Bài giảng Công nghệ sản xuất malt và bia

(chủ biờn), 2008. Khoa học- Công nghệ Malt và Bia, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật 3. Wolfgang Kunze, 1996, Technology Brewing and Malting, VLB Berlin. 4. J . De Clerck, 1980. Cours de Brasserie, Editeur E.De Clerck, Belgique 5. J.R.A.Pollock, 1987. Brewing Science, Academic Press 6. E.G Priest, 1996. Brewing Science &Technology. The Institut of Brewing. 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 8 Định nghĩa Bia Pháp : “Bia là một loại đồ uống thu đ−ợc bằng cách lên men rượu dịch chiết các chất từ đại mạch nẩy mầm, có bổ sung không quá 30% nguyên liệu thay thế khác và hoa houblon” Việt nam : “Bia là đồ uống lên men có độ cồn thấp, đ−ợc làm từ nguyên liệu chính là malt đại mạch, houblon, nấm men và n−ớc” Đức: “Bia là một loại đồ uống thu nhận đ−ợc nhờ lên men và không qua ch−ng cất, và chỉ sử dụng hạt đại mạch nẩy mầm, hoa houblon, nấm men và n−ớc” 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 9 Thời kỳ Ai Cập cổ đại  5000 TCN, ng−ời Sumérien và Assyrien đã sản xuất đồ uống lên men từ các loại hạt ngũ cốc  4000 TCN, tại Ai Cập : bia của Ai Cập =bia các nhà Quí tộc  2000 TCN, dưới thời vua Hammourabi, người Babilon đã viết thành sách các nguyên tắc nấu bia.  Người Ai Cập và người Babilon đó sử dụng nhiều loại gia vị để tạo ra nhiều loại bia có khác nhau. Lịch sử ngành bia 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 10 Bản khắc trên đá Có từ 3 000 năm tr−ớc Công nguyên Lịch sử ngành bia 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 11 X−ởng bia khắc trên đá Có từ 2 500 năm tr−ớc CN, tìm thấy trong ngôi mộ Ai cập Lịch sử ngành bia 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 12 $ Đã tìm thấy các dấu vết SX bia tại Đan mạch $ Các n−ớc Châu Âu cũng biết đến sp bia từ đó 1500 tr−ớc CN $ Sản xuất Bia được khôi phục và phát triển : - các xưởng bia mọc lên như nấm sau mưa, - Bia = thuốc chữa bệnh (bệnh dịch hạch ở châu Âu) $ Thời kỳ này, nấu bia phải đóng thuế $ Tạo h−ơng = bằng cõy , cỏ thảo mộc có vị đắng và h−ơng thơm 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 13 $Phỏt hiện Hoa houblon ẻ bảo quản bia lõu hơn, tạo hương vị đặc biệt ẻ thay thế mọi cỏ thơm khỏc ẻ nhờ tớnh khỏng khuẩn của hoa houblon : lờn men nổi và bia chất lượng tốt hơn Thế kỷ thứ 8 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 14 Thời kỳ Louis Pasteur Trong CM PhápD thời kỳ tàn của các xưởng bia nhà thờ  Thời Napoleon D các xưởng bia được khôi phục dần  1880 : bước ngoặt trong ngành sản xuất bia - Louis Pasteur tìm ra bản chất của qúa trình sản xuất bia và 1876 xuất bản các Nghiên cứu về Bia - Lên men tự nhiênD tuyển chọn chủng giống (hương vị ổn định, chất l−ợng tăng, - Bảo quản bia = đun nóng ở 70oC ( thanh trùng Pasteur)  Chỉ SX bia vào mùa đông do không có phương tiện làm lạnh 1877: Phát minh ra máy lạnh của Von Linde Lịch sử ngành bia 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 15 Thời đại hiện nay $ Đầu tk 20, SX bia đang phát triển mạnh D gặp nhiều cú sốc  Chiến tranh Thế giới I ( thiếu nguyên liệu, thiếu nhân lực) Sau chiến tranh ; các xưởng bia được mở lại và cơ khí hoá  Chiến tranh thế giới II, thiếu nguyên liệu trầm trọng => sử dụng nguyên liệu thay thế => Chất lượng kém, chai buộc phải tái sử dụng $Từ 1946 : NCKH phát triển nhanh, ngành CNSX bia phỏt triển  chỉ còn lại các xưởng bia quy mô lớn Lịch sử ngành bia 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 16 Sản xuất và tiờu thụ Bia (2) Trờn thế giới :  Sản l−ợng : >150 tỷ lit/năm •Năng suất > 10 tỷ lit/năm có 2-3 n−ớc (Đức, Mỹ, TQ) •Mức tiờu thụ > 100 lit/ng/năm (Đức, Đan mạch, Tiệp) •Quy mụ sx : - Mỹ 5 cụng ty chiếm 60%, - Canada 2 cty 94% toàn n−ớc 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 17 Sản lượng bia thế giới 2001- 2006 100100100100100100 %Tổng 1.21.31.31.41.51.5 Chõu Úc/Chõu Đại Dương 4.64.54.44.44.34.2Chõu phi 10.710.710.210.210.711.1Nam Mỹ 20.120.921.422.221.722.1Bắc Mỹ 30.028.528.526.926.526.0Chõu Á/Trung Đụng 33.434.134.134.935.335.1Chõu Âu 200620052004200320022001Vựng 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 18 L−ợng bia tiêu thụ tính theo vùng (2004) 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 19 72,2 l/an/hab.Hongrie 82,1 l/an/hab.Venezuela35,4 l/an/hab.France 157 l/an/hab.Rộpublique tchốque80,2 l/an/hab.Finlande 58,2 l/an/hab.Suisse881,6 l/an/hab.ẫtats-Unis 88,4 l/an/hab.Slovaquie75 l/an/hab.Estonie 101,5 l/an/hab.Royaume-Uni96,2 l/an/hab.Danemark 79 l/an/hab.Pologne78,9 l/an/hab.Portugal 78,7 l/an/hab.Pays-Bas49,7 l/an/hab.Brộsil 50,5 l/an/hab.Norvốge96,2 l/an/hab.Belgique 72,8 l/an/hab.Nouvelle-Zộlande110,6 l/an/hab.Autriche 101,6 l/an/hab.Luxembourg91,5 l/an/hab.Australie 141,2 l/an/hab.Irlande161,5 l/an/hab.Allemagne ConsommationPaysConsommation7Pays 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 20 Tỡnh hỡnh tiờu thụ bia trờn thế giới 2007 51.3Nhật Bản3481.2Croatia15 51.5Thuỵ Điển3381.6Mỹ14 51.8Mexico3283.8Tõy Ban Nha13 55.5Na- Uy3184.1Slovakia12 55.8Gabon3084.4Luxembourg11 57.3Switzerland2985.0Phần Lan10 58.1Cyprus2889.9Đan Mạch9 58.2Romania2793.0Bỉ8 58.6Venezuela2693.3Nam Tư7 58.9Nga2599.0Anh6 59.2Nam Phi24108.3Áo5 59.5Bulgari23109.9Úc4 59.6Bồ Đào Nha22115.8Đức3 59.7Aixơlen[d]21131.1Ailen2 68.3Canada20156.9Cộng hũa Czech1 Tiờu thụ (L/ng/năm) NướcXếp hạng Tiờu thụ (L/ng/năm)Nước Xếp hạng 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 21 Sản xuất và tiờu thụ Bia (3) Chõu Á : •Năng suất 7- 10 tỷ lit/năm (TQ, Nhật); TB 17 l/người.năm •Tốc độ (của 10 năm) tăng TB 7% > < Chõu Âu giảm 4% (Thỏi lan tăng 26,5, Philipin 22, Malaxia 21, TQ 20%…) •Quy mụ sx : - Nhật 4 cụng ty chiếm 40, - TQ 800 NM, 18 NM >150 triệul/năm, chiếm >25% •Mức tiờu thụ: 50 lit/ng/năm Nhật ; 18-20 Singapore, Philipin. 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 22 Sơ l−ợc lịch sử ngành bia Việt Nam • Miền Nam: năm 1875 Pháp cho xây dựng nhà máy bia Sài Gòn thuộc hãng BGI. • Miền Bắc: năm 1890 Bia bắt đầu có mặt Hà Nội 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 23 ắTrong thời gian kháng chiến : không có nhà máy bia lớn nào đ−ợc xây dựng. ắĐến giữa thập kỷ 80 : chỉ có hai nhà máy này sản xuất bia đáp ứng đ−ợc khoảng 60% nhu cầu trong cả n−ớc • 2007 : >300 (2 quốc gia, 7 liờn doanh & >300 cơ sở Sơ l−ợc lịch sử ngành bia Việt Nam 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 24 109902005 2515002010 86242000 4,43301994 1,51001990 