tìm hiểu phương pháp hạn chế acetaldehyde trong sx bia

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP.HỒ CHÍ MINH
VIỆN CƠNG NGHỆ SINH HỌC – THỰC PHẨM
&&

ĐỀ TÀI:

MỤC LỤC
1.

Giới thiệu về bia:...........................................................................................................................3
1.1.

Định nghĩa bia:...........................................................................................................................3

1.2.

Lịch sử sản xuất bia...................................................................................................................3



Page 1


2.

1.3.

Lợi ích của bia............................................................................................................................5

1.4.

Tác hại của bia:..........................................................................................................................8

Quy trình sản xuất bia.................................................................................................................10
2.1.

2.1.1.

Nước:...........................................................................................................10

2.1.2.

Malt.............................................................................................................10

2.1.3.

Hoa houblon...............................................................................................11

2.1.4.

Gạo..............................................................................................................11

2.1.5.

Nấm men.....................................................................................................11

2.2.
3.

Ngun liệu...............................................................................................................................10

Quy trình cơng nghệ................................................................................................................11

Chất gây ngộ độc trong bia – Acetaldehyde................................................................................13
3.1.

Sơ lược về Acetaldehyde..........................................................................................................13

3.2.

Tác dụng trong bia...................................................................................................................13

3.3.

Tác hại của acetaldehyde với người........................................................................................13

3.4.

Sự hình thành Acetaldehyde...................................................................................................15

3.4.1.

Trong quá trình lên men chính.................................................................15

3.4.2.

Trong q trình lên men phụ....................................................................16

3.5.

Cách hạn chế Acetaldehyde trong bia....................................................................................16

Tài liệu tham khảo:..............................................................................................................................17

1. Giới thiệu về bia:
1.1.

Định nghĩa bia:



Page 2


Bia, phiên âm từ tiếng nước ngoài beer, bierra, la biere, phát sinh từ một danh từ
Bắc Âu: bjor, nghĩa là thức uống của đàn ông. Bia là một loại nước uống chứa cồn
được sản xuất bằng quá trình lên men của đường lơ lửng trong mơi trường lỏng và
nó khơng được chưng cất sau khi lên men. Nói một cách khác, bia là loại nước giải
khát có độ cồn thấp, bọt mịn xốp và có hương vị đặc trưng của hoa houblon. Bia
phân biệt với rượu bởi hàm lượng rượu thấp hơn nhiều và hàm lượng các chất chiết
không lên men lại cao hơn nhiều. đặc tính để phân biệt bia chủ yếu với các loại đồ
uống khác là độ bền của lớp bọt được hình thành sau khi giải phóng acid cacbonic
có trong đó. Hàm lượng rượu trung bình của một loại bia tính theo % khối lượng là
3,8% hay 4,5% thể tích.

1.2. Lịch sử sản xuất bia
Bia là một trong các đồ uống lâu đời nhất mà lồi người đã tạo ra, có niên đại ít
nhất là từ thiên niên kỷ 5 TCN và đã được ghi chép lại trong các thư tịch cổ của Ai
Cập cổ đại và Lưỡng Hà (Mesopotamia).
Tại Lưỡng Hà, chứng cứ lâu đời nhất về bia được cho là bức vẽ 6.000 năm tuổi của
người Sumeria miêu tả những người đang uống một thứ đồ uống bằng các cần hút

bằng sậy từ thùng công cộng. Bia cũng được đề cập tới trong Thiên sử thi
Gilgamesh, một bản trường ca 3.900 năm tuổi của người Sumeria để tỏ lịng tơn
kính nữ thần Ninkasi, vị thần bảo trợ cho bia, nó chứa cơng thức làm bia cổ nhất
cịn sót lại và miêu tả việc sản xuất bia từ lúa mạch thơng qua bánh mì. Bia đã trở
thành thiết yếu đối với tất cả các nền văn minh trồng ngũ cốc ở thế giới phương
Tây cổ xưa, đặc biệt là ở Ai Cập và Lưỡng Hà.
Bia đã từng là quan trọng đối với người La Mã trong thời kỳ đầu, nhưng trong thời
kỳ Cộng hòa La Mã thì rượu vang đã thay thế bia như là một đồ uống chứa cồn
được ưa chuộng hơn. Bia trở thành đồ uống được coi là thích hợp cho những người
man rợ; Tacitus đã viết một cách đầy chê bai về bia được các giống người Đức sản
xuất trong thời đại của ông.
Sự bổ sung hoa bia vào bia để tạo vị đắng, bảo quản và hương vị cho bia là một
phát kiến tương đối mới: trong thời Trung cổ nhiều hỗn hợp khác của các loại thảo
mộc thông thường được cho vào bia chứ không phải hoa bia. Các hỗn hợp này
thông thường được gọi là gruit. Hoa bia đã được trồng tại Pháp sớm nhất là vào
khoảng thế kỷ 9; văn bản cổ nhất cịn sót lại có ghi chép về việc sử dụng hoa bia
trong bia có niên đại vào năm 1067 bởi nữ tu viện trưởng kiêm nhà văn Hildegard:
"Nếu người ta định làm bia từ yến mạch, nó được chuẩn bị cùng hoa bia."


