Bia báo cáo thực hành công nghệ chế biến nước giải khát, bia rượu

Trường Đại học Cơng Nghiệp TP. Hồ Chí Minh
Viện Cơng Nghệ Sinh Học – Thực Phẩm
------------------

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐỒ UỐNG

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA

GVHD :Nguyễn Ngọc Thuần

TP.HCM, ngày 7 tháng 3 năm 2017


Mục lục
LỜI MỞ ĐẦU..................................................................................................................................4
I. Tổng quan về bia..........................................................................................................................5
1. Khái niệm.................................................................................................................................5
2. Lịch sử phát triển.....................................................................................................................5
3. Phân loại bia............................................................................................................................6
3.1. Loại bia hỗn hợp...............................................................................................................8
4. Một số dòng bia cải tiến...........................................................................................................9
II. Tổng quan về nguyên liệu.........................................................................................................10
1. Nước......................................................................................................................................10
1.1. Thành phần hoá học của nước trong nước sản xuất........................................................10
1.2. Ảnh hưởng của thành phần hóa học và các muối có trong nước đến các quy trình công
nghệ........................................................................................................................................10
1.3. Yêu cầu của nước dùng trong sản xuất bia.....................................................................11
2. Đại mạch................................................................................................................................12
2.1. Phân loại.........................................................................................................................12
2.2. Cấu tạo của hạt đại mạch................................................................................................12
2.3. Thành phần hóa học của đại mạch..................................................................................13

2.4. Các chất chứa nitơ trong hạt đại mạch............................................................................14
2.5. Các chất chứa Nitơ phi protid.........................................................................................14
2.6. Các nhóm enzyme trong đại mạch..................................................................................15
3. Hoa houblon...........................................................................................................................15
3.1. Thành phần hố học của hoa houblon............................................................................16
Bảng 2: thành phần hóa học của hoa houblon.......................................................................16
3.2. Chất đắng........................................................................................................................16
3.3. Tanin...............................................................................................................................16
3.4. Tinh dầu..........................................................................................................................17
3.5. Phân loại hoa houblon....................................................................................................17
3.6. Gía trị dinh dưỡng...........................................................................................................18
3.7. Chế phẩm hoa houblon...................................................................................................18
4. Men bia..................................................................................................................................18


4.1. Vai trò nấm men..............................................................................................................18
4.2. Phân loại men.................................................................................................................19
5. Thế liệu..................................................................................................................................19
5.1. Thế liệu dạng hạt.............................................................................................................19
5.2. Nguyên liệu thay thế từ đường(hexoza).........................................................................20
III. Quy trinh cơng nghệ:...............................................................................................................20
1. Sơ đồ quy trình......................................................................................................................20
2. Thuyết minh quy trình:..........................................................................................................22
2.1. Nghiền:...........................................................................................................................22
2.2. Hồ hóa:............................................................................................................................25
2.3. Đường hóa:.....................................................................................................................25
2.4. Lọc dịch đường...............................................................................................................26
2.5. Houblon hóa:..................................................................................................................27
2.6. Lắng................................................................................................................................29
2.7. Làm lạnh nhanh:.............................................................................................................29

2.8. Nhân mên giống:.............................................................................................................31
2.9. Lên men chính:...............................................................................................................31
2.10. Lên men phụ:................................................................................................................32
2.11. Lọc bia:.........................................................................................................................33
2.12. Chiết:.............................................................................................................................34
2.13. Chiết và đóng nắp:........................................................................................................34
2.14. Thanh trùng:..................................................................................................................36
2.15. Chiết lon:......................................................................................................................38
IV. Các tiêu chuẩn Việt Nam:........................................................................................................41
Tài liệu tham khảo:......................................................................................................................42

2


LỜI MỞ ĐẦU
Trong ngành công nghệ đồ uống hiện nay, các sản phẩm lên men chiếm một tỉ trọng lớn
trong thị trường đồ uống toàn cầu, đặc biệt là các sản phẩm đồ uống có cồn. Do nhu cầu xã hội
ngày càng tăng, để đáp ứng đầy đủ thì các sản phẩm lên men cồn như rượu ,bia,... ngày càng
được cải tiến từ chất lượng đến đa dạng sản phẩm. Và bia là một trong những sản phẩm tiêu biểu
được sử dụng rộng rãi trên toàn cầu. Đây là loại đồ uống xuất hiện từ lâu đời và được sản xuất
với số lượng nhiều nhất thế giới hiện nay. Bia là sản phẩm có nống độ cồn thấp hơn rượu dễ sữ
dụng, giàu chất dinh dưỡng, ngoài việc cung cấp một lượng calori khá lớn trong bia còn chứa
một hệ enzyme phong phú, đặc biệt là enzyme kích thích tiêu hố amylaza.
Được sản xuất với ngun liệu chính là nước, đại mạch ươm mầm, hoa houblon với quy
trình cơng nghệ đâc biệt nên bia có tính chất cảm quan rất hấp dẫn đối với con gnười, hương
thơm đặc trưng và vị dịu đắng, hàm lượng CO 2 khá cao (4-5g/l) giúp con người giải khác một
cách hiệu quả khi uống[1]. Vì vậy bia là lựa chọn hàng đâu đối với người sử dụng đặc biệt là ở
nam giới.
Trong những năm gần đây ngành sản xuất bia ở trong nước ngày một tăng trưởng và tạo
ra một diện mạo mới cho ngành cộng nghệ đồ uống ở nước ta. Lượng bia sản xuất ngày càng

tăng và thu hút rất nhiều nhân lực có kỹ thuật cao giúp tăng chát lượng sản phẩm. Vì vậy bia là
một sản phẩm được xem là biều tượng của nhiều quốc gia và là ngành công nghiệp chủ lực của
tồn cầu trong đó có Việt Nam.

3


I.Tổng quan về bia
1.Khái niệm
Đức: “Bia là một loại đồ uống thu nhận được nhờ lên men và không qua chưng cất, và
chỉ sử dụng hạt đại mạch nẩy mầm, hoa houblon, nấm men và nước”[1].
Pháp : “Bia là một loại đồ uống thu được bằng cách lên men rượu dịch chiết các chất từ
đại mạch nẩy mầm, có bổ sung không quá 30% nguyên liệu thay thế khác và hoa houblon”[1].
Việt nam :“Bia là đồ uống lên men có độ cồn thấp, được làm từ nguyên liệu chính là malt
đại mạch, houblon, nấm men và nước”[1].
Theo QCVN …:2010/BYT
Bia hơi: Đồ uống lên men có độ cồn thấp, được chế biến từ malt đại mạch, các nguyên
liệu thay thế khác, hoa houblon, nấm men bia, nước [1].
Bia hộp, bia chai: Đồ uống lên men có độ cồn thấp, được chế biến từ malt đại mạch, các
nguyên liệu thay thế khác, hoa houblon, nấm men bia, nước, đã được xử lý và đóng hộp hoặc
đóng chai [1].
Q trình sản xuất bia được gọi là nấu bia. Do các thành phần sử dụng để sản xuất bia có
khác biệt tùy theo từng khu vực, các đặc trưng của bia như hương vị và màu sắc cũng thay đổi
rất khác nhau và do đó có khái niệm loại bia hay các sự phân loại khác.
2.Lịch sử phát triển
Tài liệu lịch sử cho thấy khoảng 6.000 năm trước, nền văn minh Trung Quốc cổ đại đã
làm một loại đồ uống giống bia có tên gọi kyui [2].
Ở vùng Lưỡng Hà cổ đại, các tấm đất sét cho thấy việc làm bia là một nghề nghiệp được
kính trọng vào thời đó, phần lớn những người làm bia là phụ nữ. Các phát hiện cho thấy việc
dùng lại cùng các dụng cụ chứa (chai, lọ, vại…) cho quá trình lên men nguyên liệu cung cấp các

