Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp quy mô phòng thí nghiệm

Luận Văn Group hỗ trợ viết luận văn thạc sĩ,chuyên đề,khóa luận tốt nghiệp, báo cáo thực tập,
Assignment, Essay
Zalo/Sdt 0967 538 624/ 0886 091 915 Website:lamluanvan.net
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Đề tài
NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN BIA NỒNG ĐỘ CỒN THẤP
QUY MÔ PHÒNG THÍ NGHIỆM
Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Giảng viên hướng dẫn: TS. NGUYỄN KÍNH
Sinh viên thực hiện: BÙI THỊ LÃM
MSSV: 1311110468 Lớp: 13DTP03
TP. Hồ Chí Minh, 2017

Assignment, Essay
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Đề tài
NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN BIA NỒNG ĐỘ CỒN THẤP
QUY MÔ PHÒNG THÍ NGIỆM
Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Giảng viên hướng dẫn: TS. NGUYỄN KÍNH
Sinh viên thực hiện: BÙI THỊ LÃM
MSSV: 1311110468 Lớp: 13DTP03
TP. Hồ Chí Minh, 2017

Luận Văn Group hỗ trợ viết luận văn thạc sĩ,chuyên đề,khóa luận tốt nghiệp, báo cáo thực
tập, Assignment, Essay
Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp quy mô phòng thí nghiệm
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan:
1. Những nội dung trong đồ án này là do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn trực
tiếp của TS. Nguyễn Kính
2. Các số liệu trích dẫn trong ĐATN là trung thực, quá trình thực hiện đồ án
nghiêm túc, có trách nhiệm.
3. 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 gian trá,
tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.
Sinh viên
Bùi Thị Lãm

ii

LỜI CẢM ƠN
Hoàn thành đồ án cũng là khi kết thúc những năm học đại học, có được kết
quả này, tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ, động viên từ gia đình, thầy cô và
bạn bè.
Trước hết con xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cha mẹ. Cha mẹ đã sinh thành,
nuôi dưỡng và luôn tin tưởng, tiếp sức cho con trong mỗi việc con làm, mỗi bước
con đi.
Con xin cảm ơn tất cả mọi người thân trong gia đình. Gia đình đã tạo cho con
những điều kiện tốt nhất để con được học tập.
Em xin cảm ơn các thầy cô trong trường, đặc biệt là thầy cô khoa Công Nghệ
Sinh Học – Thực Phẩm – Môi Trường. Thầy cô đã dạy kiến thức, dạy nhân cách
sống, để em được hoàn thiện mình hơn.
Em xin cảm ơn thầy Nguyễn Kính. Thầy đã hướng dẫn em rất tận tâm trong
thời gian em làm đề tài. Thầy cũng đã góp ý, hướng dẫn em hướng đi tốt nhất trong
tương lai.
Tôi gửi lời cảm ơn đến tất cả bạn bè. Các bạn đã tranh luận, trao đổi, giúp đỡ
tôi hiểu những vấn đề tôi chưa rõ để tôi hoàn thành tốt đồ án này.
Mặc dù đã cố gắng để thực hiện đề tài một cách hoàn chỉnh nhất, song sẽ
không tránh khỏi những thiếu sót, vì vậy rất mong được sự góp ý của quý thầy, cô
để đồ án được hoàn chỉnh hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!

iii

MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG................................................................................................. vi
DANH MỤC CÁC HÌNH........................................................................................ vii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT...............................................................................viii
LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................ 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN...................................................................................... 3
1.1. Giới thiệu chung về bia. ...................................................................................... 3
1.2. Tổng quan về malt............................................................................................... 4
1.3. Tổng quan về Hoa houblon................................................................................. 7
1.4. Tổng quan về nấm men....................................................................................... 9
1.4.1. Nhóm nấm men nổi (Saccharomyces cerevisiae). ........................................ 9
1.4.2. Nhóm nấm men chìm (saccharomyces carlbergensis). .............................. 10
1.4.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men............................................. 11
1.5. Thành phần hóa học của bia.............................................................................. 14
1.5.1. Nước............................................................................................................ 14
1.5.2. Chất hòa tan................................................................................................ 14
1.5.3. Các chất dễ bay hơi .................................................................................... 15
1.6. Gía trị của bia .................................................................................................... 15
1.6.1. Giá trị kinh tế.............................................................................................. 15
1.6.2. Giá trị dinh dưỡng ...................................................................................... 15
1.6.3. Bia đối với sức khỏe con người .................................................................. 16
1.7. Tình hình sản xuất bia và tiêu thụ bia. .............................................................. 17
1.7.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới.......................................... 17
1.7.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trong nước............................................ 20
1.8. Tổng quan tình hình nghiên cứu bia nồng độ cồn thấp trong và ngoài nước. .. 21
1.8.1. Trong nước.................................................................................................. 21
1.8.2. Ngoài nước.................................................................................................. 22
1.9. Các sản phẩm bia không cồn và bia nồng độ cồn thấp. .................................... 23
1.9.1. Các loại bia không cồn ............................................................................... 24
1.9.2. Các loại bia có nồng độ cồn thấp............................................................... 25

iv

CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.......................... 26
2.1. Nguyên vật liệu dùng trong nghiên cứu............................................................ 26
2.1.1. Vật liệu nghiên cứu..................................................................................... 26
2.1.1.1. Nguyên liệu........................................................................................... 26
2.1.1.2. Dụng cụ ................................................................................................ 28
2.1.1.3. Thiết bị.................................................................................................. 28
2.1.1.4. Hóa chất:.............................................................................................. 28
2.2. Phương pháp nghiên cứu................................................................................... 28
2.2.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu .............................................................. 28
2.2.2. Quy trình dự kiến ........................................................................................ 29
2.2.3. Sơ đồ nghiên cúu......................................................................................... 38
2.2.4. Thí nghiệm khảo sát:................................................................................... 39
2.2.4.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát chế độ nước.................................................... 39
2.2.4.2. Thí nghiệm 2: khảo sát nhiệt độ đường hóa......................................... 41
2.2.4.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát pH đường hóa................................................ 43
2.2.4.4. Thí nghiệm 4: Khảo sát thời gian đường hóa. ..................................... 45
2.2.4.5. Thí nghiệm 5: Khảo sát lượng nấm men ban đầu. ............................... 47
2.2.4.6. Đánh giá cảm quan sản phẩm.............................................................. 50
2.2.4.7. Đánh giá chất lượng sản phẩm. ........................................................... 50
2.3. Phương pháp phân tích...................................................................................... 52
2.4. Phương pháp xử lý số liệu................................................................................. 52
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN........................................................... 53
3.1. Kết quả khảo sát chế độ nước. .......................................................................... 53
3.2. Kết quả khảo sát nhiệt độ đường hóa................................................................ 55
3.3. Kết quả khảo sát PH đường hóa........................................................................ 58
3.4. Kết quả khảo sát thời gian đường hóa............................................................... 59
3.5. Kết quả khảo sát lượng nấm men ban đầu. ....................................................... 61
3.6. Kết quả đánh giá cảm quan giữa mẫu khảo sát và các sản phẩm trên thị
trường ....................................................................................................................... 69
3.7. Kết quả đánh giá chất lượng sản phẩm: ............................................................ 71

