Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp trong phòng thí nghiệm

1
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN BIA NỒNG ĐỘ CỒN
THẤP TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM
Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Giảng viên hƣớng dẫn: TS. Nguyễn Kính
Sinh viên thực hiện: Trần Thị Tuyết
MSSV: 1311111038 LỚP: 13DTP03
TP. Hồ Chí Minh, 2017

Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp trong phòng thí nghiệm
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan:
Tôi xin cam đoan Đồ án tốt nghiệp này là kết quả nghiên cứu thực sự của tôi dưới sự hướng
dẫn của cô TS. Nguyễn Kính thuộc khoa Công nghệ sinh học-Thực phẩm-Môi Trường, Trường đại
học Công nghệ Tp.HCM.
Mọi tham khảo dùng trong đồ án đều được trích dẫn rõ ràng, lấy từ những nguồn có uy tín.
Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo hay có sự dối trá, tôi xin chịu hoàn toàn trách
nhiệm.
Sinh viên
Trần Thị Tuyết

ii
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo khoa cùng toàn thể thầy cô trong khoa Công Nghệ Sinh
Học - Thực Phẩm - Môi Trƣờng đã tạo điều kiện cho tôi học tập và tận tình giảng dạy, truyền đạt
những kiến thức trong suốt thời gian học tập tạitrƣờng.
Tôi cũng rất chân thành cảm ơn các Thầy Cô và Anh Chị quản lý phòng thí nghiệm đã tạo
mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp.
Và đặc biệt tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến giáo viên hƣớng dẫn tôi là thầy Nguyễn Kính
đã tận tình hƣớng dẫn, truyền đạt những kiến thức quý báu và động viên, giúp đỡ em trong suốt
thời gian thực hiện đề tài.
Bên cạnh đó tôi cũng gửi lời cảm ơn đến các bạn bè, sinh viên trong trƣờng và gia đình đã
động viên, chia sẽ, giúp đỡ tôi rất nhiều trong thời gian thực hiện đề tài.
Cuối cùng tôi xin gửi lời chúc tốt đẹp nhất đến quý thầy cô cùng các bạn bè và gia đình!
Tôi xin chân thành cảm ơn!
TP. Hồ Chí Minh, ngày 27 tháng 07 năm 2017

iii
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU............................................................................................................1
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN.....................................................................................2
1.1. LỊCH SỬ VÀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT BIA .................................................2
1.1.1. Lịch sử........................................................................................................2
1.1.2. Tình hình sản xuất bia ................................................................................3
1.2. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA BIA............................................................6
1.2.1. Nƣớc ...........................................................................................................6
1.2.2. Chất hòa tan................................................................................................6
1.2.3. Các chất dễ bay hơi ....................................................................................7
1.3. GIÁ TRỊ CỦA BIA .........................................................................................7
1.3.1. Giá trị kinh tế..............................................................................................7
1.3.2. Giá trị dinh dƣỡng ......................................................................................7
1.3.3. Bia đối với sức khỏe con ngƣời.................................................................8
1.4. NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BIA ..................................................................9
1.4.1. MALT.........................................................................................................9
1.4.2. HOA HOUBLON.....................................................................................12
1.4.3. Nấm men ..................................................................................................16
1.4.4. Nƣớc .........................................................................................................19
1.4.5. NGUYÊN LIỆU THAY THẾ..................................................................21
1.4.6. CÁC CHẤT PHỤ GIA.............................................................................22
CHƢƠNG II: NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.....................23
2.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu: .................................................................23
2.2. Vật liệu và phƣơng pháp nghiên cứu:.............................................................23
2.3. Quy trình dự kiến............................................................................................26
2.4. Sơ đồ nghiên cứu ............................................................................................36
2.4.1. Thí nghiệm 1 ............................................................................................37

iv
2.4.2. Thí nghiệm 2 ............................................................................................39
2.4.3. Thí nghiệm 3: ...........................................................................................41
2.4.4. Thí nghiệm 4 ............................................................................................42
2.4.5. Thí nghiệm 5 ............................................................................................45
2.4.6. Đánh giá thị hiếu ngƣời tiêu dùng............................................................47
2.4.7: Đánh giá chất lƣợng sản phẩm.................................................................47
Phƣơng pháp phân tích: .........................................................................................49
Phƣơng pháp xử lý số liệu: ....................................................................................49
CHƢƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU...........................................................50
3.1. Khảo sát chế độ nƣớc......................................................................................50
3.2. Khảo sát nhiệt độ đƣờng hóa ..........................................................................52
3.3. Khảo sát pH đƣờng hóa ..................................................................................54
3.4. Khảo sát thời gian đƣờng hóa.........................................................................56
3.5.Khảo sát lƣợng nấm men ban đầu ...................................................................58
3.5.1. Khảo sát số lƣợng tế bào nấm men theo thời gian ...................................58
3.5.2. Khảo sát hàm lƣợng đƣờng theo thời gian lên men. ................................62
3.5.3. Biện luận kết quả......................................................................................63
3.5.4. Khảo sát mức độ ƣa thích của ngƣời tiêu dùng đối với 3 mẫu sản phẩm
sau khi lên men...................................................................................................64
3.6. Kết quả đánh giá cảm quam giữa mẫu khảo sát với các sản phẩm trên thị
trƣờng.....................................................................................................................66
3.7. Đánh giá chất lƣợng sản phẩm .......................................................................67
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................70
PHỤ LỤC...................................................................................................................1
PHỤ LỤC 1: PHÉP THỬ CẢM QUAN SẢN PHẨM............................................1
PHỤ LỤC 2. PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CHẤT LƢỢNG SẢN PHẨM........13
2.1. Cách loại CO2 .............................................................................................13
2.2. Độ plato ......................................................................................................13
2.3 Độ PH...........................................................................................................13
2.4 Độ chua.........................................................................................................14

v
2.5 Độ cồn ..........................................................................................................14
2.6 Hàm lƣợng CO2 ............................................................................................15
2.7 Xác định mật độ nấm men............................................................................16
PHỤ LỤC 3: SỐ LIỆU THÔ CÁC KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ............................18
3.1. Số liệu thô khảo sát chế độ nƣớc.................................................................18
3.2. Số liệu thô khảo sát nhiệt độ đƣờng hóa .....................................................18
3.3. Số liệu thô khảo sát pH đƣờng hóa .............................................................18
3.4. Số liệu thô và kết quả xử lý phép thử cho điểm thị hiếu.............................19
3.5. Số liệu thô và xử lý kết quả phép thử so hàng đánh giá thị hiếu ngƣời tiêu
dùng....................................................................................................................24
PHỤ LỤC 4 : KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU SẢN PHẨM .................28
4.1. Kết quả đo độ Plato. ....................................................................................28
4.2. Kết quả đo độ cồn........................................................................................28
4.3. Kết quả đo PH .............................................................................................28
4.4. kết quả xác định độ chua.............................................................................28
4.5. Kết quả xác định hàm lƣợng CO2................................................................29
4.6. Kết quả xác định mật độ nấm men:.............................................................29
PHỤ LỤC 5: MỘT SỐ HÌNH ẢNH......................................................................31

vi
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: 21 nƣớc có sản lƣợng bia nhiều nhất thế giới (cập nhật năm 2005)
Bảng 1.2: 19 nƣớc tiêu thụ bia nhiều nhất thế giới (cập nhật năm 2005)
Bảng 1.3: Thành phần hóa học của malt- đại mạch
Bảng 1.4: Thành phần hóa học trung bình của hoa houblon
Bảng 1.5: Các chỉ tiêu đánh giá chất lƣợng hoa houblon
Bảng 1.6: Yêu cầu của nƣớc trong sản xuất bia
Bảng 2.1: Chỉ tiêu hóa lí và hóa học của malt
Bảng 2.2: Chỉ tiêu hóa lí và hóa học của hoa houblon
Bảng 2.3: Dụng cụ sử dụng cho nghiên cứu
Bảng 2.4: Chỉ tiêu cảm quan sản phẩm
Bảng 2.5: Chỉ tiêu hóa lý sản phẩm
Bảng 2.6: Chỉ tiêu vi sinh sản phẩm
Bảng 3.1: Kết quả thí nghiệm 1
Bảng 3.4: Khảo sát số lƣợng nấm men theo thời gian
Bảng 3.5: Tỷ lệ (%) số lƣợng tế bào chết theo thời gian
Bảng 3.6: Tỷ lệ (%) số lƣợng tế bào nấm men nảy chồi theo thời gian
Bảng 3.7: Kết quả hàm lƣợng đƣờng các mẫu theo thời gian
Bảng 3.8: Kết quả cảm quan cho điểm 3 mẫu khảo sát
Bảng 3.9: Kết quả so hàng thị hiếu của 5 mẫu sản phẩm bia
Bảng 3.10: Chỉ tiêu cảm quan

vii
Bảng 3.11: Chỉ tiêu hóa lý
Bảng 3.12: Chỉ tiêu vi sinh

viii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Các thành phần trong chất đắng của hoa houblon
Hình 1.2: Hoa viên
Hình 1.3: Hoa cao
Hình 1.4: Sơ đồ sử dụng một đời nấm men
Hình 2.1: Quy trình dự kiến sản xuất bia nồng độ cồn thấp
Hình 2.2: Sơ đồ nghiên cứu
Hình 2.3: Sơ đồ khảo sát chế độ ngâm
Hình 2.4: Sơ đồ khảo sát nhiệt độ đƣờng hóa
Hình 2.5: Sơ đồ khảo sát pH đƣờng hóa
Hình 2.6: Sơ đồ khảo sát thời gian đƣờng hóa
Hình 2.7: Khảo sát số lƣợng tế bào nấm men ban đầu
Hình 3.1: Dịch đƣờng khảo sát nhiệt độ đƣờng hóa
Hình 3.2: Biểu đồ thể hiện sự thay đổi °Bx ở các khoảng nhiệt độ khác nhau
Hình 3.3: Sự thay đổi số lƣợng nấm men theo thời gian
Hình 3.4: Tỷ lệ (%) số lƣợng tế bào nấm men chết theo thời gian
Hình 3.5: Tỷ lệ (%) số lƣợng tế bào nấm men nảy chồi theo thời gian
Hình 3.6: Sự thay đổi hàm lƣợng đƣờng theo thời gian
Hình 3.7: Đồ thị thể hiện điểm trung bình của 3 mẫu cảm quan

1
LỜI MỞ ĐẦU
Bia là loại đồ uống có cồn, giàu dinh dƣỡng. Ngoài việc cung cấp một lƣợng calo
khó lớn, trong bia còn chứa một hệ enzyme khá phong phú, đặc biệt là nhóm
enzyme kích thích tiêu hóa amylase.
Đƣợc sản xuất từ các loại nguyên liệu chính là đại mạch ƣơm mầm, hoa houblon
và nƣớc với một quy trình công nghệ khá đặc biệt, cho nên bia có tính chất cảm
quan rất hấp dẫn đối với con ngƣời: hƣơng thơm đặc trƣng, vị đắng dịu, lớp bọt
trắng mịn, với hàm lƣợng CO2 khá cao (4-5g/l) giúp cơ thể con ngƣời giải khát một
cách triệt để khi uống.
Bia là món đồ uống đƣợc ƣa chuộng và sử dụng nhiều nhất trong các bữa tiệc, nhà
hàng, khách sạn. Đối tƣợng sử dụng rất rộng rãi,bao gồm phụ nữ, đàn ông, ngƣời
già, ngƣời trên 18 tuổi. Bộ Y tế đã từng phát thông báo mức độ tiêu thụ bia của
ngƣời Việt Nam trong 10 năm trở lại đây đã tăng gấp 2 lần. Dự báo đến năm 2025
sẽ tăng lên đến 7 lít/ngƣời/năm. Tuy nhiên, Bộ Công Thƣơng cho biết, mức sản xuất
và tiêu thụ bia của các nhà máy trong năm 2016 lại tăng chậm ở mức 9,3% và chỉ
bằng 85,6% kế hoạch của năm.
Trong những năm gần đây, thức uống nói chung và bia nói riêng có hàm lƣợng
calo thấp đã trở nên phổ biến, đặc biệt đối với những ngƣời thừa cân. Tƣơng tự nhƣ
vậy nhiều loại bia có nồng độ cồn thấp cũng đƣợc ƣa chuộng nhiều hơn đối với
những ngƣời không chịu đƣợc hoặc không cho phép sử dụng ở nồng độ cồn cao nhƣ
phụ nữ mang thai, ngƣời tham gia giao thông,… Trong khi đó nhiều ngƣời tiêu thụ
bia lại ƣa thích các đặc tính về mùi, vị của các loại bia truyền thống vốn có nồng độ
cồn cao đáng kể, thƣờng là >4. Vì vậy, với mong muốn đáp ứng nhu cầu thiết thực
của ngƣời tiêu dùng, tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu sản xuất loại bia có nồng độ
cồn thấp”.

