Tận dụng và xử lí phế liệu trong công nghệ sản xuất bia

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM


TIỂU LUẬN
MÔN XỬ LÍ PHẾ PHỤ LIỆU TRONG CÔNG
NGHỆ THỰC PHẨM

Đề tài : Tận dụng và xử lí phế liệu trong công
nghệ sản xuất bia

GVHD: Lê Hương Thủy
Lớp: DHTP10A ( chiều thứ 2, tiết 7 – 8)
Nhóm: 6


TP. Hồ Chí Minh, ngày 12 tháng 3 năm 2017
LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn tất cả thầy cô trong Viện công nghệ sinh học - thực phẩm đã
hết lòng truyền đạt cho chúng em các kiến thức quý giá trong tất cả các môn học, từ cơ
bản cho đến các môn chuyên ngành trong ngành công nghệ thực phẩm. Đặc biệt là Cô Lê
Hương Thủy, giảng viên trường đại học Công nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh đã tận tình
giảng dạy cho chúng em những kiến thức sâu rộng trong bộ môn :” Xử lí phế phụ liệu
trong công nghệ thực phẩm”.
Với khả năng chuyên môn của cô, cô đã cho chúng em biết rất nhiều về việc xử lí phế phụ
liệu trong công nghệ thực phẩm, đặc biệt là trong công nghệ sản xuất bia. Đồng thời, với
sự hướng dẫn của Cô, chúng em đã hoàn thành được bài tiểu luận rất thuận lợi.
Một lần nữa chúng em xin chân thành cảm ơn Cô. Chúng em đã cố gắng hết sức để hoàn
thành bài tiểu luận này. Tuy nhiên không thể tránh khỏi sai sót, mong Cô thông cảm và
góp ý thêm cho chúng em.

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN

.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................

Tp. Hồ Chí Minh, ngày…tháng…năm 2017

DANH SÁCH THÀNH VIÊN
Họ Và Tên
Huỳnh Loan

Mã Số Sinh Viên
14033101


Đặng Minh Tâm
Nguyễn Thị Thu Thảo
Nguyễn Thị Thoan

Nguyễn Thị Hồng Thu

14046111
14033581
14078851
14014801


MỤC LỤC

MỞ ĐẦU................................................................................................................................................1
1.

2.

3.

4.

Tổng quan phế phụ liệu trong sản xuất bia...............................................................................2
1.1.

Hiện trạng về xử lí phế phụ liệu trong sản xuất bia...........................................................2

1.2.

Các quy định của Việt Nam và thế giới về quản lí xử lí phế phụ liệu................................3

Các phế phụ liệu trong quy trình công nghệ sản xuất bia.........................................................4
2.1.

Mầm malt [6]......................................................................................................................4

2.2.

Bã malt................................................................................................................................6

2.3.

Nấm men bia.....................................................................................................................10

2.4.

CO2....................................................................................................................................14

2.5.

Cặn protein.......................................................................................................................15

2.6.

Các phế liệu hạt [17].........................................................................................................16

Các sản phẩm tận dụng từ phế phụ liệu thực phẩm................................................................16
3.1.

Chế biến men chiết xuất từ bã nấm men: yeast extract [18]............................................16

3.2.

Sản xuất các chất ổn định từ mầm malt...........................................................................20

3.3.

Sản xuất thức ăn cho bò sữa từ bã malt...........................................................................22

3.4.

Sản xuất chế phẩm protein từ việc tận dụng cặn protein.................................................25

3.5.

Thu hồi CO2......................................................................................................................26

Xử lí nước thải..........................................................................................................................26
4.1.

Các nguồn nước thải [19]..................................................................................................26

4.2.

Quy trình xử lí nước thải..................................................................................................28

4.3.

Mô tả quy trình.................................................................................................................28

KẾT LUẬN..........................................................................................................................................30
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................................................31

MỞ ĐẦU
Như chúng ta biết đã biết, bia, rượu là một trong những sản phẩm không thể thiếu trong
cuộc sống hằng ngày, là sản phẩm mang lại nhiều giá trị dinh dưỡng, nó luôn có mặt trong
những bữa tiệc gia đình, bạn bè. Ngoài ra sản phẩm bia, rượu còn mang một nét văn hóa
riêng của từng vùng, từng miền, từng quốc gia. Chính vì vậy, trong những năm gần đây,
ngành công nghệ thực phẩm nói chung và ngành công nghệ chế biến rượu, bia nói riêng
có những bước phát triển rất nhanh đem lại giá trị to lớn về mặt kinh tế cho đất nước.
Nhiều công ty, nhà máy sản xuất rượu, bia được hình thành, cho ra rất nhiều loại bia, rượu
ngon phục vụ cho nhu cầu của mọi người, mọi tầng lớp.
Tuy nhiên, cùng với sự phát triển đó, cũng để lại nhiều hệ quả tiêu cực cho môi trường,
hằng ngày cho ra một lượng cặn bã rất lớn như malt bia, bã bia, cặn protein,… gây ô
nhiễm môi trường không khí, nguồn nước, gây ảnh hưởng ngược lại tới cuộc sống của
con người. Vì thế, nhiều kĩ sư công nghệ thực phẩm đã tiến hành nghiên cứu, đi sâu vào
tìm hiểu rõ các tính chất, ưu thế từ các phế liệu này trong ngành sản xuất bia. Từ đó xử lí
và tận dụng các phế phụ liệu này để cho ra nhiều loại sản phẩm mới, góp phần làm giàu
cho đất nước và góp phần vào sự phát triển của ngành công nghệ thực phẩm nước nhà.
Đồng thời để hiểu rõ quá trình xử lí và tận dụng phế phụ liệu trong sản xuất bia, chúng em
đã cùng nhau đi sâu vào tìm hiểu, nghiên cứu đề tài này.