v

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................................. 73
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................ 77
PHỤ LỤC................................................................................................................. 79

vi

DANH MỤC CÁC BẢNG
BẢNG 1.1: THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA ĐẠI MẠCH............................................. 5
BẢNG 1.2: THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA HOA HOUBLON................................. 7
BẢNG 1.3: SẢN LƯỢNG BIA TÍNH THEO TRIỆU HL. .............................................18
BẢNG 1.4: TÌNH HÌNH TIÊU THỤ BIA TRÊN THẾ GIỚI NĂM 2004 ...............19
BẢNG 2.1. CHỈ TIÊU HÓA LÍ VÀ HÓA HỌC CỦA MALT ......................................26
BẢNG 2.2. CHỈ TIÊU HÓA LÍ VÀ HÓA HỌC CỦA HOA HOUBLON ...............27
BẢNG 2.3. DỤNG CỤ SỬ DỤNG CHO NGHIÊN CỨU...............................................28
BẢNG 2.4. THIẾT BỊ DÙNG TRONG NGHIÊN CỨU ..................................................28
BẢNG 2.5: CHỈ TIÊU CẢM QUAN.........................................................................................50
BẢNG 2.6: CHỈ TIÊU HÓA LÝ..................................................................................................51
BẢNG 2.7: CHỈ TIÊU VI SINH..................................................................................................51
BẢNG 3.1: KẾT QUẢ KHẢO SÁT CHẾ ĐỘ NƯỚC......................................................54
BẢNG 3.2: KẾT QUẢ KHẢO SÁT NHIỆT ĐỘ ĐƯỜNG HÓA................................56
BẢNG 3.3: KẾT QUẢ KHẢO SÁT PH ĐƯỜNG HÓA..................................................58
BẢNG 3.4: KẾT QUẢ HÀM LƯỢNG ĐƯỜNG CỦA CÁC MẪU THEO THỜI
GIAN ........................................................................................................................................................62
BẢNG 3.5: TỈ LỆ (%) SỐ LƯỢNG TẾ BÀO NẤM MEN THEO THỜI GIAN . 63
BẢNG 3.6: TỈ LỆ (%) SỐ LƯỢNG TẾ BÀO NẤM MEN CHẾT THEO THỜI
GIAN........................................................................................................................................................64
BẢNG 3.7: TỶ LỆ (%) SỐ LƯỢNG TẾ BÀO NẤM MEN NẢY CHỒI THEO
THỜI GIAN...........................................................................................................................................65
BẢNG 3.8: KẾT QUẢ CẢM QUAN CHO ĐIỂM 3 MẪU KHẢO SÁT.................67
BẢNG 3.9: KẾT QUẢ SO HÀNG THỊ HIẾU CỦA 5 SẢN PHẨM BIA................69
BẢNG 3.10: CHỈ TIÊU CẢM QUAN ......................................................................................71
BẢNG 3.11: CHỈ TIÊU HÓA LÝ...............................................................................................71
BẢNG 3.12 : CHỈ TIÊU VI SINH ..............................................................................................72

DANH MỤC CÁC HÌNH
HÌNH 1.1: HOUBLON CAO .......................................................................................................... 9
HÌNH 1.2: HOUBLON VIÊN......................................................................................................... 9
HÌNH 1.3: NẤM MEN....................................................................................................................... 10
HÌNH 1.4: MỘT SỐ LOẠI BIA KHÔNG CỒN..................................................................... 24
HÌNH 1.5: MỘT SỐ LOẠI BIA NỒNG ĐỘ CỒN THẤP................................................. 25
HÌNH 2.1. QUY TRÌNH DỰ KIẾN CHẾ BIẾN BIA.......................................................... 29
HÌNH 2.2: SƠ ĐỒ NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT BIA NỒNG ĐỘ CỒN THẤP...... 38
HÌNH 2.3: SƠ ĐỒ KHẢO SÁT CHẾ ĐỘ NƯỚC. ............................................................... 40
HÌNH 2.4: SƠ ĐỒ KHẢO SÁT NHIỆT ĐỘ ĐƯỜNG HÓA........................................... 42
HÌNH 2.5: SƠ ĐỒ KHẢO SÁT PH ĐƯỜNG HÓA. ........................................................... 44
HÌNH 2.6: SƠ ĐỒ KHẢO SÁT THỜI GIAN ĐƯỜNG HÓA......................................... 46
HÌNH 2.7: SƠ ĐỒ KHẢO SÁT SỐ LƯỢNG TẾ BÀO MẤM MEN BAN ĐẦU.. 48
HÌNH 3.1: DỊCH ĐƯỜNG KHẢO SÁT NHIỆT ĐỘ ĐƯỜNG HÓA. ........................ 56
HÌNH 3.2: BIỂU ĐỒ THỂ HIỆN SỰ THAY ĐỔI ĐỘ BRIX Ở CÁC MỐC NHIỆT
ĐỘ KHÁC NHAU. .............................................................................................................................. 57
HÌNH 3.3: BIỂU ĐỒ THỂ HIỆN SỰ THAY ĐỔI °BX THEO CÁC MỐC THỜI
GIAN Ở 640
C ......................................................................................................................................... 60
HÌNH 3.4: BIỂU ĐỒ THỂ HIỆN HÀM LƯỢNG ĐƯỜNG CỦA CÁC MẺ THEO
THỜI GIAN............................................................................................................................................. 62
HÌNH 3.5: BIỂU ĐỒ THỂ HIỆN TỈ LỆ % SỐ LƯỢNG TẾ BÀO NẤM MEN
THEO THỜI GIAN.............................................................................................................................. 63
HÌNH 3.6: BIỂU ĐỒ THỂ HIỆN TỈ LỆ % SỐ LƯỢNG TẾ BÀO NẤM MEN
CHẾT THEO THỜI GIAN............................................................................................................... 64
HÌNH 3.7: BIỂU ĐỒ THỂ HIỆN TỈ LỆ % SỐ LƯỢNG TẾ BÀO NẤM MEN NẢY
CHỒI THEO THỜI GIAN................................................................................................................ 65
HÌNH 3.8: ĐỒ THỊ THỂ HIỆN ĐIỂM TRUNG BÌNH CỦA 3 MẪU CẢM QUAN.
68
HÌNH 3.9: ĐỒ THỊ THỂ HIỆN MỨC ĐỘ ƯA THÍCH CỦA CÁC MẪU CẢM
QUAN........................................................................................................................................................ 70

