1. Trang Chủ
  2. Công nghệ - Môi trường
  3. Đồ án tốt nghiệp: Tìm hiểu quy trình kiểm tra chất lượng nguyên liệu sản xuất bia của Công ty bia Vinaken

Đồ án tốt nghiệp: Tìm hiểu quy trình kiểm tra chất lượng nguyên liệu sản xuất bia của Công ty bia Vinaken

Đồ án tốt nghiệp này được thực hiện với mục tiêu nhằm nghiên cứu và tìm hiểu quy trình kiểm tra chất lượng nguyên liệu sản xuất bia của Công ty bia Vinaken trong quy trình sản xuất bia. Mời các bạn cùng tham khảo. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÌM HIỂU QUY TRÌNH KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BIA CỦA CÔNG TY BIA VINAKEN Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Giảng viên hướng dẫn chính:PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN Sinh v

Thể loại Tài liệu miễn phí Công nghệ - Môi trường

Số trang 86

Ngày tạo 10/10/2021 11:39:28 PM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 1.23 M

Tên tệp

Tải Đồ án tốt nghiệp: Tìm hiểu quy trình kiểm tra chất... (.pdf)

Xem mẫu

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÌM HIỂU QUY TRÌNH KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BIA CỦA CÔNG TY BIA VINAKEN Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Giảng viên hướng dẫn chính:PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN Sinh viên thực hiện : LÊ TRỌNG HIỆN MSSV: 107111057 LỚP: 07DSH04 TP. Hồ Chí Minh, 2011
  2. GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN LỜI MỞ ĐẦU Khi mức sống được nâng cao, người ta chọn thức ăn, thức uống thường quan tâm đến các yếu tố: ngon, bổ , an toàn và hợp vệ sinh.Trong bối cảnh đó bia trở thành loại thức uống thiết yếu, thường có mặt trong các bữa ăn hàng ngày. Bia có độ cồn nhe, có hương đặc trưng, đặc biệt là khí CO2 hòa tan trong bia có tác dụng là giảm cơn khát cho người sử dụng, tăng ngon miệng khi ăn. Trên thế giới có hơn 130 nước sản xuất bia, trong đó có Việt Nam. Sản phẩm bia của Việt Nam, hiện nay hoàn toàn có thể cạnh tranh được với bia nước ngoài về chất lượng và cả về mặt giá cả. Một trong những công ty bia của Việt Nam đáp ứng về mặt chất lượng cũng như giá thành cho người tiêu dùng, được biết đến là công ty bia VINAKEN. Qua bài tiểu luận tốt nghiệp này nhằm giúp mọi người, có thể hiểu rỏ hơn về công ty bia VINAKEN, cũng như về quy trình sản xuất, thành phần, chất lượng nguyên liệu, chất lượng sản phẩm của công ty. 1
  3. GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN VÀI NÉT VỀ NHÀ MÁY BIA VINAKEN [5]  Địa chỉ 32/21 Ấp Tiền Lân – Bà Điểm – Hóc Môn, TP.HCM ĐT : (08) 425 4519 Fax : (08) 425 4520 Email: vinaken@hcm.fpt.vn Trụ sở chính : 554 Cộng Hoà – P.13 - Q.Tân Bình, TP.HCM ĐT: (08) 8104192 Fax: 810 0456  Lịch sử hình thành công ty [5] Ngày nay, cùng với mức sống được nâng cao ngày càng nhiều khách hàng Việt Nam có nhu cầu thưởng thức những loại bia có chất lượng cao. Trong đó, có một số khách hàng không nhỏ, quan tâm đặc biệt đến một loại bia tươi Đức có chất lượng cao. Xuất phát từ nhiều người Việt đang định cư ở Đức và từ những chuyến đi công tác của các chuyên gia cùng các doanh nhân Việt Nam, họ đều có cảm nhận và suy nghĩ và thấy rằng CHLB Đức có nhiều nhãn nhiệu bia nổi tiếng thế giới như: Yeast, Barley.... và