1


1. Tổng quan phế phụ liệu trong sản xuất bia
1.1. Hiện trạng về xử lí phế phụ liệu trong sản xuất bia
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 bia hiện nay ở một số nước công nghiệp tiên
tiến trong năm 2004 như sau:Cộng hòa Czech hơn 150 lít/người/năm, Đức khoảng 115
lít/người/năm, Úc có khoảng 110 lít/người/năm… [1]

Bia được đưa vào Việt Nam từ năm 1890 cùng với sự có mặt của nhà máy Bia Sài Gòn và
nhà máy Bia Hà Nội…như vậy ngành bia Việt Nam đã có lịch sử trên 100 năm.
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 cho ngân sách nhà nước khoảng 3650 tỷ đồng. [2]
Ở Việt Nam, quá trình sản xuất bia thải ra rất nhiều loại phế liệu như phế liệu hạt, mầm
malt, bã malt, cặn protein, nấm men bia và CO 2. Ngoài CO2 là nguồn phế liệu có thể sử
dụng để làm tăng chất lượng của bia thì bã malt, mầm malt và nấm men bia là nguồn phế
liệu có ý nghĩa quan trọng trong thực phẩm và thức ăn gia súc cả về số lượng và giá trị
dinh dưỡng nấm men bia thu được từ các nhà máy bia rất lớn.
Ước tính trung bình cứ 1000 lít bia thu được 1,5kg nấm men khô trong đó chứa khoảng
700g protein. Năm 2005 sản lượng bia của cả nước đạt 1.5 tỷ tương ứng với 18 triệu tấn
sinh khối nấm men thải ra. Đến năm 2010 sản lượng bia của cả nước đạt 2,5 tỷ lít và nấm
men thải ra là 30 triệu tấn. Như vậy, lượng protein có chất lượng cao từ nấm men thải ra
của quá trình sản xuất bia nếu tận dụng được là không nhỏ tránh được tình trạng thải ra
ngoài gây ô nhiễm môi trường. [3]
Bã malt ướt trung bình chiếm 115-130% trọng lượng của hạt đưa dịch hóa hoặc 2, 3
tấn/1000dcl (decalit) bia thành phẩm.Trong công nghiệp chế biến bia, phế liệu nấm men

2


khô chiếm 3-5% trọng lượng malt thu được hoặc khoảng 90kg/1 nghìn decalit bia sản
xuất ra. Sản lượng cặn houblon ép chiếm khoảng 35kg/1000 decalit bia.
Với một lượng phế liệu lớn như vậy, các công ty sản xuất bia cũng đã tìm ra giải pháp để
xử lí lượng phế liệu đó. Lượng nấm men, mầm malt, bã malt thải ra từ các nhà máy bia
chỉ có một phần nhỏ là bán cho các hộ chăn nuôi gia sử sử dụng làm thức ăn trực tiếp còn
lại thì thải ra bên ngoài môi trường. Trong khi đó, ngành thức ăn chăn nuôi lại phải nhập

khẩu hàng triệu tấn khô đậu tương và các nguyên liệu giàu đạm khác. Do đó mà có các
cuộc nghiên cứu về xử lí phế liệu từ sản xuất đã ra đời như sản xuất nấm men bia tinh
khiết làm thuốc bổ dưỡng chữa bệnh, sản xuất thức ăn gia súc từ bã malt, nấm men bia,
mầm malt và cặn protein giàu dưỡng chất, sản xuất các chất ổn định, axit lactic từ các
mầm malt hay các nghiên cứu thu các enzyme proteza từ mầm malt khi chiết bằng
nước…
1.2.

Các quy định của Việt Nam và thế giới về quản lí xử lí phế phụ liệu

Trên thế giới, vấn đề quản lí xử lí phế phụ liệu rất được quan tâm. Ở các nước khác nhau
đều có quy định rõ ràng về các chất thải rắn. Các doanh nghiệp, công ty trên thế giới đều
có xây dựng cho riêng mình một hệ thống xử lí chất thải cũng như các loại phế phụ liệu
đạt tiêu chuẩn
Ở Việt Nam, nhà nước cũng có các chính sách, quy định về xử lí các chất thải rắn và phế
phụ liệu như Nghị định số 59/NĐ-CP ngày 9/04/2007 của Chính phủ về quản lý chất thải
rắn, Nghị định số 67/2003/NĐ-CP ngày 13/6/2003 của Chính phủ về phí BVMT đối với
chất thải, Nghị định số 38/2015/NĐ-CP ngày 24/04/2015 của chính phủ về quản lý chất
thải và phế liệu, Nghị định số 19/2015/NĐ-CP ngày 14 tháng 2 năm 2015 của Chính phủ
quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật bảo vệ môi trường, Luật Bảo vệ môi
trường năm 2014 và rất nhiều các văn bản khác. [4]
Các quy định về chất thải rắn và phế phụ liệu đều được nêu một cách rõ ràng. Các chất
thải rắn sinh hoạt phải có khu vực chứa riêng và giao cho công ty Môi trường xử lý. Các
chất thải và phế liệu từ quá trình sản xuất cần có khu vực tập trung chất thải của công ty
và các phế liệu thì được đưa đến nơi để xử lí sản xuất ra sản phẩm khác. Đối với chất rắn