kết quả đáng tin cậy hơn khám phá ban đầu là: những người làm bia khi di chuyển mang theo các
bình bên mình. Các tấm khắc đất sét Ebla được phát hiện năm 1974 tại Ebla, Syria, có niên đại
2500 năm TCN, tiết lộ việc thành phố cổ này đã sản xuất một loạt các loại bia khác nhau, gồm cả
một loại bia có tên gọi là "Ebla" . Các dấu vết ban đầu của bia và quá trình làm bia cũng đã được
tìm thấy ở Babylon cổ đại. Vào thời điểm đó, phụ nữ và thầy tu cũng làm bia. Một số loại bia đã
được sử dụng, đặc biệt trong các nghi lễ tôn giáo. Năm 2100 TCN, vua Babylon
là Hammurabi đã ban hành bộ luật của mình, trong đó có cả các quy định về chủ quán rượu[5].
Bia là một phần trong chế độ ăn uống hàng ngày của các Pharaoh Ai Cập cách đây hơn
5000 năm. Sau đó, nó được làm từ bánh mì lúa mạch nướng, và cũng được sử dụng trong các
hoạt động tơn giáo.
Vai trị của bia trong xã hội Ai Cập cổ đại là rất lớn, nó khơng chỉ là một đồ uống. Thơng
thường, bia được sử dụng để chữa một số bệnh khác nhau, bia cịn được xem như một món q
thích hợp nhất để tặng cho các Pharaoh Ai Cập, và nó cũng được xem là vật cúng tế để dâng lên
các vị thần.
Dựa bằng chứng lịch sử, người Ai Cập đã dạy cho người Hy Lạp cách làm bia. Nhà văn
Hy Lạp là Sophocles (450 TCN) đã thảo luận về khái niệm của sự điều độ khi nói đến việc tiêu
4


thụ bia trong nền văn hóa Hy Lạp, và ơng tin rằng chế độ ăn uống tốt nhất cho người Hy Lạp
gồm bánh mì, thịt, các loại rau và bia (người Hy Lạp gọi bia là "ζῦθος" (zythos). Tại châu Âu,
trong thời Trung cổ, bia chủ yếu được sản xuất trong gia đình. Vào thế kỷ 14 và 15, việc sản xuất
bia đã dần dần chuyển từ hoạt động gia đình sang hoạt động thủ cơng, với các qn bia và tu
viện sản xuất bia của mình hàng loạt để tiêu thụ
Trong thế kỷ 15, ở Anh thì loại bia khơng có hoa bia được biết đến như là ale, cịn việc sử
dụng hoa bia thì đồ uống đó gọi là bia. Bia có chứa hoa bia được nhập khẩu vào Anh từ Hà
Lan sớm nhất là từ năm 1400 ở Winchester, và hoa bia đã được trồng trên quốc đảo này từ
năm 1428. Tính phổ biến của hoa bia ban đầu là hỗn hợp — Công ty bia rượu London đã đi xa
tới mức ra thông báo "không hoa bia, khơng thảo mộc hoặc những gì khác tương tự được cho
vào bất kỳ ale hay rượu (mùi) nào sẽ được sản xuất — mà chỉ có liquor (nước), mạch nha, và

men bia". Tuy nhiên, vào thế kỷ 16, ale đã được dùng để chỉ các loại bia mạnh (nồng độ cồn cao)
bất kỳ, và tất cả ale và bia đều sử dụng hoa bia.
Năm 1516, William IV, Công tước xứ Bavaria, đã thơng qua Reinheitsgebot (Luật tinh
khiết), có lẽ là quy định về thực phẩm cổ nhất còn áp dụng đến nay[8].Gebot quy định rằng
thành phần của bia chỉ được bao gồm nước, lúa mạch hoa bia, với men bia được bổ sung sau
phát kiến của Louis Pasteur vào năm 1857. Luật của người Bavaria đã được áp dụng trong cả
nước Đức như là một phần của nước Đức thống nhất năm 1871 thành Đế chế Đức dưới thời Otto
von Bismarck, và kể từ đó đã được cập nhật để phản ánh xu hướng hiện đại trong sản xuất bia
rượu. Cho đến nay, Gebot vẫn được coi là tiêu chuẩn của độ tinh khiết cho bia, mặc dù điều này
có thể gây tranh cãi.
Với sự phát minh ra động cơ hơi nước năm 1765, cơng nghiệp hóa sản xuất bia đã trở
thành sự thật. Các cải tiến mới trong công nghệ sản xuất bia đã xuất hiện cùng với sự ra đời
của nhiệt kế và tỷ trọng kế vào thế kỷ 19, đã cho phép các nhà sản xuất bia tăng tính hiệu quả và
kiểm sốt nồng độ cồn. Cho đến cuối thế kỷ 18, mạch nha chủ yếu được làm khô bằng lửa do đốt
gỗ, than củi, trấu, và sau năm 1600 là từ than cốc. Nói chung, khơng có loại mạch nha nào trong
số này được che chắn tốt khỏi khói sinh ra trong các lị sấy, và do đó các loại bia thời kỳ đó có
thành phần hơi khói trong hương vị của chúng; các chứng cứ chỉ ra rằng các nhà sản xuất mạch
nha và bia thường xuyên phải cố gắng giảm thiểu sự ám khói của bia thành phẩm. Sự phát minh
ra lị nướng hình trống năm 1817 của Daniel Wheelerđã cho phép tạo ra mạch nha nướng chín kỹ
và tạo tiền đề cho sản xuất các loại bia đen (porter và stout). Sự phát minh ra vai trị của men bia
trong q trình lên men vào năm 1857 bởi Louis Pasteur đã giúp cho các nhà sản xuất bia
phương pháp ngăn chặn vị chua của bia bởi các loại vi sinh vật không mong muốn.
Năm 1953, Morton W Coutts, một người New Zealand đã phát triển kỹ thuật lên men liên
tục. Morton lấy bằng sáng chế cơng nghệ của ơng và nó là một cuộc cách mạng trong cơng
nghiệp bia do nó làm giảm thời gian ủ và sản xuất bia trước đây là 4 tháng xuống cịn chưa đầy
24 giờ. Cơng nghệ của ông vẫn được sử dụng bởi nhiều nhà sản xuất bia lớn nhất thế giới ngày
nay, bao gồm cả Guinness
Ngày nay, công nghiệp bia là công việc kinh doanh khổng lồ toàn cầu, bao gồm chủ yếu
là các tổ hợp được ra đời từ các nhà sản xuất nhỏ hơn. Trong khi bia chủ yếu là đồ uống chứa
cồn thì một số biến thái của nó cũng tồn tại, xuất phát từ thế giới phương Tây, là các loại bia đi

qua công đoạn xử lý để loại bỏ bớt cồn, sản xuất ra cái gọi là bia không cồn.

