Hoa houblon có thể
được đem dùng ở dạng tươi, nhưng để bảo quản được lâu và dễ vận chuyển,
houblon phải sấy khô và chế biến để gia tăng thời gian bảo quản và sử dụng.


9

Thành phần hoa houblon vô cùng quan trọng đối với chất lượng bia và được
trình bảy trong bảng 1.5 [4]
Bảng 1.5. Thành phần của hoa houblon
Thành phần
Nước
Nhựa đắng tổng số
Tinh dầu
Tanin

Hàm lượng (%)
10-11
15-20
0,5- 1,5
2-5

Monosaccarit

2

Pectin

2

Thành phần
Amino axit
Protein
Lipit và sáp
Chất tro
Xenluloza, lignin
và các chất khác

Hàm lượng(%)
0,1
15- 17
3
5-8
40- 50

Trong các cấu tử trên đây thì có giá trị nhất là chất đằng, tiếp đến tinh dầu
thơm và thứ 3 là tanin.
Hiện này, trong sản xuất bia có sử dụng hai loại hoa: cao hoa và hoa viên. Cao
hoa có loại: 30% alpha axit đắng, 50 % alpha axit đắng và 53% alpha axit đắng. Còn
hoa viên có loại 4,1% alpha axit đắng, 6% alpha axit đắng và 8% alpha axit đằng.
- Nấm men [10,16]
Nấm men bia là các vi sinh vật có tác dụng lên men đường. Các giống nấm
men bia cụ thể được lựa chọn để sản xuất các loại bia khác nhau. Trong quá trình
lên men, nấm men sẽ chuyển hoá đường và tạo ra cồn và carbon đioxit (CO2).
Trong sản xuất bia, sử dụng hai loại nấm men sau: nấm men chìm và nấm
men nổi.
Nấm men nổi thuộc loại Saccharomyces cerevisiae. Loại này thường được

dùng để sản xuất các loại bia thẫm màu hoặc các loại bia đặc biệt. Chúng chỉ phát
triển và lên men ở nhiệt độ tương đối cao ( từ 12 oC trở lên), cho nên nó thích hợp
với nhiệt độ lên men là 14-25 oC, đặc điểm loại này khi lên men là tế bào của chúng
lơ lửng và tập trung trên bề mặt dịch.
Nấm men chìm thuộc loài Saccharomyces carlsbergensis, phát triển được và
gây lên men ở nhiệt độ thấp (6-8 oC). Loài men này được dùng phổ biến trên toàn


10

thế giới để sản xuất các loại bia sáng màu. Nấm men chìm còn chia ra 2 loại tuỳ
thuộc khả năng kết lắng của nó là nấm men bụi và nấm men kết bông. Nấm men bụi
là loài nấm men phân ly mịn trong dịch lên men và lắng từ từ khi kết thúc lên men
chính. Nấm men kết bông là loài nấm men có thể kết dính với nhau trong thời gian
ngắn khi kết thúc lên men chính và tạo thành khối kết bông lớn nên lắng nhanh
xuống đáy thiết bị. Còn loài nấm men nổi không có khả năng này. Nhờ khả năng
này của nấm men chìm tạo điều kiện thuận lợi cho công nghệ lọc cho sản phẩm cuối
cùng trong suốt, màu vàng óng.
Sự khác nhau giữa nấm men nổi và nấm men chìm nữa là khả năng lên men
các loại đường trisacarit, ví dụ raffinoza. Trong nấm men chìm có enzym có thể sử
dụng hoàn toàn đường raffinoza trong khi đó nấm men nổi chỉ sử dụng được 1/3
đường sacaroza.
Nấm men được sử dụng tại Nhà Máy Bia Phnom Penh có hai loại: S-23 và
S-189. Loại nấm men này trong quá trình lên men tạo mùi este và mùi trái cây nếu
lên men ở nhiệt độ thấp (9 - 150C) [34]
Chỉ dẫn sử dụng
Đối với men khô S-23:
-

Được sử dụng 80 - 120 g/hl dịch đường lạnh 12 - 150C.

-

Được sử dụng 200 - 300g/hl dịch đường lạnh nếu nhiệt độ dưới 120C

Đối với sản xuất bia Special chúng tôi chỉ sử 28g/hl dịch đường. Ta thấy sự
sai lệch giữ chỉ dẫn và thực tế rất nhiều vậy chúng tôi sẽ nghiên cứu sử dụng nấm
men trong quá trình sản xuất bia Special cho phù hợp về kỹ thuất.
I.2.2. Quy trình công nghệ sản xuất bia
Quy trình công nghệ sản xuất bia khi sử dụng nguyên liệu thay thế được tiến
hành theo các bước như hình sau.
Hình 1.2. Quy trình công nghệ sản xuất bia


11

1. Quá trình sản xuất dịch đường lên men
Quá trình này bao gồm các công đoạn sau:


12

- dịch hóa
- đường hóa
- lọc dịch đường
- đun hoa
- lắng xoáy và làm lạnh nhanh.
Trong quá trình này malt sau khi được nghiền sẽ hoà tan chung với nước
theo một tỷ lệ phù hợp với từng loại sản phẩm và dưới tác dụng của các enzyme ở
nhiệt độ nhất định sẽ được đường hoá trong “nồi nấu malt”. Tương tự như vậy, ngũ

cốc chưa qua nảy mầm sẽ được hồ hoá, sau đó được phối trộn lại với nhau trong nồi
nấu malt để được đường hoá trước khi được bơm sang nồi lọc. Mục đích chính của
giai đoạn này là hoà tan hết chất đường, chất khoáng, cũng như một số protein quan
trọng phục vụ quá trình lên men ra khỏi những thành phần không hoà tan như vỏ
trấu, chất sơ. Sau đó, tại nồi lọc, người ta lọc hết chất lỏng ra khỏi trấu cũng như các
chất sơ và mầm để lấy hết lượng đường còn bám vào trong trấu. Dịch đường này sẽ
được đun sôi và houblon hoá nhằm trích ly chất đắng, tinh dầu thơm, polyphenol,
các hợp chất chứa nitơ và các thành phần khác của hoa houblon vào dịch đường để
biến đổi nó thành dịch đường có vị đắng và hương thơm dịu của hoa. Đồng thời quá
trình này cũng giúp tăng độ bền keo của dịch đường, thành phần sinh học của nó
được ổn định và tăng hoạt tính sức căng bề mặt tham gia vào quá trình tạo và giữ
bọt. Sau khi quá trình đun sôi và houblon hoá kết thúc thì toàn bộ lượng oxy đã bay
ra ngoài theo hơi nước và trong dịch đường có rất nhiều cặn. Do đó dịch đường cần
được bơm qua bồn lắng cặn theo phương pháp lắng xoáy để tách cặn trước khi đưa
qua bộ phận làm lạnh nhanh, đưa nhiệt độ xuống đến mức cần thiết phù hợp với
nhiệt độ lên men.
2. Lên men:
Là giai đoạn quyết định để chuyển hoá dịch đường houblon hoá thành bia
dưới tác động của nấm men thông qua hoạt động sống của chúng. Phản ứng sinh
học chính của quá trình này tạo cồn và CO2. Ngoài ra, nhà sản xuất còn thu được
một dịch lên men có nhiều cấu tử với tỉ lệ về khối lượng của chúng hài hoà và cân