vii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
LSRD: Least significant difference (sự khác biệt có ý nghĩa nhất).
TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam
TP.HCM: Thành Phố Hồ Chí Minh
TS: Tiến sĩ
ThS: Thạc sĩ

viii

LỜI MỞ ĐẦU

Đặt vấn đề

Bia là loại nước giải khát được lên men từ dịch của malt đại mạch, có hương
vị houblon, và có lịch sử lâu đời.
Bia là loại đồ uống phổ biến và giàu dinh dưỡng. Ngoài việc cung cấp một
lượng calori khá lớn, trong bia còn chứa một hệ enzyme khá phong phú, đặc biệt là
nhóm enzyme kích thích tiêu hóa: amylaza.
Được sản xuất từ một quy trình công nghệ khá đặc biệt, cho nên bia có các
tính chất cảm quan rất hấp dẫn đối với con người: hương thơm đặc trưng, vị đắng
dịu, lớp bọt trắng mịn, hàm lượng CO2 khá cao (4 ÷ 5g/lít) giúp cơ thể giải khát một
cách triệt để khi uống. Người ta có thể uống bia trong những bữa ăn, trong những
lúc nói chuyện với nhau hay những buổi tiệc lớn nhỏ.
Về mặt dinh dưỡng, một lít bia có chất lượng trung bình tương đương với 25 g
thịt bò hoặc 150 g bánh mì loại một, hoặc tương đương với nhiệt lượng là 500 kcal.
Vì vậy bia được mệnh danh là bánh mì nước ngoài [6].
Ngoài ra bia còn có vitamin B1, B2, nhiều vitamin PP và axit amin rất cần
thiết cho cơ thể. Theo Hopkins, trong 100 ml bia 10% chất khô có: 2,5 – 5 mg
vitamin B1, 35 – 36 mg vitamin B2 và PP. Chính vì vậy từ lâu bia đã trở thành thứ
đồ uống quen thuộc được rất nhiều người ưa thích [6].
Trong những năm gần đây, bia có hàm lượng calo thấp đã trở nên phổ biến,
đặc biệt đối với những người thừa cân. Tương tự như vậy, nhiều loại bia có nồng độ
cồn thấp cũng được ưa chuộng hơn đối với những người không chịu được hoặc
không cho phép sử dụng ở nồng độ cồn cao như phụ nữ mang thai, khi tham gia
giao thông, …Trong khi đó, nhiều người tiêu thụ bia lại ưa thích các đặc tính về mùi
và vị của loại bia truyền thống vốn có nồng độ cồn đáng kể, thường là 3.2 – 4.2%.
Bia không cồn nói riêng và bia có độ cồn thấp nói chung là những sản phẩm
đã được nghiên cứu và đi vào đời sống tại nhiều nước trên thế giới và khu vực. Tại
các nước phát triển, ý thức chấp hành luật giao thông của người dân rất cao, người

1

ta sử dụng bia không cồn không những vì lý do an toàn giao thông, mà còn như là
một loại nước giải khát có hương vị của bia và an toàn cho sức khoẻ.
Theo ông Nguyễn Văn Việt, Chủ tịch Hiệp hội Bia-Rượu-Nước giải khát Việt
Nam phát biểu: “Các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng, bia không cồn có thể giảm
nguy cơ mắc bệnh tim, các vấn đề về gan, dư đạm (bệnh gout), giảm gia tăng nguy
cơ mắc một vài dạng ung thư và dĩ nhiên làm giảm dư vị khó chịu khi uống rượu
bia. Nhiều chuyên gia dinh dưỡng cũng công nhận và tuyên bố, bia không cồn là
thứ đồ uống tuyệt vời trong chế độ tiếp nước hàng ngày cho cơ thể”.
Mặc khác, do nồng độ cồn trong các loại bia trên thị trường hiện nay còn khá
cao. Nếu uống vượt mức cho phép sẽ rất dễ xảy ra các tệ nạn xã hội. Chính vì thế
mà em quyết tâm nghiên cứu đề tài này. Với mục tiêu tạo ra loại thức uống vừa tăng
tính giải khát vừa ngăn ngừa được một số bệnh lý thường gặp. Đồng thời bia nồng
độ cồn thấp còn mang tính giao tiếp khá cao mà không lo ngại về các vấn nạn xã
hội.
Với mong muốn trên, tôi xin thực hiện đề tài này. Do kiến thức còn hạn chế, vì
vậy tôi rất mong muốn nhận được sự góp ý của thầy cô, các bạn để tôi có thể hoàn
thành tốt đề tài.

Mục tiêu nghiên cứu

Tạo ra sản phẩm bia có nồng độ cồn thấp.

Nội dung nghiên cứu


- Tìm hiểu quy trình sản xuất bia.
- Tiến hành khảo sát các thông số kỹ thuật, cơ sở khoa học để hoàn thiện quy
trình sản xuất bia.
- Kiểm tra sản phẩm và các chỉ tiêu chất lượng cần đạt.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu


- Là thức uống được ưa thích trên thế giới..
- Thích hợp cho những người uống bia không chịu được độ cồn cao.
- Là loại thức uống khá mới đã và đang được nghiên cứu ở thị trường bia Việt
Nam.

2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu chung về bia.
Bia là một trong các đồ uống lâu đời nhất mà loài người đã tạo ra, có niên đại
ít nhất là từ thiên niên kỷ 5 TCN và đã được ghi chép lại trong các thư tịch cổ của
Ai Cập cổ đại và Lưỡng Hà (Mesopotamia).
Sự bổ sung hoa bia vào bia để tạo vị đắng, bảo quản và hương vị cho bia là
một phát kiến tương đối mới: trong thời Trung cổ nhiều hỗn hợp khác của các loại
thảo mộc thông thường được cho vào bia chứ không phải hoa bia. Các hỗn hợp này
thông thường được gọi là gruit. Hoa bia đã được trồng tại Pháp sớm nhất là vào
khoảng thế kỷ 9; văn bản cổ nhất còn sót lại có ghi chép về việc sử dụng hoa bia
trong bia có niên đại vào năm 1067 bởi nữ tu viện trưởng kiêm nhà văn Hildegard:
"Nếu người ta định làm bia từ yến mạch, nó được chuẩn bị cùng hoa bia."
Trong thế kỷ 15, ở Anh thì loại bia không có hoa bia được biết đến như là ale,
còn việc sử dụng hoa bia thì đồ uống đó gọi là bia. Bia có chứa hoa bia được nhập
khẩu vào Anh từ Hà Lan sớm nhất là từ năm 1400 ở Winchester, và hoa bia đã được
trồng trên quốc đảo này từ năm 1428. Tính phổ biến của hoa bia ban đầu là hỗn hợp
- Công ty bia rượu London đã đi xa tới mức ra thông báo "không hoa bia, không
thảo mộc hoặc những gì khác tương tự được cho vào bất kỳ ale hay rượu (mùi) nào
sẽ được sản xuất - mà chỉ có liquor (nước), mạch nha, và men bia". Tuy nhiên, vào
thế kỷ 16, ale đã được dùng để chỉ các loại bia mạnh (nồng độ cồn cao) bất kỳ, và
tất cả ale và bia đều sử dụng hoa bia.
Với sự phát minh ra động cơ hơi nước năm 1765, công nghiệp hóa sản xuất
bia đã trở thành sự thật. Các cải tiến mới trong công nghệ sản xuất bia đã xuất hiện
cùng với sự ra đời của nhiệt kế và tỷ trọng kế vào thế kỷ 19, đã cho phép các nhà
sản xuất bia tăng tính hiệu quả và kiểm soát nồng độ cồn. Cho đến cuối thế kỷ 18,
mạch nha chủ yếu được làm khô bằng lửa do đốt gỗ, than củi, trấu, và sau năm 1600
là từ than cốc. Nói chung, không có loại mạch nha nào trong số này được che chắn
tốt khỏi khói sinh ra trong các lò sấy, và do đó các loại bia thời kỳ đó có thành phần
hơi khói trong hương vị của chúng, các chứng cứ chỉ ra rằng các nhà sản xuất mạch