5


3.Phân loại bia
Có nhiều loại bia khác nhau, mỗi loại bia được coi là thuộc về một kiểu bia cụ thể nào đó.
Kiểu bia là mác dán miêu tả hương vị tổng thể và thông thường là nguồn gốc của bia, phù hợp
với hệ thống đã tiến hóa qua các lần thử và các sai số qua nhiều thế kỷ.
Yếu tố chính để xác định loại bia là men bia sử dụng trong quá trình lên men. Phần lớn
kiểu bia thuộc về một trong hai họ lớn: ale- sử dụng lên men đỉnh, hoặc lager- sử dụng lên men
đáy. Bia có đặc trưng pha trộn của cả ale và lager được gọi là bia lai. Đồ uống chứa cồn sản xuất
từ việc lên men đường thu được từ các nguồn khơng phải là ngũ cốc nói chung khơng được gọi
là "bia", mặc dù chúng cũng được sản xuất bằng cùng một phản ứng sinh học gốc men bia. Mật
ong lên men được gọi là rượu mật ong, nước táo lên men được gọi là rượu táo, nước lê lên men
được gọi là rượu lê, còn nước nho lên men được gọi là rượu vang.
Ale là bất kỳ loại bia nào được sản xuất bằng lên men nổi, và nó thơng thường được lên
men ở nhiệt độ cao hơn so với bia lager (15-23 °C, 60-75 °F).[3]. Các men bia ale ở các nhiệt độ
này tạo ra một lượng đáng kể các este, các hương liệu thứ cấp và các sản phẩm tạo mùi khác, và
kết quả là bia tạo ra có mùi vị của hoa hay quả tương tự (nhưng khơng chỉ có thế) như táo, lê,
dứa, cỏ, cỏ khơ, chuối, mận hay mận khô. Các khác biệt về kiểu giữa các loại ale là nhiều hơn so
với các loại lager, và nhiều loại bia ale rất khó để phân loại chúng thuộc kiểu gì.
 Một số dịng tiêu biểu của ale
-

Pale Ale: có hai loại chính là American Pale Ale và English Pale Ale (Mỹ và Anh), tuy
vậy chữ pale (nhạt) dùng để phân biệt màu bia với các loại bia sẫm màu hơn. Pale ale
thường có màu vàng hổ phách, dậy mùi hoa bia.
India Pale Ale (IPA): loại pale ale thường có nồng độ cồn cao hơn và giàu hoa bia hơn.
Brown Ale: tất nhiên là màu nâu, xuất xứ Anh quốc, đậm vị hạt và mạch nha hơn là hoa

bia.
Stout: một loại bia đen (Guiness chính là dry Irish stout). Stout sử dụng lúa mạch rang,
khiến cho bia có màu đen huyền bí và vị ngũ cốc rang hoặc caramel, rất ít mùi và vị hoa
bia.
Porter: một loại bia đen, thường bị lầm với stout nhưng porter sử dụng lúa mạch khơng
rang. Có màu nâu sẫm, ngọt, một chút mùi vị sơ cơ la và có thể đắng nhẹ.
Wheat: bia từ mạch nha lúa mì. Bia lúa mì thường vàng đục do khơng lọc, giữ men lại
trong thùng. Thể bia đặc và hay có mùi tương tự men như mùi chuối, vani. Hoegaarden là
một loại bia thuộc dòng này.

Lager là loại bia được tiêu thụ nhiều nhất trên thế giới. Chúng có nguồn gốc từ
vùng Trung Âu, có tên gọi này là từ lagern ("lưu trữ") trong tiếng Đức. Men bia lager là loại lên
men chìm, thơng thường được lên men ở nhiệt độ 7-12 °C (45-55 °F) ("pha lên men"), và sau đó
được lên men thứ cấp lâu ở 0-4 °C (30-40 °F) ("pha lager hóa"). Trong giai đoạn lên men thứ
cấp, lager được làm trong và chín. Các điều kiện lạnh cũng kiềm chế việc sản xuất tự nhiên
các este và các phụ phẩm khác, tạo ra hương vị "khô và lạnh hơn" của bia.
 Tiêu biểu: Pilsner Urquell (Séc), Heineken (Hà Lan), Bitburger (Đức), Tiêu biểu: Pilsner
Urquell (Séc), Heineken (Hà Lan), Bitburger (Đức)….
Các phương pháp hiện đại để sản xuất bia lager đã được Gabriel Sedlmayr trẻ và Anton
Dreher khai phá. Gabriel Sedlmayr trẻ là người đã hoàn thiện bia lager màu nâu sẫm ở nhà máy
6


bia Spaten tại Bavaria còn Anton Dreher là người bắt đầu sản xuất bia lager, có lẽ là màu đỏ hổ
phách tại Viên khoảng những năm 1840-1841. Với việc kiểm sốt q trình lên men đã được
hồn thiện hơn, phần lớn các nhà sản xuất bia lager chỉ sử dụng thời gian lưu trữ lạnh ngắn,
thông thường từ 1 đến 3 tuần.
Phần lớn bia lager ngày nay dựa trên kiểu Pilsener, được sản xuất lần đầu tiên
năm 1842 tại thành phố Plzeň, ở Cộng hòa Séc. Các loại bia lager Pilsener ngày nay có màu sáng
và được cacbonat hóa nồng độ cao, với hương vị mạnh của hoa bia và nồng độ cồn 3-6% theo

thể tích. Các thương hiệu bia Pilsner Urquell hay Heineken là các ví dụ điển hình về bia pilsener.

7


Hình 1: Bia ale
Hình 2:Bia lager
Lên men tự nhiên: Các loại bia này dùng men bia hoang dã chứ không phải các loại men
bia được nuôi cấy. Tất cả các loại bia trước khi có việc ni cấy men bia trong thế kỷ 19 đã rất
gần với kiểu bia này, được đặc trưng bởi các vị chua.
3.1.Loại bia hỗn hợp
Kiểu bia lai hay bia hỗn hợp sử dụng các nguyên liệu và cơng nghệ hiện đại thay vì (hoặc
bổ sung cho) các khía cạnh truyền thống của sản xuất bia. Mặc dù có một số biến đổi giữa các
nguồn khác nhau, nhưng nói chung bia hỗn hợp có thể rơi vào các thể loại sau:
 Bia hoa quả và bia rau cỏ là hỗn hợp với một số loại phụ gia từ hoa quả hay rau cỏ có thể
lên men trong quá trình lên men, tạo ra chất lượng hài hòa một cách rõ nét.
 Bia thảo mộc và bia gia vị bổ sung các chất chiết ra từ rễ, hạt, lá, hoa hay quả thảo
mộc hoặc các loại cây gia vị thay vì (hoặc bổ sung cho) hoa bia.
 Các loại bia tồn trữ trong các thùng gỗ là các loại bia truyền thống hay thực nghiệm được
lưu trữ trong các thùng gỗ hoặc được tiếp xúc với gỗ (trong dạng các mảnh nhỏ, mẩu hay
hạt) trong một khoảng thời gian (gỗ sồi là phổ biến nhất). Thông thường, thùng gỗ hay các
miếng gỗ đầu tiên được xử lý bằng một số loại rượu mạnh hay các đồ uống chứa cồn khác
—việc sử dụng rượu bourbon, scotch và sherry là phổ biến nhất.
 Bia hun khói là bất kỳ loại bia nào mà mạch nha của nó đã được hun khói. Thơng thường
các loại bia này có mùi và hương vị của khói. Các ví dụ điển hình của kiểu bia truyền
thống này là bia Rauchbiers ở Bamberg, Đức. Tuy nhiên, nhiều nhà sản xuất bia ngoài
nước Đức—chủ yếu là các nhà sản xuất bia thủ công ở Mỹ—cũng bổ sung mạch nha bia
hun khói vào bia đen, ale Scotland và một loạt các kiểu bia khác.
 Bia đặc biệt là cách gọi chung để chỉ các loại bia được sản xuất mà sử dụng các nguồn
đường, hạt ngũ cốc và tinh bột có thể lên men khơng thơng dụng.

Hình 3: Các loại bia cái tiến
4.Một số dịng bia cải tiến
Faro(Ale): đây là loại bia Lambic khi người ta cho thêm đường vào để bia bị chua sẽ
ngọt trở lại. Những loại bia trộn giữa Lambic và bia ngọt lên men nổi cũng gọi là bia Faro
Fruit beer : Loại bia này là một tập hợp các loại bia phần lớn từ Bỉ, mà trong thành phần
đuôc bổ sung thêm một lượng hoa quả tương đối. Loại bia cơ sở là Lambic, nhưng phần lớn là
Gauze hoặc một loại bia lên men nổi thông thường. Người nấu thường co thêm anh
đào,dâu,những nguồn hoa quả tương đối phong phú: táo, chuối hoặc đào. Hương vị giữa các loại
bia hoa quả thường rtấ khác nhau
Imperial stout(Ale):Loại bia này có hương vị và nồng độ rất mạnh. Loại bia này ban đầu
được tạo ra để xuất khẩu đến những khu vực bị đóng băng ở Nga, Bia có màu rất tối hoặc màu
đen,vị rất mạnh.
Non-Alcoholic beer: Đây là loại bia không cồn. Cồn thường được loại bỏ bằng phương
pháp chưng cất bay hoặc các biện pháp công nghiệp khác.


