LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành được luận văn này cũng như trong quá trình học tập trên ghế
nhà trường, đó là nhờ vào sự giúp đỡ lớn lao của các thầy cô giáo Trường Đại Học
Bách Khoa Hà Nội.
Trước tiên, em xin chân trọng cảm ơn các thầy cô giáo Trường Đại Học
Bách Khoa Hà Nội nói chung, thầy cô giáo Viện Công Nghệ Sinh Học - Công
Nghệ Thực Phẩm nói riêng. Đặc biệt, các thầy cô giáo bộ môn Công Nghệ Lên
men đã tận tình giúp đỡ và giảng dậy em trong suốt quá trình học tập.
Đồng thời, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS Lê Thanh Mai và
GS.TS Nguyễn Thị Hiền đã trực tiếp hướng dẫn tận tình và tạo điều kiện tốt nhất
cho em trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Em cũng xin
gửi lời cảm ơn Ths. Từ Việt Phú và nhóm cảm quan bia Hà Nội đã giúp em trong
việc đánh giá cảm quan bia.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn Ông CHEA Mong, tổng giám đốc và
toàn thể cán bộ nhà máy bia Phnom Penh đã giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu
để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.
Phnom Penh Beer, Ngày… tháng … năm 2008
Học viên
PROEUS KEANOV
i
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
CHỮA VIẾT TẮT
v
DANH MỤC CÁC BẢNG
vi
DANH MỤC HÌNH
vii
TÓM TẮT LUẬN VĂN
ix
SUMMARY
2.2.2.4 Xác định Nitơ hồ tan 31
2.2.2.5 Xác định đường khử 32
2.2.2.6 Xác định độ ẩm của nguyên liệu 33
2.2.2.7 Xác định hàm lượng tinh bột trong gạo 34
2.2.2.8 Xác định độ hòa tan của nguyên liệu 35
2.2.2.9 Xác định năng lực đường hóa của malt 36
2.2.2.10 Xác định độ màu 37
2.2.2.11 Xác đinh hàm lượng diaxetyl 38
2.2.2.12 Xác định độ chua 39
2.2.2.14 Tính hiệu suất thu hồi chất khô hồ tan 40
2.2.2.15. Xác định tốc độ lọc dịch đường qua giấy lọc 40
2.2.2.16. Xác định đường maltoza (theo phương pháp Bectran) 40
2.2.3 Phương pháp vi sinh vật 42
2.2.3.1 Phương pháp xác định tỷ lệ tế bào chết - tế bào nảy chồi 42
2.2.3.2 Xác định mất độ tế bào 42
2.2.3.3 Xác định vi sinh vật tổng số [8] 43
2.2.3.4 Xác định nấm men và nấm mốc[8] 43
2.2.3.5 Xác đinh Coliform [8] 43
2.2.3.6 Xác định E.Coli [8] 43
2.2.3.7 Xác đinh Staphylococcus Aureus [8] 43
2.2.4 Đánh giá cảm quan 43
2.2.4.1 Phép thử tám giác 43
2.2.4.2 Phép thử so hàng các tính chất cảm quan tìm được 43
iii
2.2.4.3 Đánh giá chất lượng theo phương pháp cho điểm chất lượng TCVN3215-79
44
CHƯƠNG 3: 46
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 46
3.1 Nghiên cứu các điều kiện thích hợp cho quá trình hồ hoá khi sử dụng gạo
Cămpuchia 46
TÀI LIÊU THAM KHẢO 76
v
CHỮA VIẾT TẮ
-
BMLM: Phòng thí nghiệm Bộ môn công nghệ các sản phẩm lên men
trường đại học bách khoa Hà Nộ
-
VCNTP: Viện Công nghiệp thực phẩ
-
VCNBA H : Viện nghiên cứu bia Ashah
-
NB: Nhật Bản
-
NMBPP: Nhà máy bia Phnom Pen
-
PTN Phóng thí nghiệ
-
T : ế bà
vi
DANH MỤC CÁC BẢN
