huyngoc
09-26-2009, 12:26 PM
Nguyên liệu sản xuất BIA
1. MALT
Malt đại mạch là nguyên liệu chính để sản xuất các loại bia “malt là linh hồn của bia” điều đó trở thành phương ngôn của người làm bia. Chỉ có malt tốt mới làm dịch đường có chất lượng cao và một sản phẩm bia với tất cả các đặc tính hấp dẩn, đạt các chỉ tiêu về hoá lý, cảm quan củng như đảm bảo tính ổn định về mặt sinh học.
1.1. Đặc tính thực vật:
Malt là nhóm thực vật có hạt (sper mophyta), lớp 1 lá mầm (monocotyleclonae), thuộc họ lúa mì( Gramineae) là loại thực vật một năm và được chia thành 2 nhóm: đại mạch mùa đông (gieo hạt mùa đông và thu hoạch mùa hè) và đại mạch mùa xuân ( gieo mùa xuân và thu hoạch mùa thu). Chu kỳ sinh trưởng của hạt đại mạch từ 100-120 ngày. Hoa đại mạch nằm ở phần trên cùng của cây và kết thành bông , mổi bông gồm 2 bộ phận: trục bông và gié. Gié thực chất là cuốn hạt đính trực tiếp vào trục bông. Tuỳ vào số hàng mà ta có đại mạch hai hàng hay đại mạch đa hàng.
1.1.1 Đại mạch 2 hàng:
Được dung chủ yếu trong công nghệ sản xuất bia và dấu hiệu đặc trung của chúng là hình dạng hạt cân đối.
Trong đại mạch hai hàng có 3 nhóm nhỏ: bông cuối, bông đứng và bông xoè.
• Bông cuối: trục bông dẻo, gié hạt dài
• Bông đứng: cây to, cứng, bông dày hạt, được trồng nhiều ở các nước Tây Âu
• Bông xoè: gié ngắn, các hạt gần như đính vuông góc với trục bông, được trồng nhiều ở Anh, Ailen và Bắc Mỹ.
1.1.2 Đại mạch đại hoàng:
Được dùng chủ yếu cho thức ăn gia súc, một số ít dung sản xuất bia.
Có 2 nhóm: Đại mạch 4 hàng và đại mạch 6 hàng
• Đại mạch 4 hàng: dùng để sản xuất bia, một số chủng nổi tiếng: N=01241, 1337
• Đại mạch 6 hàng: Dùng làm thức ăn gia súc.
1.2. Cấu tạo hạt đại mạch:
Hạt đại mạch gồm 3 bộ phận chính: vỏ, nội nhủ và phôi.
1.2.1 Vỏ: hầu hết là vỏ trấu, một số ít không có lớp vỏ này (không được dùng trong sản xuất bia) vỏ trấu ở đại mạch là hai hàng mỏng và mềm còn ở đại mạch đa hoàng thì vỏ trấu dày và thô hơn.
Thành phần hoá học chủ yếu là xenlluloza kết chặc lại nhờ chất khoáng và linhin. Lớp dưới vỏ trấu là lớp vỏ quả được cấu tạo từ 3 lớp tế bào, cứ 1 lớp ngang thì tiếp theo là 1 lớp dọc tạo cho lớp vỏ quả có cấu trúc rất dai và bền vững.
Dưới lớp vỏ quả là vỏ hạt gồm 2 lớp tế bào: lớp ngoài dày, lớp trong trong suốt, lớp vỏ hạt đóng vai trò như màng bán thấm, chỉ cho nước thấm vào bên trong hạt đồng thời giữ chất hoà tan không cho thoát ra ngoài.
Lớp vỏ quả và vỏ hạt liên kết rất chặc và bến hơn sự liên kết giữa chúng với lớp vỏ trấu . Lớp trấu chiếm từ 7-8% trọng lượng chất khô của hạt, 10.5-13% trọng lượng của hạt, lớp vỏ trấu có tác dụng lớn trong công nghệ sản xuất bia.
1.2.2 .Nội nhủ:
Là phần lớn nhất và có giá trị nhất, ngoài cùng của nội nhủ tiếp giáp với lớp vỏ hạt là lớp aloron, lớp này rất giàu protein, chất béo, đường, xenlluloza, pentoza, vitamin và tro.
Nội nhủ gồm các tế bào lớn, thành mỏng chứa đầy các hạt tinh bột, một ít protein, xenlluloza, chất béo, tro và đường.
1.2.3 .Phôi:
Là phần sống của hạt, chiếm 2.5-5% so với trọng lượng của hạt. Phôi có vai trò rất quan trọng trong sự sống của cây và ngay cả trong công nghệ sản xuất bia. Đại mạch nảy mầm tức là sự hoạt động phát triển của phôi để trở thành malt. Trong giai đoạn nảy mầm hệ enzyme trong hạt được hoạt hoá chúng sẻ cắt một số hợp chất dinh dưỡng cao phân tử để trở thành các phân tử nhỏ hơn. Một phần các hợp chất thấp phân tử sẻ nuôi cây non, phần còn lại tồn tại trong hạt.