Wheat beer: đây là một thuật ngữ dùng chung cho những loại bia làm từ malt thuần tuý
từ lúa mỳ,được ủ với tỷ lệ lúa mì cao. Bia từ lúa mỳ có nguồn hốc từ Bỉ và nấu từ lúa mỳ với
việc cho thêm gia vị,cây cỏ,vỏ cam. Loại bia này có vị ngọt hơi chua và có cảm giác của gia
vị,màu đục. Bia loại này theo kiểu Đức nấu từ lúa ỳ đã được đường hố khơng cho thêm gia vị.
Từ kiểu bia này có những loại bia với men bia đục và những loại bia lọc trong. Bia từ lúa mỳ
không nhất thiết là phải sáng là loại bia tươi mát và hơi chua.

II.Tổng quan về nguyên liệu
1. Nước
Hàm lượng các chất hoà tan trong dịch đường trước lúc lên men là 10-13% đối với bia
vàng và 16-22% ở bia đen. Như thế có nghĩa là trong thành phần bia thành phẩm hàm lượng
nước chiếm 77-90%. Vì vậy nước là một trong những nguyên liệu chính để sản xuất bia.

1.1.Thành phần hoá học của nước trong nước sản xuất
Nước thực chất là một dung dịch loãng của các loại muối ở dạng ion. Nhóm cation thì
chiếm nhiếu nhất là Ca2+,Mg2+, H+ K2+, Fe2+, Mn2+, Al3+,...cịn nhóm cation thì chủ yếu là OH-,
HCO3-, SO42-,...Cation của sắt và mangan chủ yéu ở 2 dạng là pheri và phero.
Các muối của canxi và magie là những hợp chất gây ra độ cứng của nước.
Độ cứng của cacbonat hay còn gọi là nước cứng tạm thời được xác định bởi hàm lượng
muối cacbonat và biocacbonat của canxi và magie trong nước
Độ cứng vĩnh cữu hay gọi là nước cứng vĩnh cửu được xác định bởi hàm lượng các muối
CaCl2, CaSO4, MgSO4, MgCl2.
Một trong những chỉ số quan trọng nhất của nước là pH của nó. pH của nước dao động từ
6,5-7. Tính axit yếu của nước được thể hiện bằng sự có mặt của các axit cacbonnit tự do chứa
trong nó.
Độ chua tác dụng của nước là yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất đường hoá và malt.
Hàm lượng CO3- và OH-gây ra độ kiềm của nước [4].
1.2.Ảnh hưởng của thành phần hóa học và các muối có trong nước đến các quy
trình cơng nghệ
- Sự tồn tại của muối chứa Ca và Mg sẽ quyết định độ cứng của nước.
+ Ca: thường tồn tại dưới dạng muối Ca(HCO 3)2 và ảnh hưởng đến quá trình nấu bia do
làm giảm độ acid của hồ malt và dịch đường hóa.
+ Mg: hàm lượng trong nước tuy ít hơn Ca, nhưng tác dụng xấu hơn Ca vì MgCO 3 hịa
tan được, MgSO4 có vị đắng chát. Cả hai đều làm ảnh hưởng đến chất lượng
bia.
+ Na: tồn tại dưới dạng NaHCO 3 , Na2CO3, Na2SO4, hay NaCl .Na2CO3, , NaHCO3 làm
giảm độ acid của hồ malt Na2SO4với hàm lượng cao sẽ tạo cho bia có vị đắng NaCl nếu dưới
200mg/l sẽ ảnh hưởng tốt đến mùi, vị bia.
+ Fe: thường tồn tại dưới dạng Fe(HCO 3)2 hàm lượng cao sẽ gây ảnh hưởng xấu đến chất
lượng bia. Vì vậy chỉ cho phép từ 0,2 ÷ 0,5 mg/l .


+ Ngồi ra trong nước cịn chứa các hợp chất hữu cơ ở dạng keo vô cơ hoặc hữu cơ (như

SiOq) hoặc các chất khí (O2, N2, CO2 . . .)
1.3.Yêu cầu của nước dùng trong sản xuất bia


Hàm lượng muối cacbonat không quá 50mg/l.



Hàm lượng muối Mg không quá 100mg/l.



Hàm lượng muối Clorua 75÷150 mg/l.



Hàm lượng muối CaSO4 130÷200mg/l .



Hàm lượng Fe2+ khơng q 0,3mg/l.



Khí NH3 và các muối NO3



Vi sinh vật không quá 100 tế bào /ml.



E.coli, coliform: khơng có.



Độ cứng: 4÷12 0Đ.



PH: 6.5÷ 7 [5]
2.1.4. Sử dụng nước trong công nghệ sản xuất bia

Nước tham gia trực tiếp vào quy trình cơng nghệ ( như gâm đại mạch, nấu malt, lọc dịch
nha, lên men, trong công đoạn hiết rót...), tạo nên sản phẩm cuối cùng. Có thể nói nước là
ngun liệu chính để sản xuất bia do trong bia hàm lượng nước chiếm đến 90÷92% trọng lượng
bia.
Thành phần và hàm lượng của chúng ảnh hưởng rất lớn đến quy trình cơng nghệ và chất
lượng bia thành phẩm. Nước cơng nghệ được sử dụng trong quy trình nấu malt, nấu gạo, rửa bã,
gâm đại mạch.
Nước dùng ngâm đại mạch để sản xuất malt: yêu cầu quan trọng nhất là nước không
được chứa nhiều tạp chất và vi sinh vật.
Nước dùng để nấu bia:
Các muối cacbonat và bicacbonat sẽ hòa tan chất đắng, chất chát trong vỏ malt (nhất là
Na2CO3) gây cho bia có vị đắng khó chịu.
Những cacbonat và bicacbonat trong nước sẽ làm hạ độ acid của hồ malt làm cản trở hoạt
động của hệ enzim trong malt:
2KH2PO4 + Ca(HCO3)2 = CaHPO4 + K2HPO4 + 2H2O + 2CO2
Malt nước từ phản ứng trên ta nhận thấy rằng hai phân tử có tính acid sẽ thu được một
phân tử kết tủa và một phân tử có tính kiềm.

Na2CO3 là muối làm giảm độ acid mạnh nhất vì:
2KH2PO4 + Na2CO3 = K2HP04 + Na2HPO4 + 2H2O + 2CO2


Nhận thấy rằng từ hai phân tử có tính acid KH2PO4 sẽ thu được 2 phân tử có tính kiềm
KH2PO4 , Na2HPO4
Nước dùng để rửa nấm men và thiết bị:


Nước dùng để rửa nấm men cần phải sạch, không chứa nhiều hợp chất hữu cơ, và
đặc biệt không chứa vi sinh vật.



Nước rửa thiết bị nên có độ cứng thấp đến trung bình, đặc biệt khơng chứa các muối
NH3 và các muối nitrit.

