Tìm hiểu công nghệ sản xuất bia và quy trình kiểm nghiệm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA
VÀ QUY TRÌNH KIỂM NGHIỆM
CHẤT LƯỢNG BIA THÀNH PHẨM
TẠI NHÀ MÁY BIA SÀI GÒN
Ngành học: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

GVHD: TS. NGUYỄN THỊ HAI
KS. NGẠC BẢO LÂN
SVTH: HUỲNH HƯƠNG TẦN
MSSV: 10711148
LỚP : 07DSH4

TP. HỒ CHÍ MINH – 2011


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

LỜI MỞ ĐẦU
Bia là một ngành công nghiệp thực phẩm có truyền thống lâu đời. Bia là một
loại nước giải khát có độ cồn thấp, có giá trị dinh dưỡng cao, có mùi vị thơm ngon
hấp dẫn. Bia giúp cho người ta giải nhanh cơn khát trong những ngày nắng nóng,
bớt đi mệt mỏi trong những lúc làm việc căng thẳng, giúp cho ăn uống ngon miệng
hơn nhờ vào lượng enzyme khác nhau trong bia. Đất nước ta ngày càng phát triển,

thị hiếu của người tiêu cũng ngày càng cao, do đó ngoài thị trường cũng có nhiều
chủng loại bia khác nhau tạo điều kiện cho người tiêu dùng có nhiều cơ hội để lựa
chọn hơn. Với nhiều thương hiệu như vậy người tiêu dùng cũng có yêu cầu cao hơn
về số lượng lẫn chất lượng.
Nhờ vào thành phần dinh dưỡng như chứa nhiều vitamin B1, B2, PP… và một
lượng lớn CO2 nên bia đã cung cấp cho chúng ta một năng lượng tương đối lớn.
Chính vì thế mà bia đã trở thành một loại thức uống không thể thiếu của những buổi
tiệc và trong những buổi ăn của người phương Tây.
Đề đáp ứng thị hiếu của người tiêu dùng ngày càng cao thì có nhiều công ty
sản xuất bia ra đời, nhưng hiện nay cung ứng cho thị trường một khối lượng bia lớn
có công ty bia Sài Gòn. Công ty bia Sài Gòn với nhiều chủng loại bia có hương vị
đặc trưng đậm đà nên đã thu hút một lượng khách hàng rất lớn. Hiện nay, sản phẩm
công ty đã có mặt ở nhiều nước trên thế giới và được mọi người ưa chuộng như các
sản phẩm: Sài Gòn Speccial, Sài Gòn Export, Sài Gòn 333…
Trong những năm gần đây, nhu cầu uống bia của con người ngày một tăng
nhanh, cùng với sự phát triển của ngành công nghệ sinh học, công nghệ sản xuất bia
đã có những bước tiến nhảy vọt. Nhiều cải tiến về công nghệ đã được áp dụng vào
sản xuất bia, đã nâng cao chất lượng sản phẩm, nâng cao hiệu quả sử dụng thiết bị,
và mang lại hiệu quả kinh tế cao. Ngày nay ngành sản xuất bia Việt Nam cũng như
các nhà máy bia liên doanh hay các hãng bia nước ngoài luôn không ngừng mở
rộng, cải tiến, xây dựng các nhà máy mới phù hợp và nâng cao chất lượng nhằm
đáp ứng nhu cầu chung, với xu hướng cạnh tranh và chiếm lĩnh thị trường.
Huỳnh Phương Tần

1

MSSV: 107111148


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Bên cạnh đó, bia thì có nhiều loại nhưng vấn đề về chất lượng sản phẩm bia
hiện nay luôn được người tiêu dùng quan tâm và chú ý đến, chính vì thế chúng tôi
chọn đề tài: “Tìm hiểu công nghệ sản xuất bia và quy trình kiểm nghiệm chất
lượng bia thành phẩm tại Công ty bia Sài Gòn” một công ty uy tín và luôn quan
tâm đến sức khỏe người tiêu dùng.
Trong thời gian thực hiện đồ án tại công ty bia Sài Gòn có dây chuyền công
nghệ sản xuất cao giúp cho chúng tôi học tập được rất nhiều kiến thức thực tế các
công việc tại nhà máy, tổng hợp tài liệu liên quan là nền tảng kiến thức lớn cho
chúng tôi sau này khi bước vào môi trường làm việc cụ thể.
Đối vối một sản phẩm bia đạt chất lượng và đưa ra thị trường thì phải qua các
bước kiểm nghiệm sau:
Giá trị cảm quan bia thành phẩm
Kiểm nghiệm hóa lý
Kiểm nghiệm vi sinh.

Huỳnh Phương Tần

2

MSSV: 107111148


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

CHƯƠNG 1:GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ NGÀNH BIA

1.1.

Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới
Đối với các nước có nền công nghiệp phát triển, đời sống kinh tế cao thì bia

được sử dụng như một thứ nước giải khát thông dụng. HIện nay trên thế giới có trên
25 nước sản xuất bia với sản lượng trên 100 tỷ lít/năm, trong đó, Mỹ, Đức, mỗi
nước sản xuất trên dưới 10 tỷ lít/năm, Trung Quốc 7 tỷ lít/năm...
Thống kê bình quân mức tiêu thụ hiện nay ở một số nước công nghiệp tiến
tiến trong năm 2004 như sau: Cộng hòa Czech hơn 150 lít/người/năm, Đức 115
lít/người/năm, Úc khoảng 110 lít/người/năm...
Tổng lượng tiêu thụ trên thế giới năm 2003 khoảng 144,296 triệu kl, năm 2004
khoảng 150,392 triệu kl (tăng 4,2%). Lượng bia tiêu thụ tăng hầu khắp các vùng,
ngoại trừ vùng Địa Trung Hải, đẩy lượng tiêu thụ trên toàn thế giới tăng lên. Nhưng
lượng tăng đáng kể nhất là Trung Quốc, Thái Lan, Philipin với tốc độ tăng đến
11,2%.