Số bảng Tên bảng Trang
Bảng I.1 Sản lượng bia của các châu lục từ năm 2003 – 2006 [25] 2
Bảng I.2 Tình hình tiêu thụ bia của các nước trên thế giới năm 2007,[27] 3
Bảng I.3 Sản lượng bia của các nước Châu Á năm 2003 và 2006 [31] 4
Bảng 1.4 Chỉ tiêu của một số malt được sản xuất trên thế giới [21] 7
Bảng I.5 Thành phần của hoa houblon [ 4] 9
Bảng 1.6 Thành phần hóa học của gạo 20
Bảng I.7 Thành phần dịch đường ( 11oBx) 21
Bảng 1.8 thành phần hoá học và tính chất của nguyên liệu thay thế[21] 22
Bảng 2.1 Hệ số quang trọng của các chỉ tiêu cản quan 43
66
Bảng 3.14 Kết quả đánh giá cảm quan 67
Bảng 3.15
So sanh chỉ tiêu hoá ly của bia Special sản xuất tại
Cămpuchia và Việt Nam
69
Bảng 3.16
Chỉ tiêu vi sinh vật của bia sản xuất tại Cămpuchia và tại
Việt Nam
70
Bảng 3.17
Bảng kết quả đánh giá cảm quan
73
viii
DANH MỤC HÌN
Số hình Tên sơ đồ hình Trang
Hình 1.1 Tiêu thụ bia, rượu và đồ uống có cồn tại Cămpuchia từ năm
1961 - 2001
6
Hình 1.2 Quy trình công nghệ sản xuất bia 11
Hình 2.1 Qui trình nấu của bia Special 25
Hình 3.1 Tốc độ giảm hàm lượng chất khô của các mẫu có mật độ tế
bào ban đầu khác nhau
61
Hình 3.2 Đuờng công sinh trưởng nấm men các mẫu có mật độ tế bào
ban đầu khác nhau
62
Hình 3.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ tiếp giống nấm men đến hàm lượng
diaxetyl trong lên men bia
63
malt lót kết hợp với enzym Termamyl 120L thì đã lựa chọn được lượng malt lót bổ
sung vào là 10% và emzym termamyl 120L là 0,1ml/kg gạo để thu được hiệu suất
thu hồi chất khô hồ tan cao (93,9%), và tốc độ lọc nhanh nhất 19 giọt/phút qua giấy
lọc. Thời gian thích hợp cho quá trình hồ hoá là ở nhiệt độ 7 C là 10 phút và 8 C là
20 phút. Đối với quá trình đường hoá chúng tôi đã lựa chọn được malt Úc trong quá
trình sản xuất bia Special và để đặt được pH (5,4 – 5,6) và hiệu suất thu hồi chất
khô hồ tan cao nhất (91,81%) cần bổ sung CaCl
2
1 gam/kg malt. Thời gian đạm hoá
là 10 – 15 phút để thu được hàm lượng FAN 160 mg/l – 180 mg/l. Trong khi đó thời
gian đường hoá ở 65
0
C là 30 phút và ở 75
0
C cũng là 30 phút. Kết quả cũng cho thấy
khi sử dụng nguyên liêu thay thế từ 30% - 40% thì thành phần của dịch đường gần
tương đương nhau. Đối với quá trình lên men, kết quả thu được là mật độ tế bào bổ
sung ban đầu là 25 triệu tế bào/ml để đặt được hàm lượng diaxetyl cuối cùng thấp
nhất (0,07 mg/l) và thời gian lên men chính là 4 ngày và lên men phụ 11 ngày. Sau
cùng, chúng tôi tiến hành đánh giá chất lượng của bia sử dụng 30 - 40% nguyên liêu
x
thay thế, kết quả cho thấy mẫu bia sử dụng 35% gạo có chất lượng tương đương
mẫu bia 30% gạo.
xi
SUMMARY
Special Beer is brewed at Phnom Penh Brewery with the main materials:
Malt, Adjunct, water and yeast, differently from original brewing, so we do research
in choosing the most suitable condition in Special Beer Brewing.