1.3.Thành phần hoá học của hạt đại mạch
Thành phần hoá học của chúng rất phức tạp, phụ tuộc vào giống, nguồn đất đai, khí hậu, kỹ thuật canh tác và điều kiện bảo quản. Sau đây là một số thành phần quan trọng nhất trong công nghệ sản xuất bia;
1.3.1 .Nước (thuỷ phân)
Nước có ảnh hưởng lớn đến quá quá trình vận chuyển và bảo quản hạt, hàm ẩm cao làm cho quá trình hô hấp và tự bốt nóng của hạt sẻ tăng là nhân tố làm tổn hao chất khô cuả hạt trong quá trình bảo quản.
Mặc khác lượng nước trong hạt cao là điều kiện cho vi sinh vật phát triển rất nguy hiểm cho hạt, ngoài ra sẻ làm tăng chi phí vận chuyển một cách vô ích. Hàm ẩm tối đa cho phép bảo quản là:13%
1.3.2 . Gluxit: 4 nhóm
Monosaccharid bao gồm: glucoza, fructoza với công thức tổng quát C6H12O6 và xitoza (C5H10O5)
Disacharid chủ yếu là sacharid và mantoza với công thức tổng quát C12¬H22O11
Trisacharid: đường rafinoza
Poly sacharid: chiếm nhiều nhất trong thành phần gluxit của hạt đại mạch, chủ yếu là tinh bột, xenlluloza, hemixelluloza, pentoza, amilan và các hợp chất dạng keo. Trong đó tinh bột và hemixelluloza có vai trò quan trọng trong sản xuất bia.
• Tinh bột: là cấu tử chiếm vị trí số một về khối lượng củng như ý nghĩa trong công nghệ sản xuất bia, chiếm hơn một nữa khối lượng chất khô của hạt đại mạch, có chủng giống lên đến 70%
+ Trong công nghệ sản xuất bia tinh bột có 2 chức năng:
- Là nguồn thức ăn dự trữ cho phôi.
- Nguồn cung cấp chất hoà tan cho dịch đường trước lúc lên men.
+ Tinh bột được phân bố chủ yếu ở nội nhủ và một phần ít ở phôi, tồn tại dưới dạng những khối lập thể, kích thước khá bé (hạt tinh bột)
Hạt tinh bột của đại mạch có 2 kích cỡ:
-Hạt to: dạng hình cầu hay hình ovan, đường kính 20-30µm.
-Hạt bé: hình cầu hay hình que, kích thước khoảng 2-10µm
+ Các chỉ số lý học của tinh bột:
-Tỉ trọng: 1.5-1.6
-Nhiệt lượng riêng: 0.27Kcal/Kg0C
-Dể dàng kết lắng bằng nước.
-Góc quay ánh sang phân cực: 201.5-204.30
+ Tinh bột không tan trong nước lạnh và các dung môi hữu cơ trung tính nhưng có khả năng hút nước và trương nở của tinh bột rất lớn. Ở nhiệt độ cao lượng nước không tương ứng với lượng tinh bot65thi2 thể tích trương nở của tinh bột có thể tăng len6tu72 60-100 lần và độ nhớt củng tăng lên rất nhanh.
+ Tuỳ vào từng loại tinh bột mà điểm hồ hoá (là nhiệt độ mà hệ số trương nở và độ nhớt của tinh bột đạt giá trị lớn nhất) khác nhau:
- Ngô và đại mạch: 800C
- Gạo: 750C
- Khoai tây: 650C
+Tính hồ hoá của tinh bột có ý nghĩa quan trọng trong sản xuất bia, tinh bột được hồ hoá sẻ đường hoá nhanh hơn và triệt để hơn.
+Tinh bột gồm 2 poly sacharid:
-Amylaza: 17-24% gồm 60-600 gốc đường glucoza liên kết với nhau qua cầu α-1.4 tạo thành mạch thẳng. Amylaza có dạng tinh thể, phân tử lượng 10000-100000 đơn vị, dể hoà tan trong nước nóng tạo thành dung dịch không bền vững với độ nhớt khá thấp.
Dưới sự xúa tác của enzyme amilaza, Amyloza sẻ bị phân cắt tạo thành các đường đơn giản maltoza và glucoza.
-Amylopectin: 76-83%, tạo từ khoảng 2000 gốc đường glucoza, xếp thành một trục chính và nhiều mạch nhánh. Tại điểm phân nhánh các gốc đường glucoza liên kết với nhau qua cầu oxi α-1.6, các điểm khác α-1.4 glucozid
Amylopectin là chất vô định hình coá khối lượng phân tử:
400.000-1.000.000 đơn vị, không tan trong nước nóng mà chỉ tạo thành hồ
Trong môi trường giàu nước tinh bột bị thuỷ phân bởi hệ enzyme amilaza để tạo thành maltotrioza, maltotetraoza, maltopentoza và maltoheptoza. Những oligosacharid cùng với một số dextrin bậc thấp hoà tan bền vững vào nước để tạo thành chất hoà tan của dịch đường trước lúc lện men.