3


nguy hại cần phải được công ty TNHH Thương mại Dịch vụ Xử lý Môi trường Tương Lai

Xanh để thu gom và xử lý theo đúng quy định của pháp luật về quản lý chất thải. Nước
thải sản xuất ở các nhà máy bia có hệ thống xử lí nước thải đạt theo tiêu chuẩn quốc tế có
nhiệm vụ xử lý yếm khí (anaerobic), hiếu khí (aerobic), đảm bảo mọi thông số đều đạt
tiêu chuẩn do Bộ Công Thương và Bộ Tài Nguyên và Môi trường quy định. [5]
2. Các phế phụ liệu trong quy trình công nghệ sản xuất bia
2.1. Mầm malt [6]
Mầm malt là phần vụn, được tách ra trong thời gian sấy và khi xử lý trong thời gian tách
mầm. Mầm malt là vật chất có chứa nhiều chất dinh dưỡng rất có giá trị.
Tất cả những hạt ngũ cốc, nếu được ươm mầm với sự kiểm soát chặt chẽ của các điều
kiện kỹ thuật (độ ẩm, nhiệt độ và mức độ thông gió), sử dụng trong công nghệ sản xuất
bia đều có thể gọi chung là mạch nha hay malt (như malt thóc, malt bắp, malt lúa mì…).
Malt là sản phẩm được chế biến từ các loại hạt hòa thảo như đại mạch, tiểu mạch, thóc,
ngô…sau khi cho nảy mầm ở điều kiện nhân tạo và sấy đến độ ẩm nhất định với điều kiện
bắt buộc.
Malt là một loại bán thành phẩm và giàu chất dinh dưỡng: 16 – 18% chất thấp phân tử dễ
hòa tan hệ enzym đặc biệt phong phú, chủ yếu là amylaza và proteaza.
Malt đại mạch là nguyên liệu chính để sản xuất các loại bia. Qúa trình quan trọng nhất mà
qua đó hạt đại mạch trở thành hạt malt là sự nảy mầm. Qúa trình nảy mầm là để hoạt hóa,
tích lũy về khối lượng và hoạt lực của hệ enzim có trong hạt đại mạch. Hệ enzyme là
động lực chủ yếu để phân cắt các hợp chất cao phân tử trong nội nhũ thành các sản phẩm
hòa tan bền vững vào nước để trở thành chất chiết của dịch đường. Và mầm malt cũng là
một phế phụ liệu trong quá trình công nghệ sản xuất bia mà chúng ta cần phải tận dụng để
bảo vệ môi trường và tăng thêm lợi nhuận.

4


2.1.1. Thành phần hóa học của mầm malt (%)
Bảng 2.1.1. Thành phần hóa học mầm malt
Chỉ số

Malt màu Malt

Malt

đậm

màu

nghiền sơ

Nước
Protein
Lipit
Chất hòa tan không

7.03
30.88
1.63
43.87

nhạt
8.80
30.06
1.95
44.53

bộ
10.07
34.18

2.23
35.18

có chứa nito
Xenluloza
Tro

9.64
6.95

8.64
6.02

11.42
7.05

2.1.2. Phân loại mầm malt
Có 2 loại mầm malt: mầm malt ướt và mầm malt khô.
Trong công nghiệp chế biến bia, phế liệu mầm khô chiếm 3-5% trọng lượng malt thu
được hoặc khoảng 90 kg trên 1 nghìn decalit bia sản xuất ra.
2.1.3. Tính chất của mầm malt [7]
Mầm malt được tạo ra trong quá trình sản xuất bia có hàm lượng chất dinh dưỡng cao.
Trong mầm malt có các enzyme khác nhau, có khả năng thúc đẩy sự lên men của dịch
đường. Mầm malt cung cấp toàn bộ lượng glucid (chủ yếu dưới dạng tinh bột) để chuyển
hóa thành đường, và từ đường chuyển hóa thành cồn và các chất khác. Mầm malt chứa
đầy đủ enzym amilaza để thủy phân tinh bột. Nếu sử dụng phế liệu nhiều thì lượng
enzyme này cung cấp không đầy đủ và ta buộc phải bổ sung enzym từ bên ngoài vào, chủ
yếu là enzym từ vi sinh vật.
Mầm malt cung cấp khá đủ lượng protein và có chứa hệ enzym proteaza để thủy phân
chúng. Trong giai đoạn ươm mầm, hệ enzym này được hoạt hóa mạnh mẽ. Khi chuyển

5


sang giai đoạn nấu, chúng thủy phân protein tạo thành các phức chất có khả năng giữ
CO2 tốt, tạo vị bia đặc trưng.
2.1.4. Hướng phát triển các sản phẩm mới tận dụng từ mầm malt
Do mầm malt có hàm lượng chất dinh dưỡng cao nên nó cũng là loại thức ăn gia súc cho
năng suất cao ở trong nghành chăn nuôi. Mầm malt cũng được trộn vào thức ăn gia súc
khác để nuôi súc vật. Nó được đưa vào khẩu phần ăn của trâu bò với một lượng 2-3 kg
trên một đầu con vật. Mầm có tính hút nước cao và tăng thể tích khá lớn khi hấp thụ nước.
Do đó cần phải bảo quản mầm ở nơi khô ráo vì ở nơi ẩm ướt mầm bị mốc rất nhanh và trở
nên rất độc.
Trong công nghiệp thực phẩm, mầm malt dùng để sản xuất ra các chất ổn định, mầm malt
được dùng để sản xuất axit lactic và làm nguồn cung cấp nito trong sản xuất nấm men từ
rỉ đường do trong mầm có các enzyme khác nhau, có khả năng thúc đẩy sự lên men của
dịch đường. Các sản phẩm thu được khi xử lí mầm là các chất dễ hấp thụ (các axit amin,
các dịch đặc lipit-Vitamin). Viện nghiên cứu trung tâm công nghiệp bia và rượu vang đã
nghiên cứu thu các enzyme proteza từ mầm malt khi chiết bằng nước. Các chế phẩm
enzyme thu được từ dịch chiết khi thêm vào dịch đường hoặc bia (0.05-0.1%) sẽ kích
thích sự lên men, làm tăng mức độ lên men đường và phân giải các protein cao phân tử
bia. Do tác dụng của hệ enzyme của chế phẩm nên độ bến vững hóa lý của bia được tăng
lên, độ bền chung của bia như thế, sau khi thanh trùng sẽ tăng lên 2-3 lần.
2.2.