After the long analysis of rice materials, we chose the Neang Minh-Neang
Khon with extract of 85.5%, 79.2% (m/m) starch. We use CaCl
we assess the beer quality by using 30 to 40% adjunct, as a result, the sample beer
with 35% rice has the similar quality as the sample beer with 30% rice.
xii
LỜI MỞ ĐẦU
Bia là loại độ uống giàu dinh dưỡng, và là thứ đồ uống thông dụng nhất trong
đời sống hàng ngày của con người. Khoảng 7000 năm trước công nguyên ở Ai Cập
(thuộc khu vực Trung Âu) người ta đã biết sản xuất ra bia từ hạt đại mạch, sau đó
công nghệ này được truyền bá sang các châu lục khác như Châu Á, Châu Mỹ, Úc
Chắc chắn là chất lượng và hương vị bia thời ấy khác xa ngày nay. Công nghệ sản
xuất bia ngày càng được quan tâm nghiên cứu và phát triển, đạt đến mức cao của
nghệ thuật, mang đến cho người tiêu dùng nhiều loại bia đa dạng, với hương vị,
màu sắc phong phú. Nhờ vậy bia đã trở thành thứ đồ uống không thể thiếu được
trong đời sống sinh hoạt của con người.
Mức tiêu thụ bia trên thế giới ngày một tăng, đặc biệt tại Châu Á nói chung và ở
Campuchia nói riêng. Mức tiêu thụ bình quân trên đầu người tăng nhanh từ mức 1- 2
lớt/người/ năm từ trước những năm 90 lên 8- 10 lớt/người/năm vào đầu những năm
90, [1]. Sự du nhập những công nghệ mới đã làm tăng chất lượng bia lên rất nhiều.
Nguyên liệu chính để sản xuất bia là malt đại mạch. Đại mạch chỉ trồng được
ở các nước Châu Âu, Mỹ, còn các châu lục khác phải nhập malt để sản xuất bia.
Những nước không sản xuất được malt rất quan tâm tới việc sử dụng các nguồn
nguyên liệu sẵn có trong nước để thay thế malt trong sản xuất bia và giảm ngoại tệ.
Tại Campuchia, malt chủ yếu được nhập từ Pháp, Úc và Bỉ, nguyên liệu thay thế
chủ yếu sử dụng là ngô, caramel (đều được nhập từ Malaysia). Như vậy tại
Campuchia có một nhà máy bia Cambodia Brewery sử dụng gạo của nước mình
làm nguyên liệu thay thế trong sản xuất bia. Còn nhà máy Cambrew sử dụng thay
thế là ngô được mua từ Malaysia làm nguyên liệu thay thế.
Do đó các nhà sản xuất bia ở Châu Á nói chung, và nhà máy bia Phnom
Phenh nói riêng rất quan tâm tới việc sử dụng gạo làm nguyên liệu thay thế vì
gạo rất sẵn có ở trong nước mà giá lại rẻ hơn rất nhiều so với malt nhập. Một
trong những ưu điểm của gạo là khả năng lên men của dịch đường cao, bia có
phù hợp. Ngoài ra, trong bia còn chứa một hệ enzim khá phong phú, đặc biệt là
nhóm enzim kích thích tiêu hoá amylaza. Từ khi mới ra đời, bia đã chứng tỏ được
vai trò của nó trong đời sống ẩm thực của mọi người, từ thời Ai Cập cổ, khi mới
xuất hiện thì nó đã được mọi người chào đón, từ Paradon cho đến nông dân đều
uống bia, và một bữa cơm sẽ không hoàn thiện nếu không có một ly bia [20]. Và
ngày nay khi đời sống kinh tế xã hội ngày càng phát triển thì nhu cầu tiêu thụ bia
ngày càng tăng, thậm chí trở thành loại nước giải khát không thể thiếu hàng ngày
đối với mọi người trên khắp thế giới. Tại Đức, một quốc gia đi đầu trong ngành sản
xuất bia, năm nào cũng tổ chức lễ hội bia Oktoberfest - Lễ hội văn hóa ẩm thực dân
gian độc đáo của người Đức, được cho là một trong những lễ hội lớn nhất thế giới
và hàng năm có hàng triệu người đổ về Munich để đắm chìm trong những ly bia có
chất lượng hàng đầu thế giới. Điều đó đã chứng tỏ sức hấp dẫn to lớn của sản phẩm
này, do đó sản lượng cũng như mức tiêu thụ sản phẩm này ngày càng gia tăng trên
khắp toàn cầu, điều này được chứng minh ở các bảng số liệu 1.1 [25].