Biểu đồ 1: Phân chia lượng bia tiêu thụ theo vùng (2004)
(Nguồn từ Kirin news – Nhật Bản)
1.2.

Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia tại Việt Nam

Huỳnh Phương Tần

3

MSSV: 107111148

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

a. Tình hình sản xuất bia trong nước
Năm năm trở lại đây, do tác động của nhiều yếu tố như tốc độ tăng trưởng
GDP, tốc độ tăng dân số, tốc độ đô thị hóa, tốc độ đầu tư... mà ngành công nghiệp
bia đã phát triển với tốc độ tăng trưởng cao. Chẳng hạn như năm 2003, sản lượng
bia đạt 1290 triệu lít, tăng 20,7% so với năm 2002, đạt 79% so với công suất thiết
kế, tiêu thụ bình quân đầu người đạt 16 lít/năm, nộp ngân sách nhà nước khoảng
3650 tỷ đồng.
b. Số lượng cơ sở sản xuất
Số lượng cơ sở sản xuất giảm xuống so với những năm cuối thập niên 1990,
đến năm 2003 chỉ còn 326 cơ sở sản xuất so với 469 cơ sở tính từ năm 1998. Điều
này là do yêu cầu về chất lượng bia, về mức độ vệ sinh an toàn thực phẩm ngày
càng cao, đồng thời do sự xuất hiện của nhiều doanh nghiệp bia lớn có thiết bị hiện
đại, công nghệ tiên tiến... nên có sự cạnh tranh gay gắt, nhiều cơ sở sản xuất quy mô
nhỏ, chất lượng thấp không đủ khả năng cạnh tranh đã phá sản hoặc chuyển sang
sản xuất sản phẩm khác. Trong các cơ sở sản xuất bia đó, có Sabeco chiếm năng
suất trên 200 triệu lít/năm, Habeco năng suất trên 100 triệu lít/năm, 15 nhà máy bia
có năng suất trên 15 triệu lít/năm và khoảng 165 cơ sở sản xuất có năng lực dưới 1
triệu lít/năm.
Hai tổng công ty Bia – Rượu – Nước giải khát Hà Nội và Sài Gòn là hai đơn
vị đóng góp tích cực và giữ vai trò chủ đạo trong ngành bia. Theo báo cáo của các
tỉnh thành phố trực thuộc trung ương và của hai tổng công ty, riêng năm 2003,
doanh thu của ngành Bia Rượu Nước giải khát đạt 16.497 tỷ đồng, nộp ngân sách
nhà nước 5000 tỷ đồng, tạo điều kiện việc làm và thu nhập ổn định cho trên 20.000
lao động. Sản lượng bia tiêu thụ toàn quốc đạt 1290 triệu lít, đạt 78,8% công suất
thiết kế, trong đó Habeco và Sabeco đạt 472,28 triệu lít (chiếm 36,61% toàn ngành
bia). Hai tổng công ty đã phát huy hết năng suất, phải gia công tại một số địa

phương nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của người tiêu dùng.
1.3.

Giới thiệu tổng quan về Nhà máy bia Sài Gòn

Huỳnh Phương Tần

4

MSSV: 107111148


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

1.3.1 Giới thiệu chung
Công ty bia Sài Gòn là một công ty trực thuộc Tổng công ty Bia - Rượu - Nước giải
khát Sài Gòn.
 Tên tiếng Anh: Saigon Beer Alcohol – Beverage Corporation
 Tên viết tắt: SABECO
 Địa chỉ: số 187 - Nguyễn Chí Thanh, Quận 5, TP.HCM
 Điện thoại: 088.559595
 Fax: 088.577095
 Email:
1.3.2 Lịch sử hình thành và phát triển
Tiền thân Tổng công ty Bia Rượu Nước giải khát Sài Gòn trước đây là một
nhà máy của tư bản Pháp được xây đụng từ những năm 1875.
Đến tháng 6/1977 Nhà máy đổi tên thành Nhà máy Bia Sài Gòn.
Năm 1993 Nhà máy đổi tên thành Công ty Bia Sài Gòn và trở thành một

trong những Công ty bia có thiết bị hiện đại nhất Việt Nam.
Với truyền thống lâu đời 100 năm trong ngành sản xuất bia chất lượng sản
phẩm của Công ty Bia Sài Gòn không ngừng được nâng cao nhờ sự kết hợp đồng bộ
giữa công nghệ truyến thống, thiết bị hện đại, nguyên liệu ngoại nhập từ những
nước nổi tiếng trên thế giới với việc đổi mới phương thức quản lý. Một trong những
yếu tố quan trọng góp phần ổn định chất lượng sản phẩm là hệ thống phương tiện
kỹ thuật kiểm tra tiên tiến được đánh giá đạt đẳng cấp quốc gia và hệ thống đảm bảo
chất lượng cho sản phẩm bia chai, bia lon phù hợp với tiêu chuẩn ISO 9001 : 2000.
Từ năm 1992 với uy tín trong nước Sản phẩm của Công ty Bia Sài Gòn đã
vươn ra có mặt trên thị trường khó tín nhất như: Nhật, Autralia, Mỹ, Singapore,
EU...
Năm 2000, Công ty Bia Sài Gòn là doanh nghiệp sản xuất bia đầu tiên của
Việt Nam đã đạt và vượt mốc sản lượng 200 triệu lít/năm.

