TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA - THỰC PHẨM
GVHD: Ngô Đình Hoàng Diễm
NHÓM SVTH: The Men
Phạm Văn Cử
Nguyễn Quang Khanh
Chu Thanh Quang
Nguyễn Thành Phương
Thái Hữu Phúc
Phan Tuấn Quốc
Nguyễn Ngọc Tuấn
Trần Quang Phú Tiên
LỚP: 07TP112
BIÊN HOÀ- NGÀY - THÁNG 05-2010
Công nghệ thực phẩm đại cương Quy trình công nghệ sản xuất bia
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU..........................................................................................................3
PHẦN I : TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT BIA.......................................................4
I-LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN BIA................................................................................4
II-MỘT SỐ TÍNH CHẤT CHUNG CỦA BIA........................................................4
III-NGUYÊN LIỆU TRONG SẢN XUẤT BIA
1-NƯỚC...................................................................................................................5
2- ĐẠI MẠCH...........................................................................................................8
3- THẾ LIỆU............................................................................................................12
4- NẤM MEN...........................................................................................................14
5- HOA HOUBLON.................................................................................................15
6- CÁC CHẤT PHỤ GIA..........................................................................................18
PHẦN II: QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA
I- QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIA............................................................................20
rất nhiều trong đời sống sản xuất của xã hội. Nó giải thích các quy trình công nghệ sản xuất,
ứng dụng của các thiết bị như: máy nghiền, lắng, lọc. .
Bia được sản xuất từ các loại nguyên liệu chính là đại mạch ươm mầm, hoa houblon và
nước với một quy trình công nghệ khá đặc biệt, cho nên bia có các tính chất cảm quan rất hấp
dẫn đối với con người: hương thơm đặc trưng, vị đắng dịu, lớp bọt trắng mịn, với hàm lượng
CO2 khá cao (4-5g/l) giúp cơ thể con người giải khát một cách triệt để khi ta uống.
Ngày nay bia được phát triển khá rộng rãi ở khắp các tỉnh thành trong cả nước. Ngoài các
nhà máy bia lớn ở trong nước như nhà máy bia Sài Gòn, nhà máy Bia Hà Nội… Còn có các nhà
máy bia nước ngoài như Huda Huế, Heineken Hà Tây….
Trong bài báo cáo này cho chúng ta biết hơn về công nghệ sản xuất bia cho biết những
nguyên liệu sản xuất ra sản phẩm, công dụng của các nguyên liệu, các quy trình sản xuất ra sản
phẩm, trình bày nguyên lý hoạt đông của các loại thiết bị như: thiết bị lắng, lọc, thiết bị lên
men. ..
Thông qua tài liệu này chúng ta có thể biết được quy trình sản xuất của một nhà máy với
quy mô lớn,và ta có thể hiểu được sâu thêm về các ứng dụng của các quy trình và thiết bị, các
thiết bị phản ứng trong sản xuất .
Trong bản báo cáo cũng đã nêu rõ từ quá trình hình thành của nhà máy,sản phẩm của nhà
máy, quy trình sản xuất tạo ra sản phẩm.từ các nguyên liệu cấu thành sản phẩm trải qua các quá
trình như thế nào, cấu tạo , nguyên lý ra sao . . .
Nhóm SVTH: Nhóm The Men
3
Công nghệ thực phẩm đại cương Quy trình công nghệ sản xuất bia
PHẦN I : TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT BIA
I.LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN BIA
Từ 7000 năm trước công nguyên, người dân Babilon đã biết sản xuất bia từ đại mạch và các
hạt ngũ cốc. Công nghệ sử dụng các nguyên liệu này để nấu bia được truyền dần đến Ai Cập,
Ba Tư và một số lận cận, rồi số vùng ở Etiopia vẫn sản xuất bia theo phương pháp của người
Babilon cổ xưa. Người Hy Lạp đã học được phương pháp sản xuất bia từ đại mạch của người
Ai Cập, họ gọi đó là nước sitôn hay vang đại mạch. Người Ý cũng sản xuất loại đại mạch này
nhưng không theo phương pháp truyền thống mà có cả các hạt ngũ cốc khác. Sau đó, Người
tiamin(B
1
); 340-560mg riboflavin(B
1
); 5800-9000mg acid nicotinic(PP).