2
Mang trong mình những đặc trƣng về mùi vị cũng nhƣ giá trị dinh dƣỡng của bia
truyền thống cộng thêm vào đó là nồng độ cồn thấp để đáp ứng đƣợc nhu cầu của
nhiều dối tƣợng, sự kết hợp này sẽ phát triển mạnh trong tƣơng lai.
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN
1.1. LỊCH SỬ VÀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT BIA
1.1.1. Lịch sử
Bia là một loại nƣớc giải khát đƣợc lên men từ dịch của malt đại mạch, có
hƣơng vị houblon, và có lịch sử lâu đời:
4000 năm trƣớc Công Nguyên: Thời kỳ ngƣời Xume, xuất hiện “Sikaru”
bia và bia gia đình do ngƣời phụ nữ làm.
3000 năm trƣớc Công Nguyên: Thời kỳ Mesopotamia cổ đại, bia đóng
vai trò rất quan trọng (cúng tế nữ thần Nia Harra). Ngƣời Ai Cập đã sản
xuất bia (Zythum) trên 3000 năm, đó là thức uống phổ biến của họ.
2000 năm trƣớc Công Nguyên: Ngƣời Babilon tiếp tục kế thừa phƣơng
pháp lên men bia của ngƣời Xume.
Năm 768: Hoa houblon tạo hƣơng vị đặc trƣng cho bia đƣợc trồng ở
Bavaria.
Giữa thế kỷ 18: Việc sản xuất bia chỉ do phụ nữ đảm nhiệm, đến cuối
thế kỷ, cùng với gia tăng nhu cầu tiêu thụ bia, quá trình thƣơng mại cũng
đƣợc phát triển.
Từ năm 1800: Kỷ nguyên hiện đại của nghề làm bia bắt đầu.
Năm 1876: Tác phẩm “Nghiên cứu về bia” của L.Pasteur đƣợc xuất bản.
Ông đã tìm ra những bí mật về nấm men và thuật ngữ lên men đƣợc sử
dụng.

3
Từ đó công nghệ sản xuất bia ngày càng phát triển mạnh, chất lƣợng bia
ngày càng đƣợc nâng cao.
Ngành công nghệ sản xuất bia ở Việt Nam có lịch sử hơn 100 năm
Xƣởng sản xuất bia lần đầu tiên đƣợc đặt tên là xƣởng sản xuất bia Chợ
Lớn, do một ngƣời Pháp tên là Hommel đã mở xƣởng bia ở làng Đại Yên,
Ngọc Hà, sau trở thành nhà máy bia Hà Nội, nay là tổng công ty Bia
Rƣợu Nƣớc giải khát Hà Nội. Trong quá trình hình thành và phát triển,
ngành sản xuất bia đã đạt mức tăng trƣởng cao vào những năm của thời
kỳ mở cửa. Cùng với quá Trình hội hập, ngành sản xuất bia phát triển về
quy mô và trình độ công nghệ, trở thành một ngành công nghiệp có thế
mạnh khi Việt Nam gia nhập tổ chức WTO.
1.1.2. Tình hình sản xuất bia
Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới
Hiện nay có hơn 25 quốc gia sản xuất bia với sản lƣợng hơn 1 tỷ lít/năm,
trong đó Mỹ, Cộng Hòa Liên Bang Đức mỗi nƣớc sản xuất trên dƣới 1 tỷ lít/năm.
Bảng 1.1: 21 nƣớc có sản lƣợng bia nhiều nhất thế giới (cập nhật năm 2005)
Tên nƣớc Sản lƣợng
(triệu lít)
(triệu lít)
(triệu lít)
Mỹ
CHLB Đức
Anh
Nhật
Nga
250.67
102.12
87.34
80.07
81.13
Mehico
CHDC Đức
Tây Ban
Nha
Canada
45.6
40.6
56.7
38.9
39.89
Hà Lan
Colombia
Nam Phi
Bỉ
Nam Tƣ
22.4
21.67
19.3
17.8
24.5

4
Brazil
Trung Quốc
67.9
78.98
Cezh &
Slovakia
Pháp
Úc
41.9
30.2
Ba Lan
Italia
32.2
76.8
Bảng 1.2: 19 nƣớc tiêu thụ bia nhiều nhất thế giới (cập nhật năm 2005)
Tên nƣớc Tiêu thụ
(triệu lít)
(triệu lít)
(Triệu lít)
CHLB Đức
CHDC Đức
Cezh &
Slovakia
Đan Mạch
Tân Tây Lan
Bỉ
Lucxambua
146.6
140.0
133.4
125.7
123.5
119.9
119.3
Áo
Úc
Anh
Hungari
Mỹ
Hà Lan
Canada
118.5
111.3
100.1
99.4
90.8
86.0
83.0
Cộng Hòa
Ailen
Thụy Sĩ
Bungari
Tây Ban
Nha
Venduela
80.0
69.4
64.3
62.0
60.0
Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trong nƣớc

5
Ngành rƣợu bia nƣớc giải khát ở nƣớc ta đã có quá trình sản xuất lâu dài, từ cuối thế
kỷ XIX đầu thế kỷ XX. Song đặt biệt 10 năm trở lại đây, do chính sách đổi mới, mở
cửa của nƣớc ta, đời sống của các tầng lớp dân cƣ đã có cải thiện quan trọng, lƣợng
khách du lịch, các nhà kinh doanh, đầu tƣ nƣớc ngoài vào Việt Nam tăng nhanh,
cùng thúc đẩy sự phát triển của ngành rƣợu bia, nƣớc giải khát Việt Nam.
Trƣớc đây chỉ có 2 nhà máy bia Sài Gòn và Hà Nội, nay cả nƣớc có 469 cơ
sở sản xuất, tạo ra nhiều sản phẩm có tín nhiệm với ngƣời tiêu dùng trong cả nƣớc
hoặc khu vực: bia 333, bia Hà Nội, Heniken, Halida, Carlsberg, Sanmiguel, Huda...
Hai nhà máy bia Trung ƣơng (Sài Gòn và Hà Nội) sản xuất đã vƣợt công suất
tới 107% vẫn không đủ để đáp ứng nhu cầu ngƣời tiêu dùng. Nhiều quốc doanh
rƣợu bia chủ lực của địa phƣơng cũng đầu tƣ phát triển khá nhƣ công ty bia Hải
Dƣơng, Hà Tây, Thái Bình...
Mỗi năm Việt Nam sản xuất 1,2 tỷ lít bia. Con số này tăng (8-10)% sau từng
năm. Bình quân mỗi ngƣời dân tiêu thụ gần 16 lít bia và 4 lít rƣợu trong một năm.
Theo số liệu tổng hợp của Bộ Công Nghiệp năm 2004 thì giá trị sản xuất
công nghiệp của toàn ngành bia – rƣợu – nƣớc giải khát trên cả nƣớc đã đạt
15.281,5 tỷ đồng, doanh thu đạt 17.950 tỷ đồng, đóng góp ngân sách nhà nƣớc
khoảng trên 5.000 tỷ đồng, tạo việc làm và thu nhập ổn định cho trên 20.000 lao
động.
Năm 2005 sản lƣợng bia sản xuất khoảng 1.500 triệu lít, sản lƣợng rƣợu sản
xuất là 80 triệu lít. Tính đến hết năm 2004, toàn ngành có 329 cơ sở sản xuất bia với
công suất thiết kế 1.737 triệu lít, 72 cơ sở sản xuất rƣợu có công suất thiết kế 103
triệu lít.
Năng lực sản xuất bia tập trung chủ yếu tại những thành phố trực thuộc TW
nhƣ: Thành Phố HCM chiếm 23.2% tổng năng lực sản xuất bia toàn quốc, TP Hà

6
Nội: 13.44 %, TP Hải Phòng: 7.47%, tỉnh Hà Tây: 6.1%, Huế: 3.05%, Đà Nẵng:
2.83%.
Qua đó ta thấy sản lƣợng bia sản xuất hàng năm trên thế giới là rất lớn đồng
thời tiêu thụ cũng rất lớn. Bia trở thành nhu cầu thức uống của con ngƣời trên toàn
thế giới.
1.2. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA BIA
Thành phần hóa học của bia, thông thƣờng gồm những thành phần sau:
1.2.1. Nƣớc
Nƣớc chiếm đến 80 – 90 % trọng lƣợng bia thành phẩm.
1.2.2. Chất hòa tan
 Chất hòa tan chiếm 5.5 – 10.7% trọng lƣợng bia.
 Chất hòa tan có hàm lƣợng nhỏ nhƣng phong phú về thành phần
hóa học nên có tính chất quyết định đến chất lƣợng bia.
 Các thành phần trong chất hòa tan bao gồm:
- Hydrat cacbon: chiếm 80 – 85% chất hòa tan trong bia, trong số này có
60 – 70% là maltose, maltotriose, còn lại là các đƣờng khác nhƣ: glucose,
saccarose,...
- Protein: chiếm 6 -9% chất hòa tan bia. Trong đó:
 140 mg/l protein có phân tử lƣợng cao.
 120 mg/l protein có phân tử lƣợng trung bình.
 440 mg/l protein có phân tử lƣợng thấp.
- Glyceryl: là sản phẩm phụ hình thành khi lên men chiếm 3 – 5% (khoảng
1200 – 1600 mg/l).
- Các chất tro: chiếm 3 – 4% chất hòa tan. Trong đó 30% là photphat, còn
lại là clorit, silicat, các catrion nhƣ K+
, Na+
, Ca2+
, Mg2+
,...
- Các chất đắng, tanin, màu:
 Hàm lƣợng chất đắng: khoảng 12 – 20 mg/l theo iso – α – acid đắng
và α – acid đắng.

7
 Khoảng 150 mg.l tanin, trong đó 2/3 từ malt, 1/3 từ hoa houblon.
 Các chất màu: 50 – 70 mg/l antocyanuagen, 10 – 12 mg/l catechine,
10 – 40 mg/l tanoide
- Các acid hữu cơ: chiếm 0.7 – 1.0% chất hòa tan của bia, trong đó:
 50 – 70 mg/l pỷuvate
 170 – 220 mg/l citrate
 30 – 110 mg/l malat
 30 – 100 mg/l D, L – lactate
- Các vitamin: có hàm lƣợng nhỏ nhƣng khá đa dạng, gồm B1, B2, B6,
biotin, nocotinamit, acid pantotenoic
 1 lít bia có 30 đơn vị UI B1 (1 đơn vị UI B1 = 0.0003mg B1 =
0.3γ).
 1 lít bia có 74 đơn vị UI B2 (1 đơn vị UI B2 = 0.003 mg B2 = 3γ)
1.2.3. Các chất dễ bay hơi
 Etanol: 3.4 – 4.5% trọng lƣợng bia.
 Acid cacbonic: 0.35 – 0.55% trọng lƣợng bia.
1.3. GIÁ TRỊ CỦA BIA
1.3.1. Giá trị kinh tế
 Sản xuất bia là ngành công nghiệp phát triển nhanh, đem lại
những khoảng thu nhập lớn cho doanh nghiệp và nền kinh tế
của nhiều nƣớc.
 Đối với nƣớc ta, bia cũng đem lại một nguồn thu đáng kể,
đóng góp quan trọng vào sự phát triển, chẳng hạn bia Sài Gòn
mỗi năm nộp cho nhà nƣớc hơn 1000 tỷ đồng.
1.3.2. Giá trị dinh dƣỡng
Về giá trị dinh dƣỡng của bia đƣợc so sánh nhƣ sau:
- So với trà, cà phê, bia không chứa các kim loại có hại, so với các loại
rƣợu uống thì hàm lƣợng etanol trong bia rất thấp (2 -6% V).

8
- Về chất đạm: 1 lít bia tƣơng đƣơng 120g bơ hay 25g thịt bò hay tƣơng
đƣơng 60g bánh mì
- Về chất đƣờng: 1 lít bia tƣơng đƣơng 150g bánh mì
- Độ calo của bia: 1 lít bia cho khoảng 400 – 500 calo. Năng lƣợng này
50% do protid và glucid cung cấp, 50% do rƣợu cung cấp.
- Trong bia có lƣợng đáng kể vitamin, đặc biệt là vitamin nhóm B, rất cần
thiết cho cơ thể.
1.3.3. Bia đối với sức khỏe con ngƣời
 Ƣu điểm
Bia là thức uống khá phổ biến. Uống bia điều độ với lƣợng vừa phải,
sẽ có lợi cho cơ thể và có thể chữa đƣợc một số bệnh:
- Bia giúp giảm nguy cơ các bệnh về tim mạch.
- Uống bia có thể giúp ngăn ngừa việc hình thành các cục máu đông có thể
gây tắc động mạch ở tim, cổ, não,...đây là những nguyên nhân chính gây
ra tình trạng đột quỵ của ngƣời.
- Đối với những ngƣời bị bệnh tiểu đƣờng, uống bia vừa phải giúp giảm
nguy cơ mắc bệnh mạch vành.
- Uống bia điều độ còn có tác dụng tốt cho não, giúp nâng cao khả năng
nhận thức của con ngƣời.
- Bia chứa hàm lƣợng silicon cao, dễ hấp thu, đây là một yếu tố giúp
xƣơng trở nên chắc hơn.
- Bia có chứa nhiều chất giúp phân giải các chất béo trong cơ thể, giúp bộ
máy tiêu hóa làm việc tốt hơn.
 Nhƣợc điểm
Tuy nhiên nếu uống bia qua nhiều sẽ gây ảnh hƣởng xấu đến sức khỏe:
- Uống bia nhiều sẽ làm cho hệ thần kinh kém nhạy bén, rất dễ gây tai nạn
trong lúc làm việc, lái xe.