2.Đại mạch
Là ngun liệu có tính chất truyền thống để sản xuất bia (có thể thay thế một phần nguyên
liệu khác nhưng nguyên liệu chủ yếu vẫn chính là đại mạch nảy mầm ).
Đại mạch cũng giống như những ngũ cốc khác bao gồm hai thành phần chính là glucid và
protein nhưng đại mạch có hàm lượng cao hơn so với các loại ngũ cốc khác và quan trọng nhất là
tỷ lệ glucid/protein cân đối thích hợp cho việc sản xuất bia
2.1.Phân loại


Đại mạch 2 hàng



Đại mạch 6 hàng
2.2.Cấu tạo của hạt đại mạch

Hạt đại mạch có kích thớc dài từ 8 - 10mm, rộng từ 3 - 4mm đuợc chia làm 3 phần chính
là: vỏ, nội nhũ và phơi
Hạt đại mạch gồm có ba bộ phận chính: vỏ, nội nhũ và phôi.
+ Vỏ
Hầu hết các loại đại mạch đều có vỏ trấu bên ngồi, là ngun liệu để sản xuất bia.
Loại đại mạch khơng có vỏ khơng dùng để sản xuất bia. Vỏ trấu hình thành từ đài hoa.
Đài hoa duới hình thành vỏ trấu phía ngồi (long) và kết thúc bằng sợi râu.
Đài hoa trên hình thành vỏ trấu phía trong (bụng). Đài hoa làm chức năng bảo vệ các cơ
quan bên trong hạt.
Thành phần hoá học của vỏ trấu chủ yếu là xenluloza, chất khoáng và linhin. Duới lớp vỏ
trấu là lớp vỏ quả, duới lớp vỏ quả là lớp vỏ hạt. Lớp vỏ hạt có hai lớp, lớp ngồi thành dày, lớp
trong thì trong suốt. Lớp vỏ hạt tác dụng như màng bán thấm: Cho nuớc thấm vào trong hạt, cản
trở chất hoà tan thốt ra ngồi
Nội nhũ
Là phần quan trọng nhất của hạt, chiếm 64 - 68% trọng luợng hạt. Nội nhũ của hạt đại
mạch có thể ở dạng trắng trong hoặc trắng đục. Alơron bao bọc nội nhũ, lớp này giàu Prôtêin,
chất béo, đuờng, pentozan, vitamin và tro. Nội nhũ gồm các tế bào lớn, thành mỏng chứa đầy hạt
tinh bột, một ít Prôtêin, xenluloza, chất béo, tro và đuờng..
Phôi là phần sống của hạt, chiếm 2,5 -5% trọng luợng hạt. Phôi có ý nghĩa di truyền sự
sống của cây và cả trong công nghệ sản xuất bia. Malt đại mạch là hạt đại mạch đƣợc nẩy mầm


trong điều kiện nhân tạo (nhiệt độ và độ ẩm nhất định). Qua quá trình nẩy mầm, một luợng lớn
các enzym xuất hiện và tích tụ trong hạt đại mạch, trong đó chủ yếu là nhóm enzym amylaza,
enzym protêaza và các enzym khác.
Quá trình chế biến hạt đại mạch thành hạt malt là sự phát triển của phôi; là sự hoạt hố và
tích luỹ hoạt lực của hệ enzym trong hạt. Nhờ vậy, một số hợp chất cao phân tử bị cắt thành hợp

chất thấp phân tử. Một phần nhỏ quay về phơi để ni cây non; phần lớn cịn lại biến thành chất
hồ tan của dịch đuờng. Phơi nằm phía dƣƣới hạt. tiếp giáp vƣới phơi và nội nhũ là ngù, đó là
một màng bán thấm. Đối vƣới cơng nghệ sản xuất bia, giá trị dinh dỡng của phôi hầu nh khơng
đáng kể nhng phơi đóng vai trị to lớn trong cơng nghệ sản xuất malt, vì đó là nơi tích tụ Enzim.
Các Enzim có trong phơi bao gồm:
o Enzim thuỷ phân tinh bột - Enzim Amylaza
o Enzim thuỷ phân protein - Enzim Proteaza
o Enzim thuỷ phân chất béo - Enzim Lipaza[5]
2.3.Thành phần hóa học của đại mạch.
Bảng1: tính theo phần trăm trọng lượng chất:
Thành phần
Tinh bột
Đường saccharose
Đường khử
Những đường khác
Chất dạng gom
Hemicellulose
Cellulose
Lipide
Protein thơ (N*6,25
Dạng hịa tan tinh thể muối
albumin, globulin

Đại mạch (%)
63÷35
1÷2
0.1÷0.2
1
1÷1.5
8÷10

4÷5
2÷3
8÷11
0.5

Malt (%)
58÷60
2 3÷5
3÷4
2
2÷4
6÷8
5
2÷3
8÷11
2

Hordein
–
protein
(prolamin)
Glutelin – protein
Acid amin & pectin
Acid lucleic 0.5 1÷
Tro 0,2÷0,3 0.2÷0,3
Những chất cịn lại 2

3

-

3÷4
3÷4
0.5
Tro 0,2÷0,3 0.2÷0,3
5÷6

2
3÷4
1÷2
0.2÷0,3
6÷7

Trong nhóm glucide của hạt đại mạch, ngồi tinh bột được tập trung ở nội nhủ cịn có các
thành phần
Cellulose: chủ yếu nằm ở trong vỏ trấu của hạt đại mạch, chiếm khoảng 20% chất khơ
của vỏ. Cellulose có ý nghĩa lớn trong q trình lọc dịch đường hóa.
Hemicellulose: chiếm phần lớn chất khô của vỏ trấu, gồm những hỗn hợp polysaccharide
khác nhau. Sự phân giải hemicellulose dưới tác dụng của enzyme Sitoase có ý nghĩa lớn trong
q trình nảy mầm, giúp tạo điều kiện thuận lợi cho các enzyme khác vào bên trong nội nhũ của
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 arabilnose và kcilose.
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
kcilose, hoặc như pectin. Những hợp chất này khi đi vào dịch đường hoặc bia sẽ gây trở ngại cho
q 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-, tri-saccharide,

trong đó nhiều nhất là đường saccharose, chiếm khoảng 1,8% chất khô của hạt. Các chất này có
ý nghĩa lớn trong q trình sản xuất malt, đặc biệt là trong giai đoạn đầu.
Chất đắng và chất chát: có chứa nhiều trong vỏ trấu của hạt đại mạch, nó đóng một vai
trị lớn trong q trình ngâm đại mạch, một phần chất chát sẽ liên kết với protid, tạo thành acid
textinoic có vị đắng và mùi khó chịu chúng khơng hịa tan trong nước lã nhưng hịa tan tốt trong
dung dịch kiềm lỗng (0,2÷0,4%).
Qua đó ta thấy các chất chát, đắng, màu có tác dụng xấu đến thành phần của bia.
Vì vậy các biện pháp cơng nghệ nhằm loại bỏ chúng là rất cần thiết.
2.4.Các chất chứa nitơ trong hạt đại mạch
Protid: khối lượng và chất lượng protid trong đại mạch có ý nghĩa quan trọng trong công
nghệ sản xuất bia. Trước hết, người ta cho rằng hàm lượng các hợp chất có chứa nitơ trong đại
mạch so với hàm lượng tinh bột trong đại mạch có tỷ lệ cân đối nhất (hay tỷ lệ N: C) là tối ưu
cho công nghệ sản xuất bia (so với các loại ngũ cốc khác). Mặt dù trong thành phần những chất
hịa tan của dịch đường hóa, protid chiếm một tỷ lệ khá nhỏ (4 ÷5%), song chúng lại tham gia rất
tích cực trong quy trình cơng nghệ và góp phần quyết định chất lượng sản phẩm.
Q 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 giải protid thường có phân tử
lượng thấp hơn, chúng sẽ tham gia vào sự tác dụng tương hổ với những thành phần khác dẫn đến
chổ thay đổi thành phần và tính chất của nguyên liệu ban đầu cũng như sản phẩm về sau. Đặc
biệt đáng quan tâm hơn trong trường hợp này là sự tạo thành melanoic, chất này gây cho bia có
mùi thơm, vị ngọt và khả năng tạo bọt của bia về sau. Nhưng đặc tính này của bia trước hết phụ
thuộc vào sự phân giải protid có tối ưu khơng.
Sự oxi hóa protid gây nên 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
(đặc biệt là Fe và Cu) là những chất súc tác cho q trình oxi hóa protid, vì vậy sẽ dẫn tới chỗ bia
bị đục nhanh hơn.
Trong đại mạch có đủ protid đơn giản (protein) và protid phức tạp (proteit).
Edectin thuộc phân nhóm globulin khơng hịa tan trong nước lã, 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, khơng tan trong nước nhưng tan trong dung dịch
acid hoặc kiềm. Hàm lượng hordein trong hạt đại mạch từ 3,5÷3,7% trọng ;ượng chất khô.
Glutelin chiếm khoảng 3% chất khô trông đại mạch, mạch, thuờng bị thải cùng bã malt
sau khi nấu.
2.5.Các chất chứa Nitơ phi protid