1,4871986 1,3601980 Bình quân (lít/ng−ời) Sản l−ợng (Triệu lít) Năm Sản xuất và tiờu thụ Bia VN 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 25 Hướng đi hiện nay của ngành bia $Đa dạng húa sản phẩm $ Cải thiện và ổn định chất lượng sản phẩm $ Giảm tối đa tổn thất trong sản xuất 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 26 Định h−ớng phát triển công nghiệp bia Việt Nam Mục tiêu cho đến năm 2010: $ nghành bia - r−ợu - NGK ẻ nghành kinh tế mạnh, khuyến khích sử dụng nguyên liệu trong n−ớc, sản phẩm chất l−ợng cao, có uy tín, th−ơng hiệu Định h−ớng phát triển: • Hiện đại hóa công nghệ. • Ưu tiên sử dụng thiết bị trong n−ớc. • Tập trung đầu t− các nhà máy có công suất lớn. • Quy hoạch và xây dựng các trung tâm nghiên cứu. 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 27 Bia = malt đại mạch + hoa houblon + nước + nấm men Lịch sử ngành bia 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 28 Sơ đồ CNSX Malt-Bia 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 29 PHẦN I : Nguyờn liệu chớnh trong sản xuất bia Chương I : ĐẠI MẠCH- MALT 1.1. Cỏc loại đại mạch 1.2. Cấu trúc hạt đại mạch 1.3.Thành phần hoỏ học 1.4. Đỏnh giỏ chất lượng đại mạch 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 30 Đại mạch 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 31 Đại mạch 2 hàng $ Thuộc họ lúa mỳ (Gramineae), chi Hordeum $ Đại mạch hai hàng: Hordeum Distichum  Chỉ có hai bông hoa trên gié có khả năng tạo hạt  Hạt phát triển tốt, tròn đều  Vỏ trấu mỏng hơn Cỏc loại đại mạch 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 32 Đại mạch 2 hàng • ĐM mùa xuân: ẻ gieo hạt tháng 2-4, sau 35-40 ngày kết bông, ẻ thu hoạch 7- 8  ĐM mùa đông : ẻgieo hạt tháng 11, sau 100 ngày kết bông ẻ thu hoạch vào tháng 7 Cỏc loại đại mạch 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 33 Đại mạch 6 hàng Hordeum Hexastichum = đại mạch mùa đông hay đại mạch vuông Các đặc tính: - Trên 1 gié có 6 hoa tạo hạt chắc - Trên trục có hai loại hạt. Các hạt ở giữa có dạng đối xứng, các hạt bên hình thoi, gầy hơn và có dạng xoắn đặc biệt. - Vỏ th−ờng dày hơn. - Giàu enzym hơn. - Sản l−ợng lớn (6 tấn /ha). Cỏc loại đại mạch 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 34 Cấu trúc hạt đại mạch 1.Lớp alơrông 2. Nội nhũ 3. Tế bào trống 4. Lớp biểu mô 5. Ngự 6. Mầm 7. Phụi lỏ 8. Phôi thân 9. Phôi rễ 10. Rễ 11. Vỏ hạt 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 35 Các lớp hạt đại mạch Vỏ trấu Vỏ quả Vỏ hạt Lớp alơrong Nội nhũ Bảo vệề chồi Lớp lọc Màng bỏn thấm Tiết enzym và a.gibberelic Chất dinh dưỡng 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 36 Thành phần hóa học hạt Các chất Thành phần trung bình của các loại ngũ cốc (%) Đại mạch Lúa mì Lúa mạch đen Yến mạch Ngô Gạo Chất khô 85 86 85 87 86 86 Tinh bột và các hydrocacbon khác 60 65 63 53 60 70 Hợp chất chứa Nitơ 10 12,5 11,5 11,7 10 7,7 Hợp chất không Nitơ 3,4 2,4 4,9 2,1 6,5 - Chất béo 2,1 1,7 1,7 5,3 5,0 0,4 Chất tro 2,6 1,9 2,0 3,0 1,0 0,3 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 37 Hạt tinh bột đại mạch 1. Đại mạch 60oC 2. Gạo 86oC 3. Ngụ 75oC 4. Sắn 70oC 5. Khoai tõy 65oC Tinh bột đại mạch • d hạt : 20-30 và 1-6 àm; Tinh bột :60-65 % ; • Amyloza 