công nghệ sản xuất bia không cồn

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ HĨA
----------------------

BÀI BÁO CÁO
ĐỀ TÀI 9

CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA KHƠNG CỒN

CBHD:

Phạm Thị Thanh n

Sinh viên thực hiện:
Lớp,khóa: CNTP03 – K14

Hà Nội, 10/2021


LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, trên thị trường đang có nhiều loại nước giải khát được ưa
chuộng, đặc biệt là Bia – loại nước giải khát có cồn (nồng độ thấp), bọt mịn xốp
và có hương vị đặc trưng của hoa houblon. 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 thể
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.
Bia Không Cồn là loại bia có nồng độ cồn khơng q 0,5% v/v theo tiêu
chuẩn của Châu Âu và Mỹ. Được sản xuất từ 100% malt, houblon và các
nguyên liệu cao cấp, bia khơng cồn là đồ uống bổ dưỡng, có lợi cho sức khỏe

người tiêu dùng và góp phần hạn chế một số tiêu cực của việc lạm dụng đồ uống
có cồn. Hiện nay, trên thị trường có các thương hiệu lớn như Heineken 0.0 (độ
cồn 0%), bia không cồn Sagota (độ cồn 0.5% và 0%), bia không cồn Hà Lan
nhập khẩu Bavaria (độ cồn 0.0%), bia Đức chay nhập khẩu Oettinger (độ cồn
0.5%), có giá thành cao và được nhập khẩu về Việt Nam. Kể từ khi Luật Phòng
chống tác hại của rượu, bia, Nghị định 100, áp dụng từ ngày 01/01/2020 phạt
nặng người điều khiển phương tiện có nồng độ cồn trong máu và hơi thở, bia
không cồn thực sự trở thành một sản phẩm được ưa chuộng và có tiềm năng phát
triển. Tuy nhiên, ở Việt Nam, các sản phẩm bia không cồn thường được nhập
khẩu ở nước ngoài hoặc được sản xuất bởi các thương hiệu lớn có giá thành cao,
chưa đáp ứng được nhu cầu thực tế của người tiêu thụ ở Việt Nam và chưa
được người tiêu dùng quan tâm tin tưởng sử dụng. Vì vậy, nhóm chúng em
nghiên cứu về cơng nghệ sản xuất bia khơng cồn và phương pháp phù hợp với
trình độ cơng nghệ ở Việt Nam.
Do kiến thức cịn hạn chế, nội dung chủ yếu được tham khảo qua báo chí
và qua mạng internet nên khơng tránh khỏi thiếu sót trong đề tài tiểu luận .
Nhóm mong nhận lời nhận xét của cô và chúng em gửi lời cảm ơn chân thành
đến cô!

1


MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU......................................................................................................1
Mục Lục................................................................................................................2
Danh mục hình ảnh.............................................................................................4
NỘI DUNG...........................................................................................................5
1. Bia khơng cồn là gì?.................................................................................... 5
2. Lịch sử ra đời...............................................................................................5
3. Ngun liệu sản xuất bia không cồn.......................................................... 6

3.1.
3.2.
3.3.
3.4.
3.5.
4.

Malt đại mạch...................................................................................... 6
Houblon................................................................................................7
Nước..................................................................................................... 7
Nấm men bia........................................................................................ 7
Phụ gia thực phẩm, nguyên liệu phụ trong cơng nghệ sản xuất bia:8

Quy trình sản xuất bia không cồn..............................................................9
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.
4.5.
4.6.
4.7.
4.8.

Làm sạch............................................................................................ 10
Nghiền nguyên liệu............................................................................10
Nấu nguyên liệu................................................................................. 11
Lọc địch đường...................................................................................11
Houblon hóa.......................................................................................11
Lắng xốy........................................................................................... 12
Làm lạnh nhanh................................................................................ 12

Chuẩn bị men giống...........................................................................12

4.8.1.
4.8.2.
4.8.3.

Nhân giống từ chủng thuần khiết.................................................. 12
Tái sử dụng nấm men thu hồi........................................................12
Cách xử lý sữa men....................................................................... 13

4.9. Lên men..............................................................................................13
4.10. Lọc bia................................................................................................ 14


4.11.
4.12.
4.13.
4.14.
4.15.
5.

Tách cồn............................................................................................. 14
Bão hịa CO 2..................................................................................................... 15
Chiết chai............................................................................................15
Thanh trùng........................................................................................16
Hồn thiện sản phẩm.........................................................................16

Phương pháp sản xuất bia không cồn..................................................... 16
5.1. Phương pháp hạn chế sự tạo thành đường có khả năng lên men
trong q trình đường hóa

16
5.2. Phương pháp hạn chế sự tạo thành cồn trong quá trình lên men...17
5.2.1. Sử dụng chủng nấm men đặc hiệu hoặc chủng nấm men biến
đổi gen. 17
5.2.2. Phương pháp lên men ở nhiệt độ thấp...........................................17
5.2.3. Phương pháp tác động vào quá trình lên men khi nồng độ cồn đạt
đến mức yêu cầu..........................................................................................18
5.2.4. Ứng dụng kỹ thuật cố định tế bào nấm men..................................19
5.3.

Phương pháp Tác động vào sản phẩm sau quá trình lên men........19

5.3.1.
5.3.2.
5.3.3.
5.4.
6.
7.