Huỳnh Phương Tần

5

MSSV: 107111148


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Tháng 7/2003, Công ty bia Sài Gòn đã phát triển lớn mạnh thành Tổng công
ty Bia - Rượu - Nước giải khát Sài Gòn (SABECO) và trở thành doanh nghiệp hàng
đầu trong ngành sản xuất bia Việt Nam. Công ty đã tạo cho mình một nền tảng
vững chắc, đạt trình độ của một nhà quản lý hiện đại, cùng cả nước bước những
bước phát triển của thời đại mới.

Năm 2004, SABECO đạt sản lượng hơn 403 triệu lít bia các loại trong đó có
268 triệu lít bia sản xuất tại Nhà máy Bia Sài Gòn Nguyễn Chí Thanh, số còn lại thì
nhà máy gia công tại khoảng 10 địa phương.
Hiện nay nhà máy đã được Cổ phần hóa thành Tổng công ty cổ phần Bia Rượu - Nước giải khát Sài Gòn (SABECO).
1.3.3 Các đơn vị thành viên của SABECO
1.Công ty TNHH 1 thành viên TMDV Bia - Rượu - NGK Sài Gòn
2. Công ty cổ phần Nước giải khát Chương Dương
3. Công ty cổ phần Rượu Bình Tây
4. Công ty cổ phần Cơ khí & Xây lắp Công Nghiệp – IMECO
5. Công ty cổ phần bia Sài Gòn - Nghệ Tĩnh
6. Công ty cổ phần Bia Sài Gòn - Phú Yên
7. Công ty cổ phần Bia Sài Gòn - Miền Tây
8. Công ty cổ phần Bia Sài Gòn - Hà Nam
9. Công ty cổ phần Bia - Rượu Sài Gòn - Đồng Xuân
10. Công ty cổ phần Bia Sài Gòn - Daklak
11. Công ty cổ phần Bia Sài Gòn - Bình Tây
12. Công ty cổ phần Bia Sài Gòn - Sông Lam
13. Công ty cổ phần Bia Sài Gòn - Quảng Ngãi
14. Công ty TNHH Một Thành Viên Cơ khí SA BE CO(Mesab)
Huỳnh Phương Tần

6

MSSV: 107111148


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

15. Cơng ty cổ phần Bia Sài Gòn - Vĩnh Long
CƠNG TY LIÊN DOANH - LIÊN KẾT
1. Cơng ty TNHH Crown Sài Gòn
2. Cơng ty TNHH Thủy tinh Malaya - Việt Nam
3. Cơng ty TNHH Mê linh Point
4. Cơng ty TNHH Bao Bì SanMiguel - Phú Thọ
5. Cơng ty TNHH Sản xuất rượu và cồn Việt Nam
6. Cơng ty cổ phần Bao bì - Kho bãi Bình Tây
7. Cơng ty cổ phần Vận tải và giao nhận bia Sài Gòn
8. Cơng ty cổ phần Nước khống ĐaKai
9. Cơng ty cổ phần Bao bì Sabeco Sơng Lam
1.3.4 Sơ đồ bố trí mặt bằng
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
0
1
1
1
2
1
3

Phân xưởng nấu
Hầm nước
Lò hơi
Tổ mộc-hồ
Tổ xe súc
Tổ nước giải nhiệt
Tổ máy động lực
Bồn dầu DO
VP kho vận
Phòng vệ sinh nữ

14
15
16
17
18
19
20
21
22
23

Bồn vôi
Thiết bò PCCC
Xử lý nước
Xử lý nước
Bia chai 1
Bia lon 1
Bia chai 2
Bia lon 2

Bia chai 3
Thu hồi CO2

27
28
29
30
31
32
33
34
35
36

Phân phối gió
Phòng lọc bia
Phòng lạnh
TBF
Tank out door
Cabin điện
Máy phát điện
Phân xưởng cơ khí
Tổ điện
Tổng đài

Phòng vệ sinh nam

24

Kho vật tư

37

Bảo vệ cổng ra

Bồn soude

25

Văn phòng y tế

38

Bảo vệ

Bảo vệ cổng vào

26

Lọc

Huỳnh Phương Tần

7

MSSV: 107111148


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

NGUYỄN
THANH
CHÍTHANH
NCHÍ
NGUYEÃ

38

37

25

36

24

1

34
26

NGUYỄN
NGUYEÃ
NKIM
KIM

35

28

29

33

27

23

2

32

3

30
31
21
5

22

20
19
18

14

12

7

16

17
13

4
6

15

10

11

9

8

Sơ đồ 1.1: Bố trí mặt bằng nhà máy
Huỳnh Phương Tần

8

MSSV: 107111148


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

1.4 Các sản phẩm chính của công ty
1.4.1 Sản phẩm bia chai “ Sai Gon Export”
Chủng loại sản phẩm: Bia Lager.
Độ cồn: 4.9% thể tích.
Dung tích: 355ml.
Thành phần: Nước, Malt, Gạo Hops.
Bao bì: đóng trong chai thủy tinh màu nâu, 20
chai/két nhựa
Hướng dẫn sử dụng: Ngon hơn khi uống lạnh, tốt
nhất ở 10 – 12 độ C.

Hình 1.1: SaigonExport

Hướng dẫn bảo quản:


Bảo quản nơi khô ráo và thoáng mát.



Tránh tiếp xúc trực tiếp với nguồn nóng hoặc ánh sáng mặt trời.

Số công bố chất lượng: Tiêu chuẩn TCCS 2 : 2008.
1.4.2 Sản phẩm bia chai “ Sai Gon Lager Beer”
Thương hiệu : SAI GON LARGER BEER ( Sài Gòn xanh )
Độ cồn: 4,3% thể tích
Dung tích: 450ml

Bao bì : chai thủy tinh, màu nâu.
Màu bia : vàng
Thành phần nguyên liệu chính: malt, gạo, houblon, nước.
Đóng két : 20 chai / két.
Hướng dẫn sử dụng: ngon hơn khi uống lạnh, tốt nhất 10 – 12oC.