17-24 %, 60-600 gốc glucoza • Amylopectin 76-83 %, 2000 gốc glucoza • +I2 : mầu xanh 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 38 Cỏc hợp chất hydrocacbon - Xenluloza: (C5H10O5)n, 20% l−ợng chất khô của vỏ, 2000 - 10000 gốc glucoza β 1-4 - Hemixenluloza, chất keo: nằm thành tế bào. β-D-glucan (β 1-3 và β 1-4) và pentozan - Pentozan - Pectin và lignin - Đường và polysaccarit : 5 % Glucozan 2 % Raffinoza 0,3-0,5% Fructozan 1,8% Maltoza 0,1% Galactoza 0,1% Fructoza 0,1% Saccaroza 1 % Glucoza 0,1% 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 39 β - Glucan -Tan trong nước hay kiềm tạo dung dịch cú độ nhớt cao -Trong thành tế bào liờn kết với cỏc peptit, khụng tan 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 40 Cỏc hợp chất chứa nitơ •10-12 %, lớp alơrong và trong nội nhũ, bao quanh hạt tinh bột • Vai trũ : Chất dinh dưỡng cho nấm men, tạo bọt, tăng độ sỏnh và tớnh bền keo cho bia • Protein chia thành 4 nhúm : (30 axit amin) a- Albumin (Leucosin), 4%, tan trong nước b- Globulin (Edestin), 31%, tan trong NaCl 10% c- Prolamin (Hordein), 36%, tan trong rượu 70 % (60 % là axit glutamic và prolin) b- Glutelin, 29%, tan trong NaOH • Albumoza và pepton • Peptit và polypeptit • Cỏc axit amin 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 41 Cỏc chất khỏc • Lipit : - 2-3 %, alơron (2/3), phụi (1/3) - Khụng biến đổi trong qt nẩy mầm - Khụng tan trong nướcẻ theo bó - Ảnh hưởng độ bọt của bia • Polyphenol (anthocyanogen, proanthocyanidin) : - vỏ trấu , alơron - vị đắng chỏtẻ cần loại bỏ • Cỏc vitamin : - B1, B2, C, E (tocophenol) Tổn thất - Hợp chất vụ cơ : - 2-3 % - P2O5 35% ; SiO2 25 % ; K2O 20 % 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 42 Các enzym thuỷ phân thành tế bào zSitaza: - Hemixeluloza pentoza +hexoza - Enzym đột phá - Độ nhuyễn của malt - Điều kiện tối −u : To =40oC • β -1,4 glucanaza (exo-β-glucanaza): - Tác dụng lên β-1,4 - Không có ở trong đại mạch chín - Tổng hợp trong quá trình nẩy mầm - Điều kiện tối −u : To =40oC, pH = 4,5 zβ-1,3 glucanaza: Tác dụng lên các liên kết β-1,3 zPentosanaza: Thủy phõn pentosan 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 43 Các enzym thuỷ phân tinh bột zα-amylaza: - Enzym dịch hóa - Vị trí bất kỳ trong phân tử tinh bột - Giảm nhanh η và màu của iốt - Tổng hợp trong quá trình nẩy mầm - Điều kiện tối −u : To =70-72, pH = 5,6-5,7 •β-amylaza: - Enzym đ−ờng hóa - Trong đại mạch 2 dạng (tự do và liên kết) - Trong quá trình nẩy mầm : 3-5 lần - Điều kiện tối −u : To =60-65, pH = 4,7-4,8 zDextrinaza giới hạn: - Cắt sát mạch nhánh -Tổng hợp trong quá trình nẩy mầm - Điều kiện tối −u : To =55-60, pH = 5,1-5,2 - cắt liên kết α-1,4 và không tác dụng lên α-1,6 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 44 Amylaza α-amylaza β-amylaza 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 45 CÁC ENZYM thủy phân protein zProteinaza (endopeptidaza): - Phân cắt thành chuỗi peptit, - Trong đại mạch : Alơrong và phôi - Trong malt: 3-5 lần - Điều kiện tối −u : To =50oC, pH = 4,6-5,0 z Cacboxypeptidaza: - Xúc tác tách các axit amin từ các đầu chuỗi chứa nhóm cacboxyl của các peptit - Điều kiện tối −u : To =50-60oC, pH = 5,2 zAminopeptidaza: Xúc tác tách