Tiểu luận phế phụ liệu trong sản xuất bia

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH
VIỆN CƠNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM
-----o0o-----

TIỂU LUẬN XỬ LÝ PHẾ, PHỤ LIỆU
TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

XỬ LÝ PHẾ, PHỤ LIỆU
TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA

GVHD: Lê Hương Thủy
Nhóm 3
Lớp: ĐHTP9ATT

TP. Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2016


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH
VIỆN CƠNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM
-----o0o-----

TIỂU LUẬN XỬ LÝ PHẾ, PHỤ LIỆU
TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

XỬ LÝ PHẾ, PHỤ LIỆU
TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA

GVHD: Lê Hương Thủy
Nhóm 3
Lớp: ĐHTP9ATT
1.

2.
3.
4.
5.

Phan Thúy Diễm
Bùi Thị Hòa
Vũ Thị Huyền
Văn Đăng Thành
Nguyễn Thị Thùy Trang

TP. Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2016

MỤC LỤC


MỞ ĐẦU............................................................................................................................ 1
NỘI DUNG......................................................................................................................... 2
1. Quy trình sản xuất bia.................................................................................................2
2. Phế phụ liệu trong từng công đoạn và hướng xử lý, tận dụng chúng..........................3
2.1. Công đoạn sơ chế malt.........................................................................................3
2.1.1. Vỏ malt.........................................................................................................3
2.1.2. Mầm malt....................................................................................................10
2.2. Cơng đoạn đường hóa, hồ hóa, lọc hèm.............................................................13
2.2.1. Bã malt........................................................................................................13
2.3. Công đoạn lắng cặng..........................................................................................20
2.3.1. Cặn protein..................................................................................................21
2.3.2. Cặn hoa houblon.........................................................................................22
2.4. Công đoạn lên men, xả men...............................................................................24
2.4.1. Nấm men.....................................................................................................25

Sản xuất men chiết xuất............................................................................................28
2.4.2. CO2..............................................................................................................33
2.5. Cơng đoạn đóng gói...........................................................................................34
2.5.1. Nước thải sản xuất bia.................................................................................34
2.5.2. Bia không đạt tiêu chuẩn.............................................................................38
2.5.3. Bao bì hỏng.................................................................................................38
KẾT LUẬN......................................................................................................................39
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................................40


Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh

GVHD: Lê Hương Thủy

MỞ ĐẦU
Trong 4 tháng đầu năm 2016, bất chấp việc bị áp thuế tiêu thụ đặc biệt, sản lượng
bia các loại ước đạt 1.005 triệu lít, tăng 5,8% so với cùng kỳ, riêng trong tháng 4/2016,
sản lượng bia các loại ước tính đạt 206,5 triệu lít, bằng với cùng kỳ 2015. Ngoài ra, trong
suốt 5 năm, từ 2010-2015, thị trường tiêu thụ bia tại Việt Nam ln có những bước tăng
trưởng, từ đây dẫn đến việc sản xuất bia với sản lượng càng ngày càng tăng.
Đi kèm với sự phát triển của ngành sản xuất bia, vấn đề cấp bách đặt ra chính là
phế, phụ phẩm của ngành này. Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy rằng, phế phụ phẩm
này mang nhiều giá trị dinh dưỡng, vẫn cịn có thể tiếp tục tái chế để phục vụ các ngành
khác như làm thức ăn gia súc, làm môi trường nuôi cấy một số nấm men, làm phân bón...
Điều đó giúp giảm đi một lượng rác thải cho môi trường, giảm đi chi phí xử lý rác thải.
Đồng thời cịn là ngun liệu đầu vào cho một số ngành khác.
Trên thế giới, việc xử lý, tận dụng phế phụ liệu ngành sản xuất bia đã đầu tư và
phát triển rất sớm nhưng ở nước ta thì chỉ mới được chú ý đến, chính vì vậy, cơng nghệ
xử lý phế, phụ liệu ngành sản xuất bia cịn nhiều hạn chế.
Từ đó, việc xử lý, tận dụng các phế phụ liệu trong sản xuất bia đang rất được quan

tâm. Chính vì vậy, bài tiểu luận của nhóm sẽ trình bày về vấn đề “Xử lý phế, phụ liệu
trong quy trình sản xuất bia”.

Xử lý phế, phụ liệu trong quy trình sản xuất bia

Trang 1


Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh

GVHD: Lê Hương Thủy

NỘI DUNG
1. Quy trình sản xuất bia

Quy trình sản xuất bia tại nhà máy bia Sabeco.

2. Phế phụ liệu trong từng công đoạn và hướng xử lý, tận dụng chúng
Xử lý phế, phụ liệu trong quy trình sản xuất bia

Trang 2


Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh

GVHD: Lê Hương Thủy

2.1. Công đoạn sơ chế malt
Malt được làm sạch và đánh bóng để loại bỏ bụi bẩn, làm bóng hạt. Bụi bẩn không
thể tận dụng được nên được thải ra ngoài.