Huỳnh Phương Tần

9

MSSV: 107111148


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Hình 1.2: Saigon Lager – Bia của người Việt Nam
Hướng dẫn bảo quản: nơi khô ráo thoáng mát, tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh
nắng mặt trời.
Số công bố chất lượng: Tiêu chuẩn TCCS 1 : 2008.
1.4.3 Sản phẩm bia lon “ Bia 333”
Thương hiệu: SAI GON 333
Độ cồn: 5.3% thể tích
Dung tích: 330ml
Thành phần nguyên liệu chính: malt, gạo, houblon,
nước.
Bao bì: đóng trong lon thiếc
Đóng thùng: 24 lon/thùng

Hình 1.3: Sài Gòn 333

Hướng dẫn sử dụng: ngon hơn khi uống lạnh, tốt nhất 10 – 12oC
Hướng dẫn bảo quản: nơi khô ráo thoáng mát, tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh
nắng mặt trời.

Huỳnh Phương Tần

10

MSSV: 107111148


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Số công bố chất lượng: Tiêu chuẩn TCCS 4 : 2008
1.4.4 Sài Gòn Special
Sản phẩm đặc biệt với 100% malt (không có gạo) được sản xuất theo dây
chuyền công nghệ tiên tiến bậc nhất hiện nay trong khu vực và lên men theo công
nghệ truyến thống dài ngày, tạo nên một hương vị ngon và độc đáo khác hẳn với
các sản phẩm khác ngoài thị trường.
Chủng loại sản phẩm: Bia Lager.
Độ cồn: 4.9% thể tích.
Dung tích: 330ml.
Thành phần: Nước, Malt, Hops.
Bao bì: đóng trong chai thủy tinh màu
xanh, 20 chai/két nhựa và 24 chai/thùng carton.
Hướng dẫn sử dụng: Ngon hơn khi uống

lạnh, tốt nhất ở 10 – 12oC.
Hướng dẫn bảo quản:


Bảo quản nơi khô ráo và thoáng mát.



Tránh tiếp xúc trực tiếp với nguồn

nóng hoặc ánh sáng mặt trời.
Số công bố chất lượng: Tiêu chuẩn TCCS
3 : 2008.
Hình 1.4: Saigon Special

Huỳnh Phương Tần

11

MSSV: 107111148


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
2.1

Malt đại mạch

Malt là tên gọi chung của các loại ngũ cốc nảy mầm (đại mạch, tiểu mạch...).

Hiện nay thì ở Việt Nam chưa trồng được đại mạch, vì vậy chúng ta phải nhập malt
từ nước ngoài nên chi phí sản xuất tăng lên. Do vậy giá thành của từng loại bia
tương ứng với hàm lượng malt nguyên chất, từ đó mà ta có thể nhận thấy bia có
ngon hay không.
Là nguyên liệu chính của quá trình sản xuất bia, nó ảnh hưởng trực tiếp đến
quy trình và chất lượng của bia.
Hạt đại mạch là nguồn cung cấp tinh bột cho quá trình đường hóa, chuyển
hóa đường thành rượu cho sản phẩm sau này. Đồng thời trong quá trình nảy mầm
của đại mạch sẽ tích tụ nhiều enzyme cũng như tăng hoạt tính của nhiều enzyme có
trong hạt như amylase, protease, maltase…Vì vậy đại mạch cho sản xuất bia là đại
mạch nảy mầm. Ngoài ra malt còn cung cấp nguồn đạm cho quá trình sinh trưởng,
phát triển của nấm men, cung cấp những chất đặc trưng tạo nên hương vị, độ bền
của bọt sau này.
2.1.1 Yêu cầu về chất lượng đối với đại mạch:
 Yêu cầu về cảm quan
Tất cả các hạt thóc phải thuộc một loại đại mạch, đồng nhất về kích thước,
không lẫn cát đá, rơm rác và những hạt thuộc loại thóc khác.
Hạt phải có vỏ mỏng, màu vàng nhạt óng ánh, không có vết trên vỏ.
Đại mạch tốt phải có mùi thơm của rơm rạ, khi cắn hạt thóc thấy có mùi tinh
bột và hơi ngọt.
 Yêu cầu về sinh lý
Hạt nảy mầm phải đạt 80 – 85%.
Trọng lượng tuyệt đối thường 35 – 45g/1000 hạt.
Khả năng nảy mầm 90 – 95%.
Huỳnh Phương Tần

12

MSSV: 107111148


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

 Yêu cầu về thành phần hóa học
Vỏ: không vượt quá 7 – 9% trọng lượng hạt.
Hàm lượng protid 8 – 14% chất khô của hạt.
Hàm lượng glucid chiếm 55 – 62% trọng lượng hạt (khoảng 63 – 65% trọng
lượng hạt chất khô).
Hàm lượng ẩm chiếm 10 – 15%.
Bảng 2.1: Chỉ tiêu chất lượng Malt của nhà máy
STT