các axit amin từ các đầu chuỗi chứa nitơ của các peptit - Điều kiện tối −u : To =40-45oC, pH = 7,2 zDipeptidaza: -Thủy phân dipeptit - Điều kiện tối −u : To =40-45oC, pH = 7,2 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 46 CÁC ENZYM KHÁC • Lipoxygenaza: - Phân huỷ axit linoleic. - Điều kiện tối −u : To =62oC, pH = 6,6-6,7 - Tạo tính ổn định vị của bia • Lipaza: - Có trong phôi và lớp alơrong - Tăng trong qúa trình nẩy mầm, giảm trong qúa trình sấy - Điều kiện tối −u : To =35-40oC, pH = 5-6 • Phophataza: - Tách liên kết este của axit phosphoric trong tinh bột - Tăng độ chua, tăng lực đệm cho dịch đ−ờng - Điều kiện tối −u : To =70oC, pH = 5,6 • Phytaza: - Tách liên kết este của axit phosphoric với inositol, - Tăng độ chua, tăng lực đệm cho dịch đ−ờng - Điều kiện tối −u : To =50-53oC, pH = 4,5-5,0 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 47 điều kiện tối −u của các Enzym có trong đại mạch Nature pH optimal Tempộrature optimale Tempộrature de destruction Oxydases : Lipoxygộnase 6,5 40 70 Polyphộnol oxydase 60-65 80 Hydrolases α-Amylase 5,7 70-75 80 β-Amylase 4,7 60-65 70 Dextrinase limite 5,1 55-60 65 Protộinase 5,0-5,2 50-60 70 Aminopeptidase 7,2 40-45 55 Carboxypeptidase 5,2 50-60 70 Endo β-1-3 glucanase 4,7-5,0 40-50 55 Exo β-glucanase 4,5 40 β-Glucane solubilase 6,6-7,0 62 73 Maltase 6,0 35-40 Lipase 6,8 35-40 60 Phosphatase 4,5-5,0 50-53 70 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 48 Đánh giá chất l−ợng đại mạch • Cảm quan : - Mùi: Mùi thơm, rơm tươi. Mựi mốcẻbảo quản ướt - Mầu sắc và độ sáng: vàng nhạt, sáng đồng nhất. (xanh, nâu ) - Vỏ: Vỏ gồ ghề, mỏng, vỏ dầy và phẳng chưa chớn. Tạp chất: Không có hạt dại, cát, sỏi, rơm rạ, bông lúa, kim loại, hạt vỡ hạt mốc hay lạ. Hạt bị vỡ, sứt mẻ: Cần đ−ợc loại bỏ. 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 49 Đánh giá chất l−ợng đại mạch Hình dáng và kích th−ớc hạt: - Hạt cần to, đều và tròn, phụ thuộc vào giống - Khụng cú hạt nẩy mầm Côn trùng: - khụng cú côn trùng (mọt) trong khối hạt (hạt bị mọt ăn tạo thành các lỗ và khi ngâm các hạt này nổi lên trên) - khụng bị mốc (tạo mùi khó chịu trong bia) 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 50 Đánh giá chất l−ợng đại mạch • Đánh giá các chỉ tiêu lí học: - Dung trọng: 65-75 kg/100 lớt -Khối lượng 1000 hạt : 35-47 g - Phõn loại hạt: rõy 2,8, 2,5 và 2,2 mm $Loại hảo hạng : min 95% (trờn rõy 2,8mm) ; tạp chất < 2 % (trờn rõy 2,2mm) $ Loại 1 : min 90% (2,8 mm) ; 2-4 % (2,2mm ) $ Loại TB : min 85% (2,8 mm) ; 3-4 % (2,2mm) 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 51 Đánh giá chất l−ợng đại mạch • Đánh giá các chỉ tiêu lí học: - Năng lực nảy mầm : >90 % (3 ngày); >95 % (5 ngày) - Tớnh nhạy cảm đối với nước: Nảy mầm 100 hạt trong 4 và 8 ml H20 Chờnh lệch số hạt : 0 10 20 35 50 nảy mầm Độ nhạy: Khụng Yếu Trung bỡnh Mạnh Rất mạnh 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 52 Đánh giá chỉ tiêu hoá học • Độ ẩm : 14-15 • Protein :10-12% • Chất hoà tan (chất chiết) : 77-80% Sự “nghỉ” của hạt Hạt vừa thu hoạch không có không có khả năng nẩy mầm (khả năng tự bảo vệ của hạt để không nảy mầm ngay lập tức sau khi thu hoạch)  không nên sản xuất malt ngay sau thu hoạch 