3

nha và bia thường xuyên phải cố gắng giảm thiểu sự ám khói của bia thành phẩm.
Sự phát minh ra lò nướng hình trống năm 1817 của Daniel Wheeler đã cho phép tạo
ra mạch nha nướng chín kỹ và tạo tiền đề cho sản xuất các loại bia đen (porter và
stout). Sự phát minh ra vai trò của men bia trong quá trình lên men vào năm 1857
bởi Louis Pasteur đã giúp cho các nhà sản xuất bia phương pháp ngăn chặn vị chua
của bia bởi các loại vi sinh
Năm 1953, Morton W Coutts, một người New Zealand đã phát triển kỹ thuật
lên men liên tục. Morton lấy bằng sáng chế công nghệ của ông và nó là một cuộc
cách mạng trong công nghiệp bia do nó làm giảm thời gian ủ và sản xuất bia trước
đây là 4 tháng xuống còn chưa đầy 24 giờ. Công nghệ của ông vẫn được sử dụng
bởi nhiều nhà sản xuất bia lớn nhất thế giới ngày nay, bao gồm cả Guinness.
Ngày nay, công nghiệp bia là công việc kinh doanh khổng lồ toàn cầu, bao
gồm chủ yếu là các tổ hợp được ra đời từ các nhà sản xuất nhỏ hơn. Trong khi bia
chủ yếu là đồ uống chứa cồn thì một số biến tính của nó cũng tồn tại, xuất phát từ
thế giới phương Tây, là các loại bia đi qua công đoạn xử lý để loại bỏ bớt cồn, sản
xuất ra bia gọi là bia không cồn.
1.2. Tổng quan về malt
Malt đại mạch là nguyên liệu chính để sản xuất các loại bia “malt là linh hồn
của bia” điều đó trở thành phương ngôn của người làm bia. Chỉ có malt tốt mới làm
dịch đường có chất lượng cao và một sản phẩm bia với tất cả các đặc tính hấp dẫn,
đạt các chỉ tiêu về hoá lý, cảm quan cũng như đảm bảo tính ổn định về mặt sinh học.
Malt là hạt đại mạch nẩy mầm trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm nhân tạo xác
định. Nó là sản phẩm rất giàu chất dinh dưỡng: chứa 16 - 18% các chất phân tử
lượng thấp dễ hòa tan, chủ yếu là đường đơn, dextrin bậc thấp, các axit amin, các
chất khoáng, các nhóm vitamin và đặc biệt có hệ enzyme phong phú - chủ yếu là
proteaza và amylaza.
Cấu trúc hạt đại mạch gồm 3 bộ phận chính: vỏ hạt, phôi và nội nhũ. Hàm
lượng trung bình thành phần hóa học tính theo hàm lượng chất khô như sau:

4

Bảng 1.1: Thành phần hóa học của đại mạch
Thành phần Tỉ lệ (% chất khô)
Cacbonhydrat tổng số 70 – 85%
Protein 10.5 – 11.5%
Các chất vô cơ 2–4%
Chất béo 1.5 – 2%
Các chất khác 1–2%
“Nguồn: khoa học malt và bia của GSTS Nguyễn Thị Hiền”.
Những yêu cầu chất lượng đối với đại mạch dùng trong sản xuất bia:

Yêu cầu về cảm quan:

Tất cả các hạt thóc phải thuộc một loại đại mạch, đồng nhất về kích cỡ, không
lẫn cát đá, rơm rác và những hạt thuộc loại thóc khác.
Hạt thóc phải có vỏ mỏng, màu vàng nhạt óng ánh, không có vết trên vỏ.
Đại mạch tốt phải có mùi thơm của rạ rơm, khi cắn hạt thóc thấy có mùi tinh
bột và hơi ngọt.

Yêu cầu về sinh lý:

Lực nảy mầm phải đạt 80 ÷ 85%
Trọng lượng tuyệt đối thường 35 ÷ 45 g/1000 hạt
Khả năng nảy mầm 90 ÷ 95%

Yêu cầu về thành phần hóa học:

Vỏ: Không vượt quá 7 ÷ 9% trọng lượng hạt
Hàm lượng ẩm: W = 10 ÷ 15%
Hàm lượng protid 8 ÷ 14% chất khô của hạt
Hàm lượng glucid chiếm 55 ÷ 62% trọng lượng hạt (hoặc 63 ÷ 68% trọng
lượng chất khô).
Trước khi đưa vào sản xuất bia, đại mạch phải trải qua một quá trình gọi là
“malting” hóa (sản xuất malt), malt là tên gọi của ngũ cốc nảy mầm (đại mạch, tiểu

5

mạch, hạt gạo, thóc gạo). Malt được nảy mầm trong điều kiện nhân tạo, ở nhiệt độ
và độ ẩm nhất định. Qua quá trình nảy mầm, một lượng lớn enzyme xuất hiện và
tích tụ trong hạt đại mạch chủ yếu là nhóm enzyme amylase, ngoài ra còn có
enzyme protease và các enzyme khác là chất xúc tác sinh học.
Các loại enzyme trong malt:
Hệ thống enzyme này gồm có: α-amylase, β-amylase và amilophosphatase,
phần lớn chúng tập trung ở phôi mầm và một ít được phân bố ở phần dưới của nội
nhũ hoặc trong màng ngăn giữa vỏ trấu và nội nhũ.