Sự thuỷ phân tinh bột có tính chất nền tản cho quá trình sản xuất bia như ngâm, ươm mầm, sấy malt và đường hoá nguyên liệu.
• Xelluloza:
+ Được phân bố chủ yếu ở lớp trấu, chiếm khoảng 20% chất khô của vỏ. Phân tử xenllulo gồm 2000-10000goc61 đường glucoza sắp xếp thành mạch dài xoắn lại thành từng chùm vì vậy cấu trúc chúng rất dai và khó bị phân cắt trong môi trường bình thường.
+ Xenlluloza không tan trong nước, không thay đổi thành phần cấu trúc và đóng một vai trò đặc biệt quan trọng trong quá trình lọc dịch đường.
• Hemixelluloza:
+ Là thành phần chủ yếu tạo nên tế bào và là một phức hệ gồm pentozan, hexozan, và acid uronic
+ Hemixelluloza bị thuỷ phân tạo thành hexoza và pentoza dưới tác dụng của enzyme sitaza. Các đường đơn trên sẻ hoà tan bền vững vào dịch đường tạo thành chất chiết là nguồn dinh dưỡng quan trọng cho nấm men phát triển.
• Các hợp chất pectin và chất dạng keo:
+ Các hợp chất pectin được phân bố ở thành tế bao2tao5 ra màng trung gian chiếm nhiều nhất là proteinpectin
+ Các chất dạng keo khi hoà tan vào nước nóng thì tạo thành dung dịch có độ nhớt cao và vì chúng có bản chất là hydratcacbon nên khi bị thuỷ phân sẻ cho ra các đường đơn như galactoza và xiloza
+Sự tồn tại của hai hợp chất này trong dịch dường một mặt chúng làm tăng vị đậm và có khả năng tạo và giữ bọt của bia thành phẩm, mặc khác chúng sẻ làm cho dịch có độ nhớt cao khó lọc.
• Saccharid thấp phân tử:
+ Hay còn gọi là saccharid đơn giản chủ yếu gồm một số đường đơn và đường kép, chiếm nhiều nhất trong nhóm này là saccharoza (108% chất khô của hạt) được phân bố nhiều ở phôi: 5.5%
+ Lượng glucoza và fructoza trong đại mạch là không đáng kể: 0.3-0.4%
Các loại đường đơn giản tuy không nhiều nhưng chúng đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của phôi đặc biệt giai đoạn ươm mầm.
1.3.3 . Các hợp chất chứa Nito:
Hàm lượng 9-11% so với lượng chất khô của hạt. Chúng có tác dụng đến chất lượng sản phẩm cuối cùng. Chúng tồn tại dưới dạng cao phân tử , một phần nhỏ dưới dạng thấp phân tử dể hoà tan và có tính chất khác với nhóm cao phân tử “phiprotit”
Protit:
Là chỉ số quan trọng thứ hai sau tinh bột để đáng giá xem lô hạt đó có đủ tiêu chuẩn để sản xuất bia hay không. Nếu hàm lượng cao bia đục khó bảo quản, chất lượng cảm quan kém. Ngược lại nếu quá thấp quá trình lên men không triệt để, bia kém bọt, kém đậm và non nhiều chỉ số khác. Hàm lượng protit tốt nhất 8-10%
Lớp aloron và phôi:
Là khu vực phân bố nhiều protit nhất. Sự thuỷ phân protit là một trong những quá trính quan trọng nhất trong công nghệ sản xuất malt và bia, đặc biệt nó là sản phẩm tạo thành do quá trình tương tác giữa các sản phẩm thuỷ phân của các hợp phần trong nội nhủ như tạo melenoid là yếu tố quyết định đến hương và vị của bia đen.
Khả năng tạo bọt và giữ bọt cũng như độ bền keo của bọt bia phụ thuộc trước hết vào mức độ thuỷ phân của protit. Chúng được chia ra làm 2 nhóm:
-Protit đơn giản hay còn gọi là protein: Có các đại diện tiêu biểu là levkozin, edestin hodein và gluten. Trong suốt quá trình sản xuất malt- biathi2 levkozin, edestin và một phần nhỏ hodein hoà tan vào dịch đường và tồn tại trong bia còn những cấu tử khac21 thì kết lắng và thải ra ngoài.
-Protit phức tạp: hay còn gọi là proteid là những hợp chất được tạo thành từ một phân tử có bản chất là protein và một phân tử khác cơ bản chất phi protein, đại diện tiêu biểu là nucleoproteid, lipoproteid và photphoproteid, chúng kém hoà tan và hoà tan không bền vững song lại khó bỏ ra khỏi dịch đường
• Phiprotit: gồm albumoza, pepton, peptit, polypeptit, acid amin.
Trong đó albumoza và peptone có vqi trò lớn trong việc tạo và giữ bọt đồng thời làm tăng them hương vị đậm đà của bia. Song nếu hàm lượng albumoza và peptone cao nó lại làm giảm độ bền keo vì chính chúng là tác nhân gây đục.