Loại cồn bằng màng lọc................................................................ 19
Loại cồn bằng nhiệt....................................................................... 20
Tách cồn bằng chất hấp phụ..........................................................20

Các phương pháp khác...................................................................... 21

Tác dụng của bia khơng cồn.....................................................................21
Thị trường bia khơng cồn.........................................................................21
7.1.
7.2.

Ở nước ngồi...................................................................................... 21
Tại Việt Nam.......................................................................................22

KẾT LUẬN........................................................................................................ 22


Tài liệu tham khảo.............................................................................................23


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 4-1. Sơ đồ quy trình sản xuất bia không cồn..............................................10


NỘI DUNG
1. Bia khơng cồn là gì?
Bia khơng cồn hay cịn gọi là bia chay là loại bia khơng chứa cồn hoặc
chỉ chứa một lượng cồn rất nhỏ. Các loại bia này thích hợp với phụ nữ và những
người cần sự tỉnh táo, chẳng hạn khi lái xe ô tô.
Theo luật, ở Mỹ, các loại bia có nồng độ cồn khơng q 0,5% có thể được
gọi là bia khơng cồn[1].
Ở Anh, luật quy định (tính đến thời điểm tháng 5 năm 2007)[2]:
 Bia không cồn (No alcohol/alcohol free): nồng độ cồn không quá
0,05%
 Bia khử cồn (Dealcoholised): nồng độ cồn trên 0,05% nhưng không
quá 0,5%
 Bia độ cồn thấp (Low alcohol): nồng độ cồn không quá 1,2%
Tại các nước khác trong Cộng đồng châu Âu, bia phải có nồng độ cồn
không quá 0,5% mới được gọi là bia không cồn.
2. Lịch sử ra đời
Ý tưởng về loại bia không cồn lần đầu xuất hiện ở Mỹ vào năm 1919. Đó

là thời kỳ lệnh cấm rượu bia đang có hiệu lực trên tồn lãnh thổ quốc gia này.
Khi đó luật pháp Mỹ quy định các loại đồ uống chỉ được phép có độ rượu tối đa
là 0,5 độ.
Chính phủ quyết định rằng hầu hết các loại đồ uống có thể có là 0,5%
rượu theo thể tích (ABV). Ngay cả ngày nay, đây vẫn là giới hạn ABV đối với
các loại bia không cồn.


Vì vậy, thời điểm đó một số nhà máy bia ở Mỹ đã bắt đầu sản xuất "đồ
uống giống bia", loại nước có màu nhợt nhạt, gần như vơ vị, và có độ cồn đúng
ở mức 0,5 độ - gọi là bia không cồn
3. Nguyên liệu sản xuất bia không cồn
Malt đại mạch
Houblon
Nước
Nấm men bia
Phụ gia thực phẩm, nguyên liệu phụ trong công nghệ sản xuất bia
3.1.

Malt đại mạch

Malt đại mạch là sản phẩm được chế biến từ hạt đại mạch, q trình quan
trọng nhất mà qua đó hạt đại mạch trở thành malt là sự nảy mầm. Tại các điều
kiện nhân tạo thích hợp về nhiệt độ, độ ẩm, thời gian, phôi hạt phát
triển, hệ enzyme trong phôi của hạt đại mạch được giải phóng khỏi trạng
thái liên kết thành trạng thái tự do.
Thành phần hoá học của malt đại mạch bao gồm các cấu tử của đại mạch
nguyên liệu và các sản phẩm được tạo thành trong công nghệ sản xuất malt.
Trong đó thành phần quan trọng là hệ enzyme thuỷ phân đã được phát triển và
bảo tồn.

 Enzyme α-amylase: xúc tác quá trình phân cắt tinh bột thành glucose
và dextrin. Nhờ quá trình này mà độ nhớt của dịch nhanh chóng giảm
xuống.
 Enzyme β–amylase: tác động trực tiếp lên mạch amylose, mạch nhánh
và hai đầu mạch chính của amylopectin. Sản phẩm của quá trình này là
maltose và dextrin. [ CITATION Bùi09 \l 1033 ]


3.2.

Houblon

Hoa houblon là nguyên liệu cơ bản, đứng vị trí thứ 2 ( sau đại mạch) , của
công nghệ sản xuất bia. Nó được con người biết đến và đưa vào sử dụng khoảng
3000 năm trước Công Nguyên.
Hoa houblon làm cho bia có vị đắng dịu, hương thơm rất đặc trưng, làm
tăng khả năng tạo và giữ bọt, làm tăng độ bền keo và ổn định thành phần sinh
học của sản phẩm. Do những tính năng cực kỳ đặc biệt như vậy, cho nên qua
mấy thiên niên kỷ tồn tại và phát triển của ngành bia, hoa houblon vẫn giữ được
vai trị độc tơn và là loại ngun liệu khơng thể thay thế trong ngành công
nghiệp này.[ CITATION PGS01 \l 1033 ]
Thành phần hóa học của hoa houblon: Chất đắng, tinh dầu thơm,
polyphenol
3.3.

Nước

Nước chiếm 92%-99% trong bia không cồn. Tác dụng trực tiếp của ion
kim loại đến hương vị của bia được giải thích bởi việc ion kim loại liên kết với
các điểm tiếp nhận của vị giác tạo nên hiệu ứng vị. Ion kim loại được sử dụng

cho nhu cầu của nấm men, tác động đến enzyme của malt, tác động đến hệ keo
và pH của dung dịch.[ CITATION Trầ15 \l 1033 \m Trầ15]
3.4.