mong ước Việt Nam sớm có những thương hiệu nổi tiếng như vậy. Từ niềm khát khao đó, năm 2003 ông Dương Vương Hải đã quyết định đưa toàn bộ dây chuyền công nghệ, thiết bị và nhận sự chuyển giao công nghệ sản xuất bia tươi nguyên chất BIG MAN BEER về Việt Nam tại số 4 – Phan Đình Giót- Q. Tân Bình. TP.HCM, để phục vụ khách hàng Việt Nam trong cuộc sống thường ngày. Sau một thời gian hoạt động BIG MAN BEER đã phát triển và mở rộng chiếm lĩnh thị trường đến cả khu vực miền Trung. Từ Huế trở vào đã có hơn 30 nhà hang BIG MAN và hơn 1000 đại lí VINAKEN. Riêng ở TP Hồ Chí Minh có các nhà hàng sau: Nhà hàng Điện Ảnh phường II, đường Phan Đình Giót, Q. Tân Bình, TP.HCM. Nhà hàng Điện Ảnh Tân Phú 254 Luỹ Bán Bích, P4, Q. Tân Phú, TP.HCM Nhà hàng Mãi Mãi , 11 Tôn Đức Thắng, Q.1, TP.HCM 2
  4. GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN Nhà hang 350 Trường Chinh, Q. Tân Bình, TP.HCM  Cơ cấu tổ chức và sơ đồ mặt bằng của nhà máy bia Vinaken [5]  Cơ cấu tổ chức Ban giám đốc Phòng nhập xuất nguyên liệu & sản Phòng tài chính Phòng kỹ thuật phẩm Kế toán Thủ quỹ Nhập nguyên Xuất bia liệu sản phẩm Tổ nấu Lên men Lọc Đóng chai Sơ đồ : Cơ cấu tổ chức nhà máy bia Vinaken 3
  5. GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN Sơ đồ mặt bằng của nhà máy bia vinaken. Bảo vệ Nhà xe Văn phòng Khu bảo trì máy móc Khu thanh trùng, chiết rót, đóng chai Khu Kho chứa nguyên làm Khu lên men và liệu và bia sau khi lạnh chứa bia tươi Nhà Phòng kiểm tra vào chai, block cồn nấu chất lượng sản phẩm Khu Khu lên làm men và Phòng nhân men lạnh chứa bia giống CO2 hơi Bồn Nghiền nguyên nước liệu Lưu trữ và chiết bia Xử lý nước thải Lò đốt Kho vật tư Phòng vệ Ngâm sinh malt Sơ đồ: Sơ đồ mặt bằng chung của nhà máy bia vinaken 4
  6. GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN  Các sản phẩm của công ty bia vinaken [5] Sản phẩm chính của công ty hiện nay được sản xuất để cung cấp cho các nhà hàng, khách sạn và các thị trường tiêu thụ trên khắp cả nước, là: + Bia BIGKEN đóng chai thủy tinh và lon. + Bia BIGMAN đóng chai thủy tinh 330ml và block 5 lít. + Bia SMILE đóng chai thủy tinh. + Bia Vinaken đóng chai nhựa. + Bia vàng đóng block. + Bia đen đóng block. 5
  7. GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN CHƯƠNG 1. QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA 1.1 SƠ ĐỒ QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA 6
  8. GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN Malt đại Gạo mạch Nghiền Nghiền Nước Nước Phối trộn Phối trộn Đạm hóa Hồ hóa Đường hóa Lọc Bã Houblon hóa Lọc Nấm men giống Làm lạnh nhanh Lên men chính Nhân giống Bả lọc Lọc Lên men phụ Lắng Bảo hòa Thanh trùng Đóng bock CO2 Đóng chai Bia Bia đóng tươi chai Hình 1.1: Quy trình sản xuất bia 7
