TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG NGUYỄN THỊ QUỲNH TIÊN
TÌM HIỂU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
BIA VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN
HÀM LƯỢNG DIACETYL TRONG
QUÁ TRÌNH LÊN MEN PHỤ
Luận văn tốt nghiệp
Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:
Th.s Vũ Trường Sơn Nguyễn Thị Quỳnh Tiên
MSSV: LT11625
Lớp: CB1108L1
Cần Thơ, 2013
Luận văn tốt nghiệp Khoá 37 GVHD : Vũ Trường Sơn
SVTH : Nguyễn Thị Quỳnh Tiên Trang i
Luận văn đính kèm theo đây, với đề tài
tại công ty cổ phần bia Sài Gòn –
Miền Tây do sinh viên thực hiện và báo cáo đã được
hội đồng luận văn thông qua.
Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2013
Luận văn tốt nghiệp Khoá 37 GVHD : Vũ Trường Sơn
SVTH : Nguyễn Thị Quỳnh Tiên Trang iii
i
ii
iii
DANH SÁCH HÌNH v
vi
1
C 2
2
4
2.2.1 Malt 4
7
40
4.1.3.4 Thanh trùng 40
4.1.3.5 Dán nhãn chai và in date 41
41
42
4.2.1 Diacetyl 42
43
43
43
47
48
vii
42
43
44
45 Luận văn tốt nghiệp Khoá 37 GVHD : Vũ Trường Sơn
SVTH : Nguyễn Thị Quỳnh Tiên Trang vi
5
7
8
11
20
30
34
36
37
40
không mong đợi làm giảm chất lượng bia, ảnh hưởng tới người tiêu dùng.
Diacetyl là một trong các sản phẩm đó.
Nhằm tìm hiểu một cách hoàn thiện hơn công nghệ sản xuất bia và những ảnh
hưởng không tốt của diacetyl đối với bia, nên đề tài của em chọn là :
quy và
diacetyl trong quá trình lên men .
Luận văn tốt nghiệp Khoá 37 GVHD : Vũ Trường Sơn
SVTH : Nguyễn Thị Quỳnh Tiên Trang 2
2:
2.1.1
Công ty cổ phần bia Sài Gòn – Miền Tây là công ty trực thuộc Tổng công ty Bia
– Rượu – Nước giải khát (BRN) Sài Gòn.
Tên giao dịch: Western – Sai Gon Beer Joint Stock Company.
Tên viết tắt: WSB.
Địa chỉ: Khu công nghiệp Trà Nóc, Quận Bình Thuỷ, Thành phố Cần Thơ.
Điện thoại: (07103) 843333.
Email:
2.1.2
SACABECO là công ty liên doanh Bia Sài Gòn tại Cần Thơ được thành lập từ
hợp đồng liên doanh ký ngày 20/11/1996 giữa công ty Bia Sài Gòn và công ty
BRN Hậu Giang.
Sài Gòn – Cần Thơ và thông qua phương án sản xuất kinh doanh năm 2005.
Thực hiện Nghị quyết ngày 27/05/2006 của Đại hội cổ đông hợp nhất Công ty cổ
phần bia Sài Gòn – Cần Thơ và Công ty cổ phần bia Sài Gòn – Sóc Trăng thành
Công ty cổ phần bia Sài Gòn – Miền Tây.
2.1.3 Quy mô công ty
Công suất thiết kế giai đoạn 1: 10 triệu lít/ năm.
Công suất thiết kế giai đoạn 2: 15 triệu lít/ năm đã được hoàn thành và đưa vào
hoạt động cuối tháng 12/2003. Hiện nay nhà máy sản xuất bia Sài Gòn đỏ với
công suất 17 triệu lít/ năm.
2.1.4
Hình 1
(Nguồn: Tài liệu Công ty cổ phần bia Sài Gòn – Miền Tây)
Luận văn tốt nghiệp Khoá 37 GVHD : Vũ Trường Sơn
Hình 2
Hình 3:
(Nguồn: www.homebrewcompanion.com)
(Nguồn: www.hongngochospital.vn)
Luận văn tốt nghiệp Khoá 37 GVHD : Vũ Trường Sơn
SVTH : Nguyễn Thị Quỳnh Tiên Trang 5
Cấu tạo (hình 3) gồm 3 bộ phận chính: Vỏ hạt, phôi và nội nhũ.