Nhóm SVTH: Nhóm The Men
4
Công nghệ thực phẩm đại cương Quy trình công nghệ sản xuất bia
2. Thành phần của bia:
Trong bia nước chiếm 80%. Bia có độ rượu nhẹ (hàm lượng độ rượu khoảng 3-6%v), có
gas ( hàm lượng CO
2
khoảng 3-4g/l), có bọt mịn xốp, có hương vị thơm ngon rất đặc trưng.
Hương và vị của bia là do các hợp chất chiết từ nguyên, cồn CO
2
và các thành phần lên
men khác tạo nên.
Trong bia có chứa một số chất bổ dưỡng:
Chất đạm: đặc biệt là đạm hoà tan chiếm 8-10% chất tan, bao gồm: protein, peptid, và
amino acid.
Glucid: glucid tan (70% là dextrin, pentosan- sản phẩm caramel hoá).
Vitamin: chủ yếu là vitamin nhóm B (vitamin B
1
, vitamin B
2
, PP).
Lupulin trong bia và hoa houblon có tính an thần, dễ ngủ.
Đặc biệt CO
2
hoà tan trong bia có tác dụng làm giảm nhanh cơn khát cho người uống
3
-
, CO
2
--
, NO
2
-
, NO
3
-
…
Sự tồn tại các muối chưa Ca, Mg sẽ quyết định độ cứng của nước
Ca: thường tồn tại dưới Ca(HCO
3
)
2
ảnh hưởng xấu đến quá trình nấu bia do làm giảm độ
acid của hồ malt và dịch đường hoá.
Mg: hàm lượng trong nước tuy ít hơn Ca, nhưng gây tác dụng xấu hơn Ca, vì Mg thì hoà
tan được , còn MgSO
4
có vị đắng chát; cả hai điều làm ảnh hưởng đến chất lượng bia.
Na: tồn tại trong bia nước dưới dạng Na
2
CO
3
, NaHCO
3
, NaSO
2
, NH
3
.
Nước dùng trong sản xuất phải có độ cứng tạm thời <7mg đương lượng/ Lít.
Độ cứng vĩnh cửu: 0,4-0,7mg đương lượng /lít
Độ pH: 3,5-7
Hàm lượng muối Ca:<100mg/l
Độ cứng, mềm: 4-8
o
Đ, độ cứng trung bình 8-12
o
Đ.
Hàm lượng muối Mg :<80mg/l
Hàm lượng muối Cl:< 75-150mg/l
Hàm lượng CaSO
4
: 150-200mg/l
Các kim loại nặng : không có
Vi sinh vật:<100 tế bào/ml.
Vi sinh vật gây bệnh : không có
1.3 Sử dụng nước trong công nghệ sản xuất bia:
• Nước dùng ngâm đại mạch để sản xuất Malt
Yêu cầu quan trọng nhất là nước không được chứa nhiều tạp chất hữa cơ và vi sinh vật.
• Nước dùng nấu bia
Các muối cacbonat và bicacbonat sẽ hoà tan chất đắng, chất chát trong vỏ malt ( nhất Na
2
CO
3
)
hoà.
Phương pháp vôi-soda: Cùng lúc cho vào nước hỗn hợp Ca(OH)
2
và Na
2
CO
3
vôi sẽ loại
bỏ bicacbonat (Ca và Mg); Na
2
CO
3
sẽ loại bỏ các muối gây nên độ cứng vĩnh viễn. Phương
pháp này thường hạ độ cứng vĩnh cửu của nước, do đó không dùng để làm mềm nước nấu bia.
Phương pháp trung hoà bằng acid: Trong nấu bia thường dùng acid lactic acid này sẽ
chuyển bicacbonat (Ca và Mg) về những lactac tương ứng.
Phương pháp trao đổi ion:
Phương pháp này có nhiều tiến bộ, đem lại hiệu quả cao
Dựa trên khả năng trao đổi ion (cation và anion của một số nhựa tổng hợp đặc biệt ở dạng
vô cơ hoặc hữu cơ.
c-Sát trùng nước rửa nấm men và thiết bị
Phương pháp lý học: Nước được lọc qua các màng siêu lọc, rất hiệu quả song rất đắt
tiền .
Phương pháp hoá- lý: dùng tia quan tuyến chiếu qua nước; phương pháp tác dụng diệt
khuẩn mạnh, hiệu suất cao và không gây mùi vị gì cho nước.
Phương pháp hoá học:
-Clo hoá: Cl
2
+ H
2
Phôi: là cơ quan sống, hô hấp của hạt, phôi thường chiếm 2.5-5% trọng lượng hạt. Trong
phôi có từ 37-50% chất khô là thành phần nitơ, khoáng 7% chất béo, 5-6% đường sacaroza, 7-
7.5% pentozan, 6-6.5% chất tro và một số ít thành phần khác. Riêng tinh bột hầu như rất ít.