Tập hợp những sản phẩn phân giải protid 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 lã, khơng bị kết tủa trong q trình chế biến sẽ đi vào thành phần nước
đường hóa làm tốt khả năng tạo bọt và giữ bọt của bia.
Peptid 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 khơ trong hạt đại mạnh kín. Do tác động của enzym
trong thời gian sản xuất malt hàm lượng acid amin tăng lên trong dịch đường và bia. Đặc biệt
chúng có vai trị quan trọng trong việc hình thành menadione ở thời kỳ sấy malt.
2.6.Các nhóm enzyme trong đại mạch
Bản chất của enzym là protein. Chúng tham gia xúc tác những phản ứng hóa-sinh trong
hạt đại mạch. Từ đó biến dần những hạt đại mạch thành hạt malt. Trong quy trình cơng nghệ
enzym chịu tác dụng của nhiều yếu tố khách quan, song thực tế cho thấy ảnh hưởng mạnh nhất
đến hoạt tính của enzym là nhiệt độ, pH, nồng độ của dung dịch. Trong hạt đại mạnh ln có hai
nhóm enzym chính.
Nhóm enzyme xúc tác cho q trình oxi hóa khử. Hạt đại mạch hoạt tính giảm thiểu, 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 thuộc vào nguồn cơ chất enzym xúc tác
cho q trình thuỷ phân ta có thể tách thành hai nhóm nhỏ.
Nhóm enzyme esteraza tham gia làm vỡ các mối liên kết este giữa các hợp chất hữu cơ
với nhau hoặc giữa các hợp chất hữu cơ và vô cơ .
- Lipase thủy phân este của glycerin và một số loại rượu với các acid béo bật cao.

- Phosphatase: tách acid phosphoric ra khỏi những hợp chất hữu cơ có chứa phospho, tiêu
biểu là amylophosphatase và bytase.
2.2.6. Những yêu cầu chất lượng đối với đại mạch dùng trong sản xuất bia.
Yêu cầu về cảm quan.
Tất cả các hạt thóc phải thuộc một loại đại mạch, đơng nhất về kích cỡ, khơng lẫn cát đá,
rơm rác và những hạt thuộc loại thóc khác.
Hạt thóc phải có vỏ mỏng, màu vàng nhạt óng ánh, khơng có vết trên vỏ.
Đại mạch tốt phải có mùi thơm của rạ rơm, khi cắn hạt thóc thấy có mùi tinh bột và hơi
ngọt.
Sinh lý
Lực nảy mầm phải đạt 80÷85%
Trọng lượng tuyệt đối thường 35 ÷ 45 g/1000 hạt
Khả năng nảy mầm 90÷95 %
u cầu về thành phần hóa học:
Vỏ: khơng vượt q 7÷9% trọng lượng hạt
Hàm lượng ẩm: w = 10÷15%
Hàm lượng protid 8÷14% chất khơ của hạt
Hàm lượng glucid chiếm 55÷62 % trọng lượng hạt (hoặc 63 ÷ 66 % trọng lượng chất
khô.[11]


3.Hoa houblon
Houblon thuộc họ dây leo, 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. Loại thực vật này chỉ
thích hợp với khí hậu ơn đới nên được trồng nhiều ở Đức, Tiệp, Liên Bang Nga, Pháp, Mỹ,
Trung Quốc,...
Hoa houblon có hoa đục và hoa cái riêng biệt cho từng cây, trong sản xuất bia chỉ sử
dụng hoa cái chưa thụ phấn. Hoa đực không được sử dụng vì nó rất nhỏ, chứa ít lượng phấn hoa
(lupulin), chất đắng cũng rất kém.
Hoa houblon là nguyên liệu cơ bản đứng thứ 2 (sau đại mạch) của cơng 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 một vai trò độc tôn và là nguyên liệu
không thể thay thế trong ngành sản xuất bia.
3.1.Thành phần hoá học của hoa houblon
Bảng 2: thành phần hóa học của hoa houblon
Thành phần
Nước
Tổng chất đắng
Tinh dầu thơm
Tanin
Đường khử
Pectin

Tỉ lệ (%)
10÷13
15÷21
0,5÷1
2,5÷6
2

Thành phần
Axit amin
Protein (N*6,25)
Chất béo
Tro
Cellulose,lignin
và
chất cịn lại

những

Tỉ lệ(%)
0,1
15÷21
3
8
40

2

3.2.Chất đắng
Vai trị trong cơng 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 cịn có tính kháng khuẩn do đó làm tăng độ bền sinh học của bia thành phẩm.

-

Axit đắng (humulon): 90% độ đắng của bia là á-axit đắng, bao gồm humulon và
các đồng phân của nó.á-axit đắng gây đắng mạnh nhưng kháng sinh rất yếu.

-

Axit đắng (lupulon) bao gồm lupulon và các đồng phân đi kèm của nó. â-axit
đắng gốc đắng yếu hơn á-axit đắng nhưng tính kháng sinh mạnh hơn do đó phải sử dung
kết hợp cả á-axit đắng và â-axit đắng .

-

Nhựa mềm: là các polyme acid đắng chúng có khả năng tạo ra lực đắng cao hơn
axit đắng đây là chất rất có giá trị của chất đắng.

-

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 khơng có giá trị trong sản
xuất bia.


3.3.Tanin
Với hàm lượng trung bình 4% trọng lượng hoa, tanin có một vai trị nhất định trong quy
trình cơng nghệ, từ đó có ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp chất lượng bia.Trong q trình đun
sơi dịch đường với hoa houblon. Trước hết tanin được chiết trích dưới dạng hịa 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 tanin-protein, tạo ra kết tủa nóng trong q 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 q trình cơng 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.
3.4.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 khơng màu có mùi thơm rất lạ nhưng hịa
tan rất yếu trong nước (0,4mg/l), khó hịa tan trong cồn thấp nhưng hịa tan hồn tồn trong cồn
nguyên chtấ và este. Đa phần cấu tử dễ bay hơi, thậm chí ở nhiệt dộ phịng do đó trong thời gian

đun sơi dịch đường với hoa houblon, có đến 98% lượng tinh dầu thơm bay ra ngoài chỉ còn 2%
tồn tại trong bia.
3.5.Phân loại hoa houblon
Hoa loại 1
Hoa có màu vàng óng, cánh hoa to đều, chắc, khơng bị rách, khơng bị sâu bọ, khơng bị
mốc.
Hạt lupulin có màu vàng, có mùi thơm đặc trng dễ chịu. Luợng tạp chất khơng vợt q
1,8% (tính theo hàm luợng chất khô).
Luợng tro không vuợt quá 10%. Hàmluợng chất đắng 13%.
Hoa loại 2
Hoa có màu vàng lục, có ít chấm đỏ cà phê trên cánh hoa. Cánh hoa có thể bị rách ít (<
1,5mm). Hoa bị sâu bệnh khơng q 1%. Màu của hạt lupulin vàng hoặc vàng sẫm, khơng có lẫn
mùi lạ.
Luợng tạp chất khơng q 3% (tính theo hàm lƣợng chất khô). Luợng tro không vợt quá
11%.