Sau khi malt được làm sạch, malt được xát để loại bỏ mầm, rễ rồi mới đem nghiền.
Phế liệu ta thu được làm mầm malt.
Để tăng diện tích bề mặt của malt khi tiếp xúc với nước, đẩy nhanh quá trình
đường hóa, malt được nghiền mịn. Vì vỏ malt chứa chủ yếu cellulose và lighin, hai hợp
chất này không tan trong nước nên vỏ malt phải được loại bỏ tối đa. Chính vì vậy, phế
liệu chủ yếu của cơng đoạn này là vỏ malt.
2.1.1. Vỏ malt
2.1.1.1. Thành phần vỏ malt
Vỏ malt hay cịn có tên gọi khác là trấu, chính là lớp vỏ ngoài cùng của hạt malt.
Vỏ trấu do hai lá của gié lúa là vảy lá và mày hoa tạo thành. Cả hai phần này được ghép
liền với nhau theo nếp dọc bằng một nếp gấp cài vào nhau. Hầu hết trong vỏ trấu chứa
trên 75% chất hữu cơ dễ bay hơi sẽ cháy trong quá trình đốt và khoảng 25% còn lại
chuyển thành tro.
Bảng 1: Thành phần hữu cơ của vỏ trấu
Thành phần hữu cơ

Tỷ lệ theo khối lượng (%)

α-Cellulose

35-40

Lignin

25-30

Hemi-cellulose

20-30

Nito và vơ cơ

10
Bảng 2: Thành phần hóa học của vỏ trấu

Thành phần hóa học

Tỷ lệ theo khối lượng (%)

Carbon

41,44

Hydro

4,94

Oxy

37,32

Nito

0,57

Xử lý phế, phụ liệu trong quy trình sản xuất bia

Trang 3

Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh

GVHD: Lê Hương Thủy

Thành phần hóa học

Tỷ lệ theo khối lượng (%)

Tro

15,73
Bảng 3: Thành phần oxit có trong tro trấu

Thành phần oxit

Tỷ lệ theo khối lượng(%)

SiO2

80-90

Al2O3

1-2,5

K2O

0,2

CaO

1-2

Na2O

0,2-0,5

Xử lý phế, phụ liệu trong quy trình sản xuất bia

Trang 4


Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh

GVHD: Lê Hương Thủy

2.1.1.2. Hướng xử lý, tận dụng
Từ 3 bảng thành phần trên, ta nhận thấy thành phần vỏ malt chứa nhiều
o
o
o
o

α-Cellulose nên có thể dùng làm phân bón
Carbon sử dụng làm chất đốt, làm than hoạt tính.
Oxit SiO2 sản xuất Silica
Sản xuất giấy

Từ đó ta đề ra được những hướng tận dụng vỏ malt dưới đây
2.1.1.2.1. Sản xuất Silica (SiO2 ) từ tro vỏ malt

Tro đen

Nung

Dung dịch NaOH

Hỗn hợp

Bã lọc

Dung dịch
Silicat

Module

Dung dịch HCl 3M, pH
=7

Xử lý
Gel

Sản phẩm thô

Silica

Xử lý phế, phụ liệu trong quy trình sản xuất bia
Quy trình sản xuất Silica (SiO2 ) từ tro vỏ trấu

Trang 5

Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh

GVHD: Lê Hương Thủy

Vỏ malt sau khi thu hồi sẽ đượng đem đốt thành tro ta thu được tro đen, sau đó
đem nung ở 800°C trong khoảng 6 giờ, cho dung dịch NaOH vào khuấy và gia nhiệt ta
được hỗn hợp. Hỗn hợp sau đó lọc bỏ bã được dung dịch Silica.Thêm dung dịch HCl 3M ,
sao cho dung dịch Silica có pH=7 để đạt được một hệ gel đồng nhất. Sau đó đem sấy thu
được sản phẩm thô, lọc, rửa và sấy khô thu được Silica.
2.1.1.2.2. Sản xuất chất đốt trong công nghiệp từ vỏ malt
Vỏ malt sau khi xay xát có kích thước nhỏ mịn, thuận lợi cho việc đóng bao, tiết
kiệm không gian lưu kho. Thành phần vỏ malt nghiền chủ yếu là chất xơ cao phân tử, khó
cho vi sinh vật sử dụng nên việc bảo quản tồn trữ đơn giản.
Với những đặc điểm lợi thế như trên, vỏ malt nghiền được sử dụng trong ngành
chất đốt công nghiệp ở 2 dạng chuẩn kích thước chính:
Chuẩn kích thước 0,4 – 0,7 mm:
Phun trực tiếp cho các lò hơi sử dụng bet phun sương nguyên liệu đốt.
Phun kết hợp với việc đốt các nguyên liệu dạng kích thước lớn (củi cao su, củi
điều,…): Nguyên liệu kích thước lớn được đốt bằng cách đưa trực tiếp vào cửa lò còn trấu
nghiền được phun vào để cháy kết hợp.
Chuẩn kích thước 1,2 – 1,8 mm:
Trộn kết hợp với các nguyên liệu đốt khác có kích thước tương đương (vỏ trấu,
mùn cưa, dăm bào,…) để qua hệ thống vít tải đi vào lị đốt.