Page 3


Tại châu Âu, trong thời Trung cổ, bia chủ yếu được sản xuất trong gia đình. Vào
thế kỷ 14 và 15, việc sản xuất bia đã dần dần chuyển từ hoạt động gia đình sang
hoạt động thủ cơng, với các quán bia và tu viện sản xuất bia của mình hàng loạt để
tiêu thụ.
Trong thế kỷ 15, ở Anh thì loại bia khơng có hoa bia được biết đến như là ale, cịn
việc sử dụng hoa bia thì đồ uống đó gọi là bia. Bia có chứa hoa bia được nhập khẩu
vào Anh từ Hà Lan sớm nhất là từ năm 1400 ở Winchester, và hoa bia đã được

trồng trên quốc đảo này từ năm 1428. Tính phổ biến của hoa bia ban đầu là hỗn
hợp Công ty bia rượu London đã đi xa tới mức ra thông báo "không hoa bia, khơng
thảo mộc hoặc những gì khác tương tự được cho vào bất kỳ ale hay rượu (mùi) nào
sẽ được sản xuất — mà chỉ có liquor (nước), mạch nha, và men bia". Tuy nhiên,
vào thế kỷ 16, ale đã được dùng để chỉ các loại bia mạnh (nồng độ cồn cao) bất kỳ,
và tất cả ale và bia đều sử dụng hoa bia.
Năm 1516, William IV, Công tước xứ Bavaria, đã thơng qua Reinheitsgebot (Luật
tinh khiết), có lẽ là quy định về thực phẩm cổ nhất còn áp dụng đến nay. Gebot quy
định rằng thành phần của bia chỉ được bao gồm nước, lúa mạch hoa bia, với men
bia được bổ sung sau phát kiến của Louis Pasteur vào năm 1857. Luật của người
Bavaria đã được áp dụng trong cả nước Đức như là một phần của nước Đức thống
nhất năm 1871 thành Đế chế Đức dưới thời Otto von Bismarck, và kể từ đó đã
được cập nhật để phản ánh xu hướng hiện đại trong sản xuất bia rượu. Cho đến
nay, Gebot vẫn được coi là tiêu chuẩn của độ tinh khiết cho bia, mặc dù điều này
có thể gây tranh cãi.
Phần lớn các loại bia cho đến thời gian gần đây thực chất là thứ mà ngày nay gọi là
ale. Bia lager đã được phát hiện ra một cách tình cờ vào thế kỷ 16 sau khi bia được
lưu trữ trong các hầm lạnh một thời gian dài; kể từ đó nó đã được sản xuất nhiều
hơn ale.
Với sự phát minh ra động cơ hơi nước năm 1765, cơng nghiệp hóa sản xuất bia đã
trở thành sự thật. Các cải tiến mới trong công nghệ sản xuất bia đã xuất hiện cùng
với sự ra đời của nhiệt kế và tỷ trọng kế vào thế kỷ 19, đã cho phép các nhà sản
xuất bia tăng tính hiệu quả và kiểm soát nồng độ cồn. Cho đến cuối thế kỷ 18,
mạch nha chủ yếu được làm khô bằng lửa do đốt gỗ, than củi, trấu, và sau năm
1600 là từ than cốc. Nói chung, khơng có loại mạch nha nào trong số này được che


Page 4

chắn tốt khỏi khói sinh ra trong các lị sấy, và do đó các loại bia thời kỳ đó có
thành phần hơi khói trong hương vị của chúng; các chứng cứ chỉ ra rằng các nhà
sản xuất mạch nha và bia thường xuyên phải cố gắng giảm thiểu sự ám khói của
bia thành phẩm. Sự phát minh ra lị nướng hình trống năm 1817 của Daniel
Wheeler đã cho phép tạo ra mạch nha mạch nha nướng chín kỹ và tạo tiền đề cho
sản xuất các loại bia đen (porter và stout). Sự phát minh ra vai trò của men bia
trong quá trình lên men vào năm 1857 bởi Louis Pasteur đã giúp cho các nhà sản
xuất bia phương pháp ngăn chặn vị chua của bia bởi các loại vi sinh vật không
mong muốn.
Năm 1953, Morton W Coutts, một người New Zealand đã phát triển kỹ thuật lên
men liên tục. Morton lấy bằng sáng chế cơng nghệ của ơng và nó là một cuộc cách
mạng trong cơng nghiệp bia do nó làm giảm thời gian ủ và sản xuất bia trước đây
là 4 tháng xuống cịn chưa đầy 24 giờ. Cơng nghệ của ông vẫn được sử dụng bởi
nhiều nhà sản xuất bia lớn nhất thế giới ngày nay, bao gồm cả Guinness.
Ngày nay, công nghiệp bia là công việc kinh doanh khổng lồ toàn cầu, bao gồm
chủ yếu là các tổ hợp được ra đời từ các nhà sản xuất nhỏ hơn. Trong khi bia chủ
yếu là đồ uống chứa cồn thì một số biến thái của nó cũng tồn tại, xuất phát từ thế
giới phương Tây, là các loại bia đi qua công đoạn xử lý để loại bỏ bớt cồn, sản xuất
ra cái gọi là bia không cồn.