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 53 Chương II : HOA HOUBLON 2.1. Giới thiệu cõy houblon 2.2. Thành phần hoỏ học của hoa houblon • Nước • Cỏc chất nhựa • Tinh dầu thơm • Polyphenol 2.3. Chế phẩm hoa houblon • Hoa cỏnh • Hoa viờn • Cao hoa 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 54 Giới thiệu cõy houblon • Humulus Lupulus • Cõy leo, cao 6-7 m • 1000-2000 kg/ha • Cần chăm súc kỹ • Cõy trồng 15 năm • Thu hoạch bằng tay 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 55 Vai trò Hoa houblon zVị đắng dụi zHương thơm đặc trưng zTăng khả năng tạo bọt và giữ bọt zTăng độ bền keo zTính kháng khuẩn •Houblon thơm : Saaz, Tettnang, Golding, Strisselspalt •Houblon thơm& đắng: Perle, Challengr •Houblon rất đắng : Northrn Brewers, Target, Brewers Gold 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 56 Cấu tạo bỳp hoa houblon •Độ ẩm : 75 % •Mầu vàng xanh • Chỉ dựng hoa cỏi • Bỳp hoa : 3-5 cm • Cỏnh 40-100 (TB 60) •Cuống • Trục •Nhị hoa •Hạt lupulin 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 57 Thành phần húa học hoa houblon • N−ớc 10-11% • Các chất đắng 12-21 • Xenlluloza 40-50 • Các chất chứa nitơ 15-17 • Tinh dầu 0,5-5 • Các chất tro 5-8 • Polyphenol (tanin) 2-5 • Các chất chiết không chứa nitơ 27 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 58 Cỏc chất đắng trong hoa houblon Các chất đắng (15-21%) (tan trong methanol và trong ête) Các chất nhựa mềm Các chất nhựa cứng (tan trong hexhan) (90%) 10% (tan trong ête) α-axít đắng Nhóm các chất β còn lại (6-9 %) β-axít đắng Các chất nhựa mềm khác (3-4%) ch−a xác định (5-6%) Lực đắng = α-axit đắng + (β -axit đắng + nhựa mềm)/9 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 59 α-Axit vÀ β-Axit ĐẮng 1 - 5CH2CH3Posthumulon 1 - 10CH2OHCH(CH3)Prehumulon 10 - 15CH(CH3)CH2CH3Adhumulon 20 - 30CH(CH3)2Cohumulon 35 - 70CH2CH(CH3)2Humulon %Rα- axit -Postlupulon 1 - 3Prelupulon 5 - 10Adlupulon 20 - 55Colupulon 30 - 55Lupulon %β-axit 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 60 +α-Axit ĐẮNG α-Axit ĐẮNG (trong hoa) α-ISO Axit ĐẮNG (trong bia) Độ hoà tan thấp, và phụ thuộc pH Độ hoà tan cao hơn 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 61 Tinh dầu thơm •Hạt lupulin, 200 chất bay hơi, dễ`tan trong rượu • Các hydrocacbua : chiếm 75% -Sesquitecpen (C15) Nerolidol Humulen Aromadendren Caryophyllen -Rất dễ bay hơi, cũn lại rất ớt trong dịch nấu hoa -Mựi thơm đặc trưng 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 62 Tinh dầu thơm 2 Monotecpen (C10): Linalol Geranyl pyrophosphat Micxen Tecpinolen α-Tecpinolen Limonen Nerol Geraniol 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 63 Tinh dầu thơm 3 Các hợp chất l−u huỳnh : - CH3SSSCH3, CH3SSSSCH3, CH3SSCH2SCH3, - - CH3SOCH2, Các dẫn xuất oxygen ; các vòng epoxy 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 64 Tanin và Polyphenol - Giỏ trị CN :- Kết lắng và loại bỏ cỏc hợp chất chứa nitơ -Ổn định và tăng độ bền keo -Cú vị se, oxy hoỏ flobaphen (mầu đỏ) -Tanin : Antocyanidin, Leucoantocyanidin, các flavon và catechin, các axit phenolic và polyphenolic 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 65 Tanin Catechin Procyanidin C3 Cyanidin Flavonol Procyanidin B3 