TRƯỜNG ĐH TÔN ĐỨC THẮNG
KHOA : KHOA HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN : CÔNG NGHỆ SINH HỌC
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN
XUẤT BIA
GVHD: THS NGUYỄN THỊ CẨM VI
Danh sách nhóm MSSV
Phan Trung Hải 073434S
Trần Minh Đạt 072381S
Nguyễn Minh Khiêm 072460S
Trần Tú Khoa 072464S
Nguyễn Thảo Uyên Ly 072493S
ia là một trong các đồ uống lâu đời nhất mà loài người đã tạo ra, có
niên đại ít nhất là từ thiên niên kỷ 5 TCN và đã được ghi chép lại trong
các thư tịch cổ của Ai Cập cổ đại và Lưỡng Hà. Giống như phần lớn
các chất chứa đường khác có thể bị
lên men một cách tự nhiên, rất có thể
là các đồ uống tương tự như bia đã
được phát minh một cách độc lập giữa
các nền văn minh trên toàn thế giới.
Việc kiểm định hóa học các bình gốm
cổ phát hiện ra rằng bia (tương tự như
rượu vang) đã được sản xuất khoảng
7.000 năm trước ở khu vực ngày nay
là Iran và là một trong số các công
nghệ sinh học đã biết, trong đó các
quy trình sinh học của sự lên men
được áp dụng.
B
Sự bổ sung hoa bia vào bia để tạo vị
đắng, bảo quản và hương vị cho bia là

thóc, ngô… sau khi cho nảy mầm ở điều kiện
nhân tạo và sấy đến độ ẩm nhất định với điều
kiện bắt buộc. Tất cả những hạt ngũ cốc, nếu
được ươm mầm với sự kiểm soát chặt chẽ của
các điều kiện kỹ thuật (độ ẩm, nhiệt độ và
mức độ thông gió,), sử dụng trong công nghệ
sản xuất bia đều có thể gọi chung là mạch nha hay malt (như malt thóc, malt
bắp, malt lúa mì…)
Trong công nghiệp, dùng giống đại mạch hai hàng (gọi là H.Distichum)
Trong nông nghiệp: dùng để chăn nuôi hoặc chế biến các loại thức ăn cho gia
súc, gia cầm…Thường dùng giống đại mạch nhiều hàng (gọi là
H.Polystychum).
• Cách phân biệt 2 loại Malt

- Nếu trong một bông đại mạch
chỉ có một nhánh được thụ
phấn, sẽ hình thành hai hàng
hạt đối xứng nhau, loại đại
mạch này ta gọi là đại mạch
hai hàng.
- Nếu trong một bông đại mạch
cả ba nhánh đều được thụ
phấn thì loại đại mạch này
được gọi là giống sáu hàng
hoặc bốn hàng
• Thành phần hóa học của đại mạch:
Bảng: Tính theo % trọng lượng chất khô
Thành phần Đại mạch Malt
Tinh bột
Đường sacroza

58 ÷ 60
3 ÷ 5
3 ÷ 4
2
2 ÷ 4
6 ÷ 8
5
2 ÷ 3
8 ÷ 11
2
-
2
3 ÷ 4
1 ÷ 2
0.2 ÷ 0.3
2.2
Cánh Đồng Lúa mạch
Những chất còn lại 5 ÷ 6 6 ÷ 7
Malt cung cấp toàn bộ lượng glucid (chủ yếu dưới dạng tình bột) để chuyển hóa
thành đường và từ đường chuyển hóa thành
cồn và các chất khác. Để giảm giá thành,
người ta có thể sử dụng ngũ cốc làm thế liệu
và lượng tối đa là 50 chứ không thể thay thế
hoàn toàn malt. Malt chứa đầy đủ enzyme
amilaza để thủy phân tinh bột. Nếu sử dụng
thế liệu nhiều thì lượng enzyme này cung cấp
không đầy đủ cà ta buộc phải bổ sung enzyme
từ bên ngoài vào, chủ yếu là enzyme từ vi sinh
vật. Malt cung cấp khá đủ lượng protein và có
chứa hệ enzyme proteaza để thủy phân chúng.