• Peptit: là hổn hợp nhiều chất, phân tử chúng được tạo thành từ các gốc acid amin nhưng ít, chúng dể hoà tan vào dịch đường là một trong những thành phần dinh dưỡng
• Acid ammin tự do: 0.1% so với lượng chất khô, tuy ít song tác dụng của chúng là rất lớn, chúng cung cấp cho nấm men phát triển đồng thời là tác nhân chính tạo melanoid tham gia vào việc giũ bọt và là thành phần dinh dưỡng trong bia.
1.3.4 . Các hợp chất không chứa nito:
Gồm các hợp chất hữu cơ và vô cơ nhưng không chứa nito và bị hoà tan. Khi được trích ly bằng nước, đại diện tiêu biểu của nhóm là polyphenol, chất đắng, fitin, acid hữu cơ, vitamin và chất khoáng
Polyphenol:
Tập trung chủ yếu trong vỏ phần lớn những hợp chất hoà tan tồn tại trong bia đều là những dẩn xuất catechin (nhóm flavor noid) các hợp chất này kết hợp với protit cao phân tử tạo phức chất dể kết lắng làm tăng độ bền keo của sản phẩm, dây là đặc tính có giá trị cao trong công nghệ sản xuất. Nhựng củng chính hợp chất này là nhân tố làm xấu đi hương và vị đắng của bia.
Polyphenol chủ yếu tập trung ở vỏ vì vậy chúng ta rất dể loại trừ: ngâm hạt trong môi trường kiềm nhẹ
Chất đắng và chất chát:
Phụ thuộc vào nhóm lipoid chính chúng gayy6 ra vị đắng kh1 chịu cho ia. Củng như polyphenol các chất đắng và chát tập trung chủ yếu ở vỏ vì vậy bằng cacch1 ngâm hạt trong môi trường kiềm nhẹ thì dể dàng loại bỏ chúng ra khỏi hạt.
Fitin;
Là muối đồng thời của canxi và magie với axit inozit-phophoric C6H6O6(H2PO3)6 tập trung chủ yếu ở vỏ :0.9% chất khô của vỏ, khi bị thuỷ phân sẻ tạo nên inozit và axit photphorit, đây là nguồn cung cấp photpho cho nấm men, them vào đó chính fitin làm tăng độ chua cho dịch cháo ở giai đoạn đường hoá.Nó là biện pháp hữu hiệu để nâng cao hiệu suất thuỷ phân.
Vitamin:
Chủ yếu là vitamin nhóm B (B1, B2, B6¬) và vitamin C, PP2, tiền vitamin A,E, axit pantotenic, biotin, axit pholievic và nhiều dẩn xuất vitamin khác.
Hàm lượng vitamin trong đại mạch tuy ít nhưng chúng rất quan trọng trong công nghệ sản xuất malt vì vitamin là nhân tố điều hoà sinh trưởng của nấm
Chất khoáng:
P2O5: 35
SiO2: 26
K2O: 21
MgO: 9
CaO: 2.8
Na2O: 2.4
SO32-: 1.9
Fe2O3: 1.5
Cl :1
Các chất khoáng của đại mạch có vai trò rất quan trọng trong công nghệ sản xuất malt và bia đặc biệt là photpho, là nguyên tố có vai trò thiết yếu trong việc hình thành hệ thống đệm trong dịch đường.
1.3.5 Chất béo và lipoid:
Hàm lượng chất béo và lipoid 2.5-3% hàm lượng khô của hạt, tập trung chủ yếu ở phôi và lớp aloron. Những dầu béo này có màu vàng café nhạt và mùi thơm nhẹ. Các chỉ số của dầu béo:
+Chỉ số axit:16
+Chỉ số xà phòng: 181
+ Chỉ số Iod: 125
Thành phần chủ yếu của chúng là este và glyxerin với các axit béo bậc cao. Trong giai đoạn ươm mầm với tác dụng của enzyme lipaza thì một phần dầu béo sẻ bị thuỷ phân, các sản phẩm thuỷ phân này một phần nuôi cây con một phần tồn tại trong dịch đường hoặc thải ra ngoài theo bả malt
Chất béo và lipoid là nguyên nhân làm giảm độ bền keo của sản phẩm
1.3.6 . Perment (enzyme):
Bản chất là những protein và chúng có hoạt tính sinh học rất cao, giữ vai trò quan trọng trong công nghệ sản xuất malt- bia.
Hoạt lực của enzyme ở giai đoạn hình thành hạt là rất cao và giảm dần đến lúc hạt chin, ở trạng thái liên kết (tiềm ẩn), khi sấy 13% và đến khi ngâm hạt, hạt hút nước và lượng nước của hạt 43-44% thì hệ enzyme sẻ được giải phóng ở trạng thái tự do.
Một số hệ enzyme trong đại mạch:
Enzyme hydrolaza( enzyme thuỷ phân):
Phụ thuộc vào bản chất thuỷ phân, hệ enzyme này được chia làm 3 nhóm:
• Cacbon hydroza:
Chủ yếu thuỷ phân các gluxit cao phân tử thành các dextrin bậc thấp. Trong nhóm này phân làm 2 nhóm: polyaza và hexozidaza.