1.3. Lợi ích của bia.
- Nhà bác học Antonius Van Leeuvenkoek (thế kỷ 17) là người đầu tiên quan
sát các yếu tố cấu tạo nên bia. Nhà bác học Louis Pasteur (1822-1895) đã
thành công trong việc chứng minh sự lên men bia khơng phải chỉ là phản
ứng hóa học, mà cịn có sự tham gia của các vi sinh vật kỵ khí, đó chính là
men bia. Men bia có tên khoa học Saccharomyces cerevisia, là loại nấm đơn
bào đa công dụng dùng sản xuất bia, rượu, rượu vang, bánh mì...
- Men bia sống thường được sử dụng làm thuốc trong các trường hợp cơ thể
mệt mỏi, kiệt sức, thiếu máu, kém ăn, chậm tăng trưởng, stress, rối loạn thần
kinh. Khi kết hợp với selen, nó tạo thành phân tử selen hữu cơ, có tác dụng

gia tăng hiệu năng chống các gốc tự do, làm chậm q trình lão hóa và là
một yếu tố quan trọng trong nhóm các chất chống oxy hóa cần thiết cho sức
khỏe. Selen cũng là chất bảo vệ tế bào gan, bảo vệ tim mạch, cải thiện các
bệnh ngoài da do gan suy yếu.


Page 5


- Men bia sống cịn có tác dụng chống nhiễm trùng bằng cách tăng cường hệ
miễn dịch. Các loại thuốc uống chứa men bia thường kết hợp men bia 400
mg với men bia - selen 75 mg, silice 25 mg, giúp tăng cường sức khỏe,
chống nhiễm trùng (trong các trường hợp bị cảm, ho, nóng sốt). Men bia cịn
được dùng làm thực phẩm bổ sung cho phụ nữ mang thai và cho con bú.
- Men bia sống dùng làm thuốc thường có khoảng 20 tỷ tế bào sống
Saccharomyces cerevisiae/1 g, chứa trong hai viên nang với hàm lượng 16
acid amin, 17 vitamin, 14 muối khống. Nó được xem là loại thực phẩm có
giá trị dinh dưỡng cao và là véc tơ dẫn đường cho sự hấp thu các loại
vitamin khác vào cơ thể.
- Men bia cũng giúp tái tạo những vi khuẩn cần thiết cho sự tiêu hóa ở đường
ruột, thường được dùng cùng lúc hay sau một đợt điều trị bằng kháng sinh,
hoặc khi bị loạn khuẩn ruột. Men bia cịn có tác dụng lên da, tóc và móng.
- Tác dụng giải khát: Bia được coi như 1 loại nước giải khát. Như chúng ta đã
biết, bia là 1 loại nước bão hoà CO 2, trong bia tồn tại 2 dạng CO 2: CO2 liên
kết và CO2 tự do. Tác dụng giải khát của bia phần lớn là nhờ vào lượng khí
CO2 liên kết có trong bia. Khi vào trong dạ dày sẽ xảy ra các quá trình sau:
đầu tiên là cồn bị phân giải và sinh ra 1 lượng nhiệt, tiếp theo là CO 2 liên kết
chuyển sang CO2 tự do dạng khí và CO2 tự do dạng lỏng chuyển sang CO2 tự
do dạng khí, 1 q trình này lấy đi 1 lương lớn nhiệt trong cơ thể. Vì vậy mà
khi uống bia, đầu tiên ta cảm thấy nóng sau đố cảm thấy mát.

- Bia cung cấp năng lượng: 1 lít bia cho ta 500-600 kcal. Năng lượng này do
C2H5OH và 1 số dinh dưỡng có trong bia cung cấp. Bia cũng cung cấp 1
lượng vitamin phong phú, chủ yếu là các vitamin nhóm B.
- Ngồi tác dụng làm mát như đã trình bày, CO 2 cịn có tác dụng làm tăng khả
năng tiêu hoá của cơ thể. Mặt khác khi uống bia cịn tăng q tình bài tiết
nước tiểu giúp quá trình giải độc cơ thể nhanh hơn.
- Ngâm mình trong bia: Bia là một loại dưỡng chất tuyệt vời dành cho da. Hãy
đổ bia đầy bồn tắm và ngâm mình thư giãn – đây là một phương pháp hiệu
quả để bổ sung các tinh thể muối cho làn da thêm phần khỏe mạnh.
- Dịu các cơn đau bụng: Làm Nếu bạn bị rối loạn tiêu hóa, hãy từ từ nhấp
từng ngụm bia, làm như vậy sẽ rất hiệu quả - chất cồn trong bia có tác dụng
gây tê giúp làm dịu cơn đau. Lưu ý: phương pháp này không áp dụng cho
những người viêm loét dạ dày.