Tên chỉ tiêu

Đơn vị

Yêu cầu

1

Độ ẩm

%

3-5

2

Độ hòa tan trên chất khô xay nhuyễn

%

>80

3

Chênh lệch giữa xay khô và xay nhuyễn

%

1.2 – 1.8

4

Hoạt lực

WK

290 – 320

5

Protein tổng hợp

%

10 – 12

6

Cỡ hạt > 2.5mm ; Cỡ hạt < 2.5mm

%

>85 ; <1

7

Độ trong

%NEPH 2.5

8

Thời gian đường hóa

Phút

<15

9

Độ màu

o

3.0 – 4.5

10

pH

11

Protein hòa tan

12

Chỉ số Kolbach

EBC

5.6 – 6
%

4 – 4.7
38 - 42

2.1.2 Cấu trúc và thành phần hóa học của hạt đại mạch
 Cấu trúc hạt đại mạch:
Gồm có ba bộ phận chính: vỏ, nội nhũ và phôi.
 Vỏ hạt: từ ngoài vào trong được chia làm 3 lớp (vỏ lụa, vỏ trấu và vỏ alơron),
phần này thường chiếm từ 8 – 15% trọng lượng hạt.
 Phôi: là cơ quan hô hấp của hạt, thường chiếm 2 – 5% trọng lượng hạt.
Thành phần chất khô là nitơ : chiếm 37 – 50%.
Huỳnh Phương Tần

13

MSSV: 107111148


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Chất béo khoảng 7%.
Saccharose: 5 -6%.
Pentozan: 7 – 7,5%.
Chất tro: 6 – 6,5% và một ít thành phần khác.
 Nội nhũ: chiếm 45 – 68% trọng lượng hạt, phần này chiếm vai trò quan trọng
quyết định đến phẩm chất của bia.

Hình 2.1: Hạt đại mạch hai hàng
Thành phần chính của hạt nội nhũ là tinh bột hình tròn, có kích thước rất lớn
hoặc rất bé (rất ít hạt có kích thước trung bình), nếu hàm lượng protein trong tinh
bột càng cao thì càng nhiều hạt tinh bột có kích thước nhỏ.
Tinh bột không hòa tan được trong nước, kể cả những dung môi hữu cơ trung
tính. Trong lượng riêng của hạt khá cao nên lắng xuống đáy thùng rất nhanh.
Tinh bột đại mạch có nhiệt độ hồ hóa 75 – 80oC, tính chất này cần phải lưu ý
khi nấu bia, tinh bột đã qua hồ hóa thì khi đường hóa sẽ nhanh và thuận lợi hơn.
Tinh bột gồm hai dạng polysaccharide là amylose và amylosepectin.
Các enzyme tác dụng xúc tác lên tinh bột của hệ enzyme amylase (gồm 𝛼 –
amylase và 𝛽 – amylase) hiệu quả nhanh hay chậm phụ thuộc và nhiệt độ và pH nó
quyết định nhất đến quá trình nấu bia.
 Thành phần hóa học của hạt đại mạch

Bảng2.2: Thành phần hóa học của malt tính theo phần trăm trọng lượng
chất khô

Huỳnh Phương Tần

14

MSSV: 107111148


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Thành phần

% chất khô

Tinh bột

58

Đường khử

4

Đường Saccharose

5

Pentose hòa tan

1

Pentose và hectose không hòa tan

9

Xenlulose

6

Các chất chứa nitơ

10

Chất béo

2,5

Chất khoáng

2,5

Đạm formol

0,7 – 1

Chất chứa nitơ không đông tụ

2,5

Dạng hòa tan tinh thể muối albumin,

2

globulin

2

Glutelin và Protein

0,2 – 0,3
6–8

Tro
Hemicellolose

2,2

Những chất còn lại
Trong nhóm glucide của hạt đại mạch, ngoài tinh bột tập trung ở nội nhũ còn
có các thành phần :
 Cellulose : chủ yếu nằm trong vỏ trấu của hạt đại mạch, chiếm khoảng 20%
chất khô của vỏ, xenllulose có ý nghĩa lớn trong quá trình lọc dịch đường hóa.
 Hemicellulose : chiếm phần lớn chất khô của vỏ trấu, gồm những
polysaccharide khác nhau, sự phân giải hemicellulose dưới tác dụng của enzyme
Sitoase có ý nghĩa lớn trong quá trình nảy mầm, tao điều kiện thuận lợi cho các
enzyme khác vào bên trong nội nhũ hạt.
 Pentozan: có trong thành phần của hemicellulose, đặc biệt có nhiều trong vỏ

trấu (2%), không tan trong nước. Nếu bị thủy phân cho ra đường arabinose và
xylose.
Huỳnh Phương Tần

15

MSSV: 107111148


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

 Các glucide cao phân tử: trong dại mạch còn chứa các chất ở dạng gom, những
chất này tan trong nước sẽ tạo nên những dung dịch nhớt. Khi chuẩn bị thủy phân sẽ
cho galactose và xylose, hoặc như pectin. Những hợp chất này khi đi vào dịch
đường hoặc bia sẽ gây trở ngại cho quá trình lọc, song chúng cũng có khả năng tạo
bọt cho bia và có mùi vị được cải thiện hơn.
 Các chất đường trong hạt đại mạch có chứa một lượng nhỏ mono-, di-, trisaccharide, trong đó nhiều nhất là đường saccharose, chiếm khoảng 1,8% chất khô
của hạt. Các chất này có ý nghĩa lớn trong quá trình sản xuất malt, đặc biệt là trong
giai đoạn đầu.
 Chất chát và chất đắng : có nhiều trong vỏ trấu của hạt đại mạch, một phần chất
chát sẽ liên kết với protid tạo thành acid textinoic có mùi đắng và vị khó chịu,
chúng không hòa tan trong nước nhưng chúng hòa tan trong dung môi kiềm loãng
(0,2 – 0,4%).
 Chất đắng chát, màu có tác dụng xấu đến thành phần của bia. Vì vậy chúng ta
cần có biện pháp xử lý trong công nghệ để loại bỏ chúng.