+Hexozidaza: là những enzyme tham gia xúc tác thuỷ phân disaccharide, trisaccharid và một số glucozit khác.
+Polyaza: là hệ enzyme thuỷ phân những gluxit cao phân tử bao gồm 1 số enzyme sau:
_ Diastaza: phân cắt tinh bột thành dạng đường dextrin nó đóng vai trò cực kì quan trọng trong công nghệ sản xuất bia. Diataza gồm 2 enzyme: α-amylaza và β- amylaza.
α-amylaza phân cắt tinh bột thành glucoza và dextrin nhờ vậy mà trong giai đoạn dịch hoá độ nhớt của dịch cháo sẻ được giảm xuống. α-amylaza được hoạt hoá trong giai đoạn ươm mầm, nhiệt độ tối ưu 700C và pH : 5.7
β-amylaza: phân cắt tinh bột thành maltoza và dextrin, nhiệt độ thích hợp là 630C và pH: 4.7
_ Sitaza: gồm 2 enzyme Sitoclactaza và sitolitaza
Sitoclactaza: có tác dụng hemixellutoza thành các sản phẩm trung gian, tiếp đó sitolitaza sẻ nhảy vào và tiếp tục thực hiện phân cắt các sản phẩm trung gian này thành các sản phẩm cuối như: pentoza và hexoza.
Nhờ quá trình phân cắt này làm cho thành tế bào bị phá vở là điều kiện cho các enzyme khác xâm nhập và nâng cao hoạt lực. Song nó củng là vấn đề trong quá trình sấy vì khi thành tế bào bị phá vở, malt đem sấy thì hạt trở thành xốp.
_ Hexozidaza: Phân cắt đường kép và đường bội ba thành các đường đơn , trong công nghệ sản xuất bia các enzyme maltaza( α-glucozida ) và saccharoza (β-fructozidaza) rất có ý nghĩa.
• Proteaza:
Thuỷ phân protein thành các sản phẩm trung gian và sau đó một số trong các hợp chất này tiếp tục bị phân cắt đến sản phẩm cuối cùng là axit amin và NH3.
_ Proteinaza: Thuỷ phân protein thành albumoza và peptone sau đó tiếp tục thuỷ phân peptone thành peptit và polypeptit.
Proteinaza phân bố chủ yếu ở lớp aloron và phôi, trong đại mạch chin proteinaza nằm ở trạng thái liên kết và chúng hoạt động trong giai đoạn ngâm và ươm mầm, khi đó hoạt lực của chúng tăng 3-5 lần.
Ở pH: 4.6-5.0, nhiệt độ 500C enzyme này hoạt động mạnh. Trong diều kiện sản xuất, lượng albumoza và peptone được tạo ra nhiều nhất ở 580 C
_ Peptidaza: gồm 2 enzyme là dipeptidaza và polypeptidaza, 2 enzyme nỳ sẻ tác động lên dipeptit và polypeptit phân cắt thành các axit amin. TRong đại mạch khô hoạt lực của enzyme này không đáng kể, hoạt lực của chúng tăng khi ươm mầm. Hoạt động mạnh nhất ở pH 7.5 .t0=50-52 và vô hoạt khi
pH <5
_ Amidaza: phân cắt nhóm amin ra khỏi nhóm axit amin để tạo thành axit hữu cơ và giải phóng NH3.Chúng củng có thể phá vở mối liên kết peptit của các amin để phá huỷ chúng.
• Esteraza:
Phân cắt các mối liên kết este giữa các hợp chất hữu cơ khác nhau hoặc các hợp chất hữu cơ và vô cơ. Trong nhóm này có 3 nhóm nhỏ:
_ Lipaza: là nhóm vá vở liên kết este giữa rượu đơn hoặc đa chức với các axit béo bậc cao, lipaza phân bố chủ yếu ớ lớp aloron và phôi, củng như các enzyme khác lipaza có hoạt lực mạnh trong quá trình ươm mầm và bị mất hoạt tính trong quá trình sấy malt. Ở nhiệt độ 350C và pH là điều kiện tối ưu cho lipaza hoạt động.
_Amilophosphataza: tham gia hỗ trợ quá trình thuỷ phân tinh bột, chúng cắt các mối liên kết este của axit phtphorit trong phân tử amilopectin nhờ vậy mà tinh bột được hồ hoá dể dàng hơn, nhiệt độ topt= 35C, pHopt= 5
_Fitaza: Phá vở mối liên kết este giữa axit photphoric và inozit ( tham gia thuỷ phân fitin) đóng vai trò quan trọng trong công nghệ sản xuất malt- bia vì H3PO4 được giải phóng làm cho độ chua tăng lên và tăng cường độ lực đệm của dịch đường
Decmolaza: (enzym oxi hoá khử)
Xúc tác quá trình oxi hoá khử của quá trình hô hấp và quá trình phân giải iếm khí gluxit (quá trình lên men rượu) nghĩa là tham gia trực tiếp váo quá trình trao đổi chất của tế bào. Nhóm enzyme này đóng vai trò quyết định trong việc hoạt hoá và phát triển của phôi ở giai đoạn ươm mầm.