rồi chuyển hóa thành polypeptit và peptit (t
0
:50
0
C; pH=7.5).
 Amidaza: tác dụng deamin hóa các axit amin, tạo thành các
hữu cơ và nito. Đồng thời chúng còn phá vỡ các mối liên kết amid(
-CO-NH-) của các muối amid.
♦ Nhóm enzyme esteraza: tham gia làm vỡ các mối liên kết este
giữa các nhóm chất hữu cơ với nhau và giữa hợp chất vô cơ và
hữu cơ.
 Lypaza: thủy phân các este của glyxerin và một số loại rượu
với các axit béo bậc cao.
 Phosphataza: tách axit phosphoric ra khỏi những hợp chất hữu
cơ có chứa phospho. Tiêu biểu là aminophosphotaza và phytaza.
2. NGUYÊN LIỆU THAY THẾ ĐẠI MẠCH
( ở đây là gạo )
Được sử dụng nhiều ở các nước châu Á và vùng Trung đông. Các thành phần
hóa học trung bình của gạo tính theo phần trăm trọng lượng:
Thành phần % trọng lượng
W
Hợp chất N
Chất béo
Glucid
Xenlulo của vỏ lụa
Chất tro
12.6
7.9
0.5
77.8

0
C
+ Lên men mạnh nhưng đằm, quá
trình xảy ra trong lòng môi trường.
+ Khi lên men xong, các tế bào
cũng kết chùm hoặc chuỗi, song
lại lắng xuống đáy thùng lên men
rất nhanh, nhờ vậy bia chống tự
trong hơn so với lên men nổi.
+ Khả năng lên men đường tam
tốt, đạt 100%, vì lên men được cả
melydioza.
 Nhà khoa học Nga là
V.I.Kunetchep đã đề nghị chia nấm
men bia thành ba nhóm độc lập:
♦ Saccharomyces cerevisiae
♦ Saccharomyces carlsbergensis
♦ Saccharomyces uvarum
4/ Hoa bia (Houblon)
Hoa bia là thực vật dạng dây
leo ( Humulus lupulus ), sống
lâu năm 30-40 năm, có chiều
cao trung bình từ 10-15m. Hoa
houblon có hoa đực và hoa cái
riêng cho từng cây. Trong sản
xuất bia chỉ sử dụng hoa cái
chưa thụ phấn. Hoa bia thường
được sử dụng để tạo vị đắng
cho bia từ thế kỷ 17.
• vai trò của hoa bia

- những acid đắng cùng các dạng đồng phân.
- Những dạng nhựa đắng (mềm và cứng)
Trong nhóm acid đắng có hai loại:
- Humulong: alpha - acid đắng cùng các dạng đồng phân.
- Lupulon: Beta – acid đắng cùng các dạng đồng phân
Những acid đắng này, nếu bị oxi hóa, sẽ bị polyme hóa và trùng ngưng, dần
chuyển sang những dạng nhựa đắng như:
- alpha và beta – nhựa đắng mềm
- gamma1 và gamma2 – nhựa đắng cứng.
<> Chất chát - tanin:
Tanin được chiết tích ra ở dạng hòa tan, sau đó do điều kiện ở nhiệt độ cao và
thời gian kéo dài, chúng sẽ bị oxi hóa và trùng ngưng với các mức độ khác
nhau, các phần tử trùng ngưng sẽ hình thành mối liên kết đẳng điện với các
phần tử protein trong dịch đường, hình thành những phức tanin-protein, tạo ra
dạng kết tủa nóng trong quá trình này, khi hạ nhiệt độ xuống thấp chúng sẽ kết
tủa lại, tạo ra kết tủa nguội trong dịch đường.
đường trong nhanh và kết tủa các thành phần protein không bền, làm tăng độ
bền vững keo của bia, song mặt khác, tanin cũng làm kết tủa cả những phần
protein bền, dẫn đến chỗ giảm khả năng tạo bọt của bia.
<> Tinh dầu:
- tinh dầu phấn hoa houblon chiếm từ 0.17 – 0.65% trọng lượng hoa, chủ
yếu là các cấu tử thuộc nhóm tecpen (C
5
H
8
)
n
và ¼ là các cấu tử có mang
oxi, đại diện chính là geraniol (C
6