9
- Trong bia có chứa một hàm lƣợng cồn nhất định tùy từng loại bia, vì vậy
việc uống quá nhiều có thể làm tăng nguy cơ gãy xƣơng thông qua ức chế
hoạt động của các tế bào tạo xƣơng. Ngoài ra bia cũng gây ảnh hƣởng
xấu đến chức năng của gan nếu uống quá nhiều.
1.4. NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BIA
Nguyên liệu chính là: malt, houblon, nƣớc. Malt cung cấp tinh bột,
amilase cho đƣờng hóa, houblon là nguyên liệu tạo hƣơng vị đặc trƣng
cho bia, màu sắc, độ bền bọt, làm trong bia, sát trùng bia,...
Tác nhân vi sinh vật là nấm men
1.4.1. MALT
1.4.1.1. Mục đích sử dụng
Malt có thể hiểu: “là tất cả các hạt chứa tinh bột (đại mạch, lúa mì, thóc,
ngô, yến mạch,...) đã được nảy mầm và sấy khô theo đúng yêu cầu kỹ
thuật để làm nguyên liệu cho sản xuất bia”.
Hạt đại mạch là nguồn gốc cung cấp tinh bột cho đƣờng hóa, tạo
đƣờng cho sự lên men bia về sau.
Qua quá trình nảy mầm một lƣợng lớn các enzym xuất hiện và tích tụ
trong hạt đại mạch nhƣ: enzym amylase, protease, sitase, maltase,
photsphatase. Các enzym này là những nhân tố thực hiện việc chuyển
các chất trong thành phần hạt đại mạch thành nguyên liệu (các acid
amin tự do, các loại đƣờng, các vitamin...) mà nấm mem có thể sử
dụng để tạo thành sản phẩm bia.
1.4.1.2. Thành phần hóa học của malt – đại mạch
Thành phần hóa học của đại mạch rất phức tạp. Các chỉ số về thành
phần hóa học là nhân tố quyết định chất lƣợng của đại mạch để xem xét
loại đại mạch có đủ tiêu chuẩn để sản xuất malt và bia hay không.
Bảng 1.3. Thành phần hóa học của malt – đại mạch
(Tính theo % trọng lượng chất khô)

10
Thành phần Đại mạch Malt
Tinh bột 63 ÷ 65 58 ÷ 60
Đƣờng saccharose 1 ÷ 2 3 ÷ 5
Đƣờng khử 0,1 ÷ 0,2 3 ÷ 4
Những đƣờng khác 1 2
Chất dạng gom 1 ÷ 1,5 2 ÷ 4
Hemicellulose 8 ÷ 10 6 ÷ 8
Cellulose 4 ÷ 5 5
Lipid 2 ÷ 3 2 ÷ 3
Protein thô (N * 6,25) 8 ÷ 11 8 ÷ 11
Dạng hòa tan thể muối: albumin, globulin 0,5 2
Hodrein – protein (prolamin) 3 -
Glutein – protein 3 ÷ 4 2
Acid amin và peptid 3 ÷ 4 3 ÷ 4
Acid nucleic 0,5 1 ÷ 2
Tro 0,2 ÷ 0,3 0,2 ÷ 0,3
Những chất còn lại 2
5 ÷ 6
2,2
6 ÷ 7
1.4.1.2. Các yêu cầu kỹ thuật của malt
 Yêu cầu về cảm quan
 Màu sắc
o Malt vàng: vàng tƣơi
o Malt đen: màu sẫm hơn, vỏ malt phải ống ánh
 Mùi vị
o Phải đặc trƣng cho từng loại malt, không có mùi vị lạ.
o Nếu có mùi chua hay mốc, chứng tỏ malt bị ẩm.
o Malt vàng: vị ngọt dịu (nhẹ).
o Malt đen: vị cà phê, thơm ngọt mạnh.

11
 Độ sạch
o Không lẫn tạp chất, hạt không bị vỡ và không có hạt bị
bệnh.
o Lƣợng tối đa cho phép đối với: hạt vỡ là 0,5%, hạt bệnh
là 1% và hạt không nảy mầm là 5%.
 Các chỉ tiêu cơ học
 Dung trọng: là trọng lƣợng một lít hạt đƣợc tính bằng (g/l).
o Loại 1: có dung trọng 680 g/l.
o Loại 2: có dung trọng từ 650 ÷ 680 g/l.
o Loại 3: có dung trọng từ 630 ÷ 650 g/l.
 Trọng lƣợng khô tuyệt đối: là trọng lƣợng của 1000 hạt (không
chọn), thƣờng từ 35 ÷ 45 gam.
 Lực nẩy nầm: là số hạt nẩy mầm (tính ra %) sau ngày thứ 3 cuẩ
quá trình nẩy mầm trong điều kiện thí nghiệm, thƣờng từ 80 ÷
85%.
 Khả năng nẩy mầm: là số hạt nẩy mầm (tính ra %) sau ngày
thứ năm của quá trình nẩy mầm trong điều kiện thí nghiệm,
thƣờng phải đạt từ 90 ÷ 95%. Đại mạch có chất lƣợng cao nếu
có lực nẩy mầm > 90% và khả năng nẩy mầm > 95%.
 Những điểm cần chú ý
Malt dùng để sản xuất bia phải đƣợc bảo quản ít nhất 3 ÷ 4 tuần trƣớc
khi sử dụng vì:
 Vỏ malt mới sấy giòn nên dễ bị nghiền nát, trong quá trình
đƣờng hóa các chất trong vỏ malt sẽ bị hòa tan làm cho bia có
vị đắng chát, khó lọc.
 Hoạt lực của enzym thủy phân chƣa ổn định, quá trình đƣờng
hóa diễn ra khó khăn, hiệu suất thu hồi thấp.

12
 Khi bảo quản hạt hút ẩm làm cho vỏ malt mềm dẻo không bị
nát khi nghiền và sẽ là chất trợ lọc tốt sau này. Đồng thời trong
hạt xảy ra một số quá trình mà kết quả là:
o Hoạt lực của enzym và protease sẽ tăng.
o Làm tăng lƣợng đạm hòa tan.
o Chỉ số PH đƣờng hóa tăng
1.4.2. HOA HOUBLON
Hoa houblon là nguyên liệu chính thứ 2 để sản xuất bia
1.4.2.1. Mục đích sử dụng hoa houblon
 Tạo cho bia có mùi thơm dễ chịu, có vị đắng chát nhẹ, đặc trƣng.
 Có tác dụng sinh bọt và giữ bền bọt.
 Có tính chất sát trùng bia.
 Làm trong bia do kết tủa protid.
1.4.2.2.Thành phần hóa học trong hoa houblon
Bảng 1.4: Thành phần hóa học trung bình của hoa houblon
(Theo % chất khô)
Thành phần Tỷ lệ (%)
Nƣớc 11 – 13
Tổng chất đắng ( α – 4,5, α – 9, γ –
1,5)
15 – 21
Tinh dầu phấn 0.3 – 1
Tanin 2.5 – 6
Protein (N* 6,25) 15 – 21
Cellulose 12 – 14
Chất khoáng 5 – 8
Các hợp chất khác 26 – 28

13
Trong các phần trên, các hợp chất đắng, tinh dầu phấn hoa và chất chát đóng
vai trò quan trọng nhất trong sản xuất bia.
 Chất đắng ( C11H30O35)
Là thành phần thiết yếu và đặc trƣng nhất của hoa houblon và đƣợc
chia làm 2 nhóm:
Hình 1.1: Các thành phần trong chất đắng của hoa houblon
Chất đắng tạo ra vị đắng cho bia, tạo bọt, giữ bọt và tạo ra tính kháng sinh mạnh
cho bia.
 Chất chát – tanin (C25H24O13)
 Làm kết tủa các protit kém bền vững, tăng tính ổn định của bia.
Chất đắng (tan trong ete dietyl)
Nhựa đắng
Acid đắng (Hợp chất tinh thể)
α - Acid đắng
(6 – 8%)
β - Acid đắng
(3%)
Nhựa cứng
(2%)
Nhựa mềm
(5%)

14
 Làm kết tuả protein bền làm giảm khả năng tạo bọt và giữ bọt
của bia.
 Tinh dầu
 Có dạng nƣớc trong, vàng sánh, có mùi thơm rất mạnh. Khi
đun sôi, đa phần tinh dầu bay hơi, 90% lƣợng tinh dầu bay mất
trong thời kỳ houblon hóa.
 Khi đun sôi, thành phần tinh dầu cũng bị thay đổi, sản phẩm
tạo thành cùng với các thành phần không bay hơi của tinh dầu
tạo ra mùi thơm dễ chịu, đặc trƣng của bia.
1.4.2.3. Các dạng hoa houblon trên thị trƣờng
Sử dụng hoa nguyên cánh trong sản xuất bia:
 Ƣu điểm: bảo quản đƣợc chất lƣợng hoa
 Nhƣợc điểm: không bảo quản đƣợc lâu, thể tích cồng kềnh, hiệu quả
sử dụng thấp.
Để khắc phục các nhƣợc điểm trên, ngƣời ta tiến hành sấy hoa, chế biến
cánh hoa và các bộ phận của nó thành dạng bán thành phẩm gọi là chế
phẩm hoa houblon, gồm: houblon cao, houblon viên, houblon cánh.
 Hoa cánh
Hoa đã sấy khô đến độ ẩm < 13%, sau đó đƣợc ép chặt thành bánh,
bọc kín trong các loại giấy đặc biệt, đồng thời có thể nạp thêm khí trơ (CO2
hoặc nitơ) để ngăn chặn tối đa tình trạng giảm chất lƣợng do bảo quản.
 Hoa viên

15
Hình 1.2: Hoa viên
Nhằm thuận tiện trong bảo quản, vận chuyển, ngƣời ta đã nghiền nát
hoa khô thành bột và ép thành viên, và đƣợc gói trong các bọc giấy đặc biệt
giống hoa cánh.
Chất lƣợng hoa viên nhƣ hoa cánh, nhƣng hiệu quả sử dụng cao hơn
nên tiết kiệm hoa hơn.
 Hoa cao
Hình 1.3: Hoa cao
Hoa cao là sản phẩm đƣợc chiết ly bằng các dung môi hữu cơ.
Bằng cách đó sẽ tách đƣợc riêng chất đắng trong hoa ra ở dạng đậm
đặc, chất lƣợng chất đắng đƣợc bảo quản tốt hơn, đồng thời việc sử
dụng khi nấu với dịch đƣờng sẽ thuận tiện và hiệu quả cao hơn.

16
Bảng 1.5: Các chỉ tiêu đánh giá chất lƣợng hoa houblon
Chỉ số Loại 1 Loại 2 Loại 3
Màu hoa Vàng đến vàng
óng
Vàng lục Vàng xanh đến
vàng
Màu hạt lupulin Vàng, vàng
óng ánh
Vàng, vàng
sẫm
Vàng sẫm
Mùi Thơm dễ chịu,
đặc trƣng
Thơm, không
có mùi tạp chất
khác
Hơi hồng
Cánh hoa To, đều, chắc,
không bị rách
Cánh có thể bị
rách, có chấm
đỏ cà phê
Rách nhiều,
nhiều chấm đỏ
cà phê
% Tạp chất (chất
khô)
1.75 3 < 9
% Chất đắng
(chất khô)
15 12
% Ẩm (trọng
lƣợng)
13 < 13 < 3
% Hoa bệnh (chất
khô)
Không < 1 < 5
% Tro (chất khô) 10 11
1.4.3. Nấm men
1.4.3.1. Sơ lƣợc về nấm men
 Nấm men là tên chung chỉ nhóm vi nấm có cấu tạo đơn bào,
sinh sản bằng cách nảy chồi và phân cắt. Chúng phân bố rộng
rãi khắp nơi.

17
 Nấm men thƣờng có hình dạng khác nhau, thƣờng có hình cầu,
hình elip, hình trứng, hình bầu dục, và cả hình dài.
 Kích thích tế bào nấm men trung bình 9 ÷ 10 m
 Ba chức năng cƣ bản nhất của nấm men là trao đổi chất, sinh
sản, lên men.
Trong sản xuất bia thƣờng dùng hai loại nấm men:
Saccharomycess cerevisiae hansen (lên men nổi) và
saccharomycess carlsbergensis hansen (lên men chìm).
1.4.3.2. Vai trò của nấm men trong sản xuất bia
Nấm men có khả năng hấp thụ các chất dinh dƣỡng trong môi trƣờng
nƣớc mạch nha nhƣ các loại đƣờng hòa tan, các hợp chất nitơ (các acid amin,
peptid), vitamin và các nguyên tố vi lƣợng...qua màng tế bào. Sau đó, hàng
loạt các phản ứng sinh hóa xảy ra để tạo thành rƣợu và CO2. Theo sơ đồ sau:
C6H12O6 C2H5OH + CO2 + Q (năng lƣợng)
1.4.3.3. Đặc điểm của nấm men dùng trong sản xuất bia
Đặc điểm cấu tạo
Về kết cấu nấm men bia gồm có:
 Nhân tế bào ở giữa lớp nguyên sinh chất, trong nguyên sinh
chất có chứa một số hạt nhỏ li ti và không bào, nó sẽ to lên khi
men bia thiếu chất dinh dƣỡng hoặc già cỗi.
 Vỏ tế bào chiếm 20% trọng lƣợng của tế bào, là màng bán
thẩm thấu có chức năng thẩm thấu các phân tử đạm và đƣờng
rất nhỏ bé thuộc loại dinh dƣỡng của nấm men.
 Chất đạm trong tế bào chiếm 45 – 70%.
 Chất béo chiếm 2 – 5%.
 Chất khoáng loại phosphate chiếm 8%.