Bã malt

Bã malt là sản phẩm tách ra sau khi lên men bia. Phần nước được sử dụng làm bia. Phần
bã tươi còn chứa các chất dinh dưỡng, các chất men và xác vi sinh vật. Bã malt tươi là
loại thức ăn nhiều nước, có mùi thơm và vị ngon. Bã malt tươi thường có dạng sệt sệt của

các sản phẩm hạt nghiền thô, có màu nâu nhạt, vị ngọt và mùi mạch nha. Tuy bã malt là
một phế liệu sau khi nấu bia nhưng do nhiều tính chất của bã bia nên nó được tận dụng để
sản xuất ra nhiều sản phẩm khác. [8]
2.2.1. Thành phần hóa học của bã malt [9]

6


Bảng 2.2.1. Thành phần hóa học bã malt
Chỉ số

Bã thô
Tổng Đồng

Bã sấy
Tổng Đồng

số

số

hóa

hóa

76.3
6.63
1.7
tan 9.72

được
76.3
4.74
1.5
5.83

9.0
25.5
7.5
37.3

được
9.0
18.2
6.6
22.39

9.0
28.0
8.2
41.0

được
9.0
20.0
7.1
24.6

không có nito
Xeluloza

5.1
Tro
1.2
Nhiệt lượng bã 115

2.0
1.2
75.8

16.0
4.6
440

7.7
7.7
296.3

17.5
5.2
480

8.5
8.5
320

Độ ẩm
Protein
Lipit
Chất hòa

hóa

Theo chất khô
Tổng số Đồng

tính bằng cal

2.2.2. Phân loại bã malt
Có 2 loại bã malt bia: bã malt ướt và bã malt khô.
Bã malt tươi thường có dạng sệt sệt của các sản phẩm hạt nghiền thô, có màu nâu nhạt, vị
ngọt và mùi mạch nha. Hiệu suất bã malt ướt trung bình chiếm 115-130% trọng lượng của
hạt đưa dịch hóa, hoặc 2,3 tấn/1000 dcl (decalit) bia thành phẩm.
Trong quá trình sản xuất, người ta đã loại bỏ nước để biến bã malt ướt thành bã malt khô.
Trong bã khô có các thành phần với giá trị trung bình như sau: protein (28%), chất béo
(8.2%), chất chiết không chứa nito (41%), xenluloza (17.5%), chất vô cơ (5.3%).
2.2.3. Tính chất bã malt
Bã malt là sản phẩm tách ra sau khi lên men bia. Phần nước được sử dụng làm bia. Phần
bã tươi còn chứa các chất dinh dưỡng, các chất men và xác vi sinh vật. Bã bia tươi là loại
thức ăn nhiều nước, có mùi thơm và vị ngon. Hàm lượng khoáng, vitamin (chủ yếu là
vitamin nhóm B) và đặc biệt là hàm lượng đạm trong bã bia cao. Do đó bã bia có thể được
coi là loại thức ăn bổ sung đạm. Hơn nữa, thành phần xơ trong bã bia rất dễ tiêu nên có

7


tác dụng kích thích VSV phân giải xơ trong dạ cỏ phát triển. Vì thể nó có thể dùng để bổ
sung cho khẩu phần cơ sở là rơm rạ cho kết quả rất tốt. Ngoài ra bã bia còn chứa các sản
phẩm lên men có tác dụng kích thích tính ngon miệng và kích thích tiết sữa rất tốt. Chính
vì thể bã bia được sử dụng rất rộng rãi trong chăn nuôi bò sữa.
Thành phần và giá trị dinh dưỡng của bã bia phụ thuộc vào tỷ lệ nước, nguồn gốc sản xuất

và thời gian bảo quản. Bã bia ướt dễ bị phân giải làm mất dinh dưỡng và tăng độ chua,
cho nên người ta thường chỉ có thể cho gia súc ăn trong vòng 48 giờ. Để kéo dài thời gian
bảo quản người ta thường cho thêm muối ăn với tỷ lệ 1%. Mặt khác, người ta có thể làm
thành bã bia khô (chứa khoảng 10% nước) để thuận tiện cho bảo quản và sử dụng. Thành
phần hoá học của bã bia khô như sau: vật chất khô (92,5-93%), protein thô (23,5-27%),
lipit (6,2-6,5%), xơ thô (14,0-15,5%), khoáng (3,7-4%).
Mặc dù bã bia là một loại phụ phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, lượng bã bia trong khẩu
phần bò cần tính toán làm sao có thể thay thế không quá 1/2 lượng thức ăn tinh (cứ 4,5kg
bã bia có giá trị tương đương với 1kg thức ăn tinh) và không nên cho ăn trên
15kg/con/ngày). Cho ăn quá nhiều bã bia (ví dụ trên 25kg/con/ngày) sẽ làm giảm tỷ lệ
tiêu hoá chất xơ, các chất chứa nitơ và kéo theo sự giảm chất lượng sữa. Tốt nhất là trộn
bã bia và cho ăn cùng với thức ăn tinh, chia làm nhiều bữa trong một ngày.

