BÀI GIẢNG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA DỊCH ĐƯỜNG LÊN MEN

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA

SẢN XUẤT DỊCH ĐƯỜNG LÊN MEN

QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA

GV: Trần Thị Mai Anh – Viện Công nghệ Sinh hoc & Thực phẩm - IUH

1


Sản xuất dịch đường lên men
1.Nghiền malt và thế liệu
2. Q trình nấu (đường hóa)
3. Lọc và rửa bã
4. Nấu hoa
5. Lắng cặn
6. Làm lạnh
7. Bão hòa O2
GV: Trần Thị Mai Anh – Viện Công nghệ Sinh hoc & Thực phẩm - IUH

1. NGHIỀN MALT VÀ THẾ LIỆU
Mục đích:
• Tăng bề mặt tiếp xúc với nước: giúp nước xâm nhập
nhanh hơn vào nội nhũ, thúc đẩy q trình đường hóa,
q trình thủy phân nhanh, triệt để hơn.
Yêu cầu nghiền:
 Nghiền malt
 Nghiền thế liệu

GV: Trần Thị Mai Anh – Viện Công nghệ Sinh hoc & Thực phẩm - IUH

2


NGHIỀN MALT VÀ THẾ LIỆU
Thiết bị nghiền:
Thiết bị nghiền trục : giữ nguyên vỏ
Thiết bị nghiền búa : nghiền mịn
Có 3 phương pháp nghiền malt:
Nghiền khô
Nghiềm ẩm
Nghiền ướt
GV: Trần Thị Mai Anh – Viện Công nghệ Sinh hoc & Thực phẩm - IUH

NGHIỀN MALT VÀ THẾ LIỆU
Tìm hiểu ưu và nhược điểm của các
phương pháp nghiền malt đại mạch?

GV: Trần Thị Mai Anh – Viện Công nghệ Sinh hoc & Thực phẩm - IUH

3


Thiết bị nghiền khơ
• Thiết bị nghiền 2 trục: ít được sử dụng
• Thiết bị nghiền 4, 5, 6 trục: có sàng rung để
phân loại nguyên liệu sau nghiền – vỏ, tấm thô,
tấm mịn,bột

GV: Trần Thị Mai Anh – Viện Cơng nghệ Sinh hoc & Thực phẩm - IUH

Nghiền ướt:
• Nghiền ướt có ngâm:
 Nhiệt độ nước ngâm: 30 – 50oC
 Thời gian ngâm: 10 – 30 phút
 Độ ẩm: 30%

• Nghiền ướt khơng ngâm:
 Phun nước nóng 80oC trong 40s
 Vỏ trấu ẩm 20%, nội nhũ vẫn khô

GV: Trần Thị Mai Anh – Viện Công nghệ Sinh hoc & Thực phẩm - IUH

4


Nghiền ẩm
• Phun nước ấm hoặc nóng trong thời gian ngắn:
60- 80oC trong 45 – 60s, 50 – 70oC trong 60 –
120s
• Độ ẩm malt: 18 – 22%, malt trương nở 30 -35%

GV: Trần Thị Mai Anh – Viện Công nghệ Sinh hoc & Thực phẩm - IUH

Gạo sau khi xay

Malt sau
khi nghiền

GV: Trần Thị Mai Anh – Viện Công nghệ Sinh hoc & Thực phẩm - IUH

5


2. Q TRÌNH NẤU (ĐƯỜNG HĨA)
Mục đích q trình nấu:
• Chuyển hóa các thành phần chính của malt và
gạo thành những chất hòa tan trong nước (các
loại đường, acid amin, protein, polipeptid, peptid)
và loại bỏ các chất khơng hịa tan ra ngồi.
• Chuyển phần lớn tinh bột trong malt và thế liệu
thành những chất hòa tan dưới tác động của
enzym.

GV: Trần Thị Mai Anh – Viện Công nghệ Sinh hoc & Thực phẩm - IUH

Các phụ gia sử dụng
• Caramel: để tạo màu cho bia
• Enzyme (chế phẩm enzyme amylase):
• CaCl2: tăng độ bền vững (làm bền enzyme  - amylase ở
nhiệt độ cao).
• ZnCl2: Cung cấp chất khống cho nấm men hoạt động.
• H2SO4 lỗng: làm cho cháo chóng chín.
• Bột trợ lắng PF40: Lắng các cặn mịn như hoa houblon,
protein tủa.