Nội nhũ: chiếm từ 45-48% trọng lượng hạt. Phần này của hạt đại mạch giữ vai trò quyết
định chất lượng của đại mạch trong sản xuất bia.
-Thành phần chính của nội nhũ là những hạt tinh bột hình tròn. Nếu hàm lượng protein trong
hạt càng cao thì càng nhiều hạt tinh bột kích thước nhỏ
-Trong bột đại mạch có nhiệt độ hồ hoá là 75-80
o
c ( của gạo 75
o
c, khoai tây 60
o
c). Tính chất
này cần lưu ý khi nấu bia. Tinh bột đã qua hồ hoá thì khi đường hoá sẽ nhanh và thuận lợi hơn
nhiều.
-Những hạt tinh bột ngoài thành phần là tinh bột, còn chứa một số tạp chất khác như nitơ:0.5-
1.5%; tro:0.2-0.7%; acid béo: 06%.
-Cấu tạo của tinh bột gồm hai dạng polisacrait: amilo và amylopectin.
-Tinh bột sẽ chịu tác động xúc tác của hệ enzym amylaza ( gồm α và β ). Hiệu quả xúc tác sẽ
tuỳ thuộc vào nhiệt độ và pH. Điều này quyết định kết quả quá trình nấu bia.
Nhóm SVTH: Nhóm The Men
8
Công nghệ thực phẩm đại cương Quy trình công nghệ sản xuất bia
2.1.3-Thành phần hoá học của đại mạch:
Tính theo % trọng lượng chất khô
Thành phần Đại mạch Malt
Tinh bột
Đường sacaroza
Đường khử
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
6-7
2.2 MALT:
Malt đại mạch là nguyên liệu chính để sản xuất các loại bia. Quá trình quan trọng nhất mà
qua đó hạt đại mạch trở thành Malt là sự nảy mầm ( mục tiêu chủ yếu của quá trình sản xuất
malt), là để hoạt hoá, tích luỹ về khối lượng và hoạt lực của enzym có trong đại mạch. Hệ
emzym (amilaza, proteaza, sitaza..) này sẽ là động lực chủ yếu để phân cắt các hợp chất protein
và gluxit cao phân tử trong nội nhũ của hạt thành các sản phẩm có phân tử nhỏ (chủ yếu là
đường đơn, Dextrin bậc thấp, acid amin, pepton và nhiều chất khác hoà tan bền vững vào nước
để thành chất chiết của dịch đường. Mục đích trên đây đạt được bằng cách tạo điều kiện thích
hợp về độ ẩm nhiệt độ, độ thông thoáng khí cho khối hạt để khối hạt phát triển . Sau quá trình
nảy nầm, đem sấy khô, tách rễ, làm sạch ta được malt phục vụ cho sản xuất bia.
Nhóm SVTH: Nhóm The Men
9
Công nghệ thực phẩm đại cương Quy trình công nghệ sản xuất bia
2.2.1Quá trình ươm mầm đại mạch:
Trong thời gian sấy, malt tươi chịu tác động của một số quá trình vật lý, sinh lý , sinh hóa,
hóa học.Một số trong nhũng quá trình này là sự tiếp tục của nó từ sự ươm mầm, còn một số
khác là mới phát sinh do điều kiện mới được hình thành. Kết quả của những quá trình đó là làm
cho sản phẩm có hương vị đăc trưng mà chỉ malt mói có và cũng chỉ hình thành trong quá trình
sấy mà thôi .
Nhóm SVTH: Nhóm The Men
10
Công nghệ thực phẩm đại cương Quy trình công nghệ sản xuất bia
Căn cứ vào các biến động lớn trong toàn bộ quá trình sấy malt, ta có thể chia làm 3 giai
đoạn:
• Giai đoạn sinh lý: nhiệt độ tăng dần đến 45
o
C , hàm ẩm hạ về khoảng 30%, hạt nảy chồi
và sinh trưởng nhanh, một số các enzym thủy phân cũng bắt đầu hoạt hóa trở lại.
• Giai đoạn sinh hóa: nhiệt đọ tăng dần từ 45-70
o
C , hàm ẩm còn 10%. Ở giai đoạn này, quá
trình sinh lý bắt đầu dừng lại, các enzym thủy phân hoạt đọng yếu lại.