▪ Vỏ hạt chia thành ba bộ phận chính: vỏ trấu, vỏ lụa và vỏ alơron.
▪ Phôi: Là cơ quan sống, hô hấp của hạt.
▪ Nội nhũ: Phần này của hạt đại mạch giữ vai trò quyết định chất lượng của đại
mạch trong sản xuất bia. Tinh bột đại mạch có nhiệt độ hồ hóa là 75 – 80
o
C. Tinh
bột đã qua hồ hóa thì khi đường hóa sẽ nhanh và thuận lợi hơn.
2.2.1.3
Độ ẩm trung bình của đại mạch thường là 14 – 14,5%. Hàm lượng ẩm có thể thay
đổi từ 12% đến 20% tuỳ vào điều kiện thu hoạch. Để bảo quản được lâu, đại
mạch phải có độ ẩm dưới 15%.
Thành p
Cacbonhydrat tổng số
70,0 – 85,0
Protein
10,5 – 11,5
Các chất vô cơ
Đại mạch từ kho
Ngâm
Nảy mầm
Sấy
Tách rễ, đánh bóng
Rửa sạch
Kho chứa
▪ Đường: hàm lượng đường trong đại mạch rất nhỏ 1,8 – 2%, trong đó chủ yếu là
đường sucrose và một ít đường glucose và fructose.
▪ Các hợp chất chứa Nitơ: hàm lượng nitơ của đại mạch tính theo protein biến
đổi trong khoảng 8 – 16%. Các hợp chất chứa nitơ được chia làm hai nhóm
chính: protein và các sản phẩm thuỷ phân.
▪ Các enzyme: trong malt chứa chủ yếu các enzyme thuộc nhóm thuỷ phân như
amylase, protease, phosphatase, lipase.
▪ Các hợp chất khác: tuy với hàm lượng nhỏ nhưng polyphenol, tanin và vitamin
có tác động không nhỏ đến chất lượng bia và quá trình sản xuất.
2.2.1.4
Malt là sản phẩm của quá trình nảy mầm đại mạch. Trong quá trình nảy mầm, hệ
enzyme thuỷ phân của đại mạch tăng hoạt tính. Quy trình sản xuất malt đại mạch
được tiến hành theo quy trình (hình 4).
Nước
13 - 14
(Nguồn: Nguyễn Thị Hiền và ctv, 2007)
2.2.3 Hoa huoblon
Hình 5: Hoa houblon
(Nguồn: www.saveur-biere.com)
Luận văn tốt nghiệp Khoá 37 GVHD : Vũ Trường Sơn
SVTH : Nguyễn Thị Quỳnh Tiên Trang 8
2.2.3.1
Houblon (Humulus lupulus) (hình 5) thuộc họ Gai mèo (canabinaceae), có chiều
cao trung bình từ 10 – 15 m. Trong sản xuất bia chỉ sử dụng hoa cái chưa thụ
phấn. Hoa có dạng hình chùy, dài từ 3 – 4 cm, khi chín có màu vàng đến vàng
óng.
2.2.3.2
Tạo cho bia có vị đắng dịu
Tạo cho bia có hương thơm đặc trưngLàm tăng khả năng tạo và giữ bọt
Làm tăng độ bền keo và ổn định sản phẩm
2.2.3.3
SVTH : Nguyễn Thị Quỳnh Tiên Trang 9
Hình 6
(Nguồn: Bùi Thị Quỳnh Hoa, 2005)
- (humulon): Là hợp chất chủ yếu tạo vị đắng cho bia, có vị đắng
mạnh và có khả năng kháng khuẩn.