Nấm men bia

Chia thành 3 nhóm độc lập
 Saccharomyces cerevisiae: nấm mem nổi – Lên men mạnh nhưng
không lên men được melibioza.
 Lên men đươc các đường glucoza, fructoza, sacaroza, maltoza.
 Saccharomyces carlsbergensis : Nấm men chìm – lên men mạnh,
lên men được melibioza.


Lên men mạnh trong lịng mơi trường, lên men được glucoza, mannoza,
galactoza, fructoza, sacaroza, maltoza. Đặc biệt rafinoza và các destrin đơn giản,
lên men tốt.
Theo các tài liệu chuyên ngành, nấm men bia cần có đăc điểm:
 Tốc độ lên men nhanh
 Tế bào nấm men kết chùm và lắng nhanh xuống đáy thùng lên men
 Có khả năng tái sử dụng tốt
 Tạo hương vị tốt
3.5.
Phụ gia thực phẩm, ngun liệu phụ trong cơng nghệ sản
xuất bia:
Nhóm chất phụ gia trực tiếp: Gồm tất cả những nguyên liệu và hóa chất
được phép có mặt trong thành phần của sản phẩm với sự kiểm sốt chặt chẽ hàm
lượng cho phép.
Ví dụ:
 Nhóm hóa chất xử lý độ cứng, điều chỉnh độ kiềm của nước công nghệ

(nước nấu bia) như HCl,…
 Nhóm các chất đưa vào để ngăn chặn q trình oxy hóa những thành
phần trong bia như H2O2,….
Nhóm phụ gia gián tiếp: nhóm này gồm tất cả nguyên liệu và hóa chất
được sử dụng trong quy trình cơng nghệ, song khơng được phép có trong thành
phần sản phẩm.
Ví dụ:
 Các loại bột lọc: PVPP
 Các hóa chất dùng để vệ sinh thiết bị, vệ sinh phân xưởng sản xuất
như NaOH,…..hoặc etanol dùng như là tác nhân lạnh…
[ CITATION Bùi09 \l 1033 ]


4. Quy trình sản xuất bia khơng cồn



Hình 4-1. Sơ đồ quy trình sản xuất bia khơng cồn
4.1.

Làm sạch

Mục đích: Malt và gạo trước khi đem vào sản xuất bia cần phải có q
trình làm sạch để loại bỏ tạp chất. Quá trình này đảm bảo nguyên liệu phải được
sạch, kích thước hạt đồng đều, khơng ảnh hưởng đến chất lượng bia, thuận lợi
cho quá trình nghiền.
Tiến hành: Nguyên liệu sau khi được định lượng thì qua máy làm sạch để
loại bỏ bụi bẩn, các hạt bị gãy dập, chất lượng kém hoặc mầm rễ cịn sót,… để
đảm bảo không ảnh hưởng đến chất lượng của bia.
4.2.

Nghiền nguyên liệu

Nguyên liệu chính trong sản xuất bia là malt và nguyên liệu thay thế là
gạo được đem đi nghiền nhằm mục đích phá vỡ cấu trúc tinh bột để làm tăng bề
mặt tiếp xúc với nước, enzyme dễ dàng tiếp xúc với cơ chất, tạo điều kiện thuận
lợi để q trình đường hóa, thủy phân diễn ra nhanh và triệt để hơn. Nguyên liệu
sau khi nghiền ở dạng bột mịn.
4.3.

Nấu nguyên liệu

Nguyên liệu sau khi được nghiền nhỏ sẽ được hịa trộn với nước ở trong
thiết bị đường hóa, hồ hóa. Trong mơi trường giàu nước, các hợp chất thấp phân
tử trong nguyên liệu sẽ được hòa tan và trở thành chất chiết của dịch đường sau
này. Các hợp phần cao phân tử của cơ chất như tinh bột, protein, các hợp chất
chứa phospho… dưới tác dụng của enzyme thủy phân ở nhiệt độ thích hợp các
hợp chất cao phân tử bị phân cắt thành các sản phẩm thấp phân tử và hòa tan vào
nước để trở thành chất chiết của dịch đường.
4.4.

Lọc địch đường

Tách pha lỏng khỏi hỗn hợp để tiếp tục các bước tiếp theo của tiến trình
cơng nghệ, cịn pha rắn là phế liệu phải loại bỏ ra ngoài.


4.5.

Houblon hóa

 Trích ly chất đắng, tinh dầu thơm, polyphenol, các hợp chất chứa nitơ và
các thành phần khác của hoa houblon vào dịch đường ngọt để biến đổi nó
thành dịch đường có vị đắng và hương thơm dịu của hoa – đặc trưng cơ
bản về tính chất cảm quan của bia sau này.
 Polyphenol của hoa houblon khi hòa tan vào dịch đường, ở nhiệt độ cao
sẽ tác dụng với các hợp chất protein cao phân tử để tạo thành các phức
chất dạng màng nhầy. Các phức chất màng nhầy tạo thành màng, dễ kết
lắng và sẽ kéo các phân tử cặn ly ty trong dịch đường kết lắng theo.
 Polyphenol, chất đắng, các chất chứa nitơ trong hoa houblon là những
chất tạo sức căng bề mặt có hoạt tính rất cao. Nhờ có màng căng này, bọt
khí CO2 trong bia khơng dễ dàng thốt khỏi bề mặt của nó. Những hợp
chất này tham gia vào q trình tạo bọt và là tác nhân chính giữ bọt cho
bia.
 Khi nấu dịch đường với hoa houblon còn xảy ra các biến đổi khác như tạo
melanoid ở nhiệt độ cao, tăng cường độ màu, giảm độ nhớt …
4.6.