Hệ thống enzym thủy phân tinh bột

Với enzyme α-amylase cơ chất của nó là tinh bột và dextrin, từ đó tạo ra sản
phẩm là maltose và các dextrin mạch ngắn. Enzyme này hoạt động tối ưu ở pH=
5.8, t0
= 72 – 76 0
C.[8]
Với enzyme β-amylase, nó có trong hạt đại mạch ở dạng liên kết cũng như
dạng tự do, nhưng trong quá trình ươm mầm hoạt tính của enzyme này sẽ tăng dần.
Với sự tham gia của enzyme này, tinh bột đại mạch sẽ bị phân cắt thành đường
maltose. Enzyme này hoạt động tối ưu ở pH= 5.5 – 5.8, t0
= 62 – 650
C [8].

Hệ thống enzyme protease:

Trong hạt đại mạch, toàn bộ hệ thống enzyme này ở trạng thái liên kết, hầu
như không hoạt động. Nhưng khi chuyển qua giai đoạn ươm mầm thì hoạt tính
chung của hệ enzyme protease tăng nhanh.
Proteinase: sẽ tấn công lên các phân tử protein nguyên thủy để tạo ra các sản
phẩm trung gian như: pepton, peptit, polypeptit, với pH = 5.1, t0
= 50 – 550
C [8].
Peptidase: nó sẽ phân cắt các peptit có sẵn trong hạt đại mạch và những peptit
trong malt do proteinase phân giải để tạo thành các acid amin trong hạt malt, với
pH= 7.3 – 7.9, t0
= 40 – 450
C.

6

Amidase: chúng sẽ tấn công các muối amit để hình thành NH3 và acid amin,
góp phần làm thay đổi tính chất và hàm lượng của protein trong hạt malt, các
enzyme amidase có pH= 7.3 – 8.0, t0
= 45 – 500
C [8].

Hệ thống enzyme esterase (phosphatase):

Hệ thống enzyme esterase (phosphatase) gồm có: saccharophosphatase,
phytase, glyxerophosphatase, nucleotidase… tham gia thúc đẩy và xúc tác cho các
quá trình ester hoá trong quá trình nảy mầm.
Phytase: phá mối liên kết este của phytin và giải phóng ra rượu inozit và axit
phosphoric tự do. Phytase có pHopt = 5.0 – 5.5, topt = 40 – 500
C.
Các enzyme khác như: saccharophosphatase, glyxerophosphatase,
nucleotidase sẽ phá các mối liên kết ester tương ứng của các hợp chất hữu cơ có
chứa phosphate và giải phóng ra acid phosphoric tự do.[8]
1.3. Tổng quan về Hoa houblon.
Là nguyên liệu cơ bản thứ hai sau đại mạch trong công nghệ sản xuất bia. Hoa
có tác dụng: Làm cho bia có vị đắng, vị thơm rất đặc trưng, làm tăng khả năng tạo
và giữ bọt, làm tăng độ bền và ổn định thành phần sinh học của sản phẩm.
Do những đặc tính cực kì đặc biệt như vậy nên hoa houblon vẫn giữ vai trò
độc tôn và là nguyên liệu không thể thay thế trong ngành sản xuất bia.
Hoa houblon có tên khoa học là Humulus lupylis, thuộc họ dây leo, sống lâu
năm (30 ÷ 40 năm), có chiều cao trung bình 10 - 15m. Hiện nay trên thế giới đang
trồng trên 100 giống hoa houblon khác nhau. Loại thực vật này chỉ thích hợp với khí
hậu ôn đới nên được trồng nhiều ở Đức, Tiệp, Liên Bang Nga, Pháp, Mỹ, Trung
Quốc,…
Bảng 1.2: Thành phần hóa học của hoa houblon.
Thành phần Tỉ lệ (tính theo % chất khô)

7

Nước 11 ÷ 13%
Chất đắng 15 ÷ 21%
Polyphenol 5 ÷ 5,6%
Protein 15 ÷ 21%
Cellulose 12 ÷ 14%
Chất khoáng 5 ÷ 8%
Tinh dầu thơm 0,3 ÷ 1%
Các chất còn lại 26 ÷ 28%
“Nguồn: Bài giảng công nghệ sản xuất rượu, bia & NGK, Bùi Thị Huỳnh
Hoa”.
Trong hoa houblon có ba thành phần cơ bản là: Chất đắng, tinh dầu thơm và
polyphenol.
Hoa houblon được sử dụng sản xuất bia có 2 dạng là:
Houblon viên: Cánh hoa houblon sau khi thu hoạch được sấy khô, xoay
nhuyễn và ép thành viên, được đựng trong bao giấy nhôm đã hút chân không để bảo
quản, khối lượng mỗi bao là 5kg. Loại chế phẩm này chứa ít chất đắng nhưng lượng
tinh dầu nhiều chủ yếu dùng trích ly hương.
Houblon cao: Đã qua quá trình trích ly và cô đặc nhựa houblon nên hàm
lượng α – acid đắng rất cao (50%), dùng để tạo vị đắng đặc trưng cho bia. Được
chứa trong hộp khối lượng 1 kg.
Ưu điểm của việc sử dụng hai chế phẩm này:
- Tăng hệ số sử dụng hữu ích các chất đắng và các cấu tử khác.
- Giảm hao phí chất đắng trong quá trình bảo quản.
- Lượng đem sử dụng được cân đong chính xác hơn.
- Lược bỏ hệ thống lọc bã hoa trong nhà máy

8

- Giảm bớt lượng chất màu và các cấu tử bất lợi khác cho chất lượng bia .
Hình 1.1: Houblon cao Hình 1.2: Houblon viên
1.4. Tổng quan về nấm men
Nấm men đóng vai trò hết sức quan trọng trong công nghiệp sản xuất bia. Nhờ
đặc tính sinh dưỡng của nấm men là quá trình chuyển hóa đường thành rượu và sinh
ra khí CO2 là thành phần chính của bia.
Nấm men trong sản xuất bia là loại vi sinh vật đơn bào thuộc giống
Saccharomyces. Căn cứ vào tính chất và diễn biến quá trình lên men người ta chia
thành 2 loại nấm men:
1.4.1. Nhóm nấm men nổi (Saccharomyces cerevisiae)

Với các đặc tính:

Sinh trưởng và phát triển ở nhiệt độ cao.
Nhiệt độ lên men: 10 ÷ 250
C
Lên men mạnh, quá trình lên men xảy ra trên bề mặt của môi trường.
Khi quá trình lên men kết thúc, các tế bào kết chùm, chuỗi, tạo thành lớp dày
trên bề mặt cùng với lọc bia, bia tự trong chậm.
Khả năng lên men đường tam (rafinase) kém (chỉ đạt 33%).

9

Assignment, Essay
1.4.2. Nhóm nấm men chìm (saccharomyces carlbergensis).