Hàm luợng chất đắng 12%.
Hoa loại 3
Màu hoa có thể xanh vàng hoặc màu vàng xẫm, có nhiều vết đỏ cà phê trên cánh hoa.
Cánh hoa có thể bị rách nhiều. Màu của hạt lupulin vàng sẫm, mùi thơm ít, có thể hơi nồng.
Luợng tro khơng vợt q 12%. Hàm luợng chất đắng 10% [5].
3.6.Gía trị dinh dưỡng
Chỉ số
Màu hoa
Màu hạt lupulin
Mùi
Cánh hoa
% tạp chất
%bệnh hoa

% chất dắng
% tro
% ẩm

Bảng 3: giá trị chất lượng hoa houblon
Loại 1
Loại 2
Vàng dến vàng óng
Vàng lục
Vàng, vàng óng ánh
Thơm dễ chịu, đặc
trưng
To,
đều,
chắc,
khơng bị rách
≤1,75
0
>15
≤10
<13

Loại 3
Vàng xanh
vàng
Vàng sẫm
có Hơi nồng

Vàng, vàng sẫm
Thơm, khơng

mùi tạp chất khác
Cánh có thể bị rách,
có chấm đỏ cà phê
≤3
<1
>12
≤11
<13

đến

Ránh nhiều, nhiều
chấm đỏ cà phê
≤9
<5
>10
≤12
<13

3.7.Chế phẩm hoa houblon
Hoa viên: Hoa houblon đã sấy khơ đuợc nghiền thành bột, sau đó ép thành viên. Có 3
loại:

- Hoa viên loại 90: (90kg có chứa tất cả các thành phần trong hoa gốc đuợc chế biến từ 100 kg
hoa tơi)
Chế biến: sấy khô hoa tơi bằng khơng khí 20 -250C sau đó tiếp tục sấy bằng khơng khí
40 -500C tới độ ẩm 7 -9%, nghiền thành bột có kích thớc 1 -5 mm, trộn và ép thành viên trong
máy ép, làm nguội và đóng bao, loại bỏ khơng khí trong bao thay bằng khí trơ (CO2 hoặc N2)
Hoa viên loại 45 (nồng độ cao): là loại hoa giàu lupulin trong đó chứa tồn bộ nhựa và tinh dầu
có trong hạt lupulin. Ngời ta tách các hạt lupulin ra khỏi hoa và lấy 1 phần cuống và cánh hoa.

Những phần này đuợc nghiền mịn và sàng lại. Quy trình ln đuợc thực hiện ở nhiệt độ rất thấp
(-350C) để hạt lupulin rắn và mất khả năng bám dính
Cao hoa:
Ngời ta sử dụng dung mơi hữu cơ (hexan, metanol, metylen clorua, etanol) để trích ly các


nhựa đắng và tinh dầu thơm của hoa houblon, sau đó làm bay hơi dung mơi. Trong q trình
tách dung môi phần lớn các tinh dầu thơm cũng bay mất do đó hàm luợng tinh dầu thơm trong
cao hoa thấp
Cao hoa nhớt, màu xanh da trời, đuợc đựng trong hộp hoặc chai [5].
4.Men bia
4.1.Vai trò nấm men
Nấm men đuợc sử dụng trong sản xuất bia thuộc loại đơn bào. Nấm men là một sinh vật
sống, đƣợc ni duỡng theo chính những quy luật của thực vật. Thức ăn cần thiết cho nấm men
là đạm, hydrocacbon và chất khoáng. Nấm men làm biến đổi đuờng thành ruợu và axit cacbonic
(biến đổi khơng hồn tồn) 95-96%. Số cịn lại 4-5% thành axit succinique (0,7%),
glycerin(3,5%) và những chất khác [5].
4.2.Phân loại men.
Trong ngành sản xuất bia, các giống nấm men đựơc chia thành 2 nhóm:
Nhóm nấm men nổi với các đặc tính:
-

o
Nhiệt độ lên men: 10÷25 C
Lên men mạnh, q trình lên men xảy ra trên bề mặt của mơi trừơng.
Khi q trình lên men kết thúc, các tế bào kết chùm, chuỗi, tạo thành lớp dày trên bề mặt
cùng với bọt bia, bia tự trong chậm.

- Khả năng lên men đừơng tam (rafinase) kém (chỉ đạt 33%).
Nhóm nấm men chìm với các đặc tính:

-

o
Nhiệt độ lên men:0÷10 C

-

Q trình xảy ra trong lịng mơi trừơng nên khả năng lên men tốt.
Có khả năng lên men hồn tồn (vì có thể lên men đường rafinosse hoàn toàn).

-

Khi lên men xong, các tế bào kết thành chùm hoặc chuỗi kết lắng xuống đáy thùng
lên men rất nhanh, nhờ vậy bia chóng tự trong hơn hên men nổi Saccaromyces
carlsbergensis hansen (nấm men chìm) [5]
Bảng 4: So sánh 2 loại nấm men

Nấm men nổi

Nấm men chìm


Hình cầu hoặc ovan

Hình cầu

Tế bào mẹ và con sau nảy chồi thuờng dính
lại vƣới nhau

Sau nảy chồi đứng riêng rẽ hoặc cặp đôi

Chỉ sử dụng đƣợc 1/3 đuờng rafinoza Quá
trình trao đổi chất chủ yếu xảy ra trong quá
trình hơ hấp thu nhiều sinh khối

Sử dụng hồn tồn đuờng rafinoza Quá trình
trao đổi chất chủ yếu xảy ra trong quá trình
lên men
Khả năng tạo bào tử lâu hơn và hạn chế hơn

Nổi lên bề mặt dịch trong và cuối q trình
lên men chính

Lắng xuống đáy thiết bị khi kết thúc lên men
chính

Có thể lên men ở 14 -250C

Có thể lên men ở 4 -120C

-

o
Nhiệt độ sinh truởng tốt nhất của giống Saccaromyces là 25- 30 C, tuy nhiên một số
o
loài của giống này vẫn phát triển tốt ở 2-3 C. Nấm men bia ngừng sinh truởng hoặc
o
o
chết ở nhiệt độ trên 40 C. Đối vƣới nhiệt độ thấp (tới - 180 C) chúng vẫn sống.
Nấm men bia có thể tồn tại trong mơi truờng có hoặc khơng có oxy [5].

5.Thế liệu
5.1.Thế liệu dạng hạt
Phổ biến nhất hiện nay là thóc hoặc gạo làm nguyên liệu thay thế. Hai dạng sử dụng: trực
tiếp dùng gạo chế biến lẫn với bột malt hoặc dùng thóc uơm mầm với bột malt (có thể sấy khô
hoặc malt tuơi) [6].
Thành phần khô của gạo thì tinh bột chiếm 75%, protit chiếm 7 - 8%, chất béo 1 - 1,5%,
khoáng 1 - 1,5%, đuờng 2 - 2,5%, xenluloza 0,5 - 0,8%. Từ số liệu trên cho thấy, gạo có hàm
luợng tinh bột khá cao; protit nằm trong giyới hạn; chất béo và xenluloza có hàm lƣợug thấp, do
đó gạo là nguyên liệu thay thế lý tuởng trong cơng nghệ sản xuất bia. Thực tế có thể dùng 20 30% gạo thay thế malt; kết hợp dùng enzym thuỷ phân tinh bột cho ta chất luợng bia thấp.
Có thể sử dụng duới 2 hình thức: gạo nghiền nhỏ, trực tiếp chế biến lẫn với bột malt,
hoặc dùng thóc uơm mầm ở dạng sấy khơ hay dạng malt tơi [5].
Ngô cũng là nguyên liệu thay thế. Ngô có các loại: ngơ đá, ngơ bột, ngơ răng ngựa, ngơ
đuờng, ngơ nếp, ngơ nổ... mỗi loại ngơ có thành phần hố học khác nhau [5]
Tiểu mạch: Về hình dáng bên ngồi và cấu trúc thì hạt tiểu mạch gần giống hạt đại mạch nhng
hạt tiểu mạch khơng có lớp vỏ trấu. Vỏ hạt tiểu mạch chỉ có hai lớp: lớp vỏ quả và vỏ hạt liên
kết chặt vƣới nhau, lớp vỏ hạt liên kết chặt hơn vƣới nội nhũ. Thành phần hoá học của hạt tiểu
mạch [5].