Xử lý phế, phụ liệu trong quy trình sản xuất bia

Trang 6

Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh

GVHD: Lê Hương Thủy

2.1.1.2.2. Sản xuất thức ăn gia súc từ vỏ malt
Nguyên liệu

Phân loại,làm sạch
Trộn
Nghiền
Rỉ đường,chất kết
dính

Phối trộn

Vỏ malt,vitamin, chất
béo....

Ép viên

Khơng khí ra

Làm mát

Khơng khí vào

Làm vụn
Sàng
Sản phẩm

Đóng gói

Quy trình sản xuất thức ăn gia súc từ vỏ malt
Vỏ malt nghiền mịn (kích thước < 0,4 mm) được sử dụng như chất độn với một số
thành phần nhất định: vitamin,chất béo thô,chất đạm thơ….

Xử lý phế, phụ liệu trong quy trình sản xuất bia

Trang 7


Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh

GVHD: Lê Hương Thủy

2.1.1.2.2. Sản xuất giấy từ vỏ malt.
Nguyên liêu sử dụng cho công nghệ bột giấy và giấy
 Xơ sợi nguyên thủy: là loại xơ chưa từng qua sử dụng, không hoặc có thể đã qua
q trình sấy khơ hay xử lí cơ học
 Gỗ: gỗ cứng( cây hạt kín,lá rộng),gỗ mềm( cây hạt trần,lá kim).
 Phi gỗ: vỏ trấu(malt), rơm rạ.bã mía…
Phân loại bột giấy:
 Bột cơ học: là loại bột đã qua quá trình phân rã xơ sợi nhờ tác động hóa học.Trong
bột cơ sẽ có thành phần tương đương như gỗ, lignin sẽ được làm mềm.
 Bột hóa học: gồm có bột soda(thuộc loại bột kiềm tính, dung dịch nấu gỗ là
NaOH) và bột sulfat(Dịch nấu gỗ gồm (NaOH+Na 2S), pH=13+, t0= 155-1700C, t=
2-4h).
 Bột cơ hóa: là loại bột sản xuất theo phương pháp hóa cơ là phương pháp kết hợp
giai đoạn xử lý hóa chất với xử lý cơ học để phân tách xơ sợi ra một cách hoàn
toàn. Hiệu suất với phương pháp này đạt từ 80-95%.

Quy trình sản xuất bột giấy:

Xử lý phế, phụ liệu trong quy trình sản xuất bia

Trang 8


Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh

GVHD: Lê Hương Thủy

Gỗ

Thu hoạch

Vỏ malt

Dăm mảnh

Nghiền

Phối trộn

Xử lý hóa học

Xử lý cơ học

Sàng và làm sạch

Gia Nhiệt

Làm sán bột

Sàng

Rửa

Tẩy trắng

Bột giấy

Xử lý phế, phụ liệu trong quy trình sản xuất bia

Trang 9


Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh

GVHD: Lê Hương Thủy

Nguyên liệu: gỗ được thu hoạch ở dạng khúc (dễ vận chuyển) sau đó chặt gỗ dạng
khúc ra nhỏ cho vào máy nghiền, mài thu được dăm mảnh (tiết kiệm nguyên liệu, tiết
kiệm được diện tích nồi nấu).Phối trộn thêm vỏ malt sau khi nghiền để tăng hiệu suất. Sau
đó, đem dăm mảnh đi xử lý cơ, xử lý hóa học hoặc xử lý bán cơ học.
-

Xử lý cơ học, nhiệt từ ma sát từ máy nghiền (mài) sẽ làm cho dăm mãnh tách thành
các xơ sợi nhằm làm mềm lignin mà khơng loại bỏ hồn tồn.

-

Xử lý hóa học, cung cấp nhiệt từ bên ngồi và sử dụng hóa chất để tách hẳn lignin
ra. Bột giấy sẽ được qua quá trình sàng và làm sạch để loại bỏ các tạp chất có
trong bột. Tùy theo nguyên liệu để ta lựa chọn cách tẩy trắng bột.