Các hợp chất chứa nitơ trong đại mạch

Protide : khối lượng và chất lượng của protid có ý nghĩ rất quan trọng trong

công nghệ sản xuất bia. Người ta cho rằng hàm lượng các hợp có chứa nitơ trong
đại mạch so với hàm lượng tinh bột trong đại mạch có tỷ lệ cân đối nhất (tỷ lệ N :C)
là tối ưu đối với công nghệ sản xuất bia. Tuy thành phần của chất hòa tan trong dịch
đường hóa protid chiếm một tỷ lệ khá nhỏ (4 – 5%), song chúng lại tham gia rất tích
cực trong quy trình công nghệ và góp phần quyết định đến chất lượng sản phẩm.
Sự oxy hóa protid gây ra những biến đổi xấu về chất lượng sản phẩm. Hiện
tượng này là một trong những nguyên nhân chính làm giảm tính ổn định của bia.
Thường những kim loại nặng (như Fe và Cu) là những chất xúc tác cho quá trình
oxy hóa protid, làm cho bia nhanh bị đục hơn.
Trong đại mạch có đủ protid đơn giản (protein) và protide phức tạp
(proteit).
Quá trình phân giải protid dưới tác dụng của enzyme là một trong những
quá trình quan trọng nhất trong sản xuất malt và bia, những sản phẩm của sự phân
Huỳnh Phương Tần

16

MSSV: 107111148


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

giải protid thường có phân tử lượng thấp hơn, chúng sẽ tham gia tác dụng tương hổ
với những thành phần khác dẫn đến chỗ thay đổi thành phần và tính chất của
nguyên liệu ban đầu cũng như các sản phẩm về sau. Đặc biệt đáng quan tâm hơn là
sự tạo thành melanoic, chất này gây cho bia có mùi thơm, vị ngọt và khả năng tạo

bọt của bia về sau (đặc tính này phụ thuộc vào sự phân giải protid có tối ưu không).
Edectin thuộc phân nhóm globulin không hòa tan trong nước, bắt đầu kết
tủa ở nhiệt độ lớn hơn 90oC, khó tách hơn ra khỏi thành phần của dịch đường vì vậy
đây là một trong những yếu tố gây đục bia.
Hordein thuộc phân nhóm prolamin, không tan trong nước nhưng tan trong
dung dịch acid hoặc kiềm. Hàm lượng hordein trong hạt đại mạch từ 3,5÷3,7%
trọng lượng chất khô.
Glutelin chiếm khoảng 3% chất khô trông đại mạch, thường bị thải cùng bã
malt sau khi nấu.
 Các chất chứa Nitơ phi protide
Tập hợp những sản phẩn phân giải protide với mức độ phân giải khác nhau
cho ra những sản phẩn khác nhau:
Albumoza và pepton có cấu tạo gần giống protein song có số gốc acid amin ít
hơn có khả năng tan trong nước, không bị kết tủa trong quá trình chế biến sẽ đi vào
thành phần nước đường hóa làm tốt khả năng tạo bọt và giữ bọt của bia.
Peptide có số gốc acid amin ít hơn pepton, gồm có di-tri và polypeptit, hòa tan
dễ dàng trong nước và đi vào thành phần của bia.
Acid amin chiếm khoảng 0,1% chất khô trong hạt đại mạch kín. Do tác động
của enzyme trong thời gian sản xuất malt hàm lượng acid amin tăng lên trong dịch
đường và bia. Đặc biệt chúng có vai trò quan trọng trong việc hình thành menadione
ở thời kỳ sấy malt.
 Các nhóm enzyme trong đại mạch
Enzyme là chất xúc tác sinh học trong quá trình lên men, bản chất của nó là
protein chúng tham gia các phản ứng sinh hóa trong hạt đại mạch. Từ đó biến đổi
Huỳnh Phương Tần

17

MSSV: 107111148

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

hạt đại mạch dần thành hạt malt. Trong quy trình công nghệ enzyme chịu nhiều yếu
tố khách quan, song thì ảnh hưởng mạnh đến hoạt tính của enzyme là nhiệt độ, pH,
và nồng độ của dung dịch.
Trong hạt đại mạch luôn có hai nhóm enzyme chính
 Nhóm enzyme xúc tác cho quá trình oxi hóa - khử.
Ở giai đoạn đầu của việc tạo malt chúng tăng cường hoạt động nhanh, trong
quá trình sấy malt chúng hầu như bị phá hủy.
 Nhóm enzyme thủy phân: tùy cơ chất enzyme xúc tác cho quá trình thủy phân, ta
phân thành hai nhóm nhỏ:
Nhóm thủy phân các hợp chất glucide:
 Diastase (amylase): thủy phân các gluxit có mạch polymer tương đối đơn
giản (như tinh bột).
 Sitaza: thủy phân các gluxit có mạch polymer tương đối phức tập hơn
(như hemicelluloses). Tác dụng của enzyme là phá hủy màng ngăn giữa hạt gạo và
vỏ trấu khi hạt bắt đầu nảy mầm, nhờ vậy các enzyme khác mới dễ dàng xâm nhập
vào bên trong hạt của nội nhũ của hạt, làm biến đổi dần những thành phần hóa học
của nội nhũ. Đây chính là quá trình chuyển hóa hạt đại mạch thành hạt malt.
Nhóm enzyme thủy phân protide: trong nhóm này tiêu biểu có.
 Proteinase xúc tác chuyển hóa protid thành albumoza và pepton rồi
chuyển thành polypeptit và peptit (to :50oC, pH = 5).
 Peptidaza: chuyển hóa polypeptit và peptit thành acid amin (gồm
polypeptidaza và dipeptidaza) (to < 50oC; pH = 7,5).
 Amydasa tác dụng deamin hóa các acid amin, tạo thành các acid hữu cơ
và nitơ. Đồng thời chúng còn phá vỡ các mối liên kết amid (- CO – NH) của các
muối amid.