18
 Ngoài ra còn có vitamin B1, B2, một ít vitamin C, tiền tố D và
một loạt chất phân giải đạm, đƣờng để phục vụ cho lên men, hô
hấp và tổng hợp.
Hai loại nấm men dùng trong lên men bia
- Nấm men nổi ( Saccharomycess cerevisiae): dùng lên men nổi,
phát triển chủ yếu trên bề mặt, hình dạng thƣờng là hình cầu
hoặc ovan với kích thƣớc 7 - 10µm. Thời gian lên men 4 – 6
ngày.
- Nấm men chìm (Saccharomycess carlsbergensis): dùng lên
men chìm, phát triển ở tầng sâu của thiết bị, hình dạng chủ yếu
là hình cầu. Thời gian lên men 12 – 17 ngày.
Thông thƣờng một đời men giống đƣợc sử dụng từ 6 ÷ 10 chu
kỳ lên men
Men giống Nhân giống trung gian Lên men bia
Tách nấm
men
Nấm men thu hồi
Xử lý làm sạch
Nấm men

19
Hình 1.4: Sơ đồ sử dụng một đời nấm men
1.4.3.4. Các yêu cầu đối với nấm men khi đƣa vào lên men bia
Một nòi nấm men đƣợc đƣa vào sản xuất bia phải đáp ứng những yêu cầu
sau:
- Tế bào có hình dạng đặc trƣng.
- Nấm men thuần khiết, không bị nhiễm vi sinh vật khác.
- Khả năng kết lắng với những loại lên men chìm.
- Phải có tính ổn định trong sản xuất
- Khi đƣa vào sản xuất tỷ lệ men chết dƣới 2%, tỷ lệ nảy chồi
lớn hơn 10%.
- Nấm men khi đƣa vào dịch đƣờng để lên men phải đạt đƣợc từ
10 – 20 triệu tế bào/ml dịch ống.
- Nấm men có khả năng chuyển hóa các đƣờng đôi, đƣờng đơn
giản, các peptid, acid amin, giải phóng CO2, rƣợu ethanol và
nhiệt.
1.4.4. Nƣớc
1.4.4.1. Vai trò của nƣớc trong sản xuất bia
Nƣớc là một nguyên liệu quan trọng trong công nghệ sản xuất bia:
- Chiếm 80 – 90% trọng lƣợng bia thành phẩm
- Thành phần hóa học và chất lƣợng của nƣớc ảnh hƣởng trực
tiếp đến toàn bộ quá trình sản xuất bia và đặc biệt chất lƣợng
bia thành phẩm.
- Nƣớc dùng xử lý nguyên liệu, nấu nguyên liệu, làm nguội bán
thành phẩm, thành phẩm, thanh trùng, vệ sinh.
1.4.4.2. Yêu cầu của nƣớc trong sản xuất bia
Bảng 1.6: Yêu cầu của nƣớc trong sản xuất bia

20
Các chỉ tiêu Hàm lƣợng cho phép
Độ cứng tạm thời 0,72mg-đl/lít
Độ cứng vĩnh cửu 0,26-0,72mg-đl/lít
pH 6,8-7,2
Độ oxy hóa 2 mg O2/lít
Hàm lƣợng cặn khô < 600 mg/lít
Chỉ tiêu sinh học Vi sinh vật ≤ 100 tế bào/cm3
Chỉ tiêu hóa học Sắt < 0,3 mg/lít
Mangan < 0,05 mg/lít
Magiê < 125 mg/lít
Chì < 0,1 mg/lít
Đồng < 3 mg/lít
Kẽm < 5 mg/lít
Flo < 1 mg/lít
Selen < 0,05 mg/lít
Asen < 3,5 mg/lít
Natri < 3,5 mg/lít
sunfat < 60-80 mg/lít
1.4.4.3. Ảnh hƣởng thành phần muối của nƣớc
- Ca2+
: thƣờng tồn tại dƣới dạng muối Ca(HCO3)2, ảnh hƣởng xấu đến quá
trình nấu bia do làm giảm độ acid của hồ malt và dịch đƣờng hóa.
- Mg2+
: hàm lƣợng trong nƣớc tuy ít hơn Ca2+
, nhƣng gây tác dụng xấu hơn vì
MgSO4 có vị đắng chát ảnh hƣởng đến chất lƣợng bia.
- Na+
: tồn tại trong nƣớc dƣới dạng Na2CO3, NaHCO3, Na2SO4 và NaCl.
Na2CO3 và NaHCO3 làm giảm độ acid của hồ malt, Na2SO4 với hàm lƣợng
cao sẽ làm cho bia có vị đắng. NaCl nếu quá thấp hay quá cao cũng sẽ ảnh
hƣởng tới mùi vị của bia.

21
- K+
: cũng tƣơng tự nhƣ Na+
- Sắt: thƣờng tồn tại dƣới dạng Fe(HCO3)2, hàm lƣợng cao cũng sẽ ảnh hƣởng
đến chất lƣợng bia, làm cho bia có mùi vị lạ, xúc tác quá trình oxy hóa trong
bia, làm giảm độ bền keo, dễ dàng gây đục cho sản phẩm.
- Các muối sunfat, chloride và nitrat của Magie và Canxi khi tác dụng với các
muối phosphate trong malt làm tăng độ acid của hồ malt giúp các enzym
hoạt động tốt ở PH tối ƣu, nghĩa là có tác dụng có lợi trong quá trình nấu bia.
Do thành phần hóa học và các muối có trong nƣớc ảnh hƣởng vừa tích cực
và tiêu cực đến quá trình sản xuất bía nên ta cần có phƣơng pháp xử lý nƣớc
phù hợp để thu đƣợc loại bia tốt nhất.
1.4.5. NGUYÊN LIỆU THAY THẾ
1.4.5.1. Mục đích sử dụng
 Giảm giá thành sản xuất
 Cải thiện một vài tính chất của sản phẩm: mùi vị, thời gian bảo quản.
 Tạo ra chủng loại bia có mức độ phẩm cấp chất lƣợng khác nhau.
 Đáp ứng yêu cầu theo đơn đặt hàng của ngƣời tiêu dùng...
1.4.5.2. Các dạng thế liệu
- Thế liệu dạng hạt: mạch đen, yến mạch, lúa mì, đại mạch khô, gạo,
ngô,...
- Thế liệu dạng thƣờng: gluco, malto, saccaro,...
Hiện nay, ở nƣớc ta, gạo đƣợc xem là thế liệu hàng đầu trong sản xuất
bia do hàm lƣợng glucid, protein khá cao, khả năng chuyển hóa thành
chất hòa tan tốt.
1.4.5.3. yêu cầu kỹ thuật của nguyên liệu thay thế
 Thế liệu phải dồi dào nguồn glucid (tinh bột), mà từ đó dƣới tác dụng
của enzym trong malt, glucid của thế liệu sẽ chuyển thành chất đƣờng
hòa tan.

22
Vì vậy các loại ngũ cốc thƣờng đƣợc chọn làm thế liệu trong sản xuất
bia.
 Khi sử dụng thế liệu, chất lƣợng của thế liệu sẽ ảnh hƣởng trực tiếp
đến chất lƣợng bia (mùi, vị, màu sắc,...). Vì vậy phải quan tâm đến
thành phần hóa học của thế liệu.
 Tại một số nơi, có thể dùng trực tiếp đƣờng saccharose (từ mía hoặc
củ cải) nhƣ một thế liệu cho malt, song điều này không khuyến khích.
1.4.6. CÁC CHẤT PHỤ GIA
Các chất phụ gia là tất cả các chất đƣợc sử dụng dƣới dạng các nguyên liệu
phụ nhằm đạt đƣợc các yêu cầu kỹ thuật cần thiết trong các quá trình của công nghệ
sản xuất bia.
Có thể phân loại thành các nhóm:
 Nhóm phụ gia gián tiếp: gồm các nguyên liệu, hóa chất đƣợc
sử dụng trong quy trình công nghệ, không đƣợc phép có trong
thành phần của sản phẩm. Ví dụ: các loại hóa chất dùng để vệ
sinh thiết bị,...
 Nhóm phụ gia trực tiếp: gồm tất cả những nguyên liệu, hóa
chất đƣợc phép có mặt trong thành phần của sản phẩm với một
hàm lƣợng cho phép nhất định. Ví dụ: nhóm hóa chất chống
oxy hóa cho bia, nhóm các chất phụ gia xử lý nƣớc,...

23
CHƢƠNG II: NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu:
Thời gian nghiên cứu: từ tháng 05/2017 đến tháng 07/2017.
Địa điểm nghiên cứu: Phòng thí nghiệm trƣờng Đại học Công nghệ TPHCM.
2.2. Vật liệu và phƣơng pháp nghiên cứu:
2.2.1. Vật liệu:
Nguyên liệu:
Malt: lấy từ nhà máy bia Vinaken
Yêu cầu:
Bảng 2.1: Chỉ tiêu hóa lí và hóa học của malt
Chi tiêu Yêu cầu
Độ hòa tan tính theo chất khô 76 – 81,7%
Độ ẩm <5%
Độ màu của nƣớc 0,18 – 0,3%

24
Chất đạm toàn phần theo % 11,5%
Chất khô 5 – 8%
Thời gian đƣờng hóa <15 phút
Amylase 280 – 330 Wk
pH 5,5 – 6,5
Polyphenol 5 – 8%
Nƣớc: Nƣớc là nguồn nguyên liệu chính trong công nghiệp sản xuất bia (chiếm 80-
90% trọng lƣợng bia thành phẩm). Sử dụng nƣớc cấp sinh hoạt của hệ thống nƣớc
thành phố.
Houblon: Sử dụng hoa houblon dạng viên từ nhà máy bia Vinaken
Yêu cầu:
Bảng 2.2: Chỉ tiêu hóa lí và hóa học của hoa houblon
STT Thành phần Mức chỉ tiêu
1 Độ ẩm 10 – 13%
2 Chất đắng 12 – 21%
3 Axit đắng 6 – 8%
4 Axit đắng 3%
5 Đƣờng 3%
6 Nhựa đắng 7 – 8%

25
7 Xelulose 12 – 14%
8 Tinh dầu thơm 0,3 – 1%
9 Tannin 2,5 – 6%
10 Este 4,4%
11 Protein 15 – 21%
12 Tro 5 – 10%
Nấm men
Nguôn gốc: Sử dụng nấm men Saccharomyces carsbergensis có xuất xứ từ
Đức, do nhà máy bia VINAKEN cung cấp.
Yêu cầu: Các yêu cầu đối với nấm men khi đƣa vào lên men bia
Khi đƣa vào sản xuất, tỷ lệ men chiết dƣới 2%, tỷ lệ nảy chồi lớn hơn 10%,
thời kỳ mạnh nhất khi độ đƣờng xuống nhanh nhất có thể trên 80%. Nấm men đƣa
vào dịch đƣờng để lên men phải đƣợc từ 10 – 20 triệu tế bào/ml giống.
Nấm men có khả năng chuyển hóa đƣờng đôi, đƣờng đơn, peptid, acid amin,
giải phóng CO2, rƣợu etylic và nhiệt.
2.2.2 Dụng cụ
Bảng 2.3: Dụng cụ sử dụng cho nghiên cứu
STT Dụng cụ Số lƣợng
1 Nồi inox 2 cái
2 Nhiệt kế 1 cái
3 Brix kế 1 cái
4 Máy đo màu 1 máy
5 Máy đo độ trong 1 máy
6 Bếp điện từ 1 cái

26
7 pH kế 1 cái
8 Buồng đếm hồng cầu 1 cái
9 Giấy lọc 3 tờ lớn
10 Phiễu thủy tinh 5 cái
11 Bình tam giác 5 cái
2.2.3 Hóa chất:
Hóa chất đƣợc sử dụng trong nghiên cứu: Acid Lactic ((C3H6O3))
2.3. Quy trình dự kiến

27
Hình 2.1: Quy trình dự kiến sản xuất bia nồng độ cồn thấp
Malt vàng
Làm sạch
Lên men
Ngâm
Nghiền
Nấu hoa houblon
Lọc
Đƣờng hóa
Lọc
Hoa houblon
Nƣớc
Sản phẩm