  9. GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN 1.2 Nguyên liệu dùng để sản xuất bia [1], [2], [4], [5] 1.2.1 Malt đại mạch [1], [4] Malt là hạt nẩy mầm được sản xuất từ các hạt ngũ cốc như đại mạch, tiểu mạch, thóc, ngô, …Malt được xem là chế phẩm, giàu chất dinh dưỡng, có nhiều chất thấp phân tử dễ hòa tan, ngoài ra có nhiều hệ enzyme phong phú chủ yếu là amylase và protease. Đại mạch nói chung là giàu protein, trong quá trình nấu bia các sản phẩm thủy phân của protein tạo cho bia những phức chất giữ bọt tốt hơn và có hương vị đậm đà hơn. Hình 1.2 : Bông đại mạch  Cấu trúc hạt đại mạch: [2], [4] Hạt đại mạch gồm 3 phần chính: vỏ hạt, phôi và nội nhủ. _ Vỏ hạt: từ ngoài vào trong được chia làm 3 lớp: vỏ trấu, vỏ lủa, và vỏ oloron. Phần này thường chiếm từ 8 – 15% trọng lượng hạt. _ Phôi: là cơ quan sống, hô hấp của hạt. Phôi có từ 35- 50% chất khô là nito, khoảng 7% là chất béo, 5 – 6% là saccharose, 7 – 7,5% là pentozan, 6 – 6,5% là chất 8
  10. GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN tro và một ít thành phần khác, tinh bột thì chiếm một thành phần rất ít. Phôi thường chiếm từ 2,5 – 5% trọng lượng hạt. _ Nội nhủ: chiếm từ 45 – 68% trọng lượng hạt, phần này của đại mạch giữ vai trò quyết định chất lượng hạt đại mạch trong sản xuất bia. + Thành phần chính trong nội nhủ là những hạt tinh bột hình tròn có kích thước rất lớn 20 - 30 µm, hoặc rất bé từ 2 - 10 µm, rất ít có những hạt tinh bột có kích thước trung bình. Nếu hàm lượng protein trong hạt đại mạch càng cao thì hạt tinh bột có kích thước càng nhỏ. + Trọng lượng riêng của hạt tinh bột khá cao (từ 1,5 – 1,6) vì vậy trong nước chúng lắng xuống rất nhanh.Tinh bột không hòa tan trong nước, kể cả những dung môi hữu cơ. 1.2.2 Houblon [5] Houblon là nguyên liệu quan trọng, được sử dụng với mục đích làm cho bia có vị đắng dịu và hương thơm đặc trưng Hoa houblon có tác dụng kháng sinh, giúp cho hoạt động của men bia tốt hơn, vượt qua hoạt tính của các loại vi sinh vật không mong muốn. Việc sử dụng hoa houblon ngoài tạo vị đắng, còn giúp cho việc duy trì thời gian giữ bọt cho bia lâu hơn (bọt được tạo ra bởi các chất cacbonat hóa bia); với nồng độ thầp chất đắng có khả năng ức chế sự phát triển của vi sinh vật. Hoa houblon là nguyên liệu chính thứ hai sau malt đại mạch. Nó đem lại hương vị góp phần tạo ra đặc tính cảm quan cho bia. Các thành phần như axit đắng (anpha acid 6-9%, beta acid 3-4%) và nhựa mềm có trong houblon khi nấu ở nhiệt độ cao sẽ hòa tan vào dịch đường làm tăng tính bền của dịch đường và của bia sau này. Các yếu tố này giúp bia bảo quản được lâu hơn, làm cho thành phần của bia ổn định và giọt bia được giữa lâu hơn. 9
  11. GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN Hoa houblon gồm hoa đực và hoa cái, nhưng trong sản xuất bia chỉ sử dụng hoa cái chưa thụ phấn. Về chất lượng bia, hai thành phần quan trọng nhất của hoa houblon là nhựa hoa và tinh dầu, trong đó nhựa hoa tạo ra vị đắng còn tinh dầu tạo ra hương thơm đặc trưng cho bia. Hình 1.3: Hoa houblon Hoa houblon được nhập từ Đức dưới dạng chế phẩm hoa viên và cao hoa. Chế phẩm của hoa houblon được đóng gói cẩn thận, bảo quản kho lạnh, nhiệt độ 2-5oC. Nếu bảo quản ở nhiệt độ cao, không khí ẩm, ánh sáng mặt trời sẽ làm giảm chất lượng. Hình 1.4: Houblon viên 10