2.2.4. Hướng phát triển các sản phẩm mới tận dụng từ bã malt [10]
 Ứng dụng làm thực phẩm chức năng
Ngành công nghiệp sản xuất bia tại Việt Nam càng phát triển, bã bia sau sản xuất càng
nhiều, thì việc chiết xuất những chất hữu ích trong sản xuất thực phẩm chức năng cho
người và động vật, càng có nguồn nguyên liệu phong phú.

8


“Nước ta có nguồn bã men bia khá dồi dào, trước kia sản xuất bia xong thì đổ đi, thành
những bãi thải có khả năng gây ô nhiễm môi trường. Sau này, bã men bia được dùng làm
thức ăn thô cho lợn, tuy nhiên động vật không hấp thụ được nhiều chất dinh dưỡng từ
nguồn thức ăn này”, PGS.TS Phạm Việt Cường, Viện trưởng Viện nghiên cứu khoa học
miền Trung (Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam), cho biết về một trong những khởi đầu
của việc “biến” bã men bia thành thực phẩm chức năng.
Gợi ý cho ngành sản xuất thức ăn chăn nuôi
Từ thành tế bào của nấm men bia, qua quá trình tách chiết, thủy phân, các nhà khoa học

đã thu hồi Beta - glucan có tác dụng tăng cường miễn dịch, kháng khối u, kháng tế bào
ung thư. Quá trình thủy phân dịch tế bào khiến protein trở thành axit amin, giúp cơ thể
tăng cường sinh lực, tăng cường quá trình trao đổi chất, tạo tế bào mới.
Sử dụng thực phẩm chức năng trong thức ăn chăn nuôi sẽ giúp chăn nuôi gia súc, gia cầm
có năng suất cao và hiệu quả kháng bệnh tốt.
Với tôm nuôi, các kết quả so sánh cho thấy, khi được ăn thực phẩm chứa Beta - glucan,
vật nuôi sẽ lớn nhanh hơn. Với các loại gia cầm như gà, ngan, vịt, các loại vật nuôi được
ăn thêm Beta - glucan đều lớn nhanh và chất lượng tốt hơn nuôi thông thường.
Thực phẩm chức năng cho người
Sản phẩm ImunoFood - thực phẩm chức năng có chứa Beta - glucan, axit amin tự do chiết
xuất từ nấm men do TS Cường cùng đồng nghiệp nghiên cứu và sản xuất, giúp tăng
cường hệ miễn dịch cho con người. Sản phẩm này đã được Cục vệ sinh an toàn thực phẩm
(Bộ Y tế) cho phép sản xuất, lưu hành tại Việt Nam.
Hiện tại, NeoPolynut chưa có điều kiện để sản xuất đại trà. Một trong những lý do là đơn
vị nghiên cứu của TS Phạm Việt Cường trước đây chủ yếu làm công tác nghiên cứu và
chuyển giao công nghệ. Nay theo Nghị định 115/2005/NĐ-CP của Chính phủ quy định cơ
chế tự chủ, tự chịu trách nhiệm của tổ chức khoa học và công nghệ công lập, đơn vị đã
chuyển đổi trở thành công ty cổ phần, dự kiến sẽ mở rộng quy mô sản xuất chính các sản

9


phẩm sau nghiên cứu. Việc chuyển giao công nghệ tạm dừng lại, để chuẩn bị đầu tư cho
sản xuất.
 Ứng dụng trong công nghệ sản xuất nước chấm [11]
Trong bã malt còn chứa lại khá nhiều chất dinh dưỡng, đặc biệt là còn sót lại một lượng
đường rất có ý nghĩa trong việc cung cấp một phần thức ăn dinh dưỡng cho nấm mốc.
Bên cạnh đó việc phối trộn các tỉ lệ bã malt khác nhau sẽ tạo ra độ xốp, độ thoáng khí
khác nhau cho môi trường ảnh hưởng đến hô hấp và phát triển của nấm mốc. Vì thế mà
nhiều nhà nghiên cứu đã tiến hành khảo sát để tìm ra tỷ lệ phối trộn bã malt bia tốt nhất

cho quy trình sản xuất nước chấm lên men.
2.3. Nấm men bia
2.3.1. Giới thiệu [12]
Men là các loài nấm đơn bào, kích thước đường kính mỗi tế bào men chỉ vào khoảng
1/100 mm. Chúng phân bố rộng rãi trong thiên nhiên, đặc biệt chúng có nhiều ở vùng đất
trồng nho và các nơi trồng hoa quả. Nhiều loài nấm men có khả năng lên men rượu bia.
Từ lâu người ta đã biết sử dụng nấm men để sản xuất rượu bia. Nấm men sinh sôi nhanh,
tế bào lại chứa nhiều vitamin, acid amin không thay thế, hàm lượng protein chiếm tới
50% trọng lượng khô của tế bào, nên nhiều loại nấm men còn được sử dụng để sản xuất
protein. Ngoài ra nấm men còn được sử dụng trong công nghệ sản xuất bánh mì. Tuy
nhiên, cũng có nhiều loại nấm men có hại gây bệnh cho người và gia súc, làm hư hại
lương thực, thực phẩm.
Nấm men dùng trong sản xuất bia thường là các chủng thuộc giống Saccharomyces,
chúng có khả năng hấp thụ các chất dinh dưỡng trong môi trường nước mạch nha như các
loại đường hoà tan, các hợp chất nitơ (các acid amin, peptit), vitamin và các nguyên tố vi
lượng…qua màng tế bào. Sau đó, hàng loạt các phản ứng sinh hóa mà đặc trưng là quá
trình trao đổi chất để chuyển hoá các chất này thành những dạng cần thiết cho quá trình
phát triển và lên men của nấm men được tiến hành.