GV: Trần Thị Mai Anh – Viện Công nghệ Sinh hoc & Thực phẩm - IUH

6

Các phương pháp nấu – đường hóa
• Phương pháp ngâm chiết: Hòa bột với nước ở
nhiệt độ xác định, tăng hoặc giảm nhiệt độ bằng
cách thêm nước nóng hoặc nước lạnh.
• Phương pháp đun sơi từng phần: Tạo ra các
bước nhảy nhiệt độ, tránh dừng ở nhiệt độ trung
gian

Thiết bị nấu
• 100% malt đại mạch + quy trình ngâm: 1 thiết bị
nấu
• Có sử dụng thế liệu / quy trình đun sôi: 2 thiết bị
nấu
GV: Trần Thị Mai Anh – Viện Công nghệ Sinh hoc & Thực phẩm - IUH

Các phương pháp nấu – đường hóa

7


Lựa chọn phương pháp nấu – đường hóa
Tập quán mỗi quốc gia
Thiết bị của xưởng nấu
Chất lượng malt: malt càng nhuyễn thì càng
nên sử dụng phương pháp đường hóa nhanh
và cường độ không mạnh
Bản chất của bia cần sản xuất: càng đậm thì
càng cần đường hóa với cường độ mạnh
Loại bỏ protein và tanin.

GV: Trần Thị Mai Anh – Viện Công nghệ Sinh hoc & Thực phẩm - IUH

8


Sự biến đổi hóa học trong q trình nấu
• Q trình thủy phân tinh bột
1. Sự hồ hóa
2. Sự dịch hoá: α-amylase, toopt = 72 – 75oC, pHopt=
5,6 – 5,8
3. Sự đường hóa: β-amylase, toopt = 60 – 65oC,
pHopt= 5,4 – 5,5
• Qúa trình đạm hóa

GV: Trần Thị Mai Anh – Viện Công nghệ Sinh hoc & Thực phẩm - IUH

Lựa chọn phương pháp nấu – đường hóa
Tập quán mỗi quốc gia
Thiết bị của xưởng nấu
Chất lượng malt: malt càng nhuyễn thì càng
nên sử dụng phương pháp đường hóa nhanh
và cường độ không mạnh
Bản chất của bia cần sản xuất: càng đậm thì
càng cần đường hóa với cường độ mạnh
Loại bỏ protein và tanin.
GV: Trần Thị Mai Anh – Viện Công nghệ Sinh hoc & Thực phẩm - IUH

9

Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình
đường hóa
• Chất lượng malt
• Khuấy trộn
• Sự oxy hóa
• Điều kiện tiếp xúc giữa enzym và các
thành phần của malt

GV: Trần Thị Mai Anh – Viện Công nghệ Sinh hoc & Thực phẩm - IUH

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình
đường hóa

Hãy phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến
q trình nấu – đường hóa trong CNSX
Bia?
GV: Trần Thị Mai Anh – Viện Công nghệ Sinh hoc & Thực phẩm - IUH

10


3. LỌC VÀ RỬA BÃ
• Mục đích của q trình lọc: tách phần lỏng ra
khỏi cháo malt để thu được nước nha trong.
Thành phần chủ yếu của phần lỏng là nước và
các chất hịa tan.
• Mục đích của rửa bã: thu kiệt chất hịa tan cịn
sót trong bã, tăng sự khuếch tán các chất tan
vào trong dịch đường.
.

GV: Trần Thị Mai Anh – Viện Công nghệ Sinh hoc & Thực phẩm - IUH

Thiết bị lọc
• Thiết bị Strainmaster
• Thiết bị lọc thùng
• Thiết bị lọc khung bản
.