  12. GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN Hình 1.5: Houblon cao 1.2.3 Nước [1] Nước là nguyên liệu không thể thay thế được trong công nghệ sản xuất bia. Đầu tiên nước được sử dụng để pha bột malt, pha bột gạo, đường hóa, đun sôi với houblon…. hàm lượng nước trong bia thành phẩm của công ty chiếm từ 80-90%. Đối với gạo, nước là môi trường thực hiện hồ hóa,thuỷ phân và hòa tan các hợp chất cao phân tử. Đối với malt, nước được sử dụng hòa tan các chất chiết và làm trong dịch malt. Ngòai ra, nước còn đóng vai trò quan trọng trong việc vận chuyển và đảo trộn các loại nguyên liệu dung sản xuất bia dễ dàng hơn. Tiếp theo nước được sử dụng để lọc bã malt. Ở đây nước có nhiệm vụ chiết tất cả các chất chiết hòa tan còn bám lại trong vỏ malt trước khi thải bỏ nhằm nâng cao lượng chất hòa tan trong dịch đường chuẩn bị đun với houblon trước khi lên men. Ngòai ra, nước còn được sử dụng cho nhiều việc khác: vệ sinh nhà xưởng, thiết bị…. 1.2.4 Nấm men [1], [5] Nấm men là loại vi sinh vật đơn bào, thuộc giống Saccaromyces: Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces carlsergenis. Đặc điểm và vai trò của nấm men: 11
  13. GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN - Có thể phát triển trong môi trường có O2. - Đóng vai trò quyết định trong sản xuất bia. Oxy hóa cơ chất, chuyển hóa nguyên liệu. Ngoài ra, trong tế bào nấm men, ngoài thành phần protein, còn có vitamin B2, B3, B5, B6, D. Như vậy thành phần đáng chú ý trong tế bào nấm men là protein và nguồn vitamin nhóm B. Trong công nghệ sản xuất bia thường có hai loại mấm men được sử dụng. - Giống mấm men nổi: Saccharomyces cerevisiae, loại này chỉ phát triển và lên men ở nhiệt độ 15 – 250 C và kéo dài từ 3 – 7 ngày. Khi kết thúc lên men, nấm men nổi lên trên, vì vậy khó tách mấm men để sử dụng làm men giống cho các đợt lên men tiếp theo. - Giống nấm men chìm: Saccharomyces carlsergenis. Loại nấm men này chỉ hoạt động lên men ở nhiệt độ thấp, 6 – 70 C, kéo dài trong vòng từ 5 – 10 ngày. Khi kết thúc quá trình lên men, các tế bào nấm men chìm xuống đáy thiết bị,thuận lợi cho việc tách nấm men để làm giống sử dụng cho các đợt lên men sau. Hình 1.6: Saccharomyces cerevisiae và Saccharomyces carlsergenis 12
  14. GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN Bảng 1.1: So sánh đặc điểm của hai chủng mấm men Saccharomyces cerevisiae và saccharomyces carlsergenis Chỉ tiêu 9 S. carlsbergensis S. cerevisiae (1) (2) (3) Điều kiện lên men Lên men chìm Lên men nổi Nhiệt độ lên men ( ) 4 – 12 14 – 25 Thời gian lên men (ngày) 12 – 35 5–7 Khả năng kết lắng Dễ dàng Khó Độ đường dịch nha để lên 10 – 13 12 – 14 men(%) pH tối ưu 5–6 4–6 Độ cồn (% ABV) 3–5 10 – 12 Lên men đường rafinose (%) 100 34 Căn cứ vào các đặc điểm trên, nhà máy bia Vinaken chọn sử dụng nấm men chìm Saccharomyces carlsergenis để sử dụng lên men bia. 1.2.5 Phụ gia [1], [5] Trong sản xuất bia, ngoài dịch đường để lên men, người ta còn sử dụng các loại nấm phụ gia sau:  Cacl2 : cung cấp ion Ca2+ và ion Cl- giúp làm tăng độ chua (giảm pH) của dịch đường, làm bền hoạt tính của enzyme amylase. Cacl2 được cho vào giai đoạn nấu, làm tăng khả năng chịu nhiệt của enzyme   amylaza , đồng thời kích thích làm tăng hoạt tính của amylase và protease, tăng cường khả năng kết lắng của protein ở trong nồi lên men. Ở giai đoạn sau, nó cũng cần thiết cho khả năng kết 13
