Bai giang cong nghe sx bia

1

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA

NỘI DUNG

1. GIỚI THIỆU2. NGUYÊN LIỆU3. VI SINH VẬT THAM GIA4. QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ

GIỚI THIỆU• Bia là loại nước uống lên men có độ cồn thấp, được làm từ nguyên liệu chính là malt đại mạch, hoa houblon, nấm men và nước.

2

Giới thiệu

Lượng biatiêu thụ tínhtheo vùng, 2004

Giới thiệu

Thời kỳ Ai Cập cổ đại

5000 TCN, người Sumerien và Assyrien đã sảnxuất đồ uống lên men từ các hạt ngũ cốc

4000 TCN, bia Ai Cập = bia các nhà quí tộc

2000 TCN, dưới thời vua Hammourabi, ngườiBabilon đã viết thành sách các nguyên tắc nấubia

Giới thiệuLịch sử ngành bia

3

Giới thiệu

Lịch sử ngành bia

Có từ 2500 TCN, tìm thấy trong ngôi mộ Ai Cập

Giới thiệu

Giới thiệu

1500 trước CNĐã tìm thấy dấu vết sx bia tại Đan MạchCác nước châu Âu cũng biết đến sp bia từ đóTạo hương bằng cây, cỏ thảo mộc có vị đắng vàhương thơm


4

Giới thiệu

Thế kỷ thứ VIIIPhát hiện hoa Houblon

Bảo quản bia lâu hơn, tạo hương vị đặc biệt.Thay thế mọi cỏ thơm khácNhờ tính kháng khuẩn của hoa houblon, bia cóchất lượng tốt hơn


Giới thiệu

Thời kỳ Louis PasteurTrong cách mạng Pháp: thời kỳ tàn của các phân xưởngbia nhà thờThời Napoleon: các xưởng bia được khôi phục1880: bước ngoặc trong ngành sản xuất bia• Louis Pasteur phát hiện ra bản chất của quá trình sản

xuất bia• Lên men tự nhiên => tuyển chọn chủng giống (hương

vị ổn định, chất lượng tăng)• Bảo quản bia = đun nóng ở 70oC (Thanh trùng Pastuer)


Giới thiệu

Thời đại hiện nayTừ đầu TK XX, SX bia đang phát triển mạnh => gặp cú sốc(do chiến tranh)Từ 1946, NCKH phát triển nhanh, ngành CNSX bia phát triển


5

Nguyên liệu

Là thành phần cơ bản trong quá trình sản xuấtbia.Chiếm 77-90% trọng lượng bia thành phẩm.Dùng trong quá trình trộn, nấu, đường hóa vàpha loãng dịch lên men, rửa nấm men, vệ sinhthiết bị…Thành phần của nước ảnh hưởng rất lớn đếnchất lượng bia thành phẩm.

1. Nước

Không mùi, không vị; không màu

Độ cứng tạm thời vào khoảng 0,72 mg đương lượng/1lit

Độ cứng vĩnh cửu 0,26 – 0,72 mg đương lượng/lit

Độ oxi hóa 2 mg O2/lit

Tổng số VSV < 100 tế bào /ml

E.coli không quá 3 tế bào /lit

pH là 6,8 – 7,2

Nguyên liệu1. Nước

6

2. MaltMalt là đại mạch nẩy mầm, là nguồn nguyên liệu chínhcung cấp chất hoà tan cho dịch đường trước lên menMalt gồm 3 bộ phận chính:• Vỏ: vỏ trấu, vỏ lụa và vỏ aleuron, chiếm 8-15% trọng

lượng hạt.• Phôi: là cơ quan sống, hô hấp của hạt, chiếm từ 2,5-

5% trọng lượng hạt.• Nội nhũ: Chiếm từ 45-60% trọng lượng hạt, giữ vai trò

quyết định chất lượng của hạt đại mạch trong sản xuấtbia. Thành phần chủ yếu là tinh bột