1
Bảng1.1 Sản lượng bia của các châu lục từ năm 2003 - 2006
Các
Châu lục
Sản lượng bia (triệu hl)
Tỷ lệ sản
xuất bia
của các
châu lục
năm 2006
(%)
Tăng
trưởng
(%)
2003 2004 2005 2006 06/03
Châu Âu
Nước Lượng bia tiêu Xếp Nước Lượng bia tiêu thụ Xếp
2
thụ bình quân
(l/người/năm)
hạng
bình
quân(l/người/năm)
hạng
Cộng hòa
Czech
156,9 1 Aixơlen 59,7
21
Ailen 131,1 2
Bồ Đào
Nha
59,6
22
Đức 115,8 3 Bulgari 59,5 23
Úc 109,9 4 Nam Phi 59,2 24
Áo 108,3 5 Nga 58,9 25
Anh 99,0 6 Venezuela 58,6 26
Nam Tư 93,3 7 Romania 58,2 27
Bỉ 93,0 8 Cyprus 58,1 28
Đan Mạch 89,9 9 Switzerland 57,3 29
Phần Lan 85,0 10 Gabon 55,8 30
Luxembourg 84,4 11 Na- Uy 55,5 31
Slovakia 84,1 12 Mexico 51,8 32
Tây Ban Nha 83,8 13 Thuỵ Điển 51,5 33
Mỹ 81,6 14 Nhật Bản 51,3 34
Croatia 81,2 15 Braxil 47,6 35
Hàn Quốc 20,0 20,0 18,2 18,5
- 8,1
Philipin 12,2 12,5 13,0 13,5
+9,6
Việt Nam 10,0 11,7 14,0 14,5
+31,0
Bảng 1.3 cho thấy Trung Quốc và Việt Nam là nước có sự tăng trưởng
nhiều ở Châu Á. Trung Quốc là Quốc gia có sản lượng nhiều nhất ở Châu Á còn
Việt Nam đang đứng thứ 6 Châu Á về sản lượng bia, thứ 3 Đông Nam Á, sau
Thái Lan và Philipin. Trong số 64 tỉnh thành trong cả nước có tới 60 tỉnh thành
có nhà máy bia.
Hầu hết sản lượng bia của các nước ở Châu Á đều tăng. Sự phát triển của
ngành bia của Châu Á đã gây bất ngờ lớn . Sự phát triển này được thúc đẩy bởi việc
tăng dân số nhanh và nó được củng cố bởi thu nhập của người dân Châu Á tăng lên,
đời sống cao hơn và sự thu hút đầu tư của nước ngoài lớn, chủ yếu là liên minh
chiến lược với các nhà sản xuất trong nước. Năm 2006, Trung Quốc đang là quốc
gia dẫn đầu trong ngành công nghiệp bia, vượt qua cả Đức và Mỹ với sản lượng là
320,0 triệu hl, trong khi của Đức chỉ có là:105,505 triệu hl, của Mỹ là: 230,245 triệu
hl [36]
4
Với ưu thế của các nước Đông Nam Á, là những quốc gia xuất khẩu gạo
hàng đầu trên thế giới, chiếm khoảng 80% sản lượng gạo xuất khẩu, thì việc sử
dụng gạo làm nguyên liệu thay thế trong sản xuất bia là một lựa chọn hoàn toàn
đúng đắn và phù hợp, đáp ứng nhu cầu tiêu thụ bia ngày càng cao của người
tiêu dùng.
Như vậy việc nghiên cứu tỷ lệ nguyên liệu thay thế gạo trong sản xuất bia
không những đáp ứng nhu cầu tiêu thụ ngày càng tăng của người tiêu dùng trong
nước, khu vực mà còn nâng cao được hiệu quả kinh tế, hiệu quả sử dụng thiết bị,
tạo độ ổn định cho bia thành phẩm. Hạ giá thành sản phẩm để nó phù hợp hơn nữa
với mức thu nhập của người dân mà chất lượng sản phẩm vẫn đảm bảo.