  15. GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN lắng hoàn toàn của nấm men và Canxioxalat, đồng thời với lượng Ca2+ thích hợp là yếu tố quan trọng để ổn định và tạo vị tốt cho bia.  Nacl: để điều vị, tăng độ đậm đà cho bia sản phẩm.  Caramel: tạo màu vàng cho bia, tăng nồng độ đường trong nước nha khi nguyên liệu thay thế có chất lượng xấu.  H2SO4: điều chỉnh pH hỗn hợp trong quá trình đường hoá, tạo dịch lên men bia.  Bột trợ lọc (diatomit 700, 500): giúp quá trình lọc, loại bỏ các chất không hoà tan trong bia, tạo ra lớp áo trên bề mặt màng lọc để cố định dòng bia khi đi qua làm trong bia.  Bột trợ lắng (bf3150): tăng khả năng kết lắng của cặn trong dịch đường.  Maturex : nhằm làm giảm hàm lượng diacetyl hình thành trong quá trình lên men phụ, vì diacetyl có mùi khó chịu, người uống bia bị nhức đầu.  Termamyl: làm tăng lượng enzyme –amylase  ZnCl2: Cho vào khi gần kết thúc quá trình đun sôi dịch nha, làm cho nấm men khỏe và phát triển mạnh trong quá trình lên men chính, phụ  Formol: Cho vào đầu quá trình nấu malt, formol có tác dụng chống nhiễm khuẩn và chống đục bia  Vical: Cho vào sau khi lọc bia, có tác dụng chống oxy hóa, tăng độ bền keo của bia  Colupulin: phân hủy các hợp chất cao phân tử trong bia, hạn chế hiện tượng đục của bia khi bảo quản. Nhưng nếu sử dụng với liều lượng cao không hợp lí thì sẽ làm giảm khả năng tạo bọt của bia. 14
  16. GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN Ngoài các phụ gia trên còn sử dụng một số phụ gia khác: dung xử lý nước (than hoạt tính), vệ sinh công nghiệp (NaOH 10%), cồn 600…. 1.2.6 Nguyên liệu thay thế Malt (gạo) [1], [5] Để hạ giá thành sản phẩm, cải thiện thành phần dịch chiết, làm tăng lượng dịch lên men bia người ta thay thế một phần malt bằng đại mạch chưa được nảy mầm, hoặc các loại ngũ cốc khác để cung cấp tinh bột, tạo cơ chất cho quá trình đường hóa và lên men etylic sau đó. Nhờ thế mà thu được bia thành phẩm với giá thành giảm đáng kể. Tuy nhiên lượng nguyên liệu thay thế chỉ được sử dụng với một tỷ lệ nhất định, không được quá nhiều, nếu không, sẽ ảnh hưởng không tốt đến chất lượng và tính chất đặc trưng của bia. Do nước ta là nước nông nghiệp, gạo là loại nông sản phổ biến và giá rẻ, thành phần hóa học tương ứng với thành phần hóa học của malt trước khi lên mầm vì vậy gạo được chọn là nguyên liệu thay thế một phần malt. 15
  17. GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN 1.3 Thuyết minh quy trình sản xuất bia ở trang 6 [5] 1.3.1 Nghiền malt, gạo [5]  Mục đích: Làm giảm kích thước nguyên liệu, tăng diện tích tiếp xúc giữa chúng với nước, làm cho sự xâm nhập của nước vào các thành phần trong nội nhủ của hạt nhanh hơn, thúc đẩy quá trình đường hóa và các quá trình thủy phân khác xảy ra nhanh và triệt để hơn. Có 3 giải pháp nghiền: nghiền malt ở trạng thái khô, nghiền có phun hơi nước vào hạt, và nghiền malt cùng với nước. Ở nhà máy bia Vinaken thì sử dụng phương pháp nghiền khô.  