Đối với bột cơ, chỉ làm sáng bột ( làm mềm lignin) bằng cách thêm một số chất
vào. Đối với bột hóa học thì phải tẩy trắng (loại bỏ gần như hoàn toàn lignin) bằng một số
hóa chất nhất định.
2.1.2. Mầm malt
2.1.2.1. Thành phần
Bảng 4: Thành phần hóa học mầm malt
Chỉ số

Malt màu đậm

Malt màu nhạt

Malt nghiền sơ
bộ

Nước

7.03

8.80

10.07

Protein

30.88

30.06

34.18

Lipit

1.63

1.95

2.23

43.87

44.53

35.18

Cellulose

9.64

8.64

11.42

Tro

6.95

6.02

7.05

Chất hịa tan khơng
chứa nitơ

Xử lý phế, phụ liệu trong quy trình sản xuất bia

Trang 10


Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh

GVHD: Lê Hương Thủy

2.1.2.2. Hướng xử lý, tận dụng
Hàm lượng protein trong mầm malt nhiều, chính vì vậy, ta có thể tận dụng mầm
malt làm thức ăn gia súc.
Ngồi ra, trong cơng nghiệp thực phẩm, mầm malt dùng để sản xuất axit lactic
và làm nguồn cung cấp nit ơ trong sản xuất nấm men từ rỉ đường. Do trong mầm có các
enzim khác nhau, có kh ả năng thúc đẩy sự lên mem dịch đường, nên mầm thóc malt
là nguyên liệu rất tốt để điều chế các phế phẩm enzim, đặc biệt là các chế phẩm làm
chất hoạt hoá lên men. Các sản phẩm thu được khi xử lý mầm là các chất dễ hấp thụ (
các axit amin, các dịch đặc lipit – Vitamin)

Mầm malt

Nghiền khô

Chiết bằng rượu

Chiết bằng dung
môi khác

Sấy khô

Chưng cất dung mơi

Bao gói
Kết tinh

Sản phẩm

Muối
Dịch đặc Lipit - Vitamin

Quy trình điều chế các chất hoạt hóa lên men

Xử lý phế, phụ liệu trong quy trình sản xuất bia

Trang 11


Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh

GVHD: Lê Hương Thủy

Viện nghiên cứu trung tâm công nghiệp bia và rượu vang ( N.V.Leonovit) đã
nghiên cứu thu các enzyme proteaza 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 của bia.
Do tác dụng của phức hệ enzim của chế phẩm nên độ bền vững hoá lý của bia
được tăng lên, độ bền chung của bia nh ư thế, sau khi thanh trùng sẽ t ăng lên 2 – 3 lần.
Việc thu các chế phẩm enzim được tiến hành theo sơ đồ sau đây.
Phòng thiết kế của viện đã nghiên cứu thiết kế các thiết bị bán sản xuất để điều
Mầm malt
Nghiền nhỏ

Sản phẩm

Chiết bằng nước trong 2h,
nhiệt độ từ 10-12 độ C, pH 5.8
Đóng thùng
Tách mầm còn lại trên máy ly tâm
Làm trong nước chiết trong máy ly
tâm cao tốc

Nghiền

Sấy khô
Cô đặc, làm lạnh và ly tâm
Tạo pH kết tủa thích hợp
Kết tủa bằng rượu Etylic

Rửa kết tủa bằng rượu

Ly tâm

Quy trình điều chế các chế phẩm enzyme từ mầm malt
chế các chế phẩm enzim từ mầm.
Xử lý phế, phụ liệu trong quy trình sản xuất bia

Trang 12


Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh

GVHD: Lê Hương Thủy

Mầm malt được nghiền, ngâm nước và để lắng huyền phù thu được sau đó đem ly
tâm.
Dịch ly tâm được làm lạnh đến nhiệt độ âm, sau khi để ở nhiệt độ này hai ngày,
dịch được làm đặc bằng cách cho đóng băng, đá t ạo nên được tách bằng ly tâm. Dung
dịch đặc được đưa lên pH = 6.3 và xử lý bằng rượu etylic. Enzim proteaza kết tủa lắng
xuống được tách khỏi dung dịch trên máy lọc. Rửa cặn thu được đưa vào khay và đưa đi
sấy ở nhiệt độ thấp (30 – 32) đến có hàm lượng chất khơ 97%, bột được đóng vào các
thùng kín.
2.2. Cơng đoạn đường hóa, hồ hóa, lọc hèm
2.2.1. Bã malt
Sau khi các thành phần của malt hòa tan vào nước để thu nhận dịch đường thì
người ta thường lọc để loại bỏ vỏ và những phần nội nhũ của hạt đại mạch khơng tan ( bã
malt). Cứ trung bình 100 kg malt tạo nên 130-150 kg bã ướt có chứa 70-80% hàm lượng
nước.
Thơng thường bã malt có dạng sền sệt, có màu nâu nhạt. Bã malt 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 vịng 48 giờ. Để kéo dài thời gian bảo quản người ta thường cho thêm muối ăn

với tỷ lệ 1%.
Mặt khác bã malt có độ ẩm tương đối cao. Do đó ta tiến hành sấy để giảm độ ẩm,
vừa tạo thành sản phẩm dễ vận chuyển và bán, vừa tạo ra cho gia súc có được nguồn thức
ăn phong phú có giá trị dinh dưỡng cao. Sấy bã malt vừa tạo sản phẩm đem lại giá trị
kinh tế vừa tận dụng nguồn bã thải trên qui trình sản xuất bia.
2.2.1.1. Thành phần bã malt
Bảng 5: Thành phần bã malt tươi và khơ (%)
Chỉ số