Page 6


- Đánh bóng đồ gỗ: Bia là một chất đánh bóng đồ gỗ tốt đến ngạc nhiên. Hãy
đổ một chút bia lên một tấm khăn lau mềm, sau đó dùng khăn lau đồ gỗ và
cuối cùng lau lại với một miếng vải khô. Bạn chắc chắn sẽ ngạc nhiên với vẻ
ngồi sáng bóng của đồ gỗ sau khi được lau bằng bia.
- Tẩm ướp thịt: Ngồi cơng dụng lấy lại vẻ sáng bóng cho đồ gỗ, bia cịn là
ngun liệu tẩm ướp thịt được các bà nội trợ tin dùng. Chỉ cần tẩm ướp thịt
với bia sau vài tiếng (càng lâu càng tốt), bạn sẽ có một món thịt ngon tuyệt!
Bạn có thể thử mạo hiểm chế biến thịt theo những cách khác – bỏ thêm
những hương vị bạn thích vào bia – thậm chí cả những nguyên liệu như mứt
cam hoặc mứt táo. Hoặc bạn có thể sử dụng những loại gia vị phổ biến hơn
đó là xì dầu hoặc các loại mắm của châu Á khác. Bạn có thể bỏ thêm vài lát
dứa, nước ép dứa và vài lát gừng khi tẩm ướp thịt lợn để món thịt có cả vị

chua và ngọt.
- Loại bỏ sên 1 cách tự nhiên: Sên là côn trùng gây hại trong vườn nhà bạn.
Thay vì sử dụng các loại thuốc trừ sâu độc hại, hãy đặt một chiếc đĩa bia nhỏ
trong vườn và thay bia tươi mỗi ngày. Những con sên sẽ bị hấp dẫn bởi mùi
bia, say và chết đuối trong bia.
- Ngăn cản ong và côn trùng: Ong và côn trùng bị hấp dẫn bởi mùi bia – vì thế
thay vì sử dụng dầu xả hoặc nến, hãy dùng bia để xua đuổi côn trùng.
- Nhào bột làm bánh: Khi nhào bột làm bánh, bạn thường bỏ thêm một chút
phụ gia thường là bột nở. Nhưng còn một phương pháp khác thay thế, đó là
dùng bia. Bọt và men bia sẽ khiến bánh mềm và xốp hơn.
- Gội đầu: “Dầu gội” bia có thể biến mái tóc bị tổn thương trở nên bóng bẩy.
Đây cũng là một lựa chọn tốt hơn nhiều các loại dầu gội chứa nhiều hóa
chất. Chỉ cần hòa 1 lon bia với 1 quả trứng sống để gội đầu – hỗn hợp này có
thể tạo bọt giống như các loại dầu gội thông thường. Sử dụng phương pháp
này thường xuyên, bạn sẽ
thấy ngạc nhiên bởi tác
dụng của nó. Tốt nhất bạn
nên sử dụng liệu pháp điều
trị đặc biệt này mỗi tháng
một lần. Bạn cũng có thể



Page 7


sử dụng bia như dầu xả thoa bia lên tóc, mát xa tóc, rồi sau đó xả lại với
nước sạch.

1.4. Tác hại của bia:

Bên cạnh những lợi ích được nêu ở trên. Nếu uống bia quá nhiều sẽ mắc 1 số bệnh
nguy hiểm:
- Bệnh viêm dạ dày.
Theo nghiên cứu khoa học, các đồ uống chứa cồn như bia có tác động ức chế sự
tạo thành chất nhầy bảo vệ niêm mạc dạ dày, mặt khác bia cịn kích thích tiết ra
nhiều axit dịch vị có thể tăng khả năng gây tổn thương niêm mạc dạ dày. Những
người bị bệnh viêm dạ dày mãn tính uống bia vào thì sẽ làm suy giảm màng kết
dính dạ dày, gây nên niêm mạc dạ dày tổn thương, dẫn đến chướng bụng, nóng
bụng, mất cảm giác ăn uống.
Nếu uống quá nhiều, áp lực của CO2 trong dạ dày tăng cao, có nguy cơ dẫn đến
loét, thủng dạ dày. Uống bia lạnh nguy hại càng lớn. Nhiệt độ của bia lạnh thấp
hơn 20 – 30o so với nhiệt độ cơ thể người, có thể gây đau bụng, đi ngoài. Bia lạnh
khiến nhiệt độ dạ dày giảm đột ngột dễ gây đau co thắt, nghiêm trọng hơn cịn dẫn
đến tình trạng xuất huyết dạ dày. Biểu hiện ban đầu là cảm giác lợm cổ, buồn nôn,
sau đó mới bị đau bụng đi ngồi (mỗi ngày từ 3-5 lần, thậm chí 10 lần). Nếu khơng
kịp thời đi khám bác sỹ thì rất dễ bị rối loạn tiêu hoá, nghiêm trọng sẽ dẫn đến mất
nước quá nhiều, thậm chí chống sốc.
- Viêm tuyến tuỵ cấp tính.
Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng rượu bia làm tăng độ tập trung protein trong dịch
tụy, sự lắng đọng protein sẽ dẫn đến hiện tượng vơi hóa, viêm tụy.
Việc uống nhiều bia cịn làm cho tuyến tụy phải hoạt động nhiều, dễ dẫn đến viêm
tuỵ cấp tính. Tỉ lệ tử vong của bệnh viêm tuyến tuỵ cấp tính rất cao, mỗi khi phát
bệnh tỉ lệ tử vong lên đến 30 - 50%.
- Bệnh tim mạch.