Với các đặc tính:

Quá trình xảy ra trong lòng môi trường nên khả năng lên men tốt.
Có khả năng lên men hoàn toàn (vì có thể lên men đường tam hoàn toàn).
Khi lên men xong, các tế bào kết thành chùm hoặc chuỗi kết lắng xuống đáy
thùng lên men rất nhanh, nhờ vậy bia tự trong nhanh hơn lên men nổi.
Lên men mạnh trong lòng môi trường, khi hết nguồn cacbon trong môi trường,
có xu hướng kết chùm, chuỗi và lắng nhanh xuống đáy thùng lên men, làm trong
bia nhanh.
Lên men được glucose, maltose, galactose, fructose,
saccharose.
Đặc biệt rafinose và các dextrin đơn giản, lên men tốt,
thậm chí ở nhiệt độ thấp từ 6 ÷ 10oC (các giống khác không
có khả năng này).
Không lên men được các đường: lactose, inulin,
kxilose, arabinose, cellobiose, manit, socbit… Hình 1.3: Nấm men
Ngoài ra chủng nấm men này còn có khả năng tái sử dụng tốt (6 ÷ 8 đời), tỷ lệ
tế bào chết < 10%.
Hiện nay được sử dụng khá phổ biến ở các nhà máy bia trên thế giới.
Sinh sản tốt ở nhiệt độ 8 ÷ 250
C. Ở nhiệt độ thấp (2 ÷ 80
C) chúng sinh sản
chậm, nhưng vẫn lên men chậm vì khả năng tạo bào tử nấm men này yếu. Trong
môi trường có đầy đủ vitamin (đặc biệt là vitamin B6).
Chúng sẽ phát triển tốt nhưng ảnh hưởng của từng loại vitamin lên nấm men là
không giống nhau. Khả năng kết lắng của từng nấm men phụ thuộc vào nhiều yếu
tố: cấu tạo thành tế bào nấm men, hàm lượng Nitơ hòa tan trong môi trường, nhiệt
độ, trị số điện tích của tế bào và pH của môi trường (thường 8.0 ÷ 4.0).
Trong sản xuất bia hiện nay có 2 phương pháp lên men: lên men kỵ khí và lên
men hiếu khí.

Assignment, Essay
10


Những tính chất công nghệ của nấm men cần quan tâm:


Yêu cầu chất lượng nấm men trước khi đưa vào lên men:

Tế bào to khỏe, hình dáng đặc trưng.
Nấm men thuần khiết.
Khi đưa vào sản xuất tỷ lệ men chết dưới 10%, tỷ lệ nảy chồi lớn hơn 10%.
Thời kỳ mạnh nhất khi độ đường xuống nhanh nhất có thể trên 80%.
Nấm men khi đưa vào dịch đường để lên men phải đạt được từ 10 ÷ 20 triệu tế
bào/ml dịch.
Nấm men có khả năng chuyển hóa các đường đôi, đường đơn giản, các peptid,
acid amin, giải phóng ra CO2, rượu ethanol và nhiệt.
Men giống không nhiễm vi sinh vật.
1.4.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men.
Nói đến "tiến trình lên men" là phải nói đến tập hợp các chỉ số:
Tốc độ phát triển của sinh khối.
Tốc độ hấp thụ cơ chất (độ giảm cơ chất hàng ngày).
Mức độ hấp thụ cơ chất (mức độ lên men).
Nồng độ các sản phẩm chính và các sản phẩm phụ được tạo thành trong quá
trình lên men. Các chỉ số trên đây trong quá trình lên men chịu ảnh hưởng của rất
nhiều yếu tố. Quan trọng nhất là các yếu tố sau:
 Chất lượng của nấm men sản xuất
Để thu nhận được các loại bia có chất lượng cao thì yếu tố đầu tiên cần được
thỏa mãn là chất lượng của men giống.
Khi đánh giá chất lượng của chủng nấm men sản xuất, cần xem xét các chỉ số
sau đây:

11

Tốc độ và mức độ lên men.
Hàm lượng và sản phẩm phụ tạo thành.
Tốc độ và khả năng kết lắng.
Mức độ suy giảm các đặc tính kỹ thuật (tức là mức độ thoái hóa).
Khả năng chống chịu khi bị tấn công.
Một chủng nấm men phù hợp và có chất lượng tốt, có thể tái sử dụng đến đời
thứ 7 thứ 8 (sau mỗi lần lên men là 1 đời).
 Lượng nấm men gieo cấy ban đầu
Lượng 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 được thế cân bằng động giữa các quần thể nấm
men với môi trường lên men (cơ chất).
- Lượng tế bào nảy chồi, từ đây dẫn đến lượng chất hòa tan (chất dinh
dưỡng) bị tiêu phí cho xây dựng tế bào mới và cường độ trao đổi chất trong
tế bào non.
- Thời gian lên men.
- Hàm lượng các sản phẩm phụ tạo thành và tỉ số tương quan giữa
chúng.
Thời gian để đạt được trạng thái cân bằng động phụ thuộc vào lượng nấm men
gieo cấy ban đầu. Nếu mật độ gieo cấy càng nhiều thì thời gian đó càng ngắn và
ngược lại. Nếu lượng nấm men gieo cấy quá ít, khả năng nảy chối của chúng không
thể đạt được mức độ tối đa cần thiết. Trong trường hợp như vậy, quá trình lên men
bị "ì", nghĩa là mức độ lên men thấp, thời gian lên men kéo dài.
Mật độ tối đa của lượng nấm men gieo cấy ban đầu nếu vượt qua ngưỡng
70.106
tế bào/cm3
thì hiệu quả mang lại không được rõ nét (nghĩa là không nên gieo
quá mật độ đó).
 Nồng độ chất hòa tan của dịch đường houblon hóa
Nồng độ chất hòa tan trong dịch đường houblon hóa có ảnh hưởng rất lớn đến
sự phát triển của nấm men và tốc độ lên men. Từ thực tế sản xuất, đã chứng minh