Bã thơ (%)

Bã sấy (%)

Độ ẩm

76,3

9,0

Protein

6,63

25,5

Lipid

1,70

7,50

Chất hịa tan khơng có N2

9,72

37,3

Cenlulose

5,10

16,0

Xử lý phế, phụ liệu trong quy trình sản xuất bia

Trang 13


Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh

GVHD: Lê Hương Thủy

Tro

1,20

4,60

Nhiệt lượng bã tính bằng calo

115

440
(Theo “Densikow M.T., 1963”)

2.2.1.2. Hướng tận dụng
Tận dụng làm thức ăn gia súc
Bã bia tươi là loại thức ăn nhiều nước, có mùi thơm và vị ngon. Hàm lượng
khoáng 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 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. Ngồi ra bã bia cịn chứa các sản phẩm lên
men có tác dụng kích thích tính ngon miệng và kích thích tiết sữa rất tốt. Chính vì thế bã
bia được sử dụng rất rộng rãi trong chăn ni bị sữa.

Sau khi lọc dịch hèm, bã malt được nhà máy thu nhận và phân phối vào các khay
rồi đặt trên hệ thống xe goong, sau đó đẩy vào buồng sấy. Thời gian sấy 1 mẻ khoảng 4,5
giờ để làm giảm lượng ẩm bã từ 64% xuống còn 13%, lượng bã malt nhập liệu 2270 kg
bã/ mẻ. Nhờ hệ thống lưới phân phối khí, dịng khí nóng sẽ phân phối đều trong buồng và

Trang 14

Bã malt tươi

Thu nhận

Phân phối vào khay

Sấy

Làm nguội

Bao gói

Sản phẩm bã malt khơ (độ ẩm 13%)

Quy trình sản xuất bã malt khơ làm thức ăn gia súc

Xử lý phế, phụ liệu trong quy trình sản xuất bia


Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh

GVHD: Lê Hương Thủy

thực hiện quá trình truyền nhiệt, truyền ẩm cho vật liệu. Khơng khí ẩm sau đó được hút ra
ngồi nhờ quạt hút. Sau 4,5 giờ , mẻ sấy kết thúc.
Bã sau khi sấy sẽ đạt độ ẩm 13%. Sau khi sấy nhiệt độ bã malt khô đạt 50-750C
không thể bao gói liền được nên phải làm nguội xuống 30-350C.
Sản phẩm đã nguội hồn tồn thì tiến hành bao gói nhằm bảo vệ sản phẩm sau khi
đã sấy khô và làm nguội khỏi các tác động không tốt của môi trường xung quanh như: độ
ẩm, nhiệt độ, ánh sáng, vi sinh vật… nhằm kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm. Ngồi
ra, việc bao gói cịn nhằm mục đích thuận tiện cho vận chuyển và phân phối tới người tiêu
dùng.
Quy trình sử dụng bã malt ủ chua thức ăn gia súc
Người ta thường cho vào khối bã malt một lượng cám, cây xanh cho gia súc đã
băm hoặc nghiền nhỏ, bột ngô hoặc bột sắn. Sau khi phối trộn, tiến hành ủ trong 8-10 giờ.
Quá trình ủ là quá trình lên men lactic và q trình lên men rượu. Tồn bộ cơng nghệ
được tóm tắt như sau:
Bã malt tươi

Phối trộn

Lên men (ủ)

Sinh khối nấm men
bia (5-10%)

Sản phẩm
Người ta tiến hành ủ bã malt với các điều kiện kỹ thuật sau:
 Độ ẩm khối ủ: 55-65%
 Thời gian ủ: 8-10 giờ
 Nhiệt độ ủ ban đầu: 28-320C
Xử lý phế, phụ liệu trong quy trình sản xuất bia

Trang 15


Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh

GVHD: Lê Hương Thủy

Khối ủ được trộn với thức phẩm gia súc, khối ủ này chỉ được sử dụng trong ngày.
Bằng cachs ủ này, các chất dinh dưỡng tăng giá trị tiêu hóa, do đó làm giảm chi phí thức
ăn và làm tăng trọng gia súc cũng như tăng lượng sữa thu nhận được. Trong trường hợp
khối ủ nhiều, ta có thể sấy khơ khối ủ để bảo quản dùng dần.
Quy trình ni nấm mốc trên bã malt làm thực phẩm gia súc
Bã malt được sử dụng như nguyên liệu rất tôt để nuôi nấm mốc, nhằm làm tăng
lượng đường và hàm lượng protein cho bã malt. Cơng nghệ sản xuất được tóm tắt như
sau:

Giống nấm mốc được sử dụng là Aspergillus oryxae. Điều kiện lên men được tiến
hành với những thông số kỹ thuật sau:
 Độ ẩm: 55-60%

Bã malt

Cám hoặc bột
ngô, bột sắn

Phối trộn
Lên men

Giống nấm mốc

Giống cho sản xuất

Sấy khô

Thức ăn gia súc





Lượng giống: 5-10%
Nhiệt độ lên men: 28-320C
Thời gian: 36-48 giờ
Ni hiếu khí trong các khay có kích thước: 1,6m × 1,2m × 0,1m

Chiều cao khối môi trường là 5-7cm. Các khay này đặt trên một giá khay được đặt
trong phịng ni cấy có hệ thống quạt gió liên tục để hạ nhiệt độ và cung cấp oxy cho
quá trình phát triển của nấm mốc.
Xử lý phế, phụ liệu trong quy trình sản xuất bia

Trang 16


Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh

GVHD: Lê Hương Thủy

Khi phát triển trong khối môi trường, nấm mốc sẽ tạo ra enzyme amylase, enzyme
này thủy phân tinh bột thành đường, enzyme protease thủy phân protein thành acid amin.
Mặt khác, nấm mốc có khả năng đồng hóa các muối vơ cơ chứa nito thành nito protein.
Như vậy giá trị dinh dưỡng của bã malt sẽ được nâng cao sau khi ni nấm mốc.
Ngồi ra người ta cịn có thể ni nấm mốc trên bã malt để sản xuất enzyme, nuôi xạ
khuẩn để thu nhận kháng sinh thô phục vụ cho chăn nuôi.
Tận dụng sản xuất nước chấm bằng phương pháp sử dụng nấm mốc
Aspergillus oryzae
Trong bã malt chứa rất nhiều protein, do đó ngồi việc tận dụng bã malt làm thức
ăn gia súc người ta còn phối trộn bã malt với bã bánh dầu đậu phộng để sản xuất nước
chấm.

Xử lý phế, phụ liệu trong quy trình sản xuất bia

Trang 17


Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh

GVHD: Lê Hương Thủy
Bã malt bia : Bã bánh dầu =
3:7

Hấp thanh trùng:
(1210; 15’)

Môi trường đạt độ ẩm 60%

Mốc 3%

Ủ lên mốc
48 giờ

Nước muối : Nguyên liệu =
3:1

Thủy phân

16 ngày, t0: 55-580C
Chiết rút

Thanh trùng

Để lắng

Đóng chai

Sản phẩm

Phối trộn nguyên liệu bã malt bia và bã bánh dầu đậu phộng theo tỷ lệ 3 :7. Sau đó
bổ sung nước sao cho mơi trường đạt độ ẩm khoảng 60% rồi đem hấp khử trùng ở nhiêt
độ 1210C trong 15 phút. Đây là công đoạn quan trọng để loại bỏ những vi sinh vật có ảnh
Xử lý phế, phụ liệu trong quy trình sản xuất bia

Trang 18


Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh

GVHD: Lê Hương Thủy

hưởng xấu đến sự phát triển của nấm mốc cũng như sản phẩm nước chấm tạo thành. Khi
đã hấp khử trùng nguyên liệu xong, ta nên cho vào khay và để nguội xuống khoảng 32 –
400C rồi hãy cấy bào tử mốc vào. Vì ở nhiệt độ q nóng thì có thể ảnh hưởng đến sinh
hóa của nấm mốc cũng như khả năng tạo enzyme của mốc sẽ giảm. Tiến hành cấy mốc
khi đã nguội bằng việc ria đều bào tử mốc lên trên bề mặt nguyên liệu, dùng que đảo đều
rồi lấy giấy báo che lại. Đây là thời điểm nấm mốc hô hấp khá mạnh để phát triển nên
nhiệt độ của khối nguyên liệu có thể tăng cao, do đó ta phải đảm bảo điều kiện thống
khí, đảo trộn thường xuyên để hạ nhiệt độ. Thời gian nuôi mốc khoảng 30-36 giờ, khi
mốc phát triển đều có màu vàng hoa câu trên khắp bề mặt nguyên liệu thì ta dừng việc
ni cấy tại đây.
Sau đó là q trình thủy phân nguyên sẽ phân cắt các phân tử protein thành các
phân tử đơn giản hơn (peptide, axit amine) dưới tác dụng của các enzyme thủy phân do
nấm mốc tạo ra. Nguyên liệu sau khi đã lên mốc, ta dùng tay bóp nhuyễn nguyên liệu và
cho vào các chai lọ sành sứ thủy phân. Tỷ lệ nước muối (10%) bổ sung vào sẽ gấp 3 lần
so với tổng nguyên liệu mà ta đem thủy phân. Sau khi cho nước muối vào ta nên rắc một
lớp muối mỏng trên bề mặt để tránh sự xâm nhập của các vi sinh lạ khác. Nhiệt độ thủy
phân ở giai đoạn này khoảng 55-58 0C với thời gian thủy phân khoảng 16 ngày. Khi hồn
tất q trình thủy phân ta phải lọc để thu dịch nước chấm, tuy nhiên nước chấm này cần