Page 8

Trong bia chứa lượng nước lớn và cồn, uống vào sẽ tăng thêm gánh nặng cho tim.
Nếu thường xuyên uống nhiều, tim sẽ liên tục bị tổn thương do nồng độ cồn lớn,
khiến tim bị phình to, dẫn đến tâm lực mệt mỏi. Nguyên nhân: ethanol cản trở sự
hấp thu Vitamin B1, bệnh gan do ethanol gây giảm dự trữ Vitamin B1 và giảm sự
hoạt hóa coenzyme thiamine pyrophosphate. Thiếu Vitamin B1gây ra những tổn
thương cấu trúc. Sự thiếu hụt Vitamin B1 gây ảnh hưởng đến tim.
- Bệnh sơ gan.
Chất ethanol (C2H5OH) có trong bia theo máu đến gan và được biến đổi thành
Acetaldehyde rất độc. Chất này làm viêm và tiêu tế bào gan. Mặc dù gan có khả
năng tự sản xuất một số chất để bảo vệ chính nó, nhưng khơng đủ để chống lại sự
tác hại của acetaldehyde nếu ethanol được đưa vào cơ thể quá nhiều và thường
xuyên. Do đó, việc uống bia nhiều và liên tục có thể gây viêm và xơ gan gan đến
mức không hồi phục được nữa.
Một vài nghiên cứu của các nhà khoa học Phần Lan cho biết, những người mắc
chứng viêm dạ dày, sỏi thận…uống bia quá nhiều khiến bệnh tình càng trở lên
trầm trọng, thậm chí có thể dẫn tới tử vong.
Nguyên nhân là do trong hạt đại mạch- ngun liệu chính để chế tạo bia có chứa
rất nhiều caxi, axit oxalic, nucleotide…những chất này tác động lẫn nhau gây phản
ứng làm tăng lượng axit uric trong cơ thể gấp hơn hai lần bình thường. Điều đó
khơng những đẩy nhanh q trình hình thành sỏi thận mà cịn gây viêm khớp, khó
khăn trong việc đi lại.
Ngồi những tác hại kể trên, bản thân ethanol là 1 chất độc. Khi vào cơ thể
Ethanol gây độc trên hầu hết các hệ cơ quan, một số triệu chứng nhiễm độc có liên
quan đến tác dụng của chất chuyển hóa acetaldehyde. Ethanol khơng có thụ thể đặc
hiệu như thuốc phiện hoặc benzodiazepin. Ethanol tác động lên một số protein
màng tế bào tham gia vào các con đường truyền tín hiệu bao gồm các thụ thể dẫn
truyền thần kinh, các men, các kênh ion. Ethanol tương tác với nhiều chất dẫn
truyền thần kinh. Tác động chính của ethanol liên quan đến gia tăng sự ức chế
GABA tại thụ thể GABA và ức chế NMDA (N-methyl-D-aspartate), một thụ thể
EAA (excitatory amino acid). Ethanol hoạt động như các chất an thần gây ngủ.

Nồng độ ethanol trong máu thấp gây cảm giác phấn khích, vui vẻ và những hành


Page 9


động theo chiều hướng giải tỏa căng thẳng. Nồng độ ethanol cao hơn làm suy yếu
hệ thần kinh trung ương: nói líu nhíu, thay đổi nhận thức về mơi trường xung
quanh, phán đốn khơng chính xác, rối loạn vận động, rung giật nhãn cầu, làm gia
tăng tính hiếu chiến. Người bệnh có thể thống mất trí nhớ. Nồng độ ethanol trong
máu rất cao gây hôn mê, suy hô hấp, tử vong.

2. Quy trình sản xuất bia.
2.1. Nguyên liệu.
2.1.1. Nước:
Nước là thành phần cơ bản của quá trình lên men bia. Nước trong sản xuất bia phải
sạch và tinh khiết, không lẫn các tạp chất, phải qua giai đoạn khử trùng và phải
đảm bảo các chỉ tiêu sau:
- Không mùi, không màu, không vị.
- Độ cứng tạm thời vào khoảng 0.72mg đương lượng/1 lít.
- Tổng số vi sinh vật < 100 tế bào/ml
- E.coli khơng q 3 tế bào/1 lít.
- pH là 6.8 – 7.2
- Không chứa NaHCO3, NH3, HNO2. Riêng NO3 không vượt quá 25mg/l.
2.1.2. Malt.
Matl là mầm đại mạch. Tạo matl bằng
cách ủ đại mạch trong điều kiện nhân
tạo sau đó loại bỏ rễ mầm và sấy đến độ
ẩm nhất định. Matl đóng vai trị quan
trọng sản xuất bia, malt vừa là nguyên

liệu chính, vừa là nguồn enzim thuỷ
phân hay là tác nhân đường hoá. Trong
malt đại mạch chứa nhiều chất dinh
dưỡng đặc biệt là tinh bột, hàm lượng
protein thích hợp cho sản xuất bia.