• Giai đoạn hóa học: nhiệt độ tăng dần từ 75- 105
o
C, hàm ẩm giảm về tối thiểu.Các biến đổi
hóa học chủ yếu xảy ra ở giai đoạn này là : tạo thành các hợp chất gây màu, mùi thơm và vị đặc
trưng cho malt.
2.2.3-Thành phần hóa học của malt
Thành phần Tỷ lệ(%)
Tinh bột
Pentoza
Sacharosa
Đường khử
Chất khoáng
11
Công nghệ thực phẩm đại cương Quy trình công nghệ sản xuất bia
- Vị: có vị ngọt
- Độ cứng: malt phải xốp và khô
-Độ mịn: không được xay nhuyễn để tạo thành lớp vỏ trấu giúp lọc.
- Tạp chất: không được lẫn sạn, rơm, rác hay các tạp chất khác.
- Hình dáng: hạt không bị sâu bệnh, mốc vỡ, khuyết tật, mọt nát,...
2.5.2 Về thành phần:
- Độ hòa tan tính theo chất khô:80%
-Hàm lượng protein hòa tan: 4,3 %
- Hoạt lực: 300-320wk
- Độ ẩm:4-5%
- Kích thước:90% trên sàng 2,5 mm; 99% trên sàng 2,2mm
- Độ màu: 2,5-3 EBC
- Chỉ số Kolbach(số lượng hào tan protein):
Hàm lượng protein hòa tan* 100
Tổng protein
Khoảng 39-42 là tốt nhất
3. THẾ LIỆU:
3.1Mục đích:
Trong sản xuất bia, việc dùng thế liệu thay cho malt tuỳ thuộc vào điều kiện chủ quan và
khách quan, có thể nhằm:
• Hạ giá thành sản phẩm
• Cải thiện một vài tính chất của sản phẩm
• Tạo ra chủng loại bia có các mức độ phẩm cấp chất lượng khác nhau
• Theo đơn đặt hàng của người tiêu dùng..
3.2Yêu cầu kỹ thuật của thế liệu:
• Thế liệu phải dồi dào nguồn glucid (tinh bột) mà từ đó, dưới tác động của enzym trong
malt, glucid của thế liệu sẽ chuyển thành các chất hoà tan. Vì vậy các loại ngũ cốc thường chọn
làm thế liệu trong sản xuất bia.
Chỉ tiêu hoá học
Góp phần quyết định chất lượng sản phẩm, độ hoà tan, khối lượng ban đầu 75%
Chất có khối lượng hoà tan ban đầu: >86%
Độ ẩm: <13%
Không vận chuyển gạo với hoá chất khác.
Nhóm SVTH: Nhóm The Men
13
Công nghệ thực phẩm đại cương Quy trình công nghệ sản xuất bia
4. NẤM MEN:
4.1 Đặc tính của nấm men:
Nấm men đóng vai trò hết sức quan trọng trong công nghiệp sản xuất bia. Nhờ đặc tính
sinh dưỡng của nấm men là quá trình chuyển hóa dịch đường thành rượu và sinh ra khí CO
2
là
thành phần chính của bia.
Nấm men được sử dụng trong công nghệ sản xuất bia là loại vi sinh vật đơn bào thuộc giống
Saccharomyces.
Hình dạng: hình elip, oval
Kích thước trung bình: dài 9-10 m, rộng 2-7 m
Sinh sản: bằng cách nảy chồi, phân cách hoặc bằng bào tử
Phân loại: gồm 2 loại
-Nấm men nổi: Saccharomyces cereviseae. Sinh trưởng và phát triển ở nhiệt độ cao, nằm lơ
lửng trên bề mặt là chủ yếu, nhiệt độ lên men 10-25
0
C. Khi quá trình lên men kết thúc, các tế
bào kết chùm, chuỗi tạo thành lớp dày nổi lên bề mặt cùng với bọt bia, làm cho khả năng tự
trong của bia rất chậm, khó kết lắng và khó lọc bia.
Saccharomyces carlbergensis Saccharomyces cereviseae
-Nấm men chìm: Saccharomyces carlbergensis. Sinh trưởng và phát triển ở nhiệt độ thấp,
nhiệt độ lên men 0-10
5.1.Phân loại:
Theo màu sắc:có 3 loại
• Loại 1: màu vàng đến vàng rơm.
• Loại 2:có màu xanh lục.
• Loại 3: có màu xanh vàng.
Nhóm SVTH: Nhóm The Men
15
Copyright: Tài liệu đại học ©