28
Thuyết minh quy trình:
Malt vàng: Nguyên liệu sử dụng trong sản xuất bia nồng độ cồn thấp là malt vàng,
không bị ẩm mốc, sâu mọt.
Làm sạch:
Làm sạch nhằm mục đích loại bỏ bụi bẩn, rác, kim loại lẫn vào malt.
Cách tiến hành: Malt sau khi đã đƣợc cân đủ số lƣợng cho vào rổ có kích thƣớc
nhỏ hơn hạt malt, tiến hành lắc đều để loại bỏ tạp chất.
Nghiền:
Mục đích: Malt đƣợc ghiền thành các hạt có kích thƣớc nhỏ hơn nhằm phá vỡ cấu
trúc tế bào, tang bề mặt tiếp xúc với nƣớc, làm cho thành phần của nội nhũ tiếp xúc
với nƣớc nhanh hơn, thúc đẩy quá trình đƣờng hóa và quá trình thủy, phản ứng
enzyme diễn ra dễ dàng.
Cách thực hiện: Trƣớc khi nghiền cho malt đi qua nhanh dƣới vòi nƣớc để tạo
điện kiện thuận lợi cho công đoạn nghiền, sau đó để ráo rồi cho malt vào máy xay
sinh tố xay tới kích thƣớc mong muốn.
Đƣờng hóa:
Trong môi trƣờng giàu nƣớc, các hợp chất thấp phân tử có sẵn trong nguyên liệu
sẽ hòa tan vào nƣớc và trở thành chất chiết của dịch đƣờng sau này. Các hợp phần
cao phân tử của cơ chất nhƣ tinh bột, Protein, các hợp chất chứa phospho,…,sẽ bị
tác động bởi các nhóm enzyme tƣơng túng là amylase, protease,phosphatase,…khi
nhiệt độ của khối dịch đƣợc nâng lên đến điểm thích hợp cho các enzyme này hoạt
động. Dƣới sự xúc tác của hệ enzyme thủy phân, các hợp chất cao phân tử bị phân
cắt thành các hợp chất thấp phân tƣ và hòa tan vào nƣớc để trở thành chất chiết của
dịch đƣờng.
Các biến đổi xảy ra trong quá trình đƣờng hóa:

29
Tính chất của enzyme: Tính chất quan trọng nhất của enzyme là chức năng phá
hủy các mối lien kết hóa học trong các cơ chất. Hoạt tính này của enzyme phụ thuộc
vào nhiều yếu tố:
Nhiệt độ:
Hoạt tính của enzymphuj thuộc nhiều vào nhiệt độ. Hoạt tính tang khi nhiệt độ
tang, và đạt cao nhất tại nhiệt độ thích hợp riêng. Ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ tối
ƣu, hoạt tính của enzyme giãm nhanh do sự giãn nở cấu trúc không gian của các
enzym và bị vô hoạt nhanh chóng khi càng tang nhiệt độ.
pH: Do cấu trúc không gian của enzym thay đổi theo pH, mỗi loại enzyme hoạt
động mạnh nhất tại một khoảng pH nhất định, và giãm ở pH quá cao hoặc quá thấp.
Ảnh hƣởng của pH ít hơn ảnh hƣởng của nhiệt độ.
Các quá trình thủy phân quan trọng:
Thủy phân tinh bột:
Cấu tử quan trọng nhất của bia là rƣợu đƣợc tạo thành trong quá trình lên men
đƣờng. Tinh bột đƣợc thủy phân thành các loại đƣờng trong đó phần lớn là maltose.
Ngoài ra còn các sản phẩm trung gian nhue dextrin-không lên men đƣợc.
Tinh bột thủy phân thành đƣờng và dextrin, hỗn hợp này không làm mất màu Iot.
Quá trình thủy phân tinh bột xảy ra theo 3 giai đoạn, trình tự không thể thay đổi,
tuy nhiên chúng xen lẫn nhau:
- Hồ hóa:
Khi ngâm với nuocs nóng, môt lƣợng nƣớc ngấm vào các phân tử tinh bột
làm thể tích hạt tăng lên và hạt bột trƣơng nở, cuối cùng vỡ tung. Dịch trở
nên nhớt, độ nhớt tùy thuộc mức độ hút nƣớc của bột malt. Trong quá trình
này, xảy ra quá trình phân hủy không có tính hóa học, gọi là quá trình hồ

30
hóa. Quá trình hồ hóa có vai trò quan trọng trong sản xuất các sản phẩm thực
phẩm.
Sau khi tinh bột đã đƣợc hồ hóa sẽ không lien kết chặt chẽ với nhau nữa,
tạo điều kiện cho các enzym có trong dịch tấn công trực tiếp vào tinh bột.
- Dịch hóa:
Trong phân tử tinh bột có chuỗi mạch dài tạo nên từ các gốc glucose
(Amylose và amylopectin) bị phá hủy nhanh chóng bởi α-amylase hình thành
mạch ngắn hơn. Điều này làm cho độ nhứt của dịch hồ hóa giãm nhanh. Β-
amylase chỉ có thể phân tách từ từ mạch tinh bột từ đầu không khử, do vậy
mà sự thủy phân nhờ enzyme này mất nhiều thời gian.
- Đƣờng hóa:
Amylase phân cắt dần dần mạch amylose và amylopectin để tạo nên các
chuỗi ngắn mạch hơn. Các chuỗi này tiếc tục đƣợc β-amylase tiếp tục phân
cắt ra chuỗi có 2 gốc (maltose) từ đầu không khử.
Do có sự khác nhau về độ dài của các mạch mà ngoài sự tạo thành maltose
còn tạo nên các đƣờng khác nhƣ glucose, maltotriose
Biến đổi hóa lý: Sự tủa lắng protein. Khi nhiệt độ tăng các protein kém
chịu nhiệt sẽ bị kết tủa thành các melanoid: do các acid amin tác động các
chất đƣờng tại nhiệt độ cao thành ( tác sụng tốt cho mùi vị của bia, khả năng
tạo mùi và giữ bọt của bia).
Lọc:
Mục đích: Tách dịch đƣờng hay dịch hèm với vỏ và những phần nội nhũ
của hạt không tan. Ngoài ra còn mong muốn giữ lại cùng với bã những chất
không mong muốn nhƣ kim loại nặng, tannin, lipid,…
Quá trình lọc được chua làm 2 giai đoạn:

31
- Giai đoạn 1 - Lọc dịch đầu: giai đoạn tách dịch ra khỏi bã. Trong suốt
quastrinhf lọc bã đóng vai trò nhƣ một lớp vật liệu lọc.
- Giai đoạn 2 – Rửa bã: Sau khi tách dịch ra khỏi bã, trong bã còn chứa một
lƣợng các chất hòa tan đặc biệt là đƣờng. Mục đích của rửa bã là để thu hồi
những chất chiết này. Rửa bã đƣợc thực hiện bằng nƣớc nóng (70-75°C)
Đun sôi hoa houblon:
Mục đích của quá trình đun sôi dịch đƣờng với hoa houblon là nhằm ổn định
thành phần và tạo cho bia có mùi thơm và vị đắng đặc trƣng của hoa houblon.
Đồng thời cũng trong lúc này cũng xảy ra một số quá trình khác nhƣ sự gia tang
nồng độ, độ axit, cƣờng độ màu, sự tạo thành các chất khử, độ nhớt giãm xuống.
Dịch đƣờng sau khi lọc cùng với nƣớc rửa bã hòa tan thƣờng bị đục nhiều hay
ít, trong dịch đƣờng có chứa một số các chất keo không ổn định do các vi sinh
vật hay các enzyme hoạt động còn sót. Nhờ quá trình đun sôi này mà loại trừ các
yếu tố bất lợi trên, nhờ thế làm ổn định thành phần hóa học của dịch đƣờng và
tạo điều kiện cho bia có thành phần và tính chất theo đúng yêu cầu.
Bia là loại nƣớc giải khát có mùi thơm và vị đắng rất đặc trƣng, mùi thơm và vị
đắng đặc trƣng này đƣợc tạo nên bởi hoa houblon. Đồng thời hoa houblon còn
giúp cho bia thêm bền vững sinh học và khả năng tạo bọt tốt.
Thƣờng hốn hợp dịch đƣờng sau lọc và nƣớc rửa bã có nồng độ thấp hơn nồng
độ yêu cầu để sản xuất bia, Nhờ quá trình đun sôi này một phần nƣớc sẽ bay hơi,
khi đó nồng độ dịch đƣờng sẽ tang lên.
Biến đổi thành phần và tính chất của dịch đường
Về mặt vật lý:
Có sự thay đổi về tỷ trọng của dịch nha, nhiệt độ của dịch nha tăng.
Về mặt sinh học:

32
Dịch đƣờng khi chuyển sang nồi nấu hoa có thể chứa các vi khuẩn chịu nhiệt.
Đun sôi trong vòng 20 phút ở pH acid (pH của dịch đƣờng) cũng đủ để tiệt trùng
dịch đƣờng. Những tính chất kìm hãm vi khuẩn của hoa houblon cũng góp phần bảo
vệ cho dịch đƣờng.
Về mặt hóa sinh:
Các enzyme bị phá hủy, đặc biệt là enzyme – amylase, là enzyme chính còn
hoạt động ở nhiệt độ lọc. Sự tiêu diệt enzyme ở công đoạn nấu tránh sự biến đổi cấu
trúc phân tử đƣờng trong quá trình lên men mà những chất này sẽ cản trở hay có tác
động xấu tới độ bền sinh học, hay khả năng giữ bọt của bia thành phẩm.
Về mặt hóa học
Xảy ra phản ứng Maillard, phản ứng đồng phân hóa các acid đắng tạo ra sản
phẩm nhƣ acid acetic, izoaldehyt và acid humulinic. Trong đó, acid humulinic là
một acid đắng có khả năng hòa tan cao hơn và có lực đắng mạnh hơn nhiều so với
các hợp chất đồng phân và acid đắng ban đầu, chúng mang tính quyết định tạo ra vị
đắng và hƣơng thơm đặc trƣng cho bia.
Về mặt bền keo
Để cải thiện tính bền keo của bia cần phải loại bỏ các hợp chất nitơ bằng cách
đông tụ và kết tủa chúng với sự liên kết protein và tanin. Nếu chỉ đun nhẹ là không
đủ. Sự đông tụ bị ảnh hƣởng bởi nhiều yếu tố khác nhƣ thời gian, cƣờng độ của quá
trình đun sôi, sự có mặt của oxi, các tác nhân khử, pH môi trƣờng, các phản ứng
phosphat.
Lên men:
Mục đích: Chuyển các chất đƣờng, dextrin có phân tử thấp thành rƣợu etylic
CO2 và một số sản phẩm phụ khác, tạo bia theo đúng yêu cầu kỹ thuật và chất
lƣợng sản phẩm.
Các biến đổi:

33
Trong quá trình lên men, nấm men thông qua con đƣờng trao đổi chất và năng
lƣợng trong các điều kiện kĩ thuật thích hợp để chuyển hóa các glucid phân tử lƣợng
thấp thành rƣợu etylic, CO2 theo sơ đồ phản ứng:
C6H12O6 C2H5OH + CO2 + H2O + Q ( năng lƣợng)
Đồng thời các quá trình sinh hóa xảy ra do sự xúc tác sinh học của các enzyme
đƣợc hình thành trong quá trình lên men, một số sản phẩm phụ cũng đƣợc hình
thành nhƣ các acid hữu cơ, este, các rƣợu bậc cao, aldehyt, glycerin,…
Những biến đổi của quá trình lên men chính:
- Biến đổi các chất khô hòa tan: trong nƣớc nha có đầy đủ các chất dinh dƣỡng
cho nấm men nhƣ: hydratacarbon, protein, các vitamin và muối khoáng…Sau khi
chuyển nấm men giống vào nƣớc nha, qua thời gian ngắn của thời kỳ tiềm phát,
nấm men nãy chồi và phát triển mạnh mẽ số lƣợng tế bào trong dịch tang lên rõ rệt,
vừa phát triển vừa lên men, tiêu hao cơ chất và tạo ra các sản phẩm. Sự lên men các
loại đƣờng khác nhau diễn ra theo một tuần tự nhất định do sự thẩm thấu của các
loại đƣờng này vào tế bào nấm men. Saccharose cũng đƣợc chuyển hóa ngay ở giai
đoạn đầu của quá trình lên men nhƣng phải nhờ enzyme β – fuctofuranosidase
(enzyme này có trong nguyên sinh chất của tế bào nấm men) thủy phân thành đừng
fructose và glucose. Khi trong dịch lên men không còn glucose và fructose nữa thì
lúc này nấm men bắt đầu sử dụng đến maltose (maltose là thành phần chính trong
dịch nha, có thể chiếm đến 50% tổng lƣợng hidratcarbon). Dƣới tác dụng của
enzyme α – glucosidase, maltose chuyển hóa thành glucose. Maltose hầu nhƣ đƣợc
tiêu hao hết trong quá tình lên men chính. Các sản phẩm thứ cấp của quá trình này
đƣợc tích tụ nhƣ glycerin, acetaldehyl, acid pyruvic, acid acetic, acid lactic,
diacetyl, 2,3-butylenglycol và một lƣợng ít acetoin, acid citric. Song song với các
quá trình này là quá trình lên men rƣợu bậc cao từ các acid amin nhƣ: tryptophylic,
propylic, … Bên cạnh đó quá trình này cũng hình thành một số hợp chất không có
lợi nhƣ: C4 (aceton, diacetyl và 2,3 butylenglycol) gây mùi khó chịu.