Malt 1



Page 10


Ngồi ra trong malt đại mạch cịn chứa nhiều enzym đặc biệt là proteaza và
amylaza cung cấp cho quá trình thuỷ phân
2.1.3. Hoa houblon.
Là 1 loại nguyên liệu đặc biệt trong bia. Trong hoa
houblon có 2 thành phần quan trọng là axit đắng và nhựa
đắng, 2 thành phần tạo vị đắng cho bia. Ngồi ra, hoa
houblon cịn góp phần giữ độ bền cho bọt; tạo mùi vị; ổn
định thành phần trong bia. Cho đến ngày nay, chưa có
nguyên liệu nào có thể thay thế cho hoa houblon.

hoa bia 1

2.1.4. Gạo
Gạo là nguyên liệu phụ trong sản xuất bia. Được sử
dụng là nguồn bổ trợ cho hương vị.
2.1.5. Nấm men

gạo 1

Nấm men dùng trong sản xuất bia là loại nấm thuộc
saccharomyces có kích thước 6-9µm. Chúng sinh sản
nảy chồi và thuộc loại hiếu khí khơng bắt buộc. Trong
sản xuất bia, người ta sử dụng nấm men nổi
(saccharomyces và cerevisine) và nấm men chìm
(saccharomyces carsbergensis).

2.2. Quy trình cơng nghệ
nấm men 1

Q trình lên men gồm 2 giai đoạn:
- Lên men chính: chủ yếu là chuyển hóa đường thành CO 2 và C2H5OH, ngồi
ra cịn có axit hữu cơ và 1 số hợp chất khác
- Lên men phụ: tiếp tục lên men những gì cịn sót lại để hồn thiện hương vị,
độ trong của bia, làm cho bia “chín”, bão hịa CO 2, tăng khả năng tạo bọt và
ức chế sự phát triển của vi sinh vật ngoại có hại bị nhiễm vào dịch bia


Page 11


Malt

Xay Nghiền

Gạo

Ngâm, nấu,

đường hóa

Xử lý

Nước

Lọc trong

Bã

Rửa bã

Dịch đường

Hoa houblon

Lắng trong
Nấm men

Nước rửa

Đun sơi
Cặn

Làm nguội
Nhân giống

Lên men chính

CO2

Thu hồi

Lên men phụ
Lọc trong

Chai, lon
Rửa, khử trùng

Bia tươi

Chiết chai, lon
Thanh trùng



Nạp chai

Page 12

Chiết thùng


Dán nhãn, vô thùng, két

Xuất xưởng

3. Chất gây ngộ độc trong bia – Acetaldehyde.
3.1. Sơ lược về Acetaldehyde.
Acetaldehyde là chất lỏng khơng nàu, có mùi trái cây, hịa

tan trong nước với bất cứ tỉ lệ nào. Cơng thức hố học là
CH3CHO. Khối lượng mol: 44,05 g mol -1. Trong công
nghiệp, acetaldehyde được sử dụng để sản xuất acid acetic,
phân ure, nhựa, … . Acetaldehyde là hợp chất có độ độc cấp
tính, ăn mịn da, gây hại cho mắt, gây ung thư, đột biến tế
bào mầm, …

công thức acetaldehyde 1

3.2. Tác dụng trong bia.
Các ester được tạo thành chủ yếu vào cuối giai đoạn lên men chính nhờ phản ứng ester hóa
giữa các alcol (chủ yếu là ethanol) và acid carboxylic trong dịch lên men. Chúng
bao gồm các loại ester dễ bay hơi như ethylacetate với hàm lượng khoảng 15 - 20 mg/L và
loại khó bay hơi với hàm lượng 40 - 50 mg/L. Các hợp chất ester góp phần tạo nên
hương đặc trưng cho bia thành phẩm. Tuy nhiên, nếu hàm lượng của chúng vượt quá
giới hạn cho phép có thể gây ra mùi vị lạ. Sự tạo thành các hợp chất carbonyl. Hợp chất
carbonyl trong bia rất đa dạng và phong phú. Phần lớn các hợp chất này là sản phẩm
trung gian của quá trình trao đổi chất ở nấm men bao gồm các aldehyde, keton,
ketoacid...Trong đó, acetaldehyde là thành phần quan trọng nhất ảnh hưở ng trực tiếp đến
chất lượng của bia thành phẩm.