Lắng xoáy

Lắng cặn để loại bỏ các mảng lớn của kết tủa protein, các hạt rắn trong
dịch sau khi houblon hóa tránh là cho bia thành phẩm bị đục.
4.7.

Làm lạnh nhanh

Mục đích : Hạ thấp nhiệt độ của dịch đường từ 900C xuống 9,50C tạo
điều kiện thuận lợi cho quá trình lên men.
Tiến hành: Cho dịch sau khi lắng qua máy làm lạnh nhanh với tác nhân
lạnh là nước 2℃C để hạ nhiệt độ từ 90℃C xuống 9,5℃C. Dịch đường sau khi

làm lạnh được chuyển sang tank lên men. Trên đường ống cấp dịch đường sục
khí oxy để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lên men, giúp cho nấm men tăng
trưởng, lên men nhanh.


4.8.

Chuẩn bị men giống
Mục đích: Nhân giống nấm men để chuẩn bị cho quá trình lên men
Tiến hành
4.8.1. Nhân giống từ chủng thuần khiết

Nhân giống trong phịng thí nghiệm: Cấy chuyền liên tiếp từ ống thạch
nghiêng → ống 10 ml → bình tam giác 100 ml → bình 1 lít → bình 10 lít. Ni
cấy ở nhiệt độ 18 – 20℃C.
Nhân giống trong điều kiện sản xuất: Sử dụng thiết bị nuôi cấy chuyên
dụng. Khi đưa vào nuôi cấy sản xuất thì cho nó phát triển ở 12 – 15 ℃C rồi tiếp
tục giảm đến 8 – 100C rồi đưa vào thiết bị lên men.
4.8.2. Tái sử dụng nấm men thu hồi
Khi kết thúc quá trình lên men, tiến hành hạ nhiệt độ xuống 5℃C để thu
hồi men sữa, khối dịch kết lắng gồm 3 lớp:
 Lớp cuối cùng là lớp cặn lạnh.
 Lớp giữa là lớp nấm men tốt, màu trắng ngà.
 Lớp trên cùng là lớp men chết, già màu xám đen.
Cặn men được xả ra ngoài qua van xả. Lớp đầu có màu xám đen dùng làm
thức ăn gia súc, tiếp đó là lớp men mịn màu trắng ngà thu hồi để sản xuất, trên
cùng là lớp màu xám đen cũng làm thức ăn gia súc.
4.8.3. Cách xử lý sữa men
Lấy lớp giữa của nấm men lắng trong thùng thu hồi, dung rây để tách cặn
lắng.

Hoà tan bằng nước lạnh (2℃C) sục từ dưới lên và cho chảy tràn (nước rửa
trong thì thơi), để các tế bào nấm men chết nổi lên bề mặt và theo nước chảy
tràn ra ngoài. Thời gian 1 – 2 ngày.
Để cho giống phát triển nhanh hơn thì trước khi sử dụng ta nên hoạt hóa
giống. Nấm men được ni cấy trong dịch đường mới đã được làm lạnh theo tỷ
lệ men sệt/dịch đường là 1/4, dùng cánh khuấy hoặc sục khơng khí vơ trùng vào
dịch, đồng thời tăng dần nhiệt độ tới gần bằng nhiệt độ lên men. Khi có nhiều tế
bào nấm men phát triển thì kết thúc q trình hoạt hóa. Số lần tái sử dụng men
sữa khoảng 12 - 13 lần.
4.9.

Lên men

Mục đích: Nhờ tác động của các enzyme trong nấm men chuyển các chất
có trong dịch lên men thành rượu, C O2 cùng với các sản phẩm khác góp phần tạo
mùi, vị đặc trưng cho bia.
Thời gian lên men: Dịch lên men sau khi bơm vào tank lên men được 32 –
36h thì bắt đầu tiến hành thu , C O2 (chỉ thu trong thời kỳ lên men chính). Lên
men chính được tiến hành trong thời gian 5 - 6 ngày ở nhiệt độ 9,5℃C và lên
men phụ - ủ chín trong thời gian 15 - 16 ngày ở nhiệt độ 1 - 2 ℃C. Lên men
chính và lên men phụ đều đựơc tiến hành trên cùng một thiết bị.
Mật độ tế bào nấm men khi đầy tank là 22 – 27 triệu tế bào/ml.
4.10.

Lọc bia

Trong quá trình lên men phụ, bia đã được làm trong một cách tự nhiên
nhưng chưa đạt được đến mức độ cần thiết. Màu đục của bia là do sự hiện diện

của nấm men, các hạt phân tán cơ học của các hạt keo, các phức chất protein –
polyphenol, của nhựa đắng và của nhiều loại hạt li ti khác. Tất cả các cấu tử này
sẽ làm giảm độ bền của bia nếu chúng cứ tồn tại trong đó. Vì vậy muốn làm tăng
độ bền của bia, với mục đích là tăng thời gian bảo quản khi chúng lưu hành trên
thị trường, cần phải loại bỏ tất cả những cấu tử gây đục cho bia.


4.11.