phải thanh trùng khoảng 1 giờ 30 đến 2 giờ ở nhiệt độ 60-75 0C. Nước chấm sau khi thanh
tùng ta có thể sử dụng được ngay hoặc đóng chai bảo quản
2.3. Cơng đoạn lắng cặng
Dịch đường sau khi houblon hóa xong là một hỗn hợp rất phức tạp. Ngoài các
mảng lớn kết tủa protein, trong đó cịn chứa vơ số hạt có kích thước khác nhau. Khi dịch
đường ở trạng thái yên tĩnh, các hạt này sẽ có chiều hướng lắng xuống đáy thùng theo
ngun lý rơi tự do.
•
Cặn thơ: Bằng phương pháp quan trắc thì thấy rằng khi dịch đường hạ xuống đến
60 thì hầu hết các hạt có kích thước tương đối lớn mà mắt thường có thể nhìn thấy được
đã kết lắng. Kết tủa thu được ở nhiệt độ 60 của dịch đường, trong công nghệ cổ điển gọi
là kết tủa nóng hoặc gọi là cặn thơ. Khối lượng cặn thô thu được phụ thuộc vào thành
phần và chất lượng nguyên liệu (malt, houblon và nước). Về thành phần hóa học, hầu hết
các cơng trình nghiên cứu cho rằng, trong đó chứa chủ yếu là protein, các hợp chất
polyphenol, các hợp chất đắng, các chất khoáng và một lượng không đáng kể các hợp chất
khác. Về hàm lượng cấu tử trong cặn thô, cho đến nay vẫn chưa có số liệu chính xác vì có
sự sai lệch giữa nhiều tác giả với nhau.
Xử lý phế, phụ liệu trong quy trình sản xuất bia

Trang 19


Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh

GVHD: Lê Hương Thủy

•
Cặn mịn: Khi dịch đường tiếp tục hạ nhiệt độ xuống thì các hạt bé hơn vẫn tiếp tục
kết lắng. Kết tủa thu được khi dịch đường hạ nhiệt độ đến nhiệt độ lên men (8-10 ) gọi là
kết tủa lạnh hay còn gọi là cặn mịn. Về thành phần của cặn mịn chưa xác định được thật

chính xác nhưng chắc chắn trong đó chứa nhiều phức chất protein – polyphenol. Theo
Hactong thì trong cặn mịn, hàm lượng polyphenol chiếm đến 20%, còn protein chủ yếu là
các cấu tử globulin và các sản phẩm thủy phân của chúng. Còn theo số liệu của Sandergen
thì cặn mịn được hợp thành từ 35% polyphenol và 65% - globulin. Theo nhiều tác giả thì
trong kết tủa mịn chứa rất nhiều protein khó kết lắng. Khối lượng cặn mịn là khoảng 810g/hl, ít hơn cặn thơ từ 10-15 lần.
[Trích từ “PGS,PTS Hồng Đình Hịa-Cơng nghệ sản xuất malt và bia- Trang 362
đến 364- Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội- Năm 1998]
2.3.1. Cặn protein
Sự tạo tủa lắng protein do các protein kém chịu nhiệt tủa xuống.
Cặn protein có thể làm thức ăn gia súc nhưng vì chứa chất đắng của hoa houblon
nên không làm thức ăn gia súc ở dạng nguyên chất mà chỉ dùng ở dạng trộn lẫn với các
thành phần thức ăn gia súc khác.
Nếu coi 1g cặn protein ứng với 0.5 đơn vị thức ăn gia súc. Với 4389 đơn vị thức ăn
gia súc , có thể ni 1035 tấn trâu bò (tương đương với 501 tấn thịt hoặc 4389 tấn sữa).
Tuy nhiên, cho tới nay, ở Việt Nam, protein có giá trị này vẫn chưa được sử dụng vào
chăn nuôi do vị quá đắng và thường tháo bỏ ra cống.
Thành phần hóa học của cặn protein phụ thuộc vào thành phần nguyên liệu và điều
kiện kỹ thuật pha chế dịch bia
Bảng 6 :Thành phần hóa học của cặn protein tính theo %
Thành
phần

Nước

Protein

Chất hịa Cellulose
tan khơng
nitơ

Tro

Nhựa hoa
houblon

Hàm
lượng

79.6

7

7.7

1.2

3.3

Xử lý phế, phụ liệu trong quy trình sản xuất bia

1.2

Trang 20


Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh

GVHD: Lê Hương Thủy

Ở Cộng hòa Séc, cặn protein này được dùng làm thức ăn cho cá trong các ao hồ.