10


Men bia là các vi sinh vật có tác dụng lên men đường. Các giống men bia cụ thể được lựa
chọn để sản xuất các loại bia khác nhau, nhưng có hai giống chính là
men ale (Saccharomyces cerevisiae) và men lager (Saccharomyces carlsbergensis), với
nhiều giống khác nữa tùy theo loại bia nào được sản xuất. Men bia sẽ chuyển hóa đường
thu được từ hạt ngũ cốc và tạo ra cồn, cacbon đioxit (CO 2). Trước khi các chức năng của
men bia được hiểu rõ thì mọi quá trình lên men đều sử dụng các loại men bia hoang dã.
Mặc dù còn rất ít loại bia, chẳng hạn như bia lambic vẫn dựa trên phương pháp cổ này
nhưng phần lớn các quá trình lên men ngày nay đều sử dụng các loại men bia được nuôi

cấy và có độ tinh khiết cao. Trung bình, hàm lượng cồn trong bia là khoảng 4 – 6% rượu
theo thể tích, mặc dù nó có thể thấp tới 2% và cao tới 14% trong một số trường hợp nào
đó. Một số nhà sản xuất bia còn đưa ra loại bia chứa tới 20% cồn.


Men bia là các vi sinh vật có tác dụng lên men đường



Có hai giống chính là men ale (Saccharomyces cerevisiae) và men lager
(Saccharomyces uvarum), với nhiều giống khác nữa tùy theo loại bia nào được sản
xuất.

 Nấm men sinh sôi nhanh, tế bào lại chứa nhiều vitamin, axit amin không thay thếm
hàm lượng protein chiếm tới 50% trọng lượng khô của tế bào, nên nhiều loại nấm
men còn được sử dụng để sản xuất protein.
2.3.2. Thành phần hóa học [13]
Men bia là một phế phẩm của sản xuất, được nằm lại trong thùng lên men, các hầm chứa
sau khi lên men chính và lên men phụ. Men bia có giá trị dinh dưỡng cao và chữa bệnh
tốt.
Tổng hiệu suất của men bia ép chiếm từ 0.05 đến 0.1kg/1 decalit bia.
Bảng 2.3.2.1. Thành phần men bia ép
Nước
Chất chứa nito
Lipit
Chất hòa tan không chứa nito
Tro

75.0
14.0

0.75
8.25
2.0

11


Chất khô của men bia theo Uxtra, có thành phần như sau (%)
Bảng 2.3.2.2. Thành phần chất khô của men bia
Protein (N x 6.25 )
Lipit
Gluxit
Tro
Chất hòa tan không chứa nito
Nhiệt lượng tính bằng cal/g

51 – 58
2.0 – 3.0
9.0 – 11.5
8.1 – 9.1
25 – 30
4570 – 4840

2.3.3. Phân loại
Nấm men trong công nghệ sản xuất bia thường là chủng giống Sacchromyces, gồm có
nấm men chìm và nấm men nổi. Có hai dạng là nấm men có dạng hình oval hoặc hình
tròn.
 Nấm men lên men nổi là Sacchromyces cerevisiae dùng trong sản xuất bia ale. Tế
bào nấm men mẹ và con sau khi nảy chồi thường dính lại với nhau tạo thành chuỗi
các tế bào nấm men hình dạng chủ yếu là hình cầu hoặc hình oval với kích thước

từ 7 – 10μm.
Đặc điềm hình thái: Sacchromyces cerevisiae sinh trưởng và phát triển ở nhiệt độ cao, lơ
lửng trên bề mặt là chủ yếu, nhiệt độ lên men từ 10 – 25 oC. Khi quá trình lên men kết
thúc, tế bào kết chùm, thành chuỗi tạo lớp dày nổi lên bề mặt cùng với bọt bia làm cho
khả năng tự trong của bia rất chậm, khả năng lắng yếu nên phải lọc cẩn thận.
 Nấm men lên men chìm tên là Sacchromyces carlsbergensis, lên men ở nhiệt độ
thấp dùng trong sản xuất bia lager. Hầu hết các tế bào sau khi nảy chồi thường
đứng riêng lẻ hoặc cặp đôi, hình dạng chủ yếu là hình cầu. Thành phần hoá học
của tế bào chứa khoảng 75% nước, 15 – 45% protein của chất khô, 25 – 35%
cacbonhydrat, 4 – 7% chất béo, 8 – 9% chất vô cơ