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 66 Cỏc chế phẩm hoa houblon • Hoa cánh : Sấy nhẹ 500C (W ≤ 11%), sau đó ép thành bánh • Hoa viờn loại 90. • Hoa viờn loại 45 (nồng độ cao). • Hoa viờn đó được đồng phõn húa (isomeric). • Hoa viên : chiếm 1/3 thị tr−ờng, và có nhiều dạng:  Cao hoa : 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 67 Hoa houblon viờn #Hoa viên 90 : 3Từ 100 kg hoa thu được 90 kg sản phẩm 3HoublonJ sấy khô (< 50oC, W 7-9 %) Jnghiền (bột 1-5 mm) J ép thành viên (thực hiện ở điều kiện chân không hay khí trơ) # Hoa viên 45 (giầu α-axit) : 3Từ 100 kg hoa thu được 45 kg sản phẩm cú chứa lượng α- axit lớn HoublonJ Tỏch hạt lupulin ở to rất thấp (-200C) J + cỏnh hoaẻ nghiền và râyẻ ộp và đúng gúi 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 68 Chỉ tiờu chế phẩm hoa viờn Hoa viờn đắng loại viờn 45 : • Chỉ tiờu cảm quan. - Màu xanh lỏ mạ hơi vàng. - Mựi thơm đặc trưng, vị đắng dịu. - Hỡnh dạng: viờn đựn khụng vỡ vụn. • Chỉ tiờu hoỏ học. - Hàm lượng axit đắng 8%. Hoa viờn thơm loại viờn 45 : • Chỉ tiờu cảm quan. - Màu xanh lỏ mạ hơi vàng. - Mựi thơm đặc trưng, vị đắng dịu. - Hỡnh dạng: viờn đựn khụng vỡ vụn. • Chỉ tiờu hoỏ học. - Hàm lượng axit đắng 6%. 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 69 Houblon đã đ−ợc đồng phân  Các alpha axit đ−ợc đồng phân thành iso-alpha axit trong quá trỡnh chế biến.  Đưa vào Ä nấu hoa hoặc Ä trong giai đoạn hoàn thiện 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 70 Cỏc loại chế phẩm hoa houblon 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 71 Hoa viờn Viên hinh trụ 10-15 x 6mm 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 72 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 73 Cao hoa - Cao hoa “hữu cơ” Dung môi hữu cơ (hexan, metanol, metylen clorua, tricloetylen, etanol) để trích ly các nhựa đắng và tinh dầu thơm của hoa houblon, sau đó làm bay hơi dung môi - Cao hoa chiết bằng CO2 : chứa 95-99 % α-axit đắng, nhiều tinh dầu thơm hơn các loại cao hoa khác 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 74 Cao hoa $Các chế phẩm cao hoa = Kettle Extract. Ä cô đặc Äsản phẩm với hàm l−ợng α-axit từ 30 đến 50% (cú thể cao hơn). 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 75 Chỉ tiờu chế phẩm cao hoa • Chỉ tiờu cảm quan: - Dạng keo màu vàng hổ phỏch. - Mựi thơm đặc biệt, dễ bay hơi, dễ nhận mựi. - Vị đắng rừ rệt. • Chỉ tiờu hoỏ học: - Hàm lượng α axit đắng 30%. - Tan hết và cú thể tạo kết tủa lắng nhanh khi đun sụi với nước hoa thơm rừ rệt, vị đắng dịu. 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 76 Nguyờn liệu thay thế - gạo Để đánh giá chất l−ợng của gạo cần phải: • Kiểm tra bằng mắt: - Tấm hay bột gạo mầu trắng - Mùi của tấm hay bột, không ôi khét • Chỉ tiờu hoá học: - Độ ẩm: < 13% - Hiệu suất hoà tan: 80-85% - Hàm l−ợng chất béo: 0,5 - 0,7% 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 77 Nước trong CNSX malt-Bia 1. Thành phần nước 2. Độ cứng của nước 3. Ảnh hưởng cỏc ion trong nước 4. Cỏc phương phỏp xử lý nước 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 78 Thành phần nước Nước chiếm 80-90 % trong bia Cần khảo sỏt nguồn nước trước khi xõy dựng nhà mỏy bia Nước ngầm: -Cặn khụ : 200-2000 