Một số nước khác đã thử sử dụng cặn này làm chất kết dính khi làm phân bón.
Quy trình sản xuất chế phẩm protein từ cặn protein để bổ sung vào phân bón
Cặn protein

Xử lý kiềm
pH= 10.5-13

Lọc

Xử lý acid
pH = 2.5-4.5

Cô đặc

Chế phẩm protein
2.3.2. Cặn hoa houblon
2.3.2.1. Phân tích
Sản lượng cặn hoa houblon ép chỉ chiếm khoảng 35kg/1000 decalit
Cặn hoa houblon có vị đắng, hàm lượng dinh dưỡng không cao. Sau khi cô hoa
trong dịch đường, thành phần còn lại chủ yếu là cellulose (chiếm 20-50%). Trên thế giới
hiện nay đã nghiên cứu được các sản xuất protein hay sinh khối vi sinh vật từ nguyên liệu
chứa cellulose, hướng tới sử dụng trực tiếp cho con người. Tuy nhiên, với công nghệ chưa
cao, hiện nay, cặn hoa houblon ở Việt Nam chỉ sử dụng làm phân bón.

Xử lý phế, phụ liệu trong quy trình sản xuất bia

Trang 21


Trường ĐH Cơng nghiệp TP Hồ Chí Minh

GVHD: Lê Hương Thủy

2.3.2.2. Hướng tận dụng
Cặn hoa houblon sau khi được loại bỏ vẫn cịn màu mùi thơm. Chính vì vậy nó cịn
có thể sử dụng để trích ly màu, mùi.
Vì cặn hoa houblon giàu cellulose, do đó ta có thể sản xuất sinh khối vi sinh vật từ
phế liệu này
Các vi sinh vật thích hợp cho việc sử dụng cellulose là xạ khuẩn ưa nhiệt, vi khuẩn
từ dạ cỏ của động vật nhai lại, các lồi Cellulomonas, Alcaligenes faecalis, Tricơderma
reesei và nhiều nấm sợi khác như Myrothecium verrucaria, Humicula grisea,
Sporotrichum thermophilum, Chaetomium thermophilum, nấm sợi chiụ nhiệt
Chaetomium cellulolyticum kể cả khi được ni hỗn hợp với Trichoderma reesei và nhiều
lồi khác.
Ngồi nấm men và nấm sợi, người ta còn sử dụng rộng rãi vi khuẩn để sản xuất
protein từ nguyên liệu cellulose vì protein vi khuẩn có hàm lượng axít amin cân đối hơn ở
nấm men, tỷ lệ protein trong tế bào vi khuẩn lại rất cao, trung bình là 60 -70%, có lồi tới
87%.
Nhiều nhà nghiên cứu đã thành cơng rực rỡ trong việc nuôi vi khuẩn tạo protein từ
cây cỏ, rơm rạ. Srunivaan và Han (1969) đã phân lập được hai lồi vi khuẩn có khả năng
cộng sinh rất lý thú là Cellulonas và Alcaliges.
Trong môi trường cellulosea, nếu chỉ riêng một mình Alcaligens thì hầu như vi
khuẩn khơng phát triển được, nếu chỉ một mình Cellulomonas thì vi khuẩn phát triển rất
kém. Nhưng nếu nuôi cấy cùng một lúc cả hai vi khuẩn này thì sinh khối tăng vọt lên.
Các nhà bác học Mỹ ở trường đại học Luisiana đã phân lập từ bã mía một loại vi
khuẩn phân hủy mạch cellulosea của nguồn nguyên liệu này. Công trình nghiên cứu này
đang được ứng dụng có kết quả ở Mỹ và Cuba và cứ 113-136 kg bã mía, người ta có thể
sản xuất được 18-23 kg protein. Đây là một thành tựu có nhiều ý nghĩa thực tiễn, nó cho
phép sử dụng các phế phẩm chứa nhiều cellulose … để sản xuất protein một cách trực tiếp
mà không phải qua khâu thuỷ giải bằng H2SO4

Hai nhà bác học người Austrayllia là Roper và Moss đã đưa ra một phương pháp
sản xuất protein vi khuẩn từ rơm, cỏ, bã mía, vỏ đậu, mùn cưa, dăm bào, …với hiệu suất
rất cao, có thể đạt đến 35% so với lượng rơm, cỏ … sử dụng. Đặt biệt, protein do Roper
và Moss thu được từ rơm rạ có chất lượng tương đương với lòng đỏ trứng gà. Giáo sư
Macmilan, người lãnh đạo phong trào chống đói ở Austraylia gọi cơng trình của hai nhà
Xử lý phế, phụ liệu trong quy trình sản xuất bia

Trang 22