12


Đặc điểm hình thái: Sacchromyces carlsbergensis sinh trưởng và phát triển ở nhiệt độ
thấp, nhiệt độ lên men từ 0 – 10 oC. Phân bố ở tầng sâu trong thiết bị. Dễ kết lắng và dễ
tách lớp. Do đó quá trình lọc dễ hơn đồng thời tạo điều kiện sử dụng lại nấm men. Nấm
men được sử dụng từ nấm men thuần chủng, men được giữ dưới dạng men khô, sau đó
nhân giống trung gian rồi đưa vào sử dụng trung sản xuất bia.
2.3.4. Sản phẩm chế biến từ phế liệu nấm men bia
Sản xuất nấm men bia tinh khiết làm thuốc bổ dưỡng.
Nấm men bia được dùng làm thuốc chữa bệnh và thuốc bố dưỡng. Để dùng làm thuốc
chữa bệnh, nấm men có thể dùng ở dạng lỏng, dạng ép hay dạng sấy khô. Nấm men bia từ
lâu đã được sử dụng rộng rãi trong quần chúng như là một sản phẩm để tăng cường sự
trao đổi chất và chữa bệnh u nhọt.
Nhược điểm của men bia khi làm chất dinh dưỡng và chất chữa bệnh là vị đắng do Hoa
Hup – Blong gây ra.
Viện nghiên cứu công nghiệp bia Liên Xô đã đưa ra phương pháp và quy trình kĩ thuật thu
nấm men bia không có vị đắng. Nấm men bia tinh khiết thu được theo phương pháp này
là sản phẩm có mùi dễ chịu đối với trẻ em. Trong đó vẫn giữ nguyên được toàn bộ

vitamin nhóm B (trừ B12). [14]
Nấm men bia khô đã khử vị đắng có chứa (%)
Bảng 2.3.4. Thành phần nấm men bia khô khi đã khử vị đắng
Nước
Protein
Chất khoáng

<8
< 48
< 10

Ngoài ra trong chế phẩm này có chứa các chất ăn kiêng quan trọng về phương diện chữa
bệnh là cholin vad inozit.

13


Nấm men bia khô tinh khiết là sản phẩm dinh dưỡng của trẻ em và là phương pháp chữa
bệnh cho người trưởng thành, đã được giới thiệu bởi viện dinh dưỡng thuộc viện hàn lâm
y học Liên Xô.
2.4.

CO2

Trong thời kì lên men chính của sản xuất bia sẽ tạo ra khí CO2.
Ứng dụng
Quá trình sản xuất bia sẽ tạo ra một lượng CO 2 phế liệu đáng kể, do đó trong các nhà máy
bia người ta thường sử dụng lại lượng CO 2 này để làm tăng chất lượng bia nhờ tăng độ
bão hòa CO2 trong giai đoạn đóng chai hay dùng trong sản xuất các loại nước giải khát
không cồn. Tuy nhiên cần lưu ý, sản xuất công nghiệp CO 2 thoát ra khi lên men chỉ thích

hợp ở những nhà máy bia lớn có công suất trên 50 triệu lit /năm, trong điều kiện các
thùng lên men hoàn toàn kín và sản xuất bia theo quy trình kĩ thuật thông thường. [15]
Ở Mỹ, việc thu hồi CO2 của lên men đã được thực hiện ở hầu khắp các nhà máy bia. Để
làm điều đó, tất cả các thùng lên men đều phải được làm rất kín và được trang bị các van
an toàn và bộ phận thu hồi bọt. CO 2 được làm sạch bằng cách rửa với nước hoặc KMnO 4.
Sau khi nén trong máy nén khí được đưa đi làm khô bằng silicagen hoặc được làm lạnh
hoặc làm sạch lại lần nữa. Đôi khi người ta còn cho thêm một ít chất thơm. Khí CO 2 thành
phẩm sẽ được bảo quản ở 5at, còn CO2 lỏng thì ở 20at.
2.5.

Cặn protein

Khi làm lạnh dịch bia, cặn protein sẽ được tạo ra ở các đáy đĩa làm lạnh hoặc ở đáy thùng
lắng. Trong thời gian làm lạnh dịch bia, các protein cao phân tử đã đông tụ sẽ được kết
lắng xuống. [16]
Thành phần hóa học và tỷ lượng của cặn phụ thuộc vào thành phần nguyên liệu và điều
kiện kĩ thuật pha chế dịch bia.
Bảng 2.5. Thành phần hóa học trung bình của cặn protein ( % )

14


Nước
Protein
Chất hòa tan không có nito
Cellulose
Tro
Nhựa hoa hublon

79.6

7
7.7
1.2
1.2
3.3

Ngoài ra, trong cặn còn chứa muối khoáng
Ứng dụng
Do có chứa các chất đắng của hoa hublon nên cặn thường có vị đắng, vì vậy cặn không
được sử dụng làm thức ăn gia súc ở dạng nguyên chất mà chỉ được dùng ở dạng trộn lẫn
với các thức ăn gia súc khác.
Ngoài ra ở một số nước người ta còn sử dụng cặn protein làm thức ăn cho cá và phân bón
cho cây trồng.

2.6.

Các phế liệu hạt [17]

Các loại phế liệu hạt được tạo ra trong quá trình làm sạch,phân loại,ngâm hạt đại mạch và
nghiền malt. Các phế liệu hạt thường rất phức tạp về thành phần vật lý và thành phần hóa
học. Số lượng của các phế liệu thu nhận được từ các công đoạn cũng rất khác nhau. Khi
làm sạch và phân loại hạt, các phế liệu được thu lại ở máy ly tâm (vỏ trấu, rơm rạ, hạt
ngô, thân cây lúa), ở các máy phân loại (lúa mạch, vỏ, hạt đại mạch vỡ, các hạt có đường
kính 1 – 2 mm và đại mạch loại III). Khi ngâm hạt đại mạch thu được phế liệu gồm các
hạt đại mạch lép và vụn rơm. Phế liệu khi nghiền thóc malt là vỏ trấu và các đoạn mầm.
Tỷ lệ phế liệu hạt ở các giai đoạn: khi làm sạch và khi chọn trên máy phân loại 1,5 (%)
khi phân loại (đại mạch loại III) 10 – 20 (%), khi ngâm hạt 0,2–0,3(%).
Ứng dụng
Phần phế liệu hạt sẽ được phân loại lại, phần đủ tiêu chuẩn được sử dụng làm thức ăn gia
súc khô. Các phế liệu hạt khác thường được các nhà máy bia bán đi.