các bọc giấy đặc biệt có nạp
thêm khí trơ giống như hoa cánh.
Giá trị chất lượng tính theo alpha
acid đắng của hoa cánh và hoa viên như nhau, song hoa viên có hiệu quả sử
dụng cao hơn, nên sẽ tiết kiệm hoa hơn.
+ Dạng hoa cao trích ly: người ta dùng một số dung môi hữu cơ như
hecxan, metanol, metylenclorit
hoặc tricloetylen để trích ly chất
đắng trong hoa houblon ra dung
môi, sau đó dùng các biện pháp
thích hợp để tách dung môi sẽ
thu được dung dịch cao houblon
sệt có màu xanh lá cây đậm.
Bằng cách trích ly như vậy sẽ
tách được riêng chất đắng trong
hoa ở dạng đậm đặc (hiệu suất
trích ly thường >45%), chất
lượng chất đắng được bảo quản
tốt hơn, đồng thời việc sử dụng khi nấu với
dịch đường sẽ thuận tiện và hiệu quả hơn
nhiều. Thông thường chất đắng trong 1kg
cao hoa = 5-6kg hoa cánh hoặc viên, tùy thuộc vào chất lượng cánh hoa và
hiệu suất trích ly. Sau khi thu được nước cao chất đắng đậm đặc, người ta có
thể bổ sung đường glucuza để tăng độ đậm đặc của cao cho dễ định hình
vào các bao bì thích hợp.
5/Nước:
HOUBLON DẠNG VIÊN
Do thành phần chính của bia là nước (chiếm
từ 80 - 90%) nên nguồn nước và các đặc
trưng của nó có một ảnh hưởng rất quan

F
4 Độ đục <= 20NP
 XỬ LÝ NƯỚC :
- Nước được lắng trong, đông tụ rồi lọc.
- Sau đó đem đi làm mềm
- Rồi diệt khuẩn
- Đem lọc tinh ta có nước đã xử lý
I Tiền xử lý:
 Đông tụ:
 Sử dụng nhôm Sulfat Al
2
(SO
4
).12H
2
O tỉ lệ 5-10%.
 Sử dụng FeSO
4
.7H
2
O tỉ lệ 5-10%
 Lọc: lắng cặn sau đó lọc qua cát sỏi.
 Làm mềm:
 Bằng acid: thường dùng acid lactic tạo độ cứng lactat.
 Phương pháp trao đổi ion: dùng các hạt nhựa polyme hữu cơ bậc cao,
các hạt nhựa này là các cation có khả năng hấp thu ion và trao lại cho môi
trường các ion Na
+
, K
+

PHA BỘT
ĐẠM HÓA
BỤI,
RÁC
ĐƯỜNG HÓA
LỌC
ĐUN SÔI VỚI HOA HOUBLON*
LẮNG CẶN
NƯỚC
NƯỚC
NGHIỀN
MALT LÓT
2
0
%
4
5
0
-
7
0
0
RỮA BÃ
BÃ
NƯỚC NÓNG 80
0
C
DỊCH NHA
ĐÃ HOUBLON HÓA
CẶN