Nguyên liệu

Giới thiệu

Malt

2. Malt

Nguyên liệu

7

2. Malt

Malt có nhiều loại: malt vàng, malt đen và nhiều loại malt khácMalt quyết định chất lượng thành phẩm:• Malt cung cấp toàn bộ lượng gluxit để chuyển hóa

thành đường -> cồn, các thành phẩm khác của bia.• Malt cung cấp các loại enzym amylase.• Malt chứa một lượng khá lớn protein

Nguyên liệu

• Yêu cầu cảm quan:– Màu: malt có màu vàng rơm– Mùi và vị: malt có vị ngọt dịu đặt trưng, không có

mùi vị lạ, nếu có mùi chua hoặc mốc là malt bị ẩm.– Độ sạch: không lẫn nhiều tạp chất, hạt không bị

vỡ, lượng hạt vỡ tối đa là 0.5%, lượng hạt bệnh tốiđa là 1%.

• Yêu cầu kỹ thuật:

0.5-0.8Độ chua72.5-4.5 0EBCĐộ màu6

5.6-6.0Độ pH dịch nha579-83% chất khôĐộ hoà tan4

11.5 0PlatoĐộ Bal 3< 15phThời gian đường hoá2< 4.5%Độ ẩm1

Yêu cầuChỉ tiêu kiểm traSTT

Nguyên liệu3. Hoa Houblon

Humulus lupubusCây leo, cao 6-7 m

8


Vai trò:

Tạo vị đắng đặc trưng

Tạo hương thơm đặc trưng

Tăng khả năng tạo bọt và giữ bọt

Tăng độ bền keo

Tính kháng khuẩn



9


• Tinh dầu thơm: tồn tại trong bia, tạo cho bia cómùi thơm đặc trưng. Bao gồm những terpen, rượu, ceton, aldehyd, ester và acid.

• Polyphenol: được dùng để kết lắng và loại bỏ cácprotein ra khỏi dịch đường, làm ổn định thành phầnvà tăng độ bền keo của bia thành phẩm.

Nguyên liệu4. Nấm men

Nấm men

Nấm men nổi: Saccharomyces cerevisiae

Nấm men chìm: Saccharomyces uvarum,Saccharomyces carlsbergensis...

Trong sản xuất bia, nấm men sẽ lên men dịch đường thành CO2, C2H5OH.

Đồng thời còn tạo ra nhiều sản phẩm bậc hai khác cóảnh hưởng đến chất lượng của bia.

Nguyên liệu4. Nấm men

Đặc điểm của nấm men nổi và nấm men chìm

- Thường dùng để sản xuất biavàng và bia có độ cồn thấp

- Thường dùng để sản xuất biađen và bia có độ cồn cao

Dễ loc, dễ thu nhận để tái sửdụng

- Khó loc, khó thu hồi để tái sửdụng

- Thời gian lên men dài, nhiệtđộ lên men thấp (6 – 7oC)

- Thời gian lên men ngắn, nhiệtđộ lên men cao (12 – 18o)

- Tạo thành chùm, lắng xuốngđáy thiết bị lên men

- Lơ lửng trong dịch lên men, tập trung nhiều ở vùng bề mặt

Nấm men chìmNấm men nổi

10

II. QUY TRÌNH SẢN XUẤT

3. QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ

Công nghệ sản xuất biaNấu malt (90- 1000C) Nấu gạo

Phối hợp hổn hợp malt – gạo

Để lắng ( lọc bỏ xác hoa Hublon)

Nước gạo –malt nấu 600C+ hoa Hublon (15- 20g/10 lít)

Hạ bằng nhiệt độ lên men nhiệt độ

Ép –lọc ( lọc ép khung bản)

Lên men chính ( 6-10 ngày ở 8-130C)

Lên men phụ (10-35 ngày ở 3-50C) tạo hương, tạo bọt, lắng trong

Đóng thùng ( bia hơi)

Vô chai ( bia chai , bia lon)Thanh trùng 700C

Dán nhản , vào kếtThành

Phẩm

Giai đoán 1 Chuẩn bị malt

Giai đọan 2:Chuẩn bị dịch lênmen

Giai đọan 3: lên men

Giai đọan 4: thành phẩm bảo quản

11

Máy lọc ép khung bản

Hồ hóa – Dịch hóa – Đường hóaSự hồ hóa:

-Nhiệt độ hồ hóa phụ thuộc vào tinh bột của loại hạt và cỡ to nhỏ của loại hạt tinh bột.