Nguyên tắc nghiền :  Đối với malt : Cấu tạo của hạt malt gồm vỏ và nội nhủ, hai hợp phần này khác nhau về thành phần, tính chất vật lý, hóa học cũng như chức năng và vai trò trong công nghệ sản xuất dịch đường. Vỏ gồm: cellulose, lignin, các hợp chất polyphenol, các chất đắng. Cellulose và lignin không tan trong nước, không bị biến đổi dưới tác dụng của enzyme trong malt. Các hợp chất còn lại có thể hòa tan vào trong nước và đi vào thành phần dịch đường, sẻ làm cho bia có vị đắng chát, khó chịu. Đây là những thành phần không mong muốn trong bia, nên không cần phải nghiền mịn malt để trích ly tận thu các chất này. Ngoài ra, khi vỏ trấu không bị nghiền nát nó sẻ tạo thành lớp lọc rất tốt, hổ trợ quá trình lọc dịch đường sau đó. Vì vậy không nên nghiền mịn, ngược lại, bảo toàn nguyên vỏ hạt malt bao nhiêu càng tốt bấy nhiêu. Nội nhủ gồm: tinh bột, dextrin, đường, protein, và nhiều hợp chất khác. Các thành phần này cung cấp chất hòa tan chủ yếu cho dịch đường nên phần nội nhủ cần được nghiền mịn; nhưng nếu quá mịn thì dễ làm tắc lớp lọc, cản trở việc lọc sau này.  Thực hiện: 16
  18. GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN Phương pháp nghiền malt là nghiền khô. Sau khi nghiền, malt được cho vào bồn nước để làm ẩm malt, nước hòa trôn với malt khô tạo thành hổn hợp ( tỉ lệ malt : nước là 1 ; 1,5). Sau đó sẻ được bơm lên nồi nấu malt.  Đối với gạo: Do hạt gạo không qua quá trình ươm mầm nên cấu trúc của tinh bột trong gạo chưa bị phân hủy, hạt tinh bột còn rất cứng nên muốn tăng hiệu suất trích ly thì gạo cần được nghiền mịn. Sau đó phải tiến hành hồ hóa tinh bột ở nhiệt độ cao. Tương tự malt, sau khi hòa trộn nước với hỗn hợp nước bột gạo cũng được bơm lên nồi hồ hóa (tỉ lệ gạo : nước là 1: 3). 1.3.2 Quá trình đường hóa [1],[5]  Mục đích : + Trích ly các chất chiết từ malt và bột gạo vào nước . + Góp phần tạo màu cho bia. + Thủy phân các chất có phân tử lượng lớn như tinh bột, protein thành các chất có phân tử lượng nhỏ như dextrin, đường để hòa tan vào nước, cung cấp chất dinh dưỡng và cơ chất cho nấm men hoạt động chuyển đường thành rượu etylic. Quá trình thủy phân tinh bột, protein chủ yếu nhờ vào hệ enzyme có sẳn trong malt, ngoài ra, có thể bổ sung thêm một lượng nhỏ chế phẩm enzyme nếu cần thiết.  Các quá trình đường hóa nguyên liệu:  Thủy phân bởi enzyme: Phân cắt amylose, amylopectin, dextrin bậc cao và tinh bột thành đường đơn giản, dextrin bậc thấp dể hòa tan vào nước, trở thành chất hòa tan của dịch đường. Trong phản ứng này tinh bột, dextrin đóng vai trò cơ chất, còn chất xúc tác là nhóm enzyme amylase có sẵn trong malt. Sản phẩm chính của quá trình này là: dextrin, maltose và một lượng đáng kể glucose.  Thủy phân hemicellulose và một số chất khác: 17
  19. GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN Dưới tác dụng của của hệ enzyme fitase của malt dẩn tới sự thủy phân hemicellulose và một số chất khác của nguyên liệu tạo thành glucose.  Thủy phân protein: Song song với quá trình đường hóa, dưới tác dụng của enzyme protease, protein bị thủy phân thành peptide và các acid amin.  Kết lắng và biến tính protein: Ở điều kiện nhiệt độ cao các protein bị biến tính và một phần protein bi đông tụ, đây là quá trình có lợi cho công nghệ sản xuất bia, vì protein bị biến tính và kết lắng thì chúng dễ bi loại khỏi dịch đường, sẽ làm tăng độ bền keo của bia, tức giảm khả năng gây đục.  Tạo thành melanoidin: Quá trình xảy ra mạnh mẻ ở giai đoạn nấu malt và xảy ra ít ở giai đoạn đường hóa, ( do điều kiện nhiệt độ và các yếu tố khác chưa tối ưu) nhưng cũng có một lượng đáng kể melanoidin được tạo thành. 