5.2.Nguyên liệu thay thế từ đường(hexoza)
Nguời ta có thể dùng đuờng hoặc bán thành phẩm chế biến từ đuờng làm nguyên liệu
thay thế. Các loại nguyên liệu này bổ xung trực tiếp vào dịch đƣờng ở giai đoạn nấu hoa
houblon.
Đuờng mía sử dụng dƣới dạng hạt có hàm luợng Sacharoza > 98%. Luợng thay thế
không nên quá 20% luợng chất khơ đuợc chiết ly từ malt vào dịch đuờng, vì sẽ phá vỡ cân bằng
quá trình lên men và xuất hiện nhiều ruợu bậc cao trong sản phẩm, đuợc đưa vào duới dạng hạt
sau khi đủ tinh luyện, luợng saccaroza đa vào thay thế không nên vợt quá 20% so vƣới luợng
chất khơ đã đuợc trích ly từ malt vào dịch đuờng, vì nếu tỉ lệ thay thế quá cao sẽ phá vỡ sự cân
bằng tiến trình lên men. Mặt khác trong sản phẩm sẽ tạo nhiều ruợu bậc cao.

Đuờng thuỷ phân (glucoza) nhận đuợc bằng thuỷ phân tinh bột khoai tây hoặc tinh bột
ngơ bằng axit, sau đó trung hồ, lọc, cơ chân khơng tới 77- 78% chất khơ.
Invectara là hỗn hợp của glucoza, Fructoza nhận đuợc bằng cách thuỷ phân dung dịch
80% đuờng củ cải bằng axit trung hoà lọc.
Đuợc sử dụng trong sản xuất bia đen với mục đích tăng cuờng độ màu Xiro tinh bột nhận
đuợc bằng cách thủy phân tinh bột khoai tây hoặc tinh bột ngơ bằng axit trung hịa và lọc. Nhng
khơng cho thuỷ phân đến cùng [5].

III.Quy trinh công nghệ:
1.Sơ đồ quy trình


Gạo
Làm sạch
Mal

Cân

Nghiền

Nghiền

Hồ hóa, đường hóa

Hồ hóa
Bã

Lọc dịch đường
Houblon hóa

Hoa houblon

Bãhoa

Lọc hoa houblon
Lắng
Men giống

Làm lạnh nhanh

Nhân giống

Lên men chính
Lên men phụ
Lọc bia

Chiết chai

Chiết lon

Thanh trung

Thanh trùng

Sản phẩm

Sản phẩm


Hình 4: dây chuyền sản xuất bia

2.Thuyết minh quy trình:
2.1.Nghiền:
Mục đích: phá vớ cấu trúc tinh bột của hat, nghiền hạt thành nhiều mảnh nhỏ để tăng bề
mặt tiếp xúc với nước, giúp cho sự xâm nhập của nước vào các thành phần nội nhũ nhanh hơn,
thúc đẩy quá trình hồ hóa và các q trình thủy phân khác nhanh và triệt để hơn.
Đối với gạo: do gạo chưa quả nảy mầm nên cấu trúc tinh bột còn nguyên vẹn. Mặt khác
hệ thống enzyme amylase và protease có trong gạo rất nghèo lại khơng được hoạt hóa nên chúng
khó bị thủy phân. Do đó gạo phải được nghiền càng mịn càng tốt, khả năng tiếp xúc giữa cơ chất
và enzyme càng cao, hiệu quả thủy phân càng triệt để.
Đối với malt: ngồi việc quan tâm đến kích thước của bột nghiền thì độ nguyên của võ
trấu cũng rất được quan tâm. Nếu nghiền thơ thì có lợi cho việc lọc bã malt. Lúc này lớp vỏ trấu
cũng đóng vai trị là lớp vật liệu lọc rất tốt. Nhưng nếu nghiền q thơ thì độ đường hóa sẽ khơng
hồn tồn. Ngược lại, nếu nghiền quá mịn thì vỏ trấu sẽ bị nát, không tạo được độ xốp cao. Bề
mặt lớp lọc dễ bị bịt kín, khả năng lọc kém.
Thiết bị sử dụng: Máy nghiền:
Mục đích:
Để nghiền malt thành mãnh nhỏ tăng bề mặt tiếp xúc với nước tạo điều kiện thuận lợi
cho quá trình nấu.
Nguyên tắc hoạt động:
Hai cặp trục của máy nghiền được phân bố phía trên và phía dưới của sàng rung.
Malt sau khi nghiền ở cặp trục thứ nhất, được đưa xuống sàng rung, phần lọt sàng được
thu gom vào thùng chứa, phần không lọt sàng được đưa vào cặp trục thứ hai để nghiền lại một
lần nữa.
Yêu cầu: Malt sau khi nghiền, vỏ trấu của nó càng ngun càng tốt vì lớp trấu góp phần
tạo nên lớp lọc về sau đồng thời hạn chế các chất không có lợi có trong vỏ trấu vào trong bia.
Máy nghiền gạo:


Là máy nghiền 1 cặp trục. Gạo sau khi nghiền ở cặp trục thứ nhất được đưa xuống sàng
rung, phần lọt sàng được thu gom vào silô chứa.

Ghi chú:

3
2

4

1

5
6
7

1
7

8

1
0

9

1
1
1
6

1
51

4

1
12
3

1: Ống vệ sinh
6: Thang
11: Ống truyền nhiệt
2: Đường bột gạo vào 7: Thân thiết bị
12: Nước ngưng tụ
3: Hơi thứ
8: Lớp bảo ôn
13: Dịch cháo ra vào
4: Đèn chiếu
9: Đường hơi vào
14: Động cơ
5: Cửa quan sát
10: Đường hơi ngưng tụ15: Đường hơi vào
16: Cánh khuấy
17: Vịi phun
Nồi gạo có đường kính 2500 mm, thể tích là 125 hl.
Nguyên tắc hoạt động:
Sau khi nghiền gạo cùng với malt lót được đưa vào nồi, có chứa nước.
Thiết bị có dạng thân trụ đáy cầu, nắp có dạng hình nón có lắp ống thoát hơi. Hệ thống
cấp hơi gián tiếp để gia nhiệt đồng thời thân nồi, đáy nồi được bao bọc bởi một lớp bảo ơn. Trục
nồi nấu có lớp cánh khuấy để đảo trộn dịch, tránh hiện tượng gạo bị vón cục và để cho q trình
đường hố xảy ra triệt để hơn . Khi tiến hành nấu hơi đi qua các ống hơi truyền nhiệt cho thành
nồi và đáy nồi để đun nóng dịch cháo. Gạo sau khi nghiền được vít tải đưa vào cửa số (2). Tiến
hành bật cánh khuấy (16). Sau khi cho hết nguyên liệu vào mới tiến hành gia nhiệt lên 90 oC

trong 20 phút. Hệ thống gia nhiệt bao trùm hết đáy và 1/3 thân thiết bị. Nguyên liệu được gia
nhiệt bằng tác nhân hơi nước. Sau đó tiếp tục nâng nhiệt độ lên đến nhiệt độ sơi và giữ trong 20
phút để q trình đường hố xảy ra hồn tồn. Sau khi đường hố đạt yêu cầu thì tháo dịch cháo
ra theo cửa số (13). Ngồi ra thiết bị có lắp hệ thống đường ống nước vệ sinh ở phía trên nhằm
vệ sinh thiết bị.