C
.Phun ẩm cho malt trước lúc nghiền nhằm 2 mục đích:
- Làm cho vỏ ẩm để bảo toàn trạng thái sau khi nghiền
- Làm trương nở các sợi dạng keo
Thiết bị nghiền malt ẩm giống với ngiền malt khô
2.3 Nghiền ướt
Nghiển ướt tức là malt được nghiền chung với nước theo tỷ lệ phối trộn nhất
định. Quá trình nghiền được thực hiện bẳng máy nghiền có cấu trúc khác với
các loại máy nghiền khô. Ưu điểm là rút ngắn được thời gian lọc bã khoảng 10
-20%
3. Đường hóa nguyên liệu
ng húa l quỏ trỡnh chuyn i ti a nhng cht khụng hũa tan d tr
trong ht malt thụng qua h thng enzyme ( amylase, protease) cú sn trong ht
malt bng con ng thy phõn to ra dch ng húa.Hn hp gia bt malt
v th liu nghin c gi l dch h malt, phn dung dich c thu sau khi
kt thỳc ng húa v tỏch khi b gi l dch ng húa.
Nguyờn liu sau khi nghin nh s c hũa trn vi nc trong h thng
thit b ng húa. Lng nc phi trn vi bt nghin ph thuc vo chng
loi bia s sn xut v c tớnh k thut ca h thng thit b. Trong mụi trng
cỏc hp cht thp phõn t cú sn trong nguyờn liu s hũa tan vo nc v tr
thnh cht chit ca dch ng sau ny. Cỏc hp phn cao phõn t ca c cht
nh tinh bt, protein, cỏc hp cht cha phospho,, s b tỏc ng b cỏc
nhúm enzyme tng ng l amylase, protease, phosphatase, khi nhit ca
khi dch c nõng lờn n cỏc im thớch hp cho cỏc enzyme ny hot
ng. Di s xỳc tỏc ca h enzyme thy phõn, cỏc hp cht cao phõn t b
phõn cỏch thnh sn phm thp phõn t v hũa tan vo nc tr thnh cht
chit ca dch ng.
Thc cht quỏ trỡnh giai on ny l s thy phõn cỏc hp cht cao phõn t
di s xỳc tỏc ca enzyme. Trong thnh phn ca cỏc sn phm thy phõn,
chim nhiu nht v khi lng l ng v dextrin.

C (gi 15 phỳt)
Ni malt xung bt 55
0
C 50
0
C gi 25 phỳt
Ni chỏo ni go 100
0
C+ ni malt 50
0
C 65
0
C gi 20 phỳt lờn 70
0
C gi
10 phỳt 76
0
C
Nhit h húa 80
0
C-85
0
C
Nhit dch húa 70
0
C-75
0
C
Nhit ng húa 60
0

C 2
72
0
C 2
100
0
C
50
0
C 2
65
0
C 2
75
0
C 2
76
0
C 1
B SUNG
-H
2
SO
4
-B LểT HIP I
B LểT HIP II
B SUNG CaCl
2
Hoọi chaựo
B. Leõn loùc

enzyme amylase có sẵn trong malt.amylase gồm có α- amylase , β – amylase
và gama amylase
Ngoài ra trong quá trình này cần phải bổ sung enzyme vào các chế phẩm
enzyme từ vi sinh vật , ngoài α- amylase , β – amylase trong nhiều trường hợp
còn chứa thêm glucoamylaza và một số enzyme khác mà trong malt đại mạch
không có.
4. Lọc:
Quá trình lọc bã malt đươc tiến hành theo 2 bước : bước đầu tiên là ép để tách
dịch cốt và bước 2 là rửa bã để chiết rút tất cả những phần dinh dưỡng bám hết
lại trong đó. Quá trình chiết rút chất hòa tan ở gian đoạn rửa bã dưa trên cơ sở
của sự khuyếch tán.
Ta có thể lọc đường bằng nồi lọc chuyên dụng hoặc lọc ép khung bản
-Nồi lọc : là 1 thiết bị bằng thép hình trụ, đáy phẳng nắp cầu,cách đáy chính có
các ống dùng để rút dịch đường , mỗi ống có 1 van đóng mở điều chỉnh vận tốc
lọc.Trong nồi lọc có cánh khuấy có tác dụng làm tơi xốp bã, đồng thời có tác
dụng dồn bã đưa ra cửa tháo bã.
- Máy lọc ép khung bản : thường có năng suất cao hơn nồi lọc và vận tốc lọc
cũng nhanh hơn . Nhưng sử dụng lại khó khăn phức tạp hơn , khung dễ bị nứt
gây rò gỉ, đắt tiền .
Sau khi dịch đường được lọc xong thì tiến hành rữa bã malt giai đoạn này cần
phải tiến hành vì trong lớp bã còn 1 lượng dịch đường và nhiều thành phần dinh
dưỡng khác chưa được trích ly hết Lượng chất dinh dưỡng còn đọng lại trong
bã malt còn phụ thuộc rất nhiều vào mức độ nghiền của nguyên liệu Lớp bã cần
đảo trộn cho xốp và dùng nước nóng 75-85
0
C để rửa, không nên dùng nước
nóng hơn vì dễ làm amylase vô hoạt, tinh bột sót đã được hồ hóa nhưng không
đường hóa được,dẫn đến dịch đường đục và sau này bia khó trong.
Quá trình rữa bả có thể thực hiện gián đoan hay liên tục.Trong thực tế sản xuất,
thông dụng nhất là rửa bã gián đoạn với ba lần lặp lại .Khi nồng độ dịch đường