1.3.3 Quá trình nấu [1], [5] Trong trường hợp sử dụng thế liệu (điển hình là bột gạo) với tỉ lệ thấp (5% - 10%) thì thế liệu và malt sẽ nấu chung nồi. Nếu tỉ lệ thế liệu cao thì phải nấu 2 nồi : nồi nấu bột gạo và nồi nấu malt.  Hồ hóa: Gạo sau khi được xay mịn và vận chuyển đến thiết bị phân phối để tiến hành trộn với nước ấm 320C theo tỉ lệ 1;3. Sau đó hỗn hợp bột gạo – nước sẽ được bơm sang nồi nấu, bật cánh khuấy của nồi để bột gạo không lắng xuống đáy, tránh hiện tượng cháy khét và vón cục, đồng thời bổ sung thêm malt lót lần 1 vào, tỷ lệ malt lót là 10% so với trọng lượng gạo. Thêm malt lót vào giúp cho sự hồ hóa tinh bột dễ dàng hơn, vì trong malt có hệ enzyme amylase, đặc biệt là ở giai đoạn đầu có enzyme α – amylase, enzyme này cắt phân tử tinh bột thành những mạch ngắn 18
  20. GVHD: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN SVTH: LÊ TRỌNG HIỆN hơn, làm cho nồi gạo không bị vón cục, tránh khê, khét. Ngoài ra, còn bổ sung thêm acid lactic, việc thêm acid lactic vào giai đoạn này là điều chỉnh pH của nồi cháo và pH của dịch đường sau này, lượng acid lactic cho vào để đảm bảo cho pH của hồ cháo sau khi nấu xong khoảng 5,2- 5,6. Tiếp tục nâng nhiệt độ nồi bột gạo lên 720C và giữ nhiệt độ này trong vòng 20 phút, lúc này các enzyme trong malt lót hoạt động xúc tác cho sự thủy phân liên kết 1 – 4 glucoside, sản phẩm chủ yếu là dextrin ở bất kì đầu không khử của tinh bột và dừng lại khi gặp liên kết 1 -6 glucoside, sản phẩm chủ yếu là dextrin, một ít maltose và glucose. Tiếp tục nâng nhiệt độ lên 850C và duy trì nhiệt độ này trong vòng 15 phút để tiếp tục hồ hóa tinh bột. Kết thúc giai đoạn này phần lớn tinh bột đã được hồ hóa , tuy nhiên ở nhiệt độ này phần lớn enzyme α – amylase đã vô hoạt. Sau đó mở van hơi để hạ nhiệt độ xuống 720 C và giữ nhiệt độ này trong vòng 20 phút, đồng thời cho malt lót lần 2 vào để cung cấp thêm enzyme α – amylase giúp cho quá trình hồ hóa triệt để hơn. Nhiệt độ tối ưu của enzyme này là từ 72-750 C, làm giảm độ nhớt của nồi cháo, giúp cho quá trình đun sôi dễ dàng hơn. Tiếp theo nâng nhiệt độ lên 1000C trong thời gian 20 phút để hồ hóa hoàn toàn tinh bột tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình đường hóa sau này.  Đạm hóa: Sau khi malt được hòa vào với nước thì hỗn hợp được nâng nhiệt độ lên 52 0C, giữ ở nhiệt độ này khoảng 20 phút. Cùng với việc bổ sung axit lactic để điều chỉnh pH, thường thì pH lý tưởng cho enzyme protease hoạt động là 5,2-5,6. Quá trình đạm hoá làm cho protein bị thủy phân thành albumose, peptone, peptide, và các acid amin. Mặc dù sản phẩm thủy phân protein chiếm tỷ lệ không cao ( khoảng 5-6%), trong các chất hòa tan trong dung dịch đường, nhưng nó lại đóng vai trò quan trọng quyết định đến chất lượng của bia vì các sản phẩm thủy phân của protein có phân tử lượng thấp như peptid và các acid amin sẽ là nguồn cung cấp nitơ chủ yếu cho nấm 19
nguon tai.lieu . vn
Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học Công nghệ thông tin Kinh tế - Thương mại Tài chính - Ngân hàng Kiến trúc - Xây dựng Điện-Điện tử-Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Công nghệ - Môi trường Báo cáo khoa học Quản trị kinh doanh Khoa học xã hội Khoa học tự nhiên Nông - Lâm - Ngư Y khoa - Dược