Tách cồn

Bia có cồn sau khi lọc được bơm qua thiết bị trao đổi nhiệt lên khoảng 45
℃C và đi vào phía trên của tháp tách khí C O2 dưới áp suất khoảng 90 – 110 mbar.
Tại tháp tách khí C O2 bia có cồn chảy xuống đáy, trong khi đó, khí C O2 và một
số cấu tử hương trong bia thốt ra ở phía trên đỉnh, đi đến thiết bị tách CO2 lần
2. Tại thiết bị tách C O2 lần 2 ở khoang dưới cùng dùng nước có nhiệt dộ 2 ℃C để
thu hồi các cấu tử hương, khí C O2 được thốt ra phía trên đỉnh, ở khoang trên
của thiết bị được thiết kế có lớp đệm nhằm giữ lại một số cấu tử chất thơm chưa
được nước bài khí 2℃C giữ lại ở khoang dưới. Hỗn hợp nước và các cấu tử chất
thơm được tuần hoàn và ngưng tụ qua thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm bản. Lưu
lượng chất thơm thu hồi đi phối trộn vào bia không cồn được điều chỉnh bằng
van điều khiển tuyến tính với báo mức liên tục trong tháp tách lần 2.
Bia có cồn sau khi tách C O2 được chuyển đến tháp chưng với điều kiện áp
suất chân không, phần lớn cồn trong bia được tách ra, cồn thoát ra trên đỉnh tháp
được ngưng tụ bằng thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm bản. Lượng cồn lấy ra được
điều chỉnh bằng van điều khiển khí nén tuyến tính. Bia sau khi khử cồn được
làm lạnh xuống 2℃ rồi vào thiết bị phối trộn hương cho bia sau đó đưa vào tank
chứa bia thành phẩm .
4.12.

Bão hịa C O2

Mục đích: Đảm bảo hàm lượng C O2cần thiết, chống oxy hóa, chống kết
lắng, tăng thời gian bảo quản, ổn định các thành phần trong bia nhằm tăng chất
lượng cảm quan của sản phẩm.
Tiến hành: Bơm một lượng C O2 vào trước để đẩy hết khơng khí có trong
thùng ra ngồi, tránh khơng để bị oxy hóa do tiếp xúc với oxy. Sau đó, bơm bia
đã lọc vào thùng từ dưới lên. Khi đã bơm hết bia, tiến hành bảo hòa C O2 cho tới
khi hàm lượng C O2 trong bia đạt yêu cầu. Nhiệt độ lúc này khoảng 1 - 2 ℃C nhằm
tăng khả năng hòa tan C O2 của bia.


4.13.

Chiết chai

Mục đích: Bia sau khi lọc xong được đưa sang khu chiết để chiết chai
thành phẩm nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho q trình lưu thơng, phân phối và
sử dụng.
Tiến hành:
 Bia sau khi ổn định được chiết vào chai. Chai đưa vào chiết phải sạch,
nguyên vẹn và đúng kích thước. Trước khi chiết, chai được đưa vào
máy rửa chai để rửa và sát trùng kỹ bằng nước nóng và dung dịch
NaOH.
 Chai sạch sau khi rửa được băng tải đưa đến máy chiết lần lượt từng
chai thông qua etoan dẫn, mỗi chai được gắn với mỗi vòi chiết bằng cơ
cấu nâng hạ. Thiết bị chiết gồm vòi chiết và một bầu chiết.
 Đầu tiên chai được hút chân khơng lần 1 để loại khơng khí trong chai,
sau đó nạp C O2 lần 1 để đẩy khơng khí cịn dư trong chai ra ngồi, tiếp
tục hút chân khơng lần 2 để làm sạch chai. Sau đó nạp C O2 lần 2 để tạo

áp suất cân bằng với áp suất trong bầu chiết. Bia từ trên bầu chiết chảy
xuống chai, C O2trong chai theo vịi chiết thốt lên trên. Khi mức bia
ngập vịi chiết, theo ngun tắc bình thơng nhau, khí C O2khơng thốt
nữa, q trình chiết bia dừng lại. Chai bia được hạ xuống đưa qua bộ
phận đóng nắp chai tự động.
 Chai bia trước khi ra khỏi thiết bị chiết chai sẽ được phun nước làm
sạch bên ngồi rồi đi đến vị trí kiểm tra mức bia.
4.14.

Thanh trùng

Mục đích: Nhằm tiêu diệt vi sinh vật, tế bào nấm men, ức chế enzyme,
làm tăng độ bền sinh học cho bia, giúp tăng cường khả năng bảo quản bia.
Tiến hành:


 Bia sau khi chiết và đóng nắp xong được băng tải đưa vào thiết bị
thanh trùng. Trên đường đi có bố trí hệ thống soi chai tự động để loại
bỏ chai có mức bia khơng đạt. Bia sau khi kiểm tra xong vào thiết bị
thanh trùng.
 Việc thực hiện thanh trùng được thực hiện bằng cách phun trực tiếp
nước lên chai nhờ hệ thống phun. Sau khi ra khỏi máy thanh trùng
(khoảng 55 phút), bia sẽ được băng tải chuyển đến máy dán nhãn, in
ngày sản xuất và thời hạn sử dụng.
4.15.