Nhóm enzyme esteraza tham gia làm vỡ các các mối liên kết ester giữa các
hợp chất ester hoặc giữa các hợp chất hữu cơ và vô cơ.
 Lippase thủy phân ester của glycerin và một số loại rượu với một số acid
béo bật cao.
Huỳnh Phương Tần

18

MSSV: 107111148


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

 Phosphatase: tách acid phosphoric ra khỏi những hợp chất hữu cơ có
chứa phosphor, tiêu biểu là amylophosphotase và bytase.

2.2

Hoa Houblon
Cây Houblon có tên khoa học là ‘‘Hamulus Lupulus’’, là một loài thân leo

thuộc hàng urticaceé, họ moracé.
Houblon sống lâu năm (30 – 40 năm ), có chiều cao trung bình 10 – 15m.
Hiện nay trên thế giới đang trồng trên 100 giống hoa houblon khác nhau. Nó được
trồng nhiều nhất ở Đức, Mỹ, cộng hòa Crech và hiện nay có trồng ở Trung Quốc.
Hoa houblon có hoa đực và hoa cái riêng biệt cho từng cây, trong sản xuất
bia chỉ sử dụng hoa cái chưa thụ phấn. Hoa đực không sử dụng được vì nó rất nhỏ,
chứa ít lượng phấn hoa, chất đắng cũng rất kém.

Hoa Houblon là nguyên liệu chính thứ hai (sau đại mạch) trong công nghệ
sản xuất bia. Hoa houblon làm cho bia có vị đắng dịu, hương thơm rất đặc trưng
làm tăng khả năng tạo và giữ bền bọt, làm tăng độ bền keo và độ ổn định thành
phần sinh học của sản phẩm. Do những đặc tính cực kì đặc biệt như vậy nên hoa
houblon vẫn giữ vai trò độc tôn và là nguyên liệu không thể thay thế trong công
nghệ sản xuất bia.
Bảng 2.3 : Sản lượng thu hoạch hoa Houblon của các nước trên thế giới
Quốc gia

Sản lượng (x 1000 tấn) năm 2005

Mỹ

26,2

Đức

29,0

Trung Quốc

20,0

Cộng hòa Crech

6,8

Anh

2,0

Toàn thế giới

Huỳnh Phương Tần

102,21

19

MSSV: 107111148


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Có khá nhiều giống hoa houblon và sản lượng của chúng trong năm cũng rất
khác nhau.

Bảng 2.4: Các giống hoa Houblon
Giống hoa

Sản lượng (tấn)

Challenger

520,8

Golding

501

Northdown

461,3

Target

344

Fuggle

217,5

Progress

140,6

Yeoman

84

WGV

84

Bram Cross

63

Các loại khác

37,6

2.2.1 Yêu cầu chất lượng hoa houblon
Bảng 2.5: Giá trị chất lượng hoa Houblon
Chỉ số

Loại 1

Màu hoa Vàng đến vàng óng

Loại 2

Loại 3

Vàng lục

Vàng xanh đến
vàng

Màu hạt Vàng, vàng óng ánh

Vàng, vàng sẫm

Vàng sẫm

lupulin
Mùi

Thơm dễ chịu, đặc Thơm, không có Hơi nồng
trưng

mùi tạp chất khác

Cánh

To, đều, chắc, không Cánh có thể bị Rách nhiều, có

hoa

bị rách

rách, có chấm đỏ cà chấm đỏ cà phê
phê

Huỳnh Phương Tần

20

MSSV: 107111148


Đồ án tốt nghiệp

%

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

tạp

≤3

1,75

≤9

chất
% bệnh 0

<1

<5

>12

>10

10

11

12

<13

<13

<13

của hoa
%

chất >15

đắng
%

chất

tro
% ẩm

2.2.2 Cách bảo quản hoa
Hoa cần được bảo quản ở nơi khô ráo thoáng mát, nhiệt độ thấp và không có
ánh nắng mặt trời. Trong khi bảo quản hàm lượng ẩm tối đa của hoa cho phép là
13%, còn nhiệt độ bảo quản tốt nhất là 0,5 – 2oC.
Cũng qua nghiên cứu và thực tế sản xuất, người ta thấy rằng
Nếu bảo quản hoa ở 20oC, sau 7 – 8 tháng thì sẽ giãm hàm lượng chất đắng
hữu ích là 3%.
Nếu bảo quản ở 15oC, sau 7 – 8 tháng sẽ giảm chất đắng hữu ích là 1,5 –
2,0%.
Nhưng nếu bảo quản ở 1

+0,6oC thì sau 2 năm, chất đắng hầu như rất ít

biến đổi.
2.2.3 Thành phần hóa học của hoa houblon
Bảng 2.6: Thành phần hóa học của hoa houblon
Thành phần

Tỉ lệ (%)