Giai đoạn đun sôi dịch đường với hoa houblon, các hợp chất humulon (hình
3.12a) không hòa tan trực tiếp và mà chúng phải trải qua một giai đoạn trung
gian là quá trình đồng phân hóa. Các đồng phân, cis-isohumulon (hình 7b) và
trans-isohumulon (hình 7c), hòa tan và bị thuỷ phân thành các sản phẩm có độ
đắng cao hơn rất nhiều so với các hợp chất nguyên thủy.
Hình 7
- (lupulon): là dạng hợp chất tinh thể, màu trắng, nóng chảy ở nhiệt
độ 92
o
C. Khi đun sôi với dịch đường, lupulon cũng bị đồng phân hóa sau đó mới
bị phân cắt nhưng với tốc độ rất chậm. Nếu bị oxy hóa, β - acid đắng chuyển
thành hulupon (hình 8). Phản ứng kéo dài, hulupon sẽ polyme hóa và trở thành
nhựa mềm và sau đó là nhựa cứng (Bùi Thị Quỳnh Hoa, 2005). Nhựa mềm là sản
phẩm ở giai đoạn đầu của quá trình polyme hoá. Giai đoạn này thì độ đắng và
các đài lupulin. Tinh dầu thơm tạo ra cho bia mùi thơm đặc trưng, rất nhẹ nhàng
và dễ chịu. Trong thời gian đun sôi dịch đường với hoa houblon, có đến 98%
lượng tinh dầu thơm bay theo hơi nước, chỉ còn lại khoảng 2% trong bia.
Polyphenol: Giá trị công nghệ lớn nhất của polyphenol là chúng được dùng để
kết lắng và loại bỏ các hợp chất protide cao phân tử ra khỏi dịch đường, làm ổn
định thành phần và tăng độ bền keo cho bia thành phẩm.
2.2.3.4
Nhà máy sử dụng hai chế phẩm hoa houblon là houblon viên và houblon cao
(hình 9).
Cao hoa thu được có màu xanh da trời, bảo quản trong hộp bằng kim loại có
khối lượng 1 kg. Vai trò chủ yếu của houblon cao là tạo vị đắng cho bia.
oxy hoá
Hình 9: Ch phm houblon
(Nguồn: www.hongngochospital) Luận văn tốt nghiệp Khoá 37 GVHD : Vũ Trường Sơn
SVTH : Nguyễn Thị Quỳnh Tiên Trang 11
Houblon viên là chế phẩm giàu lupulin trong đó có chứa toàn bộ tinh dầu. Vai trò
quan trọng của houblon viên là cung cấp tinh dầu thơm cho bia, tạo cho bia có
mùi thơm đặc trưng.
Nước nấu bia: Thành phần và tính chất của nước ảnh hưởng đến quá trình hồ
hoá, đường hoá. Các bicacbonat và cacbonat trong nước sẽ hoà 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
hoà tan các chất chát của malt gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng
của bia.
Nước dùng để rửa men và thiết bị: Nuớc dùng để rửa men và thiết bị đòi hỏi phải
sạch, không chứa nhiều hợp chất hữu cơ và vi sinh vật. Nước dùng để rửa thiết bị
không được chứa NH
3
và các nitrit. Luận văn tốt nghiệp Khoá 37 GVHD : Vũ Trường Sơn
SVTH : Nguyễn Thị Quỳnh Tiên Trang 12
2.2.5.1
Hình 10:
(Nguồn: www.sinhhocvietnam.com)
Nấm men trong công nghệ sản xuất biat thường là chủng thuộc giống
Saccharomyces, gồm có nấm men chìm và nấm men nổi :
khi mẻ nước nha đầu tiên được bơm vào tank với mật số 20 – 30 x 10
6
tế bào/ml.
Quá trình lên men chính được thực hiện ở nhiệt độ thấp từ 7 – 9
o
C, toàn bộ quá
trình lên men xảy ra trong 21 ngày. Nấm men Saccharomyces carlsbergensis
được sử dụng trong quá trình lên men chìm. Lên men chìm có đặc trưng là nấm
men hoạt động ở những lớp dưới của dịch đường, sau khi lên men xong thì lắng
xuống đáy, cần khống chế ở nhiệt độ thấp.
2.2.5.