Hoàn thiện sản phẩm

Bia sau khi thanh trùng được băng tải vận chuyển đến máy dán nhãn để
trang trí cho chai bia, in những thơng tin cần thiết lên chai (tên bia, ngày sản

xuất, hạn sử dụng…). Sau đó chai được máy gắp chai tự động đặt vào két rồi
được vận chuyển vào kho.
5. Phương pháp sản xuất bia không cồn
5.1.
Phương pháp hạn chế sự tạo thành đường có khả năng lên men
trong q trình đường hóa:
Một số nhà nghiên cứu đã tập trung vào nghiên cứu quá trình nấu và phát
triển các chế độ đường hóa nhằm thu được dịch đường có thành phần hóa học
phù hợp cho q trình tạo ra bia có nồng độ cồn thấp. Việc tăng nhanh nhiệt độ
qua khoảng hoạt động của enzyme ß – amylase sẽ hạn chế được sự tạo
thành đường có khả năng lên men. Paul R. Witt đề xuất giải pháp tạo ra bia có
nồng độ cồn thấp, q trình đường hóa được thực hiện ở nhiệt độ 78 – 80 độ C
trong thời gian 30 - 60 phút với sự tham gia của các chế phẩm enzyme αamylase và cellulose để giảm độ nhớt của dịch đường. Bia sau lọc cần phải được
pha loãng với nước đã loại khí và acid hóa để tạo ra thành phẩm chứa không
nhiều hơn 0,5% cồn.[ CITATION Pau88 \l 1033 ]
Patent US5384135A_2 của Henri J.J. Caluwaerts đề xuất quy trình
sản xuất bia nồng độ cồn thấp, trong đó q trình đường hóa được thực hiện ở


74 – 76 độ C trong khoảng thời gian từ 35-50 phút nhằm khống chế lượng
đường có khả năng lên men đến mức 50% so với hàm lượng chất khô của dịch
đường. Sau đó cồn tiếp tục được tách ra khỏi bia bằng phương pháp bay hơi
dưới áp suất cao bởi CO2 và nhiệt độ bia nằm trong khoảng 50-65 độ C
[ CITATION Hen95 \l 1033 ]. Phương pháp đường hóa ở nhiệt độ cao 76 độ C
nhằm giảm hàm lượng đường có khả năng lên men cũng được thể hiện trong
cơng trình của Kabzev[ CITATION Каб78 \l 1033 ]
5.2.

Phương pháp hạn chế sự tạo thành cồn trong quá trình lên men

5.2.1. Sử dụng chủng nấm men đặc hiệu hoặc chủng nấm men biến
đổi gen.
So sánh với các chủng nấm men bình thường, đặc điểm của chủng nấm
men đặc hiệu hoặc chủng nấm men biến đổi gen là tự bản thân chúng có những
khác biệt trong đặc điểm di truyền so với các chủng nấm men bình thường. Điều
đó làm nên sự khác biệt trong khả năng đồng hoá các nguồn dinh dưỡng cacbon
từ môi trường dịch đường và kết quả là chúng có khả năng tạo ra hàm lượng cồn
thấp trong dịch lên men. Một chủng nấm men đặc biệt làm ví dụ
Saccharomycodes ludwigii là chủng nấm men chỉ có thể lên men glucose,
sucrose và fructose chứ khơng lên men maltose. [ CITATION Trầ15 \l 1033 ]
5.2.2. Phương pháp lên men ở nhiệt độ thấp
Khi nấm men tiếp xúc với dịch đường tại -1 độ C một số aldehyde được
tạo ra trong quá trình sản xuất malt sẽ bị khử, nồng độ của các acid béo mạch
dài bị giảm. Trong khi đó nồng độ của vitamin, acid nucleic và một số thành
phần vi lượng được giữ gần như là không đổi, bia giữ được mùi thơm
đặc trương. Phương pháp này cần bổ sung tỷ lệ nấm men lớn và thời gian lên
men kéo dài. Fritz Schur đề xuất quy trình sản xuất đồ uống lên men khơng cồn
bằng cách cho dịch đường có nồng độ chất khơ nằm trong khoảng từ 7,0 - 7,5%
trọng lượng tiếp xúc với nấm men ở nhiệt độ thấp, thường là -0,4 độ C hoặc thấp
hơn [ CITATION Fri88 \l 1033 ].


Nick J. Huige và các đồng tác giả đề xuất quy trình sản xuất bia chứa ít
hơn 0,5% cồn theo phương pháp tiếp xúc lạnh, dịch đường với hàm lượng
đường ít nhất là 14% trọng lượng được tiếp xúc với nấm men ở nhiệt độ
nằm trong khoảng từ 38 độ F (3,3 độ C) đến 45 độ F (7,2 độ C) trong khoảng
thời gian từ 5 - 10 giờ. [ CITATION Nic90 \l 1033 ]
Theo cách khác, Cameron R. Murray và các đơng tác giả đề xuất quy trình
lên men bia bao gồm bước acid hóa dịch đường trước khi lên men có hàm lượng
đường nằm trong khoảng từ 12 đến 20 độ Plato bằng acid thực phẩm đến độ pH