Một số enzyme trong nhóm này như dehydaza và catalaza tham gia vào phản ứng oxi hoá khử các hợp chất polyphhenol, protein và một số hợp chất khác. Bằng cách đó chúng đã gây ảnh hưởng gián tiếp đến các chỉ số chất lượng của dịch đường và bia thành phẩm.
1.4. Một số loại malt dùng trong sản xuất bia đen:
Sự khác biệt giữa bia đen và bia vàng ngoài thành phần về malt, houblon và một số chất khác thì sự khác biệt đặc trưng chủ yếu đó là loại malt. Trong công nghệ sản xuất bia đen ngoài malt đen người ta còn sử dụng một số loại malt sau:
1.4.1 Malt caramen: Trong CNSX bia malt caramen được dùng như một chất phụ gia nhằm tạo cho bia có vị đặc trưng ngoài ra còn tac21 dụng làm tăng cường độ màu cho sản phẩm. Liều lượng dùng của malt caramel 2-5% bia vàng và 5-10% bia đen
Malt caramel có vị ngọt và màu rất đặc trưng có hàm ẩm 5-8%, hàm lượng chất chiết hoà tan 60-70% được sản xuất theo 2 phương pháp :từ malt tươi hoặc malt khô.
1.4.1.1 . Malt café:
được sản xuất chủ yếu từ malt khô.Có màu sẫm và có mùi giống mùi café. Liều lượng sử dụng là 2-5% với hàm ẩm từ 12-14% được dùng nhụôm màu cho bia đen.
1.4.1.2 . Malt melanoid:
còn có tên khác là melan là loại malt đen mùi thơm rất mạnh và chừa nhiều melanoid. Được sản từ loại địa mạch có hàm protein cao.
Malt melan được dùng trong công nghệ sản xuất bia đen chúng cho sản phẩm mang mùi vị đậm đà, đặc trưng. Liều lựng sử dụng 10-12%
1.5. Đánh giá chất lượng của malt:
1.5.1 Chỉ số cảm quan:
+ Màu sắc: Màu vàng sáng (malt vàng), màu sẩm ( malt đen)
+ Vỏ: Ánh bóng
+ Hình dáng, kích thước: tương ứng với hình dáng của đại mạch nguyên thuỷ
+ Vị và hương: Đặc trưng cho từng loại malt
+ Độ sạch: 0.5% hạt gãy, 1% tạp chất
1.5.2 Chỉ số cơ học:
+Khối lượng hectolic 45-60 kg và chia thành 4 cấp
_ Rất nhẹ: 48-50 kg
_ Nhẹ: 50-53 kg
_ Trung bình: 53-56 kg
_ Nặng: trên 57 kg
+ Khối lượng tuyệt đối là khối lượng của 1000 hạt không lựa chọn. Chỉ số này giao động trong khoảng: 29-38 kg
+ Độ trắng trong:
_ 0 -2.5%: rất tốt
_ 2.5 -5% : tốt
_ 5 -7 %: chấp nhận được
_ 7.5-10.9% : chất lượng kém
_ > 11% chất lượng rất kém
+ Độ trắng đục:
_ 94% malt vàng
_ 96% malt đen
+ Hạt gãy: =<0.5%
+ Hạt có bột xốp: >98%
+ Dạng bán thuỷ tinh <1%
+ Dạng thuỷ tinh:<1%
+ Độ dài của mầm hạt:
_ 0-1/4 chiều dài của hạt <5%
_ 0-1/2 chiều dài của hạt<5%
_ ½-3/4 chiều dài của hạt<86%
_ ¾-1 chiều dài của hạt =< 4%
1.5.3 Chỉ số hoá học:
+ Độ hoà tan tính theo chất khô: 76-81.7%
+ Độ ẩm: <5%
+ Thời gian đường hoá: <15 phút
+ Độ màu của nước nha: 0.18-0.3 ml
+ Năng lực amilaza: 280-330 WK
+ Chất đạm toàn phần theo chất khô: 11.5%
+ pH: 5.5-6.5
+ Polyphenol: 5-8%
Quy trình công nghệ ở phân xưởng nấu:
http://i6.photobucket.com/albums/y217/hoak28/minhtu1-4.jpg (http://i6.photobucket.com/albums/y217/hoak28/minhtu1-4.jpg)
Quy trình trên chia thành các quá trình sau :
Nguyên liệu dùng để sản xuất bia bao gồm: gạo, malt, H20, men, hoa Hupblon. Trong đó malt và hoa Hupblon là hai nguyên liệu chính dùng để sản xuất bia, nó có chất lượng cao của các hãng cung cấp hàng đầu thế giới. Việc sản xuất dựa trên nền tảng công nghệ tiên tiến và tuân thủ nghiêm ngặt theo đúng các quy trình công nghệ cũng như các tiêu chuẩn của Việt Nam -Thế giới.