GV: Trần Thị Mai Anh – Viện Công nghệ Sinh hoc & Thực phẩm - IUH

11


Thiết bị lọc
• Thiết bị lọc khung bản

GV: Trần Thị Mai Anh – Viện Công nghệ Sinh hoc & Thực phẩm - IUH

1.4 ĐUN HOA
• Mục đích:
– Hịa tan các chất đắng, chất thơm, chất chát tạo mùi
vị, màu cho bia.
– Ổn định các thành phần của bia.
– Tạo màu
– Kết tủa protein không bền nhiệt
– Vô hoạt enzym
– Tiêu diệt VSV
– Điều chỉnh dịch đường

GV: Trần Thị Mai Anh – Viện Công nghệ Sinh hoc & Thực phẩm - IUH

12


4. ĐUN HOA
• Loại hoa và thời gian bổ sung hoa
 Nguyên tắc:
– Sản phẩm hoa có độ đắng cao thường cho vào trước
– Sản phẩm hoa có hương thơm nhât được cho vào
sau cùng.
 Tính lượng hoa houblon
 Phương pháp bổ sung hoa: có thể cho vào 2 hoặc
3 lần.

GV: Trần Thị Mai Anh – Viện Công nghệ Sinh hoc & Thực phẩm - IUH

4.ĐUN HOA
• Các biến đổi trong q trình cơ hoa:
 Sự hịa tan và chuyển hóa các hợp chất chính
trong hoa Houblon
 Sự keo tụ protein
 Ổn định dịch đường: vi sinh, sinh hóa
 Tăng màu và mùi
 Caramen hóa
 Ảnh hưởng đến bọt bia
 Cô đặc
GV: Trần Thị Mai Anh – Viện Công nghệ Sinh hoc & Thực phẩm - IUH

13

Thiết bị đun hoa

GV: Trần Thị Mai Anh – Viện Công nghệ Sinh hoc & Thực phẩm - IUH

Kết thúc q trình đun sơi với
houblon
• Để kết thúc q trình đun sôi với houblon, dựa
vào hai chỉ tiêu quan trọng:
– Nồng độ chất hòa tan trong nước (10-12
Balling): kéo dài thời gian nếu dịch chưa đạt
được độ Balling cần thiết.
– Sự tồn tại các kết tủa dạng bông do protein
đông tụ tạo thành

GV: Trần Thị Mai Anh – Viện Công nghệ Sinh hoc & Thực phẩm - IUH

14


5. Lắng trong
• Mục đích: Tách bã hoa và các tủa cặn
(cặn nóng)
• Thiết bị: Có thể dùng lọc ly tâm, thùng lọc
hay lắng trong xoáy tâm (thùng Whirlpool)

GV: Trần Thị Mai Anh – Viện Công nghệ Sinh hoc & Thực phẩm - IUH

Thiết bị lắng

GV: Trần Thị Mai Anh – Viện Công nghệ Sinh hoc & Thực phẩm - IUH

15


6. LÀM LẠNH DỊCH LÊN MEN
• Mục đích
– Tránh sự xâm nhập và phát triển của vi sinh vật bên ngoài.
– Đảm bảo sự lắng cặn khi làm lạnh dịch đường.
– Đảm bảo sự hòa tan oxy cần thiết cho men phát triển trong
giai đoạn đầu trước khi lên men.
– Làm lạnh xuống nhiệt độ lên men phù hợp :
• Lên men chìm: 6 – 12oC
• Lên men nổi: 15 - 22oC

GV: Trần Thị Mai Anh – Viện Công nghệ Sinh hoc & Thực phẩm - IUH

Nước nha

1. Thân máy
2. Các tấm bản
3. Van
4. Nước nha ra
5. Áp kế - Nhiệt kế

Thiết bị làm lạnh Alpha Laval

GV: Trần Thị Mai Anh – Viện Công nghệ Sinh hoc & Thực phẩm - IUH

16


7. Bổ sung oxi cho dịch đường.
– Mục đích: cung cấp đủ lượng oxy cần thiết
cho tế bào nấm men sống, phát triển, đặc biệt
cho quá trình sinh sản ở giai đoạn đầu của
quá trình lên men bia.
– Phương pháp: oxy ở dạng khơng khí vơ
trùng từ máy nén hay các bình oxy. Việc bổ
sung được kiểm tra và điều chỉnh bằng đồng
hồ đo lưu lượng: 6 - 8 mg/l dịch đường .

GV: Trần Thị Mai Anh – Viện Công nghệ Sinh hoc & Thực phẩm - IUH

17