Nước

10 – 11

Tổng chất đắng

15 – 20

Tin dầu

0,5 – 1,5

Huỳnh Phương Tần

21

MSSV: 107111148


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

2–5

Tanin
Đường khử

2

Pectin

2

Acid amin

0,1
15 – 17

Protein
Chất béo và sắp

3
5–8

Chất tro
Cellulose, lignin và chất còn lại

40 – 50

Trong các thành phần trên, các hợp chất đắng, tinh dầu phấn hoa đóng vai trò
quan trọng nhất trong sản xuất bia. Ngoài ra, những thành phần khác như tanin,
protein, đường khử…cũng có ý nghĩa nhất định trong các bước công nghệ.
2.2.3.1 Chất đắng
Vai trò trong công nghệ sản xuất bia là rất lớn. Chất đắng tạo cho bia có vị đặc
trưng và dễ chịu, tạo ra một đặc tính cảm quan rất đặc biệt của bia. Khi hòa tan vào
dịch đường và tồn tại trong bia, chúng có hoạt tính sinh học cao tạo ra sức căng bề

mặt giúp cho bia có khả năng giữ bọt lâu. Chúng còn có tính kháng khuẩn do đó
làm tăng độ bền sinh học của bia thành phẩm.
𝛼-axit đắng (humulon): 90% độ đắng của bia là 𝛼-axit đắng, bao gồm
humulon và các đồng phân của nó. 𝛼-axit đắng gây đắng mạnh nhưng kháng sinh
rất yếu.
𝛽-axit đắng (lupulon) bao gồm lupulon và các đồng phân đi kèm của nó. 𝛽axit đắng gốc đắng yếu hơn 𝛼-axit đắng nhưng tính kháng sinh mạnh hơn. Do đó,
phải sử dụng kết hợp cả 𝛼-axit đắng và 𝛽-axit đắng .
Nhựa mềm: là các polyme acid đắng chúng có khả năng tạo ra lực đắng cao
hơn 𝛽-axit đắng đây là chất rất có giá trị của chất đắng.

Huỳnh Phương Tần

22

MSSV: 107111148


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Nhựa cứng: là polyme của acid đắng nhưng mật độ cao hơn nhiều so với
nhựa mềm. Chất này không tan trong nước và dịch đường do đó không có giá trị
trong sản xuất bia.
2.2.3.2 Tanin
Với hàm lượng trung bình 4% trọng lượng hoa, tanin có một vai trò nhất định
trong quy trình công nghệ, từ đó có ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp chất lượng
bia.
Trong quá trình đun sôi dịch đường với hoa houblon. Trước hết tanin được
chiết trích dưới dạng hòa tan, sau đó với điều kiện nhiệt độ cao và thời gian dài

chúng sẽ bị oxy hóa và trùng ngưng với các mức độ khác nhau, các phân tử trùng
ngưng sẽ hình thành mối liên kết đẳng điện với các phân tử protein trong dịch
đường hình thành những phức taninprotein, tạo ra kết tủa nóng trong quá trình này.
Mặt khác, với một dạng phức tương tự nhưng với trọng lượng nhỏ hơn không kết
tủa với điều kiện nhiệt độ cao, khi hạ nhiệt độ xuống thấp chúng sẽ kết tủa lại, tạo ra
liên kết tủa nguội trong dịch đường.
Từ đó ta nhận thấy rằng, tanin một mặt có ảnh hưởng tốt đến quá trình công
nghệ, giúp cho dịch đường trong nhanh và kết tủa các thành phần protein không
bền, làm tăng độ bền vững của keo bia. Song mặt khác tanin cũng làm kết tủa cả
những phần protein bền, dẫn đến chỗ làm giảm khả năng tạo bọt của bia.
2.2.3.3 Tinh dầu
Tinh dầu phấn hoa houblon chiếm 0,17÷0,65% trọng lượng hoa. Tinh dầu hòa
tan trong dịch đường, tồn tại trong bia và tạo cho bia mùi thơm đặc trưng rất nhẹ
nhàng và dễ chịu.
Tinh dầu thơm là chất lỏng trong suốt màu vàng nhạt hoặc không màu có mùi
thơm rất lạ nhưng hòa tan rất yếu trong nước (0,4mg/l), khó hòa tan trong cồn thấp
nhưng hòa tan hoàn toàn trong cồn nguyên chất và ester. Đa phần cấu tử dễ bay hơi,
thậm chí ở nhiệt độ phòng.

Huỳnh Phương Tần

23

MSSV: 107111148


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Thị Hai

Do đó, trong thời gian đun sôi dịch đường với hoa houblon, có đến 98% lượng
tinh dầu thơm bay ra ngoài chỉ còn 2% tồn tại trong bia.
2.2.4 Các dạng hoa houblon sử dụng
Dạng cánh: sử dụng trực tiếp hoa tươi. Hoa có màu xanh hơi vàng, cánh hoa
có màu sáng ngà, hoa có càng nhiều lupulin càng tốt. Cần phân biệt hoa thơm, hoa
có độ đắng cao, hoa có độ đắng thấp. Các loại hoa thơm được đặc trưng bởi cường
độ và mùi thơm dễ chịu hơn, lượng tinh dầu cao hơn, nhưng hàm lượng acid của
chúng thấp hơn với loại hoa đắng. Hoa thơm vẫn được bán với giá cao hơn so với
loại hoa đắng, các loại hoa đắng được đặc trưng bởi lượng acid cao hơn, tuy nhiên
các nhà máy sử dụng hoa houblon tươi giảm liên tục khi xuất hiện các chế phẩm
hoa houblon.
Dạng viên: Để sử dụng thuận
tiện, đỡ tốn kém, có màu xanh, dạng
viên trụ có đường kính 5mm (hàm
lượng chất đắng 8%). Trong quá
trình nấu dạng hoa viên này thường
được dùng với lượng lớn và cho vào
nồi nấu (2 hoặc 3 lần tùy theo nơi
nấu). Có hai loại cao viên là: hoa
viên 90 và hoa viên 45.

Hình 2.2: Hoa houblon
 Hoa viên 90: 90 có nghĩa là 90kg chứa tất cả các thành phần trong hoa gốc
được chế biến từ 100kg hoa tươi.
 Hoa viên 45: là loại hoa viên giàu lupulin mà trong đó chứa toàn bộ nhựa và
tinh dầu có trong hạt lupulin.
Bảng 2.7: So sánh thành phần hoa viên với cánh hoa
Huỳnh Phương Tần

24

MSSV: 107111148