3.3. Tác hại của acetaldehyde với người
Acetaldehyde được xem là độc hại, vì nó có khả năng gây đột biến DNA và ung
thư. Khi acetaldehyde tích tụ trong máu sẽ gây ra tình trạng nóng bừng, ói mửa, và
ở một số người thì nhịp tim đập nhanh. Môt nghiên cứu từ Mỹ chứng minh
acetaldehyde gây độc cho tế bào cơ tim, gây rối loạn chức năng, cấu trúc và
chuyển hóa của tế bào cơ tim. Hậu quả làm giảm hiệu quả chức năng co bóp của
cơ tim, giãn cơ tim và gây hở van tim.cuối cùng là suy tim. Acetaldehyde làm

Page 13


viêm và tiêu tế bào gan. Mặc dù gan cũng tự sản xuất một số chất để bảo vệ chính
nó, nhưng không đủ để chống lại sự tác hại của acetaldehyde khi ethanol được đưa
vào cơ thể quá nhiều và thường xuyên. Do đó, nếu uống nhiều và liên tục có thể
gây viêm và xơ gan gan đến mức khơng hồi phục được nữa.
70 đến 85% vào cơ thể sẽ được hấp thu ở tá tràng và phần trên của ruột non. Chỉ có
khoảng 20% được hấp thu bởi niêm mạc dạ dày. Rượu được hấp thu từ ruột sẽ theo
tĩnh mạch cửa đến gan. Gan là cơ quan chuyển hóa quan trọng nhất. Tại đây, trên
90% lượng hấp thu sẽ được chuyển hóa. Phần cịn lại sẽ được thải ra ngồi qua
phổi và thận. chuyển hóa tại gan theo hai giai đoạn.
Trong giai đoạn 1, chuyển hóa etanol thành Acetalhehyde được thực hiện bởi ba hệ
thống men: (1) Alcoholdehydrogenase (coenzyme NAD) nằm trong bào tương; (2)
hệ thống ơxy hóa ethanol ở microsome (Microsomal Ethanol Oxidating System –
MEOS) và (3) các men Catalase. Tuy nhiên ở người uống rượu nhiều thì hệ thống
men MEOS có tầm quan trọng hơn ADH.
Trong giai đoạn 2, acetaldehyde đuợc hình thành, là một chất độc, sẽ nhanh chóng
được ơxy hóa để chuyển thành Acetate. Năng lực chuyển hóa của giai đoạn này chỉ
có giới hạn và có sự tham gia của ADH, một enzyme phụ thuộc NAD. Ở những
người lạm dụng rượu, lượng Acetaldehyde được sản sinh với một mức quá lớn sẽ
không được chuyển hóa hết và gắn vào màng tế bào gây tổn thương tế bào thông
qua các cơ chế gây độc, viêm và miễn dịch với hậu quả là quá trình tạo xơ.
khi nồng độ cồn trong máu cao, hệ thống MEOS sẽ hoạt động. Hệ thống Enzyme
này được tìm thấy ở màng của mạng lưới nội bào tương nhẵn. Enzyme quan trọng
nhất của hệ thống này là Cytochrom P450 bởi men này khơng chỉ có vai trị trung
tâm trong chuyển hóa mà cịn tham gia vào việc giáng hóa rất nhiều chất của chính
cơ thể cũng như chất lạ từ bên ngồi vào, ví dụ rất nhiều loại thuốc khác nhau
thường được sử dụng trong lâm sàng.
Cytochrom P450 2E1 (CYP 2E1), một dưới type của Cytochrom P450, có vai trị

quan trọng nhất trong chuyển hóa Alcohol thành Acetaldehyde. Vào năm 1968, lần
đầu tiên Charles Lieber đã chứng minh rằng việc sử dụng thường xuyên thức uống
có cồn sẽ gây cảm ứng làm tăng hoạt độ hệ thống men này lên 10 lần. Một đặc
điểm cực kỳ quan trọng là phản ứng giáng hóa này sẽ giải phóng ra các gốc ôxy tự
do hoạt động (reactive oxygen species-ROS).
Men Catalase trong Peroxisome chỉ tham gia ơxy hóa một lượng rất nhỏ Ethanol
mà thôi.


Page 14


Việc thường xuyên sử dụng một lượng lớn Alcohol sẽ làm tăng hoạt động của hai
enzyme khác nữa tham gia vào q trình chuyển Acetaldehyde thành Acetate. Đó
là các men Xanthinoxidase và Aldehydoxidase. Thông qua hoạt động của hai men
này, thêm một lượng lớn các gốc tự do gây độc được giải phóng, góp phần tạo nên
những tổn thương gan .