Gạo: chỉ là nguyên liệu phụ (chiếm 30%), nguyên liệu dùng để thay thế nhằm giảm giá thành sản phẩm. Gạo được mua từ gạo ăn bình thường, đem nghiền nát sau đó say mịn ở dạng tấm và được đưa vào nồi gạo. Ở nồi gạo, gạo dạng tấm được hoà tan bằng nước ở 77oC và hỗn hợp đó được hồ hoá ở 100oC. Trong quá trình hồ hoá có bổ sung thêm một số hoá chất như: CaCl2, CaSO4 nhằm mục đích cung cấp Ca2+ để phục vụ cho quá trình đường hoá sau này và có bổ sung thêm 1 loại enzym chống cháy có tên thương mại là Termamyl để pha loãng dung dịch, chống trường cháy nồi và enzym này phải là enzym chịu nhiệt cao.
Malt: là một hạt ngũ cốc gọi là lúa mạch (chiếm 70%). Nó được nhập từ các nước Anh, Úc, Đan Mạch. Chất lượng malt được đảm bảo theo tiêu chuẩn tập đoàn Casberg. Malt được các nước gởi mẫu cho phòng thí nghiệm Casberg và chất lượng của malt được kiểm tra tại đó. Sau khi kiểm tra xong mẫu malt được gởi về cho Công ty bia Huda và nó được đưa vào các SILO bể chứa. malt dạng hạt sau khi say được hoà tan bằng nước ở 37oC và cho vào nồi malt. Đối với việc hoà tan malt khác với hoà tan gạo vì malt dể bị hiện tượng đóng cục hơn do đó malt được khuấy trộn dưới dạng phun nước trước khi cho vào nồi phun. Malt còn được dùng để tạo màu cho bia, với malt bình thường không đủ độ màu vì thế người ta thêm malt “ đen” để tăng độ màu, bia Huda có độ màu từ 4 - 6 EBC.
Men: là chất xúc tác có nguồn gốc prôtêin, đó là những phân tử có cấu tạo từ axit amin và có cấu trúc không gian xác định của mạch polypeptit. Tác dụng xúc tác là nhờ các quá trình lên men. Đó là những quá trình trong đó xảy ra sự thay đổi thành phần hoá học của chất gây ra do kết quả hoạt động của các vi sinh vật nào đó (ví dụ men rượu, nấm hoặc vi khuẩn).Trong những trường hợp này, những chất men do vi sinh vật tạo ra là những yếu tố hoạt động xúc tác. Chất men vẫn giữ được tính hoạt động và khả năng tác dụng của nó khi lấy nó ra khỏi vi sinh vật. Mỗi loại men có một hương vị riêng.
Hoa Hupblon: dùng để tạo vị đắng cho bia. Cây Hupblon là một loại dây leo, thích hợp khí hậu ôn đới, được trồng nhiều ở Anh, Mỹ. Có 2 loại Hupblon là: Hupblon bittermiss và Hupblon Aroma. Cả 2 loại này đều phải được bảo quản ở nhiệt độ dưới 10oC để giảm độ mất mát của - axit. Trên cây Hupblon người ta thường dùng hoa của cây để tạo vị đắng cho bia vì hoa của cây Hupblon có vị đắng nhiều hơn.
H2O: nguồn nước sử dụng của bia Huế được lấy từ Nhà máy nước Vạn Niên (thượng nguồn sông Hương) rất đảm bảo các chỉ số kỹ thuật phù hợp cho việc sản xuất bia.
Chính vì vậy chất lượng sản phẩm của Công ty luôn thoả mãn với các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về vệ sinh an toàn thực phẩm của các quốc gia khác nhau
trên thế giới như: Mỹ, Canada, Châu âu ... và được các nhà nhập khẩu hàng
đầu luôn hài lòng về chất lượng ổn định.
* Quá trình đường hoá và lọc:
Ở nồi malt tiến hành quá trình đường hoá ở 66oC trong 1 giờ. Sau đó nâng lên 76oC và chuyển qua nồi lọc để tách tất cả các bã malt. Ở nồi lọc người ta thu dung dịch đầu, sau đó dùng nước rửa ở 76oC để rửa hoàn toàn dung dịch đường còn lại. Sau đó bã hèm được xã ra ngoài và bán cho ngành chăn nuôi. Để thử quá trình đường hoá hoàn toàn hay không người ta dùng iốt để thử. Nếu đạt thì nâng hỗn hợp lên 76oC trực tiếp bằng hơi, lúc này thì enzym - amylase bắt đầu hoạt động.
* Quá trình Hupblon hoá:
Được tiến hành tại nồi Hupblon. Ở đây lại xãy ra quá trình đường hoá trong 1 giờ. Ở hoa Hupblon quan trọng là - axit đắng.