2
Các loại đường có thể lên men được trong dịch chiết malt là maltose, maltotriose
và một ít đường glucose, sucrose, fructose. Trong quá trình lên men nấm men
thông qua con đường trao đổi chất và năng lượng để chuyển các glucid phân tử
thấp thành rượu ethylic, CO
2
theo sơ đồ phản ứng:
C
6
H
12
O
6
2C
2
H
5
Luận văn tốt nghiệp Khoá 37 GVHD : Vũ Trường Sơn
SVTH : Nguyễn Thị Quỳnh Tiên Trang 14
Các ester được tạo thành do quá trình ester hoá các acid bay hơi và không bay
hơi với những loại rượu khác nhau. Các ester đóng một vai trò quan trọng trong
việc hình thành mùi vị của bia. Phần lớn các ester hình thành trong giai đoạn lên
men chính.
Các aldehyde không có ảnh hưởng nhiều, nhưng dẫn xuất của nó gây cho bia có
mùi vị không tốt như diacetyl và acetoin.
Diacetyl có vị bơ gây cho bia có hương vị xấu. Hàm lượng cho phép trong bia tại
nhà máy là 0,1 mg/l. Trong quá trình lên men, diacetyl tăng và sẽ giảm dần vào
cuối quá trình lên men chính. Sự khử diacetyl phụ thuộc vào số lượng tế bào nấm
men, nhiệt độ và pH.
Nấm men sản sinh ra các hợp chất lưu huỳnh hữu cơ từ các hợp chất sulfat, sulfit
và các hợp chất nitơ có chứa lưu huỳnh trong dịch đường. Những sản phẩm này
cho bia có vị xấu và được coi như là những chất chủ yếu gây ra vị chưa chín của
bia khi lên men.
Sự tạo thành bọt là một trong những đặc tính cảm quan quan trọng của bia thành
phẩm. Giai đoạn đầu của quá trình lên men vì nhiệt độ còn thấp nên CO
2
được
tạo thành sẽ hoà tan vào dung dịch và không bị tách ra. Nhưng khi nồng độ CO
2
trong nước cao và nhiệt độ đang tăng lên đã bảo hoà CO
đoạn 65
o
C xuống 5,6 thích hợp cho β–amylase hoạt động.
- Ultraflo Max: giúp hệ enzyme amylase bền nhiệt hơn để quá trình đường hóa
tốt hơn.
- Acid ascorbic: được cho vào sau khi lọc trong bia, nó có tác dụng chống oxy
hóa, tăng độ bền keo cho bia.
- Acid lactic: điều chỉnh pH để enzyme hoạt động tốt hơn và khử độ cứng
cacbonat của nước.
Nồi malt: để điều chỉnh pH thích hợp cho hoạt động của enzyme.
Nồi đun sôi: để điều chỉnh pH dịch nha đạt giá trị mong muốn.
- Caramel: tăng cường độ màu cho bia để dịch đường đạt độ màu mong muốn
được cho vào khi đun sôi với hoa huoblon.
- Malturex – L : là enzyme giúp rút ngắn quá trình lên men được cho vào khi lên
men phụvà hạn chế quá trình hình thành dieacty gây nhức đầu.
- PVPP (Bột trợ lọc): dùng để hấp thụ polyphenol tăng cường độ trong cho bia.
- Vicant: phụ gia để bảo quản bia tránh bị oxy hóa.
Luận văn tốt nghiệp Khoá 37 GVHD : Vũ Trường Sơn
SVTH : Nguyễn Thị Quỳnh Tiên Trang 16
SVTH : Nguyễn Thị Quỳnh Tiên Trang 17
:
4.1 Quy trình
Các công đoạn được tiến hành như hình 11:
Đun với hops
Lắng
Làm lạnh nhanh
Sục khí
Lên men chính
Lên men phụ
Lọc bia
Pha bia
Chiết chai
Kiểm tra
Bảo quản
Malt
Nước
50
O
C
Nước
30
O
C
Nấm men
Hops, caramel,
acid lactic
Copyright: Tài liệu đại học ©