12

được rằng. Dịch đường houblon hóa có nồng độ chất hòa tan 11 -12% lên men tốt
hơn các loại dịch đường có nồng độ cao hơn hoặc thấp hơn.
Cường độ sinh sản và phát triển của tế bào nấm men khi lên men dịch đường
houblon hóa với nồng độ trung bình tỉ lệ tuyến tính với hàm lượng chất hòa tan và
hàm lượng nitơ chứa trong đó. Nếu hàm lượng chất hòa tan ở trong dịch đường
houblon hóa tăng lên trên 14.5% thì sự sinh sản của nấm men cũng không vì thế mà
tăng lên, nó dừng ở 1 trị số xác định. Trong 1 khoảng xác định nào đó, khi độ đậm
đặc của dịch đường giảm xuống thì cường độ sinh sản và phát triển của nấm men
không những giảm mà ngược laị sẽ tăng lên.
 Nhiệt độ của dịch lên men
Nhiệt độ của dịch lên men và môi trường xung quanh có ảnh hưởng khá mạnh
đến quá trình lên men. Ở nhiệt độ cao sẽ thu nhận được các kết quả:
- Thời gian lên men nhanh.
- Mật độ tối đa đạt được cao hơn so với nhiệt độ thấp.
- Lên men triệt để hơn nhưng hàm lượng các sản phẩm phụ (đặc biệt là
diaxetyl) tạo ra nhiều hơn.
- Lượng sinh khối tạo ra nhiều hơn nhưng lượng tế bào chết lại nhiều
hơn và tốc độ suy giảm các đặc tính công nghệ cũng nhanh hơn.
- Kết quả cuối cùng nhận được là tỉ số giữa các cấu tử trong bia không
cân đối, chất lượng bia giảm.
Mỗi loại nấm men đều có nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển và lên men.
Vượt qua giới hạn đó, xét về góc độ chất lượng sản phẩm, sẽ nhận được các kết quả
âm tính.
 Nồng độ của sản phẩm lên men
Sản phẩm chính của quá trình lên men là rượu C2H5OH và khí CO2. Khi
những hợp chất này được tích tụ đến nồng độ nhất định trong dịch lên men thì các
hoạt động sống của tế bào nấm men bắt đầu bị ức chế. Ở nồng độ rượu thấp, dưới
2%, các hoạt động của nấm men vẫn xảy ra bình thường, nhưng khi vượt quá 2% thì
khả năng nảy chồi của nấm men bắt đầu giảm. Khi nồng độ rượu etylic tăng lên đến

13

5% thì khả năng nảy chồi của nấm men hoàn toàn bị chấm dứt, tuy rằng quá trình
lên men vẫn tiếp diễn. Nếu nồng độ cồn lên dến 12%, quá trình lên men bị đình chỉ
hoàn toàn.
Khả năng chịu đựng độ cồn của các chủng nấm men khác nhau là khác nhau.
Nó phụ thuộc vào khả năng thích ứng và trạng thái sinh lí của nấm men.
1.5. Thành phần hóa học của bia
Thành phần hóa học của bia, thông thường gồm những thành phần sau:
1.5.1. Nước
Nước chiếm đến 80 – 90 % trọng lượng bia thành phẩm.
1.5.2. Chất hòa tan
Chất hòa tan chiếm 5.5 – 10.7% trọng lượng bia.
Chất hòa tan có hàm lượng nhỏ nhưng phong phú về thành phần hóa học nên
có tính chất quyết định đến chất lượng 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 đường khác như: glucose,
saccarose,...

Protein: chiếm 6 -9% chất hòa tan bia. Trong đó:

140 mg/l protein có phân tử lượng cao.
120 mg/l protein có phân tử lượng trung bình.
440 mg/l protein có phân tử lượng 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 như K+
, Na+
, Ca2+
, Mg2+
,...



Các chất đắng, tanin, màu:

Hàm lượng chất đắng: khoảng 12 – 20 mg/l theo iso – α – acid đắng và
α – acid đắng.
Khoảng 150 mg/l tanin, trong đó 2/3 từ malt, 1/3 từ hoa houblon.

14

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 pyruvate


170 – 220 mg/l citrate

30 – 110 mg/l malat

30 – 100 mg/l D, L – lactate


Các vitamin: có hàm lượng nhỏ nhưng 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).
1.5.3. Các chất dễ bay hơi
Etanol: 3.4 – 4.5% trọng lượng bia.
Acid cacbonic: 0.35 – 0.55% trọng lượng bia.
1.6. Gía trị của bia
1.6.1. 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 nước.
Đối với nước 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 nước hơn 1000
tỷ đồng.
1.6.2. Giá trị dinh dưỡng
Về giá trị dinh dưỡng của bia được so sánh như sau:
So với trà, cà phê, bia không chứa các kim loại có hại, so với các loại rượu
uống thì hàm lượng etanol trong bia rất thấp (2 -6% V).
Về chất đạm: 1 lít bia tương đương 120g bơ hay 25g thịt bò hay tương đương
60g bánh mì
Về chất đường: 1 lít bia tương đương 150g bánh mì

15

Độ calo của bia: 1 lít bia cho khoảng 400 – 500 calo. Năng lượng này 50% do
protid và glucid cung cấp, 50% do rượu cung cấp.
Trong bia có lượng đáng kể vitamin, đặc biệt là vitamin nhóm B, rất cần thiết
cho cơ thể.
1.6.3. Bia đối với sức khỏe con người
 Ưu điểm
Bia là thức uống khá phổ biến. Uống bia điều độ với lượng vừa phải, sẽ có lợi
cho cơ thể và có thể chữa được 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 người.
Đối với những người bị bệnh tiểu đường, 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 người.
Bia chứa hàm lượng silicon cao, dễ hấp thu, đây là một yếu tố giúp xương 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.
 Nhược điểm
Tuy nhiên nếu uống bia quá nhiều sẽ gây ảnh hưởng 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.
Trong bia có chứa một hàm lượng cồn nhất định tùy từng loại bia, vì vậy việc
uống quá nhiều có thể làm tăng nguy cơ gãy xương thông qua ức chế hoạt động của
các tế bào tạo xương. Ngoài ra bia cũng gây ảnh hưởng xấu đến chức năng của gan
nếu uống quá nhiều.

16

1.7. Tình hình sản xuất bia và tiêu thụ bia
1.7.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới
Hiện nay có hơn 25 quốc gia sản xuất bia với sản lượng trên 100 tỷ lít/năm,
trong đó Mỹ, Đức, mỗi năm sản xuất trên dưới 1 tỷ lít/năm (bảng 1.3)
Thống kê bình quân mức tiêu thụ hiện nay ở một số nước công nghiệp tiên tiến
trong năm 2004 như sau: Cộng hòa Czech hơn 150 lít/người/năm. (bảng 1.4)