* Quá trình lắng trong và làm lạnh:
Quá trình này được thực hiện bằng một thiết bị lắng trong gọi là Whirlpool. Dịch được đưa qua thiết bị lắng trong ở 100oC, tất cả các cặn bã trong quá trình Hupblon được tách ra ở thiết bị này. Dịch trong thu được đi qua thiết bị làm lạnh, dung dịch sau khi đi ra khỏi thiết bị làm lạnh có nhiệt độ làm lạnh là 16oC và tiến hành thu dịch ở 16oC.
.*Quy trình công nghệ ở phân xưởng lên men:
http://i6.photobucket.com/albums/y217/hoak28/minhtu2.jpg (http://i6.photobucket.com/albums/y217/hoak28/minhtu2.jpg)
*Quy trình này gồm có các quá trình sau:
Quá trình lên men: quá trình lên men là quá trình trao đổi chất qua màng tế bào.
Ở phân xưởng lên men xảy ra nhiều quá trình, tất cả các quá trình đều nằm ở thùng lên men. Dịch lạnh ở 16oC ở phân xưởng nấu theo đường ống dẫn qua các thùng lên men, ở phân xưởng lên men có gần 50 thùng lên men, mỗi thùng lên men có một đồng hồ nhiệt độ riêng. Trong 4 - 8 giờ đầu tiên xảy ra quá trình men sử dụng chất dinh dưỡng trong đường, O2 (để tăng nồng độ oxy hoá) để tạo sinh khối cho men bia phát triển. Quá trình lên men dừng lại khi lượng O2 giảm đến 0. Dịch đường (đường maltol) lên men được giữ ở nhiệt độ 16oC vì:
• Ở nhiệt độ này thích hợp cho nấm men phát triển.
• Dễ chuyển đổi đường thành rượu, CO2 và một số sản phẩm phụ như các este tạo mùi (ví dụ: este amin).
Nếu lên men ở nhiệt độ quá cao sẽ xảy ra hiện tượng hỏng men, sẽ làm đục bia.
Căn cứ vào nhiệt độ để quy định số ngày lên men.
Nhiệt độ càng cao thì tốc độ lên men càng lớn.
Khi lượng đường lên men còn lại đạt giá trị không đổi (thường từ 7- 8 ngày) thì ta bắt đầu hạ nhiệt độ (từ 16oC xuống -1,5oC).
Trong 4 ngày đầu lên men người ta tiến hành thu hồi men, lúc này men đạt cực đại, nó kết thành từng mãng lớn rồi lắng xuống đáy. Trung bình 1 mẻ men có thể sử dụng khoảng 10 lần để lên men bia. Lúc nào độ lên men RDF thấp thì tiến hành thải men.
Sơ đồ quá trình lên men bia:
http://i6.photobucket.com/albums/y217/hoak28/minhtu3.jpg (http://i6.photobucket.com/albums/y217/hoak28/minhtu3.jpg)
Quá trình lọc: mục đích của quá trình lọc bia là để loại các tế bào nấm men, các tạp chất...
Bia sau khi lên men được gọi là bia non. Bia non tiếp tục đi qua máy lọc khung bản với chất trợ lọc là đất lọc và giấy lọc. Dung dich sau khi lọc được thu hồi gọi là bia trong. Để đo độ trong của bia người ta dựa vào máy đo độ đục.
Sơ đồ khung bản:
http://i6.photobucket.com/albums/y217/hoak28/minhtu4.jpg (http://i6.photobucket.com/albums/y217/hoak28/minhtu4.jpg)
Sau khi lọc khoảng 2 tuần người ta tiến hành vệ sinh 1 lần để loại bỏ các cặn bả của bia non ra ngoài. Bia non sau khi qua thiết bị lọc thu được bia trong thành phẩm có nồng độ alcol 4,5% và tiếp tục đi qua phân xưởng chiết.
Quy trình công nghệ ở phân xưởng chiết
http://i6.photobucket.com/albums/y217/hoak28/minhtu5.jpg (http://i6.photobucket.com/albums/y217/hoak28/minhtu5.jpg)
Chai thu hồi được đưa qua máy rửa bằng các băng tải. Quá trình rửa chai trong hệ thống máy rửa như sau: chai được đưa vào bể ngâm khoảng chừng 5 phút để bóc tất cả các dãn hiệu. Sau đó đi vào bể sút khoảng 20 phút để 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 lạnh, mỗi ngăn như vậy có một nhiệt độ khác nhau, nhiệt độ thấp nhất là 20oC, nhiệt độ cao nhất là 67oC. Sở dĩ nhiệt độ lên xuống như vậy là để giảm độ thích nghi của con men bia và nhiệt độ được giữ không quá 67oC vì nếu nhiệt độ cao hơn nhiệt độ này thì sẽ tạo 1 áp suất lớn trong chai sẽ làm vỡ chai. Bia sau khi được thanh trùng tiếp tục đi qua bộ phận dán nhãn và đưa vào két, các két đóng xong được đưa vào kho. Bia ra lò có nhiệt độ khoảng 36oC. Ở phân xưởng chiết trong 1 ca quá trình diễn ra liên tục và hầu như là cơ khí hoàn toàn.