3.4. Sự hình thành Acetaldehyde.
3.4.1. Trong quá trình lên men chính
Trong q trình lên men chính nấm men tiếp tục sinh trưởng để tăng sinh khối trong điều
kiện hiếu khí rồi sau đó kị khí bắt buộc. Q trình chuyển hoá đường thành ethanol được thực
hiện qua 1 chuỗi phản ứng phức tạp. Phương trình chuyển hố đường thành ethanol tổng quát
là:
C6H12O6 + 2H3PO4 + 2ADP

2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP

Khi đường và chất dinh dưỡng vào bên trong tế bào nấm men, tại đây nhờ hoạt động trao đổi
chất của tế bào, đường được chuyển hoá qua hàng loạt các phản ứng trung gian để tạo thành

acid pyruvic.
C6H12O6

chu_trình_EMP

CH3COCOOH (acid pyruvic)

Acid pyruvic trong điều kiện yếm khí, dưới tác dụng của enzyme pyruvat decacboxylase sẽ bị
khử thành acetaldehyde và CO2. Sau đó acetaldehyde bị khử thành ethanol dưới tác dụng của
enzyme ancoldehydrogenase của nấm men. Athanol và CO2 thoát ra khỏi tế bào và khuyết tán
vào môi trường xung quanh.
CH3COCOOH
CH3CHO

pyruvat_decacboxylase
alcoldehydrogenase

CO2 + CH3CHO
C2H5OH

Acetaldehyde được hình thành từ phản ứng decarboxyl hóa acid pyruvic.



Page 15


Như vậy, acetaldehyde là sản phẩm trung gian để tạo ra ethanol trong q trình lên
men chính. Trong giai đoạn này, lượng acetaldehyde được sinh ra rất nhiều chiếm
từ 20 đến 40 mg/l nhưng khi đến giai đoạn lên men phụ thì hàm lượng acetaldehyde

khơng những khơng được sinh ra mà giảm đi đáng kể chỉ còn khoảng 8 đến 10 mg/
L. Nhưng trên thực tế, để tăng mùi và hương vị cho bia 1 số cơ sở sản xuất bia lại
bỏ quá trình lên men phụ, vì vậy đây là nguyên nhân đẫn đến hàm lượng
acetaldehyde cao trong bia.
3.4.2. Trong quá trình lên men phụ
Thành chủ yếu của bia lúc này là ethanol. Nếu có Oxy xâm nhập vào thùng lên
men với hàm lượng 1mg/l thì bắt đầu diễn ra q trình oxy hố ethanol và tạo ra
acetaldehyde.
C2H5OH

CH3CHO +

H2O

3.5. Cách hạn chế Acetaldehyde trong bia.
 Acetaldehyde có thể được làm giảm miễn là nấm men vẫn còn hoạt động.
Chỉ cần thêm một chút đường mồi và men sẽ có thể chạy các phản ứng
ngược lại. Điều này là chính xác những gì sẽ xảy ra trong một phiên đóng
chai tự nhiên cacbonat. Điều này giải thích lý do tại sao acetaldehyde là
khiếm khuyết khá hiếm ở nơi đầu tiên.
 Acetaldehyd có một ngưỡng hương vị của khoảng 15 ppm trong bia.
Hình thành acetaldehyd thường được ưa chuộng bởi các điều kiện của
quá trình trao đổi chất cao cùng với tốc độ tăng trưởng thấp. Nó là "rị rỉ"
từ tế bào bởi vì nấm men chỉ có thể chuyển đổi nó với rượu khi số lượng
đầy đủ của một đồng yếu tố cụ thể có mặt. Hợp chất này đơi khi được
giới hạn và acetaldehyde được bài tiết để giữ cho con đường glycolytic di
chuyển về phía trước. Kẽm xuất hiện là một đồng yếu tố trong việc
chuyển đổi của acetaldehyde thành ethanol, do đó, một lượng rất nhỏ kim
loại này được yêu cầu cho chuyển đổi. Áp lực carbon dioxide có thể dẫn
đến nồng độ độc hại của khí trong các tế bào nấm men, thay đổi tính

thấm của chúng và tác động đến khả năng của chúng để chuyển đổi
acetaldehyde thành ethanol. Đầu sục khí sẽ dẫn đến nấm men hoạt động
lành mạnh, có khả năng chuyển đổi acetaldehyde.



Page 16


 Hàm lượng acetaldehyde tăng cao trong quá trình lên men chính và giảm
mạnh trong q trình lên men phụ do enzyme chuyển hố acetaldehyde
thành ethanol. Vì vậy trong quy trình sản xuất, quá trình lên men phụ là
cần thiết và quan trọng.
 Trong quá trình lên men phụ, hàm lượng ethnol rất cao, vì vậy tuyệt đối
khơng cho oxy xâm nhập vào thiêt bị lên men. Nếu hàm lượng oxy có
trong dịch lên men là 1mg/l thì đã bắt đầu có q trình oxy hố ethanol
và tạo ra acetaldehyde. Hàm lượng sắt hoặc đồng ở mức 0.1-0.2mg/l sẽ
góp phần làm tăng q trình oxy hố. Do đó, việc kiểm soát chặt chẽ và
vệ sinh thiết bị lên men thường xuyên là rất cần thiết và quan trọng.

Tài liệu tham khảo:
- Công nghệ vi sinh – Nguyễn Đức Lượng – NXB: Đại Học Quốc Gia
TP.HCM
- Website: www.tailieu.vn
www.violet.vn
/>


Page 17