34
- Biến đổi hóa lý: dịch nha lúc mới cấy nấm men thƣờng có độ pH = 5.3 – 5.6.
Còn pH ở cuối giai đoạn lên men chính khoảng 4.2 – 4.5 (pH giảm là do sự hình
thành CO2 và các acid hữu cơ trong đó chủ yếu là acid lactic, acid tatric). Số lƣợng
các sản phẩm oxy hóa giảm mạnh trong khi các sản phẩm của quá trình khử oxy
tích tụ ngày một nhiều. Nấm men phát triển kìm hãm các quá trình oxy hóa, chúng
hấp thụ oxy hòa tan trong dịch nha, tiêu hao cho các phản ứng trao đổi chất. Trong
giai đoạn lên men mạnh, tất cả oxy hòa tan trong dịchnha đƣợc nấm men sử dụng
hết. Sự tích tụ CO2 trong môi trƣờng làm chậm các quá trình oxy hóa.
- Sự đông tụ các protein và sự hình thành bọt: quá trình lên men tạo ra các cồn,
este đã làm cho môi trƣờng pH giảm tạo điều kiện cho các protein đông tụ và kết
lắng một phần tế bào nấm men. Khí cacbonic đƣợc tạo ra trong quá trình lên men,
lúc đầu thì hòa tan trong dung dịch nhƣng sau đó tan dần và tách thành các túi khí
(là cơ sở cho sự hình thành bọt). Trên bề mặt các túi khí xuất hiện lớp hấp phụ có
hoạt tính bề mặt nhƣ: nhựa houblon, protein. Khi các túi khí riêng lẻ dính vào nhau
thì tạo nên bọt, dần dần tràn kín và dày lên trên bề mặt dịch lên men.
Lên men phụ và tàng trữ bia
Mục đích:
Tiếp tục lên men phần khô có khả năng lên men với tốc độ chậm còn lại sau
khi lên men chính. Diễn ra quá trình bão hòa CO2 , lắng bớt cặn cơ học, tế bào nấm
men làm ổn định chất lƣợng bia (hƣơng, vị) làm trong bia. Đƣa bia non về nhiệt độ
0 - 2°C nhằm hạn chế sự xâm nhập phá hoại của vi sinh vật.
Phƣơng pháp tiến hành
Quá trình hạ phụ đƣợc diễn ra khi lên men chính khoảng 5 – 7 ngày, men ăn độ
đƣờng sắp về ngƣỡng cho phép hạ nhiệt độ từ từ, cấp lạnh giảm sức ăn của nấm
men, đến độ đƣờng đạt, tiến hành hạ lạnh 0 1o
C để cắt men
Các biến đổi xảy ra trong quá trình lên men phụ

35
Với nhiệt độ lên men chính làm cho các hạt không hòa tan tồn tại lơ lửng khi gặp
nhiệt độ thấp thì nhựa hoa houblon,các hợp chất tannin, protein cũng đông tụ, ngoài
ra các tế bào nấm men cũng chịu ảnh hƣởng của nhiệt độ thấp, áp suất và nồng độ
CO2 cao cũng lắng xuống hấp thụ trên bề mặt của các chất huyền phù khác nhau rồi
lắng xuống đáy tiếp tục lên men một cách từ từ. Từ hiện tƣợng trên bia dần dần
trong, tạo các este, bão hòa CO2, do đó bia có vị ngon hơn, độ bền bia lớn hơn và dễ
dàng cho quá trình lọc sau này.
Quá trình lên men phụ ở nhiệt độ thấp sẽ khử diacetyl, rƣợu bậc cao, aldehide…
một số tế bào nấm men chết và tự phân.
CO2 góp phần đẩy O2 ra làm hạn chế các vi sinh vật hiếu khí phát triển, tránh
hiện tƣợng oxy hóa.
Trong bia xuất hiện nhiều liên kết hóa học và hóa lý khác nhau của CO2.
Quá trình chín sinh học của các chất trong bia làm tăng hàm lƣợng ester.
Hạ nhiệt độ xuống 5°C nhằm tạo hƣơng, mùi và vị cho bia. Nếu quá trình giữ
nhiệt này đƣợc lâu thì mùi vị bia càng tốt.
Hạ nhiệt độ xuống 2°C nhằm tàng trữ bia.
Hạ nhiệt độ xuống 1°C tạo kết tủa protein hỗ trợ quá trình lọc về sau.
Trong quá trình lên men phụ ở nhiệt độ thấp thì diacetyl sẽ giảm dần, vị đắng gắt
sẽ dần biến mất do sự tác dụng giữa các protein và tannin hình thành nên các phức
chấtnbkết tủa.
Trong suốt quá trình lên men phụ ở nhiệt độ thấp diacetyl (diacetyl là sản phẩm
phụ của quá trình lên men, gây cho bia có hƣơng vị khó chịu) sẽ giảm dần, CO2 hòa
tan vào trong bia. CO2 là một trong những thành phần chính của bia giúp bia có khả
năng tạo bọt tốt, đồng thời góp phần đẩy O2 ra làm giảm thể oxy hóa khử : ức chế

36
sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí và tránh hiện tƣợng oxy hóa làm giảm chất
lƣợng bia.
Quá trình “chín bia” làm mất mùi vị bã hèm, vị ngọt sẽ mất khi đã lên men hết
lƣợng chất khô còn lại. Vị đắng gắt cũng sẽ dần mất hết do sự tác dụng tƣơng hỗ
giữa các protein và tannin hình thành nên các phức chất kết tủa.
Một quá trình quan trọng nữa xảy ra trong thời gian lên men phụ là hiện tƣợng
lắng trong nhờ hạ nhiệt độ từ lên men chính sang lên men phụ. Ở nhiệt độ của lên
men chính các hạt không hòa tan tồn tại lơ lửng, khi lên men phụ ở nhiệt độ thấp
nhựa houblon, các hợp chất tannin, protein cũng đông tụ, ngoài ra tế bào nấm men
cũng chịu ảnh hƣởng của nhiệt độ thấp, của áp suất và nồng độ CO2 cao cũng lắng
xuống, hấp thụ trên bề mặt các chất huyền phù khác nhau rồi kéo xuống đáy. Nhờ
hiện tƣợng trên, bia dần dần trong, ngon hơn và độ bền bia lớn hơn, dễ dàng cho
quá trình lọc sau này.
Tàng trữ bia sau khi kết thúc quá trình lên men phụ. Bia đƣợc hạ về 0 - 1°C nhằm
tạo điều kiện cho một số chất keo đông tụ để tiến hành lọc triệt để các thành phần
gây đục trong bia.
2.4. Sơ đồ nghiên cứu
Malt vàng

37
2.4.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát chế độ nƣớc
- Mục đích: Xác định lƣợng nƣớc đƣờng hóa nguyên liệu để thu đƣợc dịch đƣờng
có lƣợng đƣờng lớn nhất.
Làm sạch
Lên men
Nghiền
Nấu hoa houblon
Lọc
Đƣờng hóa
Lọc
Hoa houblon
Nƣớc
Sản phẩm
Khảo sát lƣợng nƣớc, thời
gian, nhiệt độ, pH đƣờng
hóa
Khảo sát số lƣợng tế bào
nấm men ban đầu
- Đánh giá thị hiếu
ngƣời tiêu dùng
- Đánh giá chất
lƣợng sản phẩm
bã
Rửa bã
Dịch rửa
Hình 2.2: sơ đồ nghiên cứu

38
- Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm đƣợc bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên một
yếu tố, thí nghiệm đƣợc lặp lại 2 lần. Khối lƣợng mẫu của mỗi thí nghiệm là 100g
malt nguyên liệu.
- Yếu tố cố định:
+ Lƣợng malt nguyên liệu: 140g
+ pH =5
+ Thời gian 60 phút, nhiệt độ ngâm
+ Thời gian nhiệt độ nấu.
- Yếu tố khảo sát:
+ Nƣớc/malt: 2,5/1
+ Nƣớc/malt: 3/1
+ Nƣớc/malt:4/1
+ Nƣớc/malt: 5/1
+ Nƣớc/malt: 6/1
- Chỉ tiêu theo dõi: Màu sắc , lƣợng đƣờng dịch đƣờng thu đƣợc
- Cách tiến hành:

39
Hình 2.3: Sơ đồ khảo sát chế độ ngâm.
2.4.2. Thí nghiệm 2: Xác định nhiệt độ đƣờng hóa.
Mục đích: Xác định nhiệt độ đƣờng hóa tốt nhất để chuyển hóa tinh bột thành
đƣờng nhiều nhất.
Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm đƣợc bố trí théo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên 1 yếu
tố. Khối lƣợng của mỗi mẫu là 140g.
malt
Làm sạch
Nghiền
Đƣờng hóa Nƣớc
Lọc
Nƣớc/malt:
6/1
Nƣớc/malt:
5/1
Nƣớc/malt:
4/1
Nƣớc/malt:
3/1
Nƣớc/malt:
2,5/1
Rửa bã
Chọn chế độ ngâm thích hợp bằng
phƣơng pháp hóa lý ( đo °Bx ) và
cảm quan so màu dịch lọc
bã

40
Yếu tố cố định:
- Chế độ nƣớc: Sử dụng kết quả thí nghiệm 1.
- Thời gian đƣờng hóa 60 phút.
Yếu tố khảo sát: Nhiệt độ đƣờng hóa.
Chỉ tiêu theo dõi: °Bx dịch đƣờng đạt đƣợc sau lọc.
Cách tiến hành:
malt
Làm sạch
Nghiền
Đƣờng hóa
Nâng nhiệt
lên 62°C
Nâng nhiệt lên 50°C
Nâng nhiệt
lên 60°C
Nâng nhiệt
lên 68°C
Nâng nhiệt
lên 66°C
Nâng nhiệt
lên 64°C
Lọc
bã
Rửa bã
Chọn nhiệt độ đƣờng hóa thích hợp bằng phƣơng
pháp hóa lý (đo°Bx) và cảm quan so màu dịch lọc
Hình 2.4: Sơ đồ khảo sát nhiệt
độ đường hóa
Nƣớc

41
2.4.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát pH đƣờng hóa.
Mục đích: Xác định khoảng pH thích hợp nhất để các enzym hoạt động cho ra
dịch đƣờng có °Bx tốt nhất.
Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm đƣợc bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên một
yếu tố.
- Chế độ nƣớc: Lấy kết quả từ thí nghiệm 1.
- Nhiệt độ đƣờng hóa: Lấy kết quả từ thí nghiệm 2.
- Thời gian đƣờng hóa 60 phút.
Yếu tố khảo sát: pH đƣờng hóa.
- pH=4,5
- pH=5
- pH=5.5
- pH=6
- pH=6,5
Chỉ tiêu theo dõi: Màu sắc, °Bx dịch đƣờng thu đƣợc.
Cách tiến hành:

42
2.4.4. Thí nghiệm 4: Khảo sát thời gian đƣờng hóa.
Mục đích: Xác định khoảng thời gian đƣờng hóa tốt nhất.
Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm đƣợc bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên 1 yếu
tố.
malt
Làm sạch
Nƣớc
Phối trộn
Đƣờng hóa
pH=5,5 pH=6
pH=5
pH=4,5 pH=6,5
Điều chỉnh pH
Lọc Rửa bã
Chọn pH đƣờng hóa thích hợp bằng
phƣơng pháp hóa lý (đo°Bx) và cảm
quan so màu dịch lọc thu đƣợc
bã
Hình 2.5: Khảo sát pH đường hóa

43
- Chế độ nƣớc: Lấy kết quả từ thí nghiệm 1.
- Nhiệt độ đƣờng hóa: Lấy kết quả từ thí nghiệm 2
- pH đƣờng hóa: Lấy kết quả từ thí nghiệm 3
Yếu tố khảo sát: Thời gian đƣờng hóa
Chỉ tiêu theo dõi: màu sắc, °Bx dịch đƣờng thu đƣợc.
Cách tiến hành:

44
Hình 2.6: Khảo sát thời gian đường hóa
malt
Làm sạch
Nghiền
Đƣờng hóa
25p 30p
20p
15p 35p
Lọc
Rửa bã
Chọn thời gian đƣờng hóa thích hợp
bằng phƣơng pháp hóa lý (đo °Bx ) và
cảm quan so màu dịch lọc thu đƣợc
bã
Nâng nhiệt lên bằng
kết quả TN 2
Nƣớc

45
2.4.5. Thí nghiệm 5: Khảo sát lƣợng nấm men ban đầu.
Mục đích: Xác định lƣợng nấm men cho vào quá trình lên men để cho ra bia
thành phẩm có chất lƣợng tốt nhất.
Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm đƣợc bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên 1 yếu
tố.
- Khối lƣợng dịch đƣờng lên men : 3 lít
- Nhiệt độ lên men
- pH lên men
Yếu tố khảo sát: Khảo sát số lƣợng tế bào nấm men ban đầu, số tế bào nấm men
nảy chồi, số tế bào nấm men chết, lƣợng đƣờng, độ cồn theo thời gian lên men 7
ngày.
Chỉ tiêu theo dõi: Độ cồn, độ đƣờng, màu sắc, số lƣợng tế bào nấm men.
Cách tiến hành:

46
Khảo sát số lƣợng tế bào nấm men ban đầu:
- Mục đích: Tìm ra đƣợc tỷ lệ tế bào nấm men ban đầu tạo ra sản phẩm mà
ngƣời tiêu dùng ƣa thích nhất
malt
Chọn số tế bào nấm men ban đầu thích hợp nhất bằng phƣơng pháp đếm số tế bào
nấm men, đối chiếu các mẫu lên men để xét nồng độ nấm men thích hợp ban đầu.
Sau đó tiến hành cảm quan cho điểm thị hiếu, đo độ cồn, đo độ đƣờng bia thành
phẩm .
Nghiền
Nƣớc
Lọc
Đƣờng hóa
Lên men
12.106
tế bào
Làm sạch
10.106
tế bào
8.106
tế bào
Hình 2.7: Khảo sát số lượng
tế bào mấm men ban đầu