nằm trong khoảng từ 4,0 - 4,6; điều chỉnh bước lên men theo lượng nấm men và
nhiệt độ tiếp xúc từ 0 – 7 độ C trong khoảng thời gian từ 10 - 30 giờ, bia thành
phẩm được bổ sung các chất thơm và pha loãng với nước để tạo thành đồ uống
không cồn từ malt.[ CITATION Trầ15 \l 1033 ]
Theo Patent GB1309338A (Switzerland), q trình sản xuất bia có độ cồn
thấp sử dụng malt sáng màu, phương pháp lên men thường với nhiệt độ tối ưu ở
nhiệt độ 4 – 8 độ C đến khi đạt độ lên men thực 40 - 70% dịch chiết, thời gian
lên men là 2 - 5 ngày.[ CITATION Pat71 \l 1033 ]
Theo phương pháp lên men ở nhiệt độ thấp, dịch đường được làm
lạnh xuống -2 độ C sau đó lên men với chủng nấm men phù hợp, ở nhiệt độ này
sẽ hạn chế được sự tạo thành cồn trong quá trình lên men.[ CITATION Trầ15 \l
1033 ]
5.2.3. Phương pháp tác động vào quá trình lên men khi nồng độ cồn
đạt đến mức yêu cầu.
Để sản xuất bia độ cồn thấp theo phương pháp này, dịch lên men có nồng
độ chất khơ ban đầu 9 – 11%. Trong quá trình lên men khi hàm lượng cồn tạo
thành đạt 0,5% V thì tiến hành đình chỉ quá trình lên men bằng cách sau:
 Ly tâm tách loại nấm men.
 Loại bỏ nấm men ra ngoài.
 Dùng một số biện pháp tiêu diệt nấm men


Sau đó bia được tàng trữ cho lên men phụ ít nhất 10 ngày tại 0 – 1 độ C để
tránh mùi đậm của các hợp chất sunfua. Cuối cùng, bia được đem lọc, bão hòa
CO2 và thanh trùng.
Phương pháp này địi hỏi thiết bị phức tạp nên khó áp dụng để sản xuất ở
quy mô công nghiệp tại Việt Nam vào thời điểm hiện tại, dịch lên men
dễ bị nhiễm khuẩn và oxi hóa. Việc tiêu diệt nấm men có thể tạo ra mùi
Autolysis làm ảnh hưởng đến chất lượng bia thành phẩm.[ CITATION Trầ15 \l
1033 ]

5.2.4. Ứng dụng kỹ thuật cố định tế bào nấm men
Kỹ thuật này đã được ứng dụng vào sản xuất tại nhà máy bia Bavaria tại
Đức năm 1988, bia không cồn được sản xuất bằng phương pháp cố định tế bào
nấm men trong thiết bị phản ứng. Dịch đường trước khi lên men được xử lý
bằng axit, chảy liên tục qua 5 thiết bị được lắp nối tiếp, tốc độ dòng dịch đường
đi qua mỗi thiết bị là 5-20 hl/giờ( hectolit/giờ)( 1hl=100l). Sau 48-60 giờ tạo ra
sản phẩm bia có độ cồn 0,1%V. [ CITATION Ngu04 \l 1033 ]
Domeny Zoltan và các cộng sự lên men bằng chủng nấm men biến đổi gen
áp dụng cơng nghệ cố định nấm men. Bia có độ cồn thấp được sản xuất từ chủng
nấm men đột biến khơng tổng hợp các enzyme vịng acid citric. Các nấm men
này được cố định vào pectate canxi. Quá trình lên men được tiến hành ở 5 – 35
độ C với nồng độ oxy hịa tan có thể tới 20 mg/l. [ CITATION Dom02 \l 1033 ]
5.3.

Phương pháp Tác động vào sản phẩm sau quá trình lên men

5.3.1. Loại cồn bằng màng lọc
Quá trình phân tách cồn bằng màng phổ biến là phương pháp Thẩm thấu
ngược. Nguyên lý để loại cồn ra khỏi bia bằng thẩm thấu ngược là bia được pha
loãng với nước và bơm liên tục hoặc từng mẻ vào mơđun phân tách. Q trình
này tiếp tục cho đến khi bia thành phẩm đạt được hàm lượng cồn mong muốn.
Tuy nhiên để loại được bia có hàm lượng cồn < 0,5% thì chu kỳ thẩm thấu
ngược kéo dài và giá bia thành phẩm tương đối cao.


5.3.2. Loại cồn bằng nhiệt

 Phương pháp chưng cất chân không
Theo phương pháp này bia được loại cồn bằng cách chưng cất tại nhiệt độ
45℃C dưới áp suất thấp. Bia được đi qua thiết bị trao đổi nhiệt đến 45℃C sau đó

được đưa qua thiết bị tách loại hương thơm dưới áp suất thấp. Các chất tạo
hương có nhiệt độ bay hơi thấp sẽ bị bay hơi trước và được ngưng tụ và giữ lại
để phối hương cho sản phẩm cuối cùng. Tiếp đó bia được cất loại cồn tại áp suất
thấp và nhiệt độ 40℃C. Cuối cùng, bia được làm lạnh đến nhiệt độ 0-2℃C và
phối lại hương.

 Phương pháp bay hơi chân không
Bia được nâng nhiệt đến nhiệt độ 30 ℃C trong thiết bị trao đổi nhiệt đặc
biệt. Tiếp theo chúng được nâng nhiệt từ từ tại thiết bị bay hơi thứ nhất. Cồn bốc
hơi được đi qua hệ thống giảm áp suất và đi ra ngoài. Bia được giữ lại cịn nhiều
cồn tiếp tục được đốt nóng ở thiết bị bay hơi thứ hai đến nhiệt độ tối đa là 38-40
℃C, phần hơi cồn còn lại được loại đi. Quy trình lặp lại lần thứ ba tại thiết bị
bay hơi được giữ ở 33-35℃C và tiếp tục cho đến khi đạt hàm lượng cồn mong
muốn. Trong phương pháp cất loại cồn các chất tạo hương như ester, aldehit, các
rượu bậc cao cũng bị mất làm cho sản phẩm bị mất đi hương vị đặc trưng ban
đầu. Do đó để hồn thiện sản phẩm cần bổ sung thêm nước bão hòa CO2 đến khối
lượng ban đầu và tiến hành phối hương bia của các hãng như: New Zealand,
English Hop Produce theo 1 tỷ lệ thích hợp.
5.3.3. Tách cồn bằng chất hấp phụ
Didier Anglerot trình bày phương pháp cho bia tiếp xúc với chất hấp phụ
thể rắn dùng để tách cồn ra khỏi bia, có cấu tạo từ zeolite kỵ nước, trong đó tỷ lệ
các phân tử Si/Al khơng nhỏ hơn 12.