17

Assignment, Essay
Bảng 1.3: Sản lượng bia tính theo triệu hl (hectolit)
Quốc gia 2002 2003 2004 2005
Đức 108,4 105,5 105,8 105,8
Nga 73,9 75,6 84,2 88,4
Anh 56,7 58,0 58,8 58,9
Tây Ban Nha 27,9 29,7 30,2 30,2
Ba Lan 26,0 27,3 28,0 28,5
Hà Lan 24,9 25,1 23,8 23,0
Uckraina 15,0 16,9 19,2 21,9
CH Czech 18,1 17,9 18,8 19,0
Pháp 18,3 18,1 18,6 18,6
Bỉ 15,7 15,7 17,4 17,2
Rumani 11,9 12,9 13,8 14,4
Italy 12,6 13,7 13,2 13,3
Áo 8,9 8,9 8,7 8,9
Đan Mạch 7,9 8,3 8,6 8,6
Thổ Nhĩ Kỳ 7,4 7,6 8,2 8,1
Ireland 9,1 8,7 8,1 8,0
Bồ Đào Nha 6,9 7,2 7,7 7,8
Hungari 7,5 7,8 6,9 7,0
Serbi/Montenero 5,0 5,5 5,6 5,8
Hyrap 4,5 4,5 4,5 4,5
Bulgari 4,0 4,5 4,4 4,5
Slovakia 4,8 4,8 4,2 4,2
Thụy Điển 4,7 4,2 3,8 4,2
Croatia 3,9 3,8 3,8 3,8
Thụy Sỉ 3,5 3,6 3,6 3,6
Phần Lan 4,1 4,3 4,2 1,3
Các nước châu 13,4 16,1 17,3 17,6
Âu khác
Mỹ 233,0 233,4 234,4 232,7
Brazil 85,0 83,0 82,6 85,0
Mexico 64,0 66,4 62,0 63,0
Canada 22,0 23,0 23,1 23,2
Venezuela 16,0 15,0 21,6 22,0
Arhentina 13,4 13,2 13,1 13,1
Combodia 16,0 15,5 12,8 13,0
Peru 5,3 6,0 6,1 6,1
Chile 4,2 4,2 4,2 4,2
Cuba 2,1 2,2 2,4 2,5
“Nguồn từ Internet – kirin news Nhật Bản”

Assignment, Essay
18

Assignment, Essay
Bảng 1.4: Tình hình tiêu thụ bia trên thế giới năm 2004
Quốc Gia Xếp hạng Tổng lượng tiêu thụ Lượng tiêu thụ Tỷ lệ tăng so
trong năm (triệu hl) tính bình quân với năm 2003
2004 cho 1 người (l)
Trung Quốc 1 286,40 22,1 14,6%
Mỹ 2 239,74 81,6 0,9%
Đức 3 95,55 115,8 -1,6%
Brazil 4 84,50 47,6 2,8%
Nga 5 84,50 58,9 11,1%
Nhật Bản 6 65,49 51,3 0,7%
Anh 7 59,20 99,0 -1,8%
Mexico 8 54,35 51,8 2,0%
Tây Ban 9 33,76 83,8 0,9%
Nha
Ba Lan 10 26,70 69,1 -2,4%
Nam Phi 11 25,30 59,2 3,3%
Canada 12 21,83 68,3 0,8%
Pháp 13 20,20 - -4,6%
Hàn Quốc 14 18,97 38,5 2,0%
CH Czech 15 18,78 156,9 2,1%
Ukraina 16 17,29 - 3,9%
Italy 17 17,19 - -1,5%
Úc 18 16,78 109,9 -0,7%
Colombia 19 16,58 36,8 2,0%
Thái Lan 20 15,95 - 10,0%
Venezuela 21 15,25 58,6 2,5%
Philippin 22 14,09 - 15,6%
Rumani 23 13,02 58,2 1,5%
Arhentina 24 12,81 - 4,5%
Hàn Lan 25 12,69 79,0 -1,8%
“Nguồn từ Internet – Kirin news Nhật Bản”

Assignment, Essay
19

1.7.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trong nước
Ngành rượu bia nước giải khát ở nước ta đã có quá trình sản xuất lâu dài, từ
cuối thế kỷ XIX đầu thế kỷ XX. Song đặc biệt 10 năm trở lại đây, do chính sách đổi
mới, mở cửa của nước ta, đời sống của các tầng lớp dân cư đã có cải thiện quan
trọng, lượng khách du lịch, các nhà kinh doanh, đầu tư nước ngoài vào Việt Nam
tăng nhanh, cùng thúc đẩy sự phát triển của ngành rượu bia, nước giải khát Việt
Nam [6].
Trước đây chỉ có 2 nhà máy bia Sài Gòn và Hà Nội, nay cả nước có 469 cơ sở
sản xuất, tạo ra nhiều sản phẩm có tín nhiệm với người tiêu dùng trong cả nước
hoặc khu vực: bia 333, bia Hà Nội, Heniken, Halida, Carlsberg, Sanmiguel, Huda...
Hai nhà máy bia Trung ương (Sài Gòn và Hà Nội) sản xuất đã vượt công suất
tới 107% vẫn không đủ để đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng. Nhiều quốc doanh
rượu bia chủ lực của địa phương cũng đầu tư phát triển khá như công ty bia Hải
Dương, Hà Tây, Thái Bình...[6]
Mỗi năm Việt Nam sản xuất 1,2 tỷ lít bia. Con số này tăng (8-10)% sau từng
năm. Bình quân mỗi người dân tiêu thụ gần 16 lít bia và 4 lít rượu 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 – rượu – nước giải khát trên cả nước đã đạt 15.281,5 tỷ
đồng, doanh thu đạt 17.950 tỷ đồng, đóng góp ngân sách nhà nước khoảng trên
5.000 tỷ đồng, tạo việc làm và thu nhập ổn định cho trên 20.000 lao động.[6]
Năm 2005 sản lượng bia sản xuất khoảng 1.500 triệu lít, sản lượng rượu 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 rượu có công suất thiết kế 103
triệu lít.[6]
Năng lực sản xuất bia tập trung chủ yếu tại những thành phố trực thuộc TW
như: Thành Phố Hồ Chí Minh chiếm 23.2% tổng năng lực sản xuất bia toàn quốc,
TP Hà Nội: 13.44 %, TP Hải Phòng: 7.47%, tỉnh Hà Tây: 6.1%, Huế: 3.05%, Đà
Nẵng: 2.83%.[6]

20

Qua đó ta thấy sản lượng 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 người trên toàn
thế giới.
1.8. Tổng quan tình hình nghiên cứu bia nồng độ cồn thấp trong và ngoài
nước
1.8.1. Trong nước
Năm 2004, Nguyễn Quỳnh Vân và cộng sự, “ nghiên cứu sản xuất bia nồng độ
cồn thấp”, kết luận Phương pháp tác động vào quá trình lên men khi nồng độ cồn
đạt đến mức yêu cầu là: “Để sản xuất bia độ cồn thấp theo phương pháp này, dịch
lên men có nồng độ chất khô ban đầu 9 – 11%. Trong quá trình lên men khi hàm
lượng cồn tạo thành đạt 0,5%V thì tiến hành đình chỉ quá trình lên men bằng cách ly
tâm tách loại nấm men. Sau đó bia được tàng trữ cho lên men phụ ít nhất 10 ngày tại
0-10
C để tránh mùi đậm của các hợp chất sunfua. Cuối cùng, bia được đem lọc, bão
hòa CO2 và thanh trùng” [1]
Năm 2009, Hồ Hữu Minh – Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM,
“Nghiên Cứu Sản Xuất bia nồng độ cồn thấp”, kết quả là thêm công đoạn gia nhiệt
380
C và giữ nhiệt trong 30 phút, Hàm lượng chất khô cố định trong