47
- Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm đƣợc bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên
một yếu tố.
- Yếu tố khảo sát: Tỷ lệ tế bào nấm men ban đầu: 8.106
tế bào, 10.106
tế bào,
12.106
tế bào.
- Chỉ tiêu theo dõi: Mức độ ƣa thích của ngƣời tiêu dùng đối với 3 mẫu sản
phẩm sau khi lên men.
- Cách tiến hành:
Sau khi đã lên men sản phẩm với 3 tỷ lệ tế bào nấm men khác nhau, tiến
hành thí nghiệm đánh giá cảm quan bằng phƣơng pháp so hàng thị hiếu đối
với 3 mẫu khảo sát để tìm ra tỷ lệ đƣợc ngƣời tiêu dùng yêu thích nhất.
Đối tƣợng: Ngƣời trƣởng thành ( Cả phụ nữ và nam giới)
Số lƣợng: 60 ngƣời.
2.4.6. Đánh giá thị hiếu ngƣời tiêu dùng:
Tiến hành thí nghiệm cảm quan với phƣơng pháp so hàng thị hiếu để đánh
giá mức độ ƣa thích của sản phẩm làm ra so với các sản phẩm bia nổi trội trên thị
trƣờng: bia Sài Gòn, bia sƣ tử trắng, Tiger, heineken.
Cách tiến hành: Tiến hành thí nghiệm đánh giá cảm quan với phƣơng pháp
so hàng thị hiếu đối với 5 mẫu: bia Sài Gòn, bia sƣ tử trắng, Tiger, Heineken, mẫu
nghiên cứu.
2.4.7: Đánh giá chất lƣợng sản phẩm
Chỉ tiêu cảm quan (TCVN 6063:1995)
Bảng 2.4: Chỉ tiêu cảm quan
STT Tên chỉ tiêu Yêu cầu
1 Mùi Thơm đặc trƣng của bia sản xuất từ malt và hoa huoblon.
2 Vị Đắng dịu đặc trƣng của malt và hoa huoblon. Đậm đà hấp
dẫn không có vị lạ

48
3 Màu sắc Màu vàng rơm, sáng đặc trƣng của bia
4 Độ trong Trong suốt không có vật thể lạ
5 Bọt Bọt trắng, dày, mịn, đính kết tốt
Chỉ tiêu hóa lý (TCVN 6063:1995)
Bảng 2.5: Chỉ tiêu hóa lý
STT Chỉ tiêu Yêu cầu Phƣơng pháp
1 Đƣờng sót 1.5 – 2.10
P Phụ lục 2
2 Cồn 2 -3 % v/v Phụ lục 2
3 pH 4,2-5 Phụ lục 2
4 Độ chua 1,3-1,80
BU Phụ lục 2
5 Nồng độ CO2 4,5 ± 0,5mg/l Phụ lục 2
6 Độ màu 7-100
EBC Phụ lục 2
7 Độ đắng 16-220
BU Phụ lục 2
8 Hàm lƣợng diacetyl 0.1(mg/l) Phụ lục 2
9 Độ trong >15% Phụ lục 2
10 Nấm men 500 – 1.106
tb/ml Phụ lục 2
Chỉ tiêu vi sinh (TCVN 6063 : 1995)

49
Bảng 2.6: Chỉ tiêu vi sinh
STT Tên chỉ tiêu Yêu cầu
1 Nấm mốc <100 (tb/ml bia)
2 Vi khuẩn hiếu khí <100 (tb/ml bia)
3 Vi khuẩn kỵ khí Không có
4 Vi khuẩn E.coli Không có
Phƣơng pháp phân tích:
Phƣơng pháp hóa lý (đo độ Bx) và cảm quan so màu.
Thí nghiệm đánh giá cảm quan với phép thử so hàng thị hiếu và cho điểm thị
hiếu.
Phƣơng pháp xử lý số liệu:
Dùng phần mềm excel vẽ giản đồ .
Dùng kiểm định Friedman và trắc nghiệm LSRD (Least Significant
Difference) để kiểm tra sự khác nhau giữa các mẫu.
Dùng phƣơng pháp phân tích phƣơng sai ANOVA bằng phần mềm
Statgraphics để kiểm tra sự khác nhau giữa các mẫu.

50
CHƢƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1. Khảo sát chế độ nƣớc
Xác định tỷ lệ bột malt/nƣớc rất quan trọng vì nó quyết định nồng độ
dịch ban đầu
Ở nhiệt độ thấp, tiến trình của phản ứng enzyme phụ thuộc vào nồng độ
của enzyme, nồng độ cơ chất và của sản phẩm tạo thành. Khi nhiệt độ nâng
cao, enzyme ở trong dịch cháo loãng sẽ bị ức chế mạnh hơn so với dịch
cháo đặc.
Khi đƣờng hóa dịch cháo đặc, lƣợng đƣờng maltose thu đƣợc sẽ nhiều
hơn so với dịch cháo loãng. Nguyên nhân của hiện tƣợng này là ở dịch
cháo đặc, độ bền nhiệt của β – amylase cao hơn và khi kéo dài thời gian
đƣờng hóa sẽ thu đƣợc dịch đƣờng có nồng đọ đƣờng cao hơn vì tốc độ
phân cắt của β – amylase nói chung là chậm.
Trong nghiên cứu này, tôi tiến hành khảo sát tỷ lệ nƣớc:malt theo 6 tỷ lệ
khác nhau nhằm tạo môi trƣờng có nồng độ cơ chất thích hợp cho sự hoạt
động của enzyme thủy phân tinh bột. Thí nghiệm gồm sự thay đổi tỷ lệ
nƣớc:malt và cố định các yếu tố còn lại sau đó tiến hành phép thử cảm
quan bằng phƣơng pháp so màu và độ đƣờng của dịch đƣờng thu đƣợc sau
lọc và sau rửa bã. Kết quả đƣợc thể hiện ở bảng.

51
Bảng 3.1: Kết quả thí nghiệm
Tỷ lệ phối
trộn
nƣớc/malt
2,5/1 3/1 3,5/1 4/1 5/1 6/1
Mô tả °Bx=4.5
V= 1300
ml
Dịch
trong,
màu
vàng nâu
°Bx=4.7
V= 1300
ml
Dịch
trong,
màu vàng
hơi sẫm
°Bx=5.5
V= 1300
ml
Dịch
trong,
màu vàng
rất nhạt
°Bx=5.3
V= 1300
ml
Dịch
trong,
màu vàng
nhạt
°Bx=4.5
V= 1300
ml
Dịch
trong, màu
vàng nhạt
°Bx=4
V= 1300
ml
Dịch
trong, màu
vàng nhạt.
Dựa vào bảng 3.1 có thể thấy °Bx dịch đƣờng giãm dần khi thay thế các
tỷ lệ nƣớc:malt theo thứ tự: 3,5/1 > 4/1 > 3/1 > 5/1 > 2,5/1 > 6/1.
Với tỷ lệ nƣớc 2,5/1 và 3/1, nồng độ cơ chất đặc là môi trƣơng thuận lợi
cho amylase hoạt động nên dịch đƣờng thu đƣợc có °Bx cao hơn. Tuy
nhiên với lƣợng nƣớc quá ít, thời gian đun nấu kéo dài ở nhiệt độ tƣơng
đối cao làm cho dịch đƣờng bị cháy ở đáy và thành nồi tƣơng đối nhiều,
làm cho dịch đƣờng thu đƣợc có màu vàng nâu nhẹ.
Với tỷ lệ nƣớc/malt là 3,5/1,với một lƣợng nƣớc tƣơng đối, nên khi nấu ở
nhiệt độ cao với thời gian kéo dài sẽ hạn chế cháy ở đáy và xung quanh
thành nồi. Dịch đƣờng thu đƣợc có nồng độ đƣờng tƣơng đối và màu sắc
vàng nhạt, trong.

52
Với tỷ lệ nƣớc/malt là 5/1 và 6/1, dịch đƣờng thu đƣợc có nồng độ không
cao, màu sắc rất nhạt và trong. Do trong dịch cháo loãng các enzym ít
đƣợc bảo vệ ở nhiệt độ cao làm cho khả năng thủy phân tinh bột thành
đƣờng của chúng cũng giảm theo.
Từ kết quả trên, tôi chọn tỷ lệ nƣớc/malt là 3,5/1 cho quy trình sản xuất
bia nồng độ cồn thấp.
3.2. Khảo sát nhiệt độ đƣờng hóa
Nhiệt độ thủy phân là yếu tố quyết định cƣờng độ và chiều hƣớng tiến
triển của các quá trình enzyme. Trong khoảng có ý nghĩa công nghệ, nếu
nhiệt độ thủy phân tăng thì khả năng phản ứng của các phân tử cơ chất
cũng tăng do đó mà động năng phản ứng cũng tăng.
Hoạt tính của các enzyme phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ. Hoạt tính tăng
khi nhiệt độ tăng, và đạt cao nhất tại nhiệt độ thích hợp riêng. Ở nhiệt độ
cao hơn nhiệt độ tối ƣu, hoạt tính của enzyme giãm nhanh do sự giãn nở
cấu trúc không gian của các enzyme và bị vô hoạt nhanh chóng khi càng
tăng nhiệt độ.
Trong thí nghiệm này tôi tiến hành khảo sát 5 nhiệt độ đƣờng hóa khác
nhau của enzym amylase nhằm tìm ra nhiệt độ hoạt động tối ƣu nhất của
enzyme này để tăng hiệu suất đƣờng hóa. Các yếu tố còn lại đƣợc giữ cố
định. Sau khi rửa bã, kết quả thu đƣợc nhƣ sau:

53
Chế độ
nhiệt
60°C 62°C 64°C 66°C 68°C
Thể
tích
dịch
1300 ml 1300 ml 1300 ml 1300 ml 1300 ml
°Bx 4,5ab
5,2c
5,6c
5bc
4a
Mô tả Dịch có màu
vàng nhạt,
trong.
Dịch có
màu vàng
nhạt,
trong.
Dịch có
màu vàng
nhạt,
trong.
Dịch có
màu vàng
nhạt,
trong.
Dịch có
màu vàng
rất nhạt.
Các giá trị báo cáo dựa trên cơ sở thô và đại diện cho giá trị trung
bình của 3 lần lặp lại, các chữ cái giống nhau trong cùng một hàng có sự
khác nhau không đáng kể (P < 0,05).
Hình 3.1: Dịch đường khảo sát nhiệt độ đường hóa.
Ở chế độ nhiệt 60°C, dịch đƣờng thu đƣợc có độ đƣờng chƣa cao là do nhiệt độ
này chƣa đủ cao để enzyme β-amylase hoạt động tốt nhất để chuyển hóa tinh bột

54
thành đƣờng maltose cũng nhƣ enzyme α – amylase phân cắt các dextrin mạch dài
thành các dextrin mạch ngắn.
Ở chế độ nhiệt 62°C, chế độ nhiệt này mới chỉ ở mức tƣơng đối cao để enzyme
amylase hoạt động ở mức tƣơng đối tốt để chuyển hóa tinh bột thành đƣờng.
Ở chế độ nhiệt 64°C, dịch đƣờng thu đƣợc có °Bx cao nhất, chứng tỏ ở nhiệt độ
enzyme hoạt động tốt nhất để thủy phân tinh bột thành đƣờng.
Ở chế độ nhiệt 66°C, nhiệt độ này hơi cao so với nhiệt độ tối ƣu của enzyme nên
hoạt lực của enzyme bị giãm, khả năng thủy phân tinh bột thành đƣờng bị giãm.
Ở chế độ nhiêt 68°C, trong môi trƣờng nhiệt độ cao kéo dài, hoạt tính của enzym
giãm dần và giãm nhanh làm cho quá trình thủy phân diễn ra không mạnh mẽ.
Dựa vào kết quả thí nghiệm trên, tôi chọn chế độ nhiệt thích hợp cho quá trình
đƣờng hóa để sản xuất bia nồng độ cồn thấp là 64°C.
3.3. Khảo sát pH đƣờng hóa
Độ chua (pH) của dịch cháo là yếu tố khá mạnh ảnh hƣởng đến động lực học của
quá trình thủy phân và đƣờng hóa. Yếu tố này ảnh hƣởng rõ rệt đến phản ứng
enzyme vì nó ảnh hƣởng trực tiếp đến mức độ ion hóa cơ chất, enzyme và ảnh
hƣởng đến độ bền protein của enzyme. Đa số enzyme bền trong giới hạn pH giữa 5
và 9.
Khi tăng nhiệt độ thì pH tối ƣu của enzyme cũng tăng lên. Điều này đặc biệt có ý
nghĩa đối với enzyme β – amylase vì Enzym β- amylase có pH thấp hơn pH của môi
trƣờng rất nhiều, nhƣng khi tăng nhiệt độ thì pH tối ƣu của enzyme này cũng tăng
lên gần với pH của môi trƣờng, do đó sẽ ảnh hƣởng dƣơng tính tới hoạt động của
enzyme này
Trong thí nghiệm này nhằm tìm ra môi trƣờng có pH phù hợp nhất cho sự hoạt
động của enzyme thì tôi đã tiến hành khảo sát môi trƣờng nấu với 5 giá trị pH khác
nhau, các yếu tố còn lại đƣợc giữu cố định. Kết quả thu đƣợc nhƣ sau:

55
pH môi
trƣờng
4.5 5 5.5 6 6.5
Thể tích dịch 1300 ml 1300 ml 1300 ml 1300 ml 1300 ml
°Bx 4.8a
5.3abc
5.8c
5.5bc
5.2ab
Mô tả Dịch có
màu vàng rất
nhạt, trong.
Dịch có màu
vàng nhạt,
trong.
Dịch có
màu vàng
nhạt, trong.
Dịch có
màu vàng
nhạt, trong.
Dịch có
màu vàng
nhạt,
trong.
Các giá trị báo cáo dựa trên cơ sở thô và đại diện cho giá trị trung bình của 3 lần
lặp lại, các chữ cái giống nhau trong cùng một hàng có sự khác nhau không đáng
kể (P < 0,05).
Từ kết quả trên ta nhận thấy, °Bx của dịch đƣờng thu đƣợc sau khi rửa bã giãm
dần theo pH của môi trƣờng lần lƣợt là: 5,5 > 6 > 5 > 6,5 > 4.5.
Nhận đƣợc kết quả ở trên có thể do một số nguyên nhân nhƣ:
- Với pH môi trƣờng là 4,5, đây không phải là pH tối ƣu của enzyme, đồng
thời trong công đoạn nấu sử dụng nƣớc cấp sinh hoạt của thành phố là loại
nƣớc cứng cacbonat làm cho pH của môi trƣờng giãm xuống thấp hơn
trong quá trình nấu. Độ chua của môi trƣờng thấp sẽ gây ảnh hƣởng bất lợi
cho tiến trình phản ứng enzyme dẫn đến cơ chất bị phân cắt không triệt
để,hiệu suất thu hồi chất hòa tan thấp.
- Trong môi trƣờng có pH=5, pH=6, pH=6,6, enzyme amylase tƣơng đối
bền về nhiệt. Tuy nhiên, tại những pH này thì chế độ nhiệt 64°C và 72°C
lần lƣợt chƣa phải là nhiệt độ tối ƣu cho enzyme β –amylase và α- amylase

56
hoạt động tốt nhất nên lƣợng đƣờng thu đƣợc từ qúa trình thủy phân chỉ ở
mức tƣơng đối.
- Với chế độ nhiệt đƣợc thực hiện trong thí nghiệm này thì pH=5,5 là tối ƣu
cho sự hoạt động của enzyme amylase nên lƣợng đƣờng thu đƣợc cũng là
tốt nhất.
Từ kết quả mà thí nghiệm thu đƣợc thì pH=5,5 sẽ tạo môi trƣờng tối ƣu nhất
cho quá trình đƣờng hóa.
3.4. Khảo sát thời gian đƣờng hóa
Mỗi loại enzyme họat động tốt ở một khoảng nhiệt độ tối ƣu và khi đã nâng
nhiệt lên nhiệt độ tối ƣu đó rồi cần giữ một khoảng thời gian để enzyme có
thời gian hoạt động chuyển hóa các hợp chất.
Phải xác định thời gian đƣờng hóa thích hợp, đó là thời gian khi thử iot
0,1N, màu iot không bị biến đổi. Tạo điều kiện thuận lợi cho enzyme α & β
amylase hoạt động.
Trong thí nghiệm này, tôi chỉ tiến hành khả sát thời gian hoạt động với chế
độ nhiệt là tối ƣu nhất cho enzyme β – amylase hoạt động. Vì khả năng phân
cắt của enzyme này tƣơng đối lớn và nhanh hơn α – amylase.
Thí nghiệm đƣợc tiến hành với 5 mức thời gian và cố định các yếu tố còn
lại. Kết quả thu đƣợc nhƣ sau:

57
Biểu đồ 3.1: Biểu đồ thể hiện sự thay đổi °Bx ở các khoảng nhiệt độ khác
nhau
Khi tiến hành đƣờng hóa ở 64°C trong thời gian 15 phút, lúc này iot có
màu xanh đậm và 20 phút thì iot có màu xanh nhạt hơn, lƣợng đƣờng thu
đƣợc rất ít, do với khoảng thời gian này không đủ thời gian để enzyme β-
amylase phân cắt hết tất cả các đầu không khử của mạch mà chỉ phân cắt
đƣợc phần rất ít để tạo ra đƣờng maltose. Mặc khác trong thời gian này,
các dextrin có mạch tƣơng đối dài (trung bình có phân nhánh) thì còn tạo
màu iot từ xanh-tím tới đỏ, sự thay đổi này không phải lúc nào cũng nhận
ra đƣợc nhƣng nó chỉ ra rằng dịch đƣờng vẫn làm mất màu của iot.
Kéo dài quá trình nấu 25 phút ở nhiệt độ 64°C, dịch đƣờng thu đƣợc sau
khi rửa bã có °Bx cao nhất, có thể do khoảng thời gian 25 phút là vừa đủ
để enzyme hoạt động, phân cắt đƣợc hầu hết các đầu không khử của mạch
để thu đƣợc lƣợng maltose là cao nhất. Khi thử iot thấy dịch đƣờng mẫu
không làm mất màu iot nữa thì kết thúc đƣờng hóa.
Trong khoảng thời gian 25 phút có thể enzyme phân cắt còn dƣ một số
đầu không khử của mạch nên trong 5 phút tiếp theo enzyme tiếp tục phân
Phút

58
cắt các đầu không khử còn lại, nhƣng số lƣợng đầu không khử còn lại còn
rất ít nên lƣợng đƣờng maltose không tăng thêm.
Trong 5 phút tiếp theo, tuy enzyme β- amylase không còn cơ chất để
hoạt động, tuy nhiên ở nhiệt độ 64°C enzyme α – amylase cũng hoạt động
nhƣng °Bx lại tăng không đáng kể, là do ở nhiệt độ này α – amylase hoạt
động rất yếu.
Trong thực tế thời gian đƣờng hóa thƣờng từ 30 – 35 phút là tốt nhất. Ở
đây do thí nghiệm đƣợc thực hiện ở quy mô phòng thí nghiệm nên iot mất
màu hoàn toàn trong thời gian 25 phút.
Từ kết quả trên, thời gian đƣờng hóa ở 64°C sẽ đƣợc chọn là 25 phút.
3.5.Khảo sát lƣợng nấm men ban đầu
3.5.1. Khảo sát số lƣợng tế bào nấm men theo thời gian
Lƣợng nấm men gieo cấy ban đầu liên quan mật thiết đến tiến trình lên men
qua các chỉ số sau:
- Thời gian để thiết lập đƣợc thế cân bằng động giữa các quần thể nấm men
với môi trƣờng lên men (cơ chất).
- Lƣợng tế bào nảy chồi, từ đây dẫn đến lƣợng chất hòa tan (chất dinh
dƣỡng) bị tiêu phí cho xây dựng tế bào mới và cƣờng độ trao đổi chất trong tế
bào non.
- Thời gian lên men.
- Hàm lƣợng các sản phẩm phụ tạo thành và tỉ số tƣơng quan giữa chúng.
Thời gian để đạt đƣợc trạng thái cân bằng động phụ thuộc vào lƣợng nấm men
gieo cấy ban đầu. Nếu mật độ gieo cấy càng nhiều thì thời gian đó càng ngắn và
ngƣợc lại. Nếu lƣợng nấm men gieo cấy quá ít, khả năng nảy chối của chúng không
thể đạt đƣợc mức độ tối đa cần thiết. Trong trƣờng hợp nhƣ vậy, quá trình lên men
bị "ì", nghĩa là mức độ lên men thấp, thời gian lên men kéo dài.
Mật độ nấm men gieo cấy ban đầu càng lớn thì tỷ lệ số tế bào nảy chồi càng
thấp, tốc độ sinh sản tƣơng đối càng bé, khi lƣợng tế bào nảy chồi ít thì cƣờng độ

59
trao đổi chất của tế bào non cũng ít hơn. Theo các thuyết mới nhất về nguyên nhân
tạo rƣợu bậc cao và diacetyl trong bia, thì đó là dấu hiệu để nói rằng, lƣợng các sản
phẩm bậc 2 sẽ giảm đi, tức là chất lƣợng bia đƣợc nâng cao.
Qua thời gian lên men 7 ngày kết quả thu đƣợc nhƣ sau:
Bảng 3.4: Khảo sát số lƣợng tế bào nấm men theo thời gian
Thời Gian
Số lƣợng tế bào nấm men
I ( 10.106
tế bào) II (12.106
tế bào) III (14.106
tế bào)
0 8 10 12
1 11.32 12.96 14.53
2 19.1 20.7 23.5
3 21.56 22.64 25.75
4 8.4 9.2 10.6
5 5.24 5.65 6.5
6 4 4.5 5.75
7 3 3.5 5
Kết quả sự thay đổi số lƣợng tế bào nấm men theo thời gian lên men đƣợc
thể hiện qua biểu đồ sau:
Tế bào nấm men (106
tế bào)

60
Biểu đồ 3.2: Sự thay đổi số lượng tế bào nấm men theo thời gian
Bảng 3.5: Tỷ lệ (%) số lƣợng tế bào chết theo thời gian.
Thời gian
Tỉ lệ tế bào nấm men chết (%)
I ( 8.106
tế bào) II (10.106
tế bào)
0 7.5 7.2 6
1 6 5.8 5
2 4.9 4.52 4.3
3 3.7 3.64 2.6
4 2.9 2.8 2
5 2 2 1.7
6 1.7 1.2 1.4
7 1.1 0.8 1
Tỷ lệ (%) số lƣợng tế bào chết theo thời gian đƣợc thể hiện ở biểu đồ sau:
0
5
10
15
20
25
30
0 1 2 3 4 5 6 7
Chai 1
Chai 2
Chai 3

61
Biểu đồ 3.3: Tỉ lệ % số lượng tế bào nấm men chết theo thời gian
Bảng 3.6: Tỷ lệ (%) số lƣợng tế bào nấm men nảy chồi theo thời gian
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 1 2 3 4 5 6 7
chai 1
chai 2
chai 3
Thời gian
Tỉ lệ tế bào nấm men nảy chồi (%)
I ( 8.106
tế bào) II (10.106
tế bào)
0 0 0 0
1 12.3 9 8.1
2 16.8 13.5 12
3 9.2 7.4 6.3
4 4 3.4 2.9
5 2.1 1 1
6 0 0 0
7 0 0 0
Ngày

62
Biểu đồ 3.4: Tỉ lệ % số lượng tế bào nấm men nẩy chồi theo thời gian
3.5.2. Khảo sát hàm lƣợng đƣờng theo thời gian lên men.
Bảng 3.7: Kết quả hàm lƣợng đƣờng của các mẫu theo thời gian
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0 1 2 3 4 5 6 7
Chai 1
Chai 2
Chai 3
Thời gian
Hàm lƣợng đƣờng
I ( 8.106
tế bào) II (10.106
tế bào)
0 8 8 8
1 6.8 6.9 7.2
2 5.7 5.9 6
3 4 4.1 4.2
4 2.8 3 3
5 2.5 2.6 2.7
6 2.1 2.2 2.2
7 2 2.1 2.1
(%)

63
Biểu đồ 3.5: Sự thay đổi hàm lượng đường theo thời gian lên men
3.5.3. Biện luận kết quả
Trong 3 ngày đầu nấm men, nấm men đang ở pha log nên tăng nhanh về số lƣợng
và đạt cực đại vào ngày thứ 3. Trong ngày tiếp theo nấm men vào pha ổn định và
chuẩn bị suy tàn. Tỷ lệ men chết tăng dần do lúc này lƣợng đƣờng còn lại rất ít
không đủ để cung cấp cho sự phát triển để tiếp tục tăng sinh khối của nấm men
cộng với sự thay đổi đột ngột về nhiệt độ ( nhiệt độ tăng).
Ở mẫu I, do số lƣợng nấm men ban đầu ít hơn nên khả năng nảy chồi để tăng sinh
khối sẽ cao hơn 2 mẫu còn lại, do đó tỷ lệ nấm men nảy chồi ở mẫu I sẽ cao hơn hai
mẫu còn lại ( với mẫu I tỷ lệ nảy chồi ở ngày thứ 1, thứ 2, thứ 3, thứ 4 lần lƣợt là:
12,3%, 16,8%, 9,2%, 4%: của mẫu II là: 9%, 13,5%, 7,4%, 3,4%; của mẫu III là:
8,1%, 12%, 6,3%, 2,9%). Dẫn tới tốc độ sinh trƣởng của nấm men ở mẫu I nhanh
hơn.
Hàm lƣợng đƣờng giảm theo thời gian lên men, đặc biệt giảm mạnh từ ngày thứ 2
sang ngày thứ 3 (mẫu I giảm 1,7 độ plato, mẫu II giảm 1,8 độ plato, mẫu II giảm 1,8
độ plato); ngày thứ 3 sang ngày thứ 4 mẫu I giảm 1,2 độ plato, mẫu II giảm 1,1 độ
plato, mẫu III giảm 1,2 độ plato. Đây là thời gian nấm men sử dụng để tăng sinh
khối nên hàm lƣợng đƣờng mà nẫm men sử dụng sẽ tiêu tốn nhiều. Vào ngày thứ 2,
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 1 2 3 4 5 6 7
hàm lượng đường
mẻ I
mẻ II
mẻ III
ngày
°Bx

Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp trong phòng thí nghiệm

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp trong phòng thí nghiệm

Similar to Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp trong phòng thí nghiệm (20)

More from TÀI LIỆU NGÀNH MAY

More from TÀI LIỆU NGÀNH MAY (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (19)

Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp trong phòng thí nghiệm