15


3. Các sản phẩm tận dụng từ phế phụ liệu thực phẩm
3.1.

Chế biến men chiết xuất từ bã nấm men: yeast extract [18]

Hai ứng dụng chính của yeast extract
Nấm men 28% trọng

 Chất tạo phụ gia cho thực phẩm: yeast
lượng extract
khô đượcđang
pha được sử dụng ngày càng nhiều
nồng đô 600
là nhờ hương vị độc đáo của cácloãng
loại với
amino
acid và các đoạn peptit ngắn sinh ra
g/l

sau quá trình tự phân. Nó mang lại một hương vị tự nhiên với mùi thịt, mùi phô
Điều
chỉnh
về pHkhác:
= 5 súp, các loại nước chấm, sản
mai và làm tăng khấu vị cho nhiều
thực

phẩm

phẩm cá, thịt…
Tăng nhiệt
lên vi
55 sinh vật: yeast extract rất giàu
 Thành phần bổ sung vào môi trường
nuôiđộcấy
trong 5-8h

đạm, vitamin và hợp chất kích thích sinh trưởng. Do đó được sử dụng như là một
thành phần của môi trường nuôi cấy vi sinh.
Muối (3.5
kg/1000 l)

Giữ ở 55 trong 24h (quá
trình co nguyên sinh và
tự phân)

Protease

Peptitdase

Tăng nhiệt độ lên 70 và giữ trong 15h

3.1.1. Sơ đồ sản xuất yeast extract
dùng
bánh
(hoàn thành
quá cho

trình men
tự phân
và bắtmì
đầu
quá trình thanh trùng)

Ly tâm (tách các mảnh
vỡ)

70-75 trong 2-5h (quá
trình thanh trùng)

Sấy thăng hoa trong điều kiện
chân không đến khi đạt nồng độ
hơn 30% chất rắn

Lọc (loại bỏ chất kết
tủa)
Sấy thăng hoa lần 2 trong điều
kiện chân không đến khi đạt 7075% chất rắn

Sản phẩm cuối

16


3.1.2. Mô tả quy trình
 Co nguyên sinh: đây là phương pháp đơn giản để tạo ra những tác động đầu tiên
lên tế bào nấm men. Điền kiện thích hợp bao gồm: tăng nhiệt độ lên đến mức giết
chết nấm men nhưng không làm bất hoạt enzyme và thêm vào các hợp chất hoá

học như muối, hay các hợp chất hữu cơ như isopropanol.
 Tự phân: đây là giai đoạn tự phá vỡ vách tế bào nhờ chính các enzyme nội bào
trong nấm men. Trong giai đoạn này có thể bổ sung thêm enzyme như protease để
tăng hiệu suất.
 Thanh trùng: giai đoạn này nhằm giết chết các vi khuẩn còn sống và bất hoạt các
enzyme. Trong giai đoạn này còn diễn ra sự tương tác giữa các phân tử nhỏ như
amino acid và đường, tạo nên hương vị cho sản phẩm.
 Lọc: giai đoạn này sẽ loại bỏ những mảnh vỏ tế bào, glucan, mannan, và một số
protein khác chưa bị thuỷ phân bởi các enzyme của nấm men trong quá trình tự

17


phân. Những chất không hoà tan này có thể được sử dụng để bổ sung vào thức ăn
gia súc và những chất tạo mùi.
 Cô đặc: giai đoạn này gồm 2 bước và xen kẻ với giai đoạn lọc. Dung dịch sẽ được
gia nhiệt để nước bốc hơi và đạt được nồng độ cuối cùng là 70 – 75% vật chất
khô. Suốt giai đoạn này quá trình tạo hương sẽ tiếp tục diễn ra nhờ sự cô đặc các
chất và nhiệt độ, cần lưu ý nếu để nhiệt độ lên quá 55 sẽ gây ra mùi khét cho sản
phẩm.
Các thiết bị sử dụng trong quá trình sản xuất:
 Thiết bị ly tâm
 Thiết bị sấy thăng hoa
 Thiết bị lọc

Hình 3.1.2.1. Máy sấy thăng hoa

18

Hình 3.1.2.2. Máy ly tâm

3.2. Sản xuất các chất ổn định từ mầm malt
3.2.1. Sơ đồ sản xuất

19


3.2.2. Mô tả quy trình
Mầm malt được nghiền khô và cho ra nhiều sản phẩm bằng 2 con đường khác nhau:
 Chiết bằng rượu: mầm malt sau khi được nghiền khô, tiến hành chiết bằng rượu,
sau đó đem dịch chiết đi sấy ở nhiệt độ thấp (30 – 32 ) ta thu được sản phẩm.
 Chiết bằng dung môi khác: mần sau khi được nghiền khô, tiến hành chưng cất
dung môi, cho đến khi kết tinh và tạo thành sản phẩm.
Sản phẩm thu được khi xử lí mầm là các chất dễ hấp thụ (acid amin, dịch đặc lipid –
vitamin)

20