-Tinh bột của gạo được hồ hóa ở 80-850C .Đây là nhiệt độ caonhất, hạt tinh bột lại nhỏ nhất.

-Tinh bột của lúa mì thì bắt đầu hồ hóa ở t0 là 60-850C, tinh bộtkhoai tây hồ hóa ở 55-600CSự dịch hóa:

- Là sự tác động của enzym, sự dịch hóa diễn ra rất chậm, thậm chí hàng giờ nếu như tinh bột chưa bị hồ hóa xong.

- Một khi tinh bột đã bị hồ hóa thì chỉ cần vài phút là bị dịchhóa xong với một lượng vừa đủ enzym .Enzim tác động ởnhiệt độ thích nghi nhất là 65-700C, pH thích nghi 4,6 và bịhủy nhiệt ở 800C trong thời gian ngắn.

Sự đường hóaLà sự biến đổi của tinh bột đã dịch hóa thành dextrin vàmaltoza, chỉ xảy ra được khi đã được dịch hóa xong. Sựđường hóa xảy ra dưới tác động của 2 enzym:

α-amilaza → hóa.β-Amilaza → dextrin mantoza hóa.

Mỗi loại enzym có một nhiệt độ tối thích nghi gọi là topt:β-Amilaza dễ bị biến tính ở nhiệt độ lớn hơn hoặc bằng 700Cα -amilaza chịu nhiệt độ cao hơn, nhiệt độ lớn hơn hoặc bằng 800C

β -amilaza t0opt: 60-650C; pHopt = 5,4α -amilaza t0opt : 70-750C; pHopt = 5.8

Đạm hóa : có nhiều enzym đạm hóa trong malt, hiện nay ta chia làm 2 loại proteaza và peptidaza. Nhiệt độ thích nghi lúc nấu là43-500C (gọi là nhiệt độ đạm hóa, pecton hóa).

Hồ hóa – Dịch hóa – Đường hóa

12

Quá trình lên men chínhLà quá trình chuyển hóa các chất đường và destrin thấp

phân tử trong dịch lên men thành C2H5OH, CO2 và mộtsố chất hữu cơ khác nhờ tác dụng của nấm men.

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + QCác sản phẩm phụ (các este, acid hữu cơ, rượu bậc cao,

aldehyde, glycerin…) đi vào thành phần hòa tan củadịch lên men.

Một số thành phần hòa tan đã bị kết tủa và lắng dần xuốngcùng với sinh khối của nấm men.

Sau khi cấy giống vào nước nha ta bắt đầu tính thời gianlên men. Có thể chia quá trình lên men làm 4 giai đoạn:


Quá trình lên men chính (tt)Gđ 1 (khoảng 2 ngày đầu): nấm men nẩy chồi, phát triểnmạnh dần và sinh khối đạt cực đại ở cuối ngày thứ hai.Gđ 2 (2 ngày kế tiếp) sự lên men chuyển từ kiểu lên men hiếu khí (để tăng sinh khối nấm men) sang lên men kỵ khí(để tạo CO2 và ethanol)Gđ 3 (2 ÷ 3 ngày tiếp theo) thời kỳ lên men mạnh nhất.Gđ 4 (1 ÷ 2 ngày cuối cùng) cường độ lên men yếu dần) sinh khối nấm men tăng cùng với các thành phần keo tụcủa protein, tanin, nhựa đắng hoa houblon… lắng dầnxuống đáy thùng lên men.


Quá trình lên men phụMục đích: Tiếp tục lên men phần chất khô còn sót lại

sau lên men chính, bão hòa CO2 và tăng cường mùi vịcho bia, thực hiện quá trình ủ chín của bia (ổn địnhchất lượng bia), làm trong bia; đưa bia về nhiệt độ thấpđể hạn chế sự xâm nhập và phá hủy của vi sinh vật.Thời gian lên men phụ: 15 ÷ 35 ngày.


13

Hình ảnh một số loại bia trong và ngoài nước

14

15

16

17

Bia đen

18

Bai giang cong nghe sx bia

Education