Các chỉ tiêu Đơn vị Pilsen malt Viennese malt
Độ ẩm tuyết đối % ≤ 4,5 4,5
Độ hồ tan tuyết đối %
≥81
80
Nitơ tổng % 1,55 -1,75 1,84
Nitơ hồ tan % 0,5 - 0,7 0,65
FAN % 0,1 - 0,12 -
Thời gian đường hoá Phút 10 - 15 20 - 30
Độ màu dịch sau nấu hoa EBC 4,2 - 6,2 5,5 - 6,0
pH 5,9 - 6,0 -
Chỉ số Kolbach % 38 - 42 38 - 40
Hiệu suất lên men % 81 75
- Nước [4,6]
Nước chiếm từ 77- 90% (V/V) trong bia thành phẩm, nên nguồn nước và các
đặc trưng của nó có ảnh hưởng rất quan trọng tới các đặc trưng của bia. Nhiều loại
bia chịu ảnh hưởng hoặc thậm chí được xác định theo đặc trưng của nước trong khu
vực sản xuất bia. Thành phần và tính chất của nước ảnh hưởng đến quá trình hồ
7
hóa, đường hóa. Ngoài ra các thành phần muối đi vào thành phần của dịch đường,
ảnh hưởng tới mùi vị và một vài tính chất của bia. Các muối trong nước có tác dụng
tương hỗ với các thành phần trong malt và gây nên sự biến đổi thành phần và tính
chất của dịch đường và bia. Các bicacbonat và cacnonat trong nước sẽ hòa tan
những chất đắng trong vỏ malt tạo vị đắng khó chịu cho dịch đường và bia. Đặc biệt
Na
2
CO
3
và NaHCO
3
Tinh dầu 0,5- 1,5 Lipit và sáp 3
Tanin 2-5 Chất tro 5-8
Monosaccarit 2
Xenluloza, lignin
và các chất khác
40- 50
Pectin 2
Trong các cấu tử trên đây thì có giá trị nhất là chất đằng, tiếp đến tinh dầu
thơm và thứ 3 là tanin.
Hiện này, trong sản xuất bia có sử dụng hai loại hoa: cao hoa và hoa viên. Cao
hoa có loại: 30% alpha axit đắng, 50 % alpha axit đắng và 53% alpha axit đắng. Còn
hoa viên có loại 4,1% alpha axit đắng, 6% alpha axit đắng và 8% alpha axit đằng.
- Nấm men [10,16]
Nấm men bia là các vi sinh vật có tác dụng lên men đường. Các giống nấm
men bia cụ thể được lựa chọn để sản xuất các loại bia khác nhau. Trong quá trình
lên men, nấm men sẽ chuyển hoá đường và tạo ra cồn và carbon đioxit (CO
2
).
Trong sản xuất bia, sử dụng hai loại nấm men sau: nấm men chìm và nấm
men nổi.
Nấm men nổi thuộc loại Saccharomyces cerevisiae. Loại này thường được
dựng để sản xuất các loại bia thẫm màu hoặc các loại bia đặc biệt. Chúng chỉ phát
triển và lên men ở nhiệt độ tương đối cao ( từ 12
o
C trở lên), cho nên nó thích hợp
với nhiệt độ lên men là 14-25
o
C, đặc điểm loại này khi lên men là tế bào của chúng
lơ lửng và tập trung trên bề mặt dịch.
Nấm men chìm thuộc loài Saccharomyces carlsbergensis, phát triển được và
sai lệch giữ chỉ dẫn và thực tế rất nhiều vậy chúng tôi sẽ nghiên cứu sử dụng nấm
men trong quá trình sản xuất bia Special cho phù hợp về kỹ thuất.
I.2.2. Quy trình công nghệ sản xuất bia
Quy trình công nghệ sản xuất bia khi sử dụng nguyên liệu thay thế được tiến
hành theo các bước như hình sau.
Hình 1.2. Quy trình công nghệ sản xuất bia
10
1. Quá trình sản xuất dịch đường lên men
Quá trình này bao gồm các công đoạn sau:
11
Copyright: Tài liệu đại học ©