5.4.

Các phương pháp khác.
Bia thu được bằng phương pháp chế biến thơng thường được tiến hành

pha lỗng với nước có ga (nước bão hòa CO2) để giảm nồng độ cồn, sau đó bổ

sung thêm chất phụ gia, bao gồm các axit, sacharide, chất tạo hương, chất tạo vị.
Một số nhà nghiên cứu đã sử dụng ngũ cốc khác dùng làm nguyên liệu thay thế
một phần malt đại mạch: Xinda Qian sử dụng đậu tương, Navarro Ceballos
Mariano sử dụng ngô, Hertel Marcus sử dụng smoked malt .
6. Tác dụng của bia khơng cồn
Bia khơng cồn có giá trị dinh dưỡng cao, có tác dụng tốt cho con người:
Chất silic trong bia là thành phần quan trọng giúp tăng cường khoáng chất cho
xương, có khả năng tái tạo xương. Chất acid folic, sắt rất tốt cho phụ nữ có thai.
Vitamin B6 là thứ giúp loại bỏ tác dụng của một hóa chất có liên quan đến việc
làm gia tăng nguy cơ mắc bệnh tim.
Hơn nữa, bia khơng cồn có thể giảm mức cholesterol cao, theo kết quả của
một nghiên cứu mới, bia khơng cồn cũng làm tăng lượng các chất chống oxy
hóa trong máu người uống, thứ có thể giúp bảo vệ tim mạch.
Với hàm lượng cồn thấp, không gây ảnh hưởng xấu đến hệ thần kinh và
sức khỏe người tiêu dùng. Đây là lí do mà các loại bia khơng cồn đang ngày
càng được sử dụng rộng rãi, đặc biệt là ở các nước phát triển, nơi mà người tiêu
dùng có đời sống vật chất và văn hóa cao. Các loại bia này thích hợp với phụ nữ,
những người cần sự tỉnh táo. Ngoài ra, nhiều chuên gia dinh dưỡng cũng công
nhận và tuyên bố rằng, bia không cồn là thứ đồ uống tuyệt vời trong chế độ tiếp
nước hàng ngày cho cơ thể.
7. Thị trường bia khơng cồn
7.1.

Ở nước ngồi

Thị trường bia không cồn trên thế giới hiện nay đang phát triển vô cùng
mạnh mẽ. Trên thế giới, những nước sản xuất và tiêu thụ bia không cồn nổi


tiếng là Đức, Mỹ, Pháp, Nhật Bản, Hàn Quốc… Tiêu thụ bia không cồn theo

đầu người lớn nhất là Tây Ban Nha, đứng thứ hai là Cộng hòa Séc.
Theo ước tính, thị trường bia khơng cồn trên tồn thế giới sẽ đạt hơn 25 tỷ
USD tính đến năm 2024. Tốc độ phát triển được xem là vũ bão này bắt nguồn từ
chính xu hướng sống hiện đại.
Điều này cho thấy người tiêu dùng ngày càng hướng đến một lối sống cân
bằng, năng động và chú trọng hơn đến sức khỏe, bắt nguồn từ việc thu nạp các
loại thực phẩm, nước uống hàng ngày.
7.2.

Tại Việt Nam

Heineken đã đặt những nền tảng tiên phong cho danh mục sản phẩm vốn
còn khá mới mẻ tại Việt Nam (Việt Nam là thị trường thứ 58) nhưng đã trở
thành xu hướng được ưa chuộng trên thế giới.
Hiện nay, trên thị trường Việt Nam, các sản phẩm bia khơng cồn đều nhập
khẩu, nếu thích uống bia khơng cồn, chúng ta có thể tìm được cho mình một số
loại nhãn hiệu khá phổ biến của Hà Lan, Đức, Nhật Bản,… với giá thành trên thị
trường từ 20.000đ – 35.0000đ/lon.
Ngày 10.8, Cơng ty CP Bia Sài Gịn Bình Tây đã chính thức cơng bố sản
xuất thành cơng và tung ra thị trường loại bia không cồn mang nhãn hiệu
SAGOTA – Bia không cồn đầu tiên sản xuất tại Việt Nam. Giá bán thăm dò thị
trường là 274.000 đồng một thùng 24 lon.
KẾT LUẬN
Trên đây là phần trình bày của nhóm em về cơng nghệ san xuất bia khơng
cồn, các hãng sản xuất bia ở Việt Nam đặc biệt nên quan tâm cho định hướng
phát triển đa dạng hóa sản phẩm và lựa chọn công nghệ sản xuất bia khơng cồn
thích hợp mang đặc trưng hương vị người Việt là vừa là bắt kịp xu hướng phát
triển công nghệ sản xuất bia không cồn trên thế giới vừa nâng cao hiệu quả kinh
doanh và tạo ra sản phẩm mang lại lợi ích sức khỏe cho người sử dụng.