mg/l (TB 500 mg/l) - Silic : 15-30 mg/l - Fe : 25-30 mg/l - NO3 : 20-100 mg/l Nước dựng sx bia: -Uống được Mg+2 : <100 mg/l -Nước mềm Fe : <0,5 mg/l - Trong, khụng mựi vị Khụng cú NH3, NO2 - Cl- : <200 mg/l CaSO4 : <200 mg/l 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 79 Ảnh hưởng của muối Ca và Mg Phản ứng với cỏc chất cú trong malt : • 2KH2PO4 + Ca(HCO3)2→ CaHPO4 + K2HPO4 + 2H2O + 2CO2 Bậc 1 Bậc 2 Bậc 2 không tan Tan • 4KH2PO4 + 3Ca(HCO3)2 →Ca3(PO4)2+2K2HPO4 +6H2O+ 6CO2 Bậc 3 Bậc 2 • 2KH2PO4 + Mg(HCO3)2→MgHPO4 + K2HPO4 +2H2O + 2CO2. • 4KH2PO4 + 3Mg(HCO3)2→Mg3(PO4)2+2K2HPO4+6H2O+ 6CO2 • 4K2HPO4 + 3CaSO4 →Ca3(PO4)2+2KH2PO4 +3K2SO4 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 80 Ảnh hưởng Ca+2 tới chất lượng bia Ca+2 : <150 mg/l Ưu điểm - Ổn định α-amylaza -Tăng khả năng tỏch cặn núng và lạnh Nhược điểm -Giảm PO4-3 trong dịch đường -Tăng độ hũa tan cỏc chất chứa nitơ vào dịch đường -Giảmmầu dịch đường -Giảm khả năng đồng phõn α- axit đắng -Giảm tớnh đệm của dịch đường 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 81 Ảnh hưởng Mg+2, Na+và K+ Ưu điểm Mg+2 : <50 mg/l - Cofacteur, tốt qt trao đổi chất -Tạo độ sỏnh cho bia Na+<150 mg/l ; K+<10 mg/l ; - Tạo độ sỏnh cho bia - khụng thay đổi pH Nhược điểm - Giảm PO4-3 trong dịch đường - Gõy mựi vị khú chụi cho bia -Tạo vị mặn, mựi khú chụi 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 82 Ảnh hưởng Fe, Cu, Mn, Zn, Pb Fe+2, Fe+3 <0,2 mg/l -Xấu tới qt trao đổi chất, nấm men dễ thoỏi hoỏ - Giảm độ sỏnh bia, mầu bọt -Gõy mựi kim loại -Tạo cặn oxy hoỏ, gõy đục bia Cu+2<0,05 ; -*Cần cho quỏ trỡnh trao đổi chất - Độc cho nấmmen - Tạo cặn oxy hoỏ, gõy đục bia Mn+2 <0,05 ; Zn+2 <0,2 mg/l -*Cofacteur, tốt qt trao đổi chất - Gõy mựi kim loại Pb+2<0,01 mg/l; - Độc cho nấmmen - Gõy đục bia 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 83 Ảnh hưởng anion tới chất lượng bia HCO3- <400 mg/l - pH - Hoà tan tanin của vỏ malt, -Tạo vi đắng chỏt, bia kộm tinh khiờt -Mầu dịch đường -Giảm lượng cặn núng lạnh -Cl-<200 mg/l ; -*Tăng độ bền keo, độ sỏnh - Giảm khả năng kết lắng n/m - Tạo chlorophenol (mựi dược phẩm) SO4-2 -Bia uống cú cảm giỏc bị khụ -Vị đỏng cứng -Hương vị kộm (tạo SO2, H2S) NO3-<15 ; NO2-<0,1 mg/l; - Độc cho nấmmen, qtlm - Diaxetyl -Mựi lạ SiO3-2 <30 mg/l; - Độc cho nấmmen, qtlm - Tạo cặn, gõy đục bia 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 84 Thành phần nước của một số loại bia Giầu Bicacbon 8 8,3 2 9 151 18 75 284 Munic h 8,323290,9Đc ts <5028328014HCO3- MềmCứngGiầu Sunfat MềmĐặc tính 8970,7Đc tt <100107365Cl- <2002896385SO4-2 <10023622Magiờ <502622687Canxi 1110179051Cặn khụ Việt namDormun d BurtonPilsenCỏc chất 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 85 Nước dựng trong sx bia •Nước nấu và đường húa : nước mềm •Nước làm lạnh : Mềm - tương đối cứng •Nước rửa bó : Đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, uống được •Nước lũ hơi : Nước mềm 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 86 Xử lý nước dựng trong sx bia Phụ thuộc vào mức độ sạch, cần qua 4 giai đoạn sau: $Loại các chất dạng huyền phù $ Loại các chất hoà tan $ Diệt vi sinh vật $ Làm mềm nước 8/27/2009 Đại học Bỏch khoa Hà nội 87 Xử lý nước dựng