giảm độ nhớt…
Có ý nghĩa nhất trong giai đoạn này là sự
trích ly các thành phần của hoa Houblon
vào dịch đường, và kết lắng để loại trừ các dạng keo kém bền vững
Tiến trình
Tất cả các nước nha đầu và cuối được bơm vào nồi nấu houblon.Nồi này được
chế tạo rộng được gọi là nồi đun sôi khả năng cấp nhiệt cao hơn nồi thủy phân,
tức là bề mặt tiếp xúc giữa dịch thể với hơi nước bão hòa lớn hơn so với nồi
thủy phân . Ở khâu này nước nha được nâng nhiệt nhanh , sôi mạnh, tốc độ bốc
hơi có thể đạt 7-10% mỗi giờ.
Khi bơm dịch đường vào nồi nấu ta cho cao , viên houblon vào . Đồng thời cho
bao bột trợ lọc để lọc được tốt hơn.
Để cho bia có hương thơm và vị đặc trưng ta cho houblon viên vào nồi đun sôi
trước 30 phút khi kết thúc quá trình đun sôi. Vì cho vào quá sớm , khi đun sôi
thời gian quá lâu làm bay hết hương thơm của hoa.
6. Lắng cặn và làm lạnh nhanh:
Mục đích của lắng cặn và làm
lạnh nhanh là làm hạ nhanh
dịch đừơng từ nhiệt độ cao
( >100
0
C) về nhiệt độ thích
hợp với điều kiện lên men ,
mặt khác còn làm trong dịch
đường
Khi nhiệt độ xuống 60
0
C thì
các hạt có kích thước lớn đã
kết lắng phương pháp kết tủa

sẽ được nấm men chuyển hóa thành etanol, CO
2
và một số sản phẩm phụ.
Để cho quá trình lên men xảy ra và tiến triển một cách bình thừơng thì ban đầu
dịch đường phải được gieo một lượng nấm men sao cho mật độ của chúng đạt ít
nhất là 8-10.10
6
tế bào /cm
3
Các phương pháp lên men chính:gồm có lên men nổi và lên men chìm .Trong
đó phương pháp lên men chìm được sử dụng rộng rãi hơn vì nó hạn chế được
những sản phẩm phụ bất lợi tạo được những loại bia có chất lượng cao .
Các giai đoạn chính trong quá trình lên men chính: được chia ra làm 4
giai đoạn
DỊCH NHA
ĐÃ HOUBLON HÓA
LÀM LẠNH*
LÊN MEN CHÍNH*
LÊN MEN PHỤ
LỌC ( 0
0C
)*
THU HỒI MEN XỬ LÝ
BÃ
BỘT TRỢ LỌC*
BÃO HÒA CO
2
TÀNG TRỮ
BIA
THÀNH PHẨM*

C
Giai đoạn thứ ba: là giai đoạn lên men mạnh mẽ nhất kéo dài trong 2 ngày
tiếp theo. Bọt dền cao đến mức cực đại tạo thành những mảng lớn ngã thành
màu xám. Sang đến giai đoạn cuối thì bắt đầu xẹp xuống. Hàm luợng chất hòa
tan giai đoạn này giảm 2.5-3% , nhiệt độ thì có chiều hướng tăng mạnh.
Giai đoạn cuối: bao gồm 2-3 ngày cuối cùng. Đến đây thì tốc độ lên men giảm
vì hàm luợng chất hòa tan bị tiêu hao gần hết, mặt khác là do ha nhiệt độ của
bia non .Bọt xẹp hết . Hàm lượng chất hòa tan giai đoạn này giảm 0.8-1% còn
nhiệt độ giảm 3-4
0
C
Để biết thời điểm kết thúc lên men thì cần phải xác định chỉ số đường trong
dịch lên men và xem xét tốc độ lắng của nấm men
Trong thời gian lên men chính yếu tố nhiệt độ ảnh hưởng rất quan trọng ảnh
hưởng trực tiếp đến tốc độ lên men từ đó dẫn đến chất lượng của bia non .
Xử lý sinh khối sau khi lên men chính
Lượng sinh khối thu được sau khi len men chính nhiều gấp 5-8 lần lượng nấm
men giống giao cấy ban đầu Hầu hết lượng sinh khối này rất bẩn vì có nhiều
tạp chất kết lắng cuối cùng. Công việc thu hoạch nấm men nhằm mục đích
- Rây nấm men để tách hết các tạp chất kích thước lớn
- Rửa nấm men để tách hết tế bào chết và cặn mịn
- Sát trùng để tiêu diệt cac sinh vật lạ
- Bảo quản nấm men sạch, dùng để lên men các mẻ sau hoặc sử dụng mục
đích khác
8.Lên men phụ -và tàng trữ bia
Bia sau khi lên men chính được gọi là bia non, trong thành phần vẫn còn lại
một luợng chất hòa tan không nhiều có khả năng lên men . Lượng chất này sẽ
được lên men tiếp tục trong quá trình lên men
phụ ở điều kiện nhiệt độ rất thấp từ 0-2
0

2
sinh ra trong quá trình lên men chính sẽ được thu hồi và sử lý để loại
bỏ tạp chất khử mùi và cho vào nồi hóa lỏng, nạp vào chai để mang sử dụng lại
Sơ đồ thu hồi CO
2
Tank lên men cột tách nước ngưng 1 rửa nước tách bọt phao cột
tách nước ngưng 2 máy nén  lọc than  ballon chứa CO
2
dùng cho tank
TBF( bia thành phẩm)/ dùng cho bia chai bia lon.
9. Hoàn thiện sản phẩm:
Sau một thời gian được ủ ở nhiệt độ thấp, thành phần hóa học và tính chất cảm
quan của bia đã được hình thành . Tuy nhiên để trở thành một sản phẩm thương
mại bia cần phải xử lý qua các công đoạn sau :
- Làm trong để tăng thêm giá trị cảm quan, ổn định thành phần cơ học,
làm thăng độ bền sinh học và độ bền keo của bia
- Bổ sung thêm CO
2
cho đạt hàm lượng cần thiết nhằm tăng chất lương
cảm quan , chống oxy hóa, chống kết lắng và là môi trường tốt để bảo
quản bia
- Chiết bia vào chai và thùng bock để dễ dàng vận chuyển và bảo quản
- Thanh trùng đễ diệt nấm men nhằm nâng cao độ bền sinh học cho sản
phẩm
9.1 Làm trong bia
Mục đích của việc làm trong là là tăng giá trị thương phẩm , tăng độ bền của
bia . Có 2 giải pháp đó là : lọc và ly tâm
Trong công nghiệp sản xuất bia những loại vật liệu lọc thường dùng nhu là xơ
bông trộn với bột amian rồi ép chặt thành bánh hình tròn độ dày khá lớn hay sợi
xelluloza dệt và ép lại thành tấm khi tiến hành lôc phải phủ bột diatomit. Tuy

làm sạch chai, tiếp tục qua máy nước nóng để
làm sạch sút, rồi qua nước ẩm, cuối cùng là
qua nước lạnh và qua hệ thống sấy khô. Chai
sau khi ra khỏi máy rửa tiếp tục đi qua các
băng tải khác, các băng tải này sẽ đưa chai rửa
sạch qua hệ thống đèn soi để thu hồi những
chai còn bẫn và chai vỡ và tiếp tục đi qua máy
chiết. Bia trong được chiết vào chai bằng một
thiết bị xoay tròn (mỗi vòng như vậy chiết được 42 chai) và tiếp tục được đưa
qua hệ thống đóng nắp chai. Trước khi đi qua hệ thống đóng nắp, chai bia đã
được sục CO2 (hoá lỏng) vào để tạo ga và đồng thời qua hệ thống bơm nước
nóng để đuổi hết O2 không khí ra ngoài nhằm diệt con men bia. Chai bia sau
khi đã được đóng nắp tiếp tục đi qua hệ thống thanh trùng. Hệ thống thanh
trùng gồm có nhiều ngăn, 2 ngăn lạnh rồi đến 2 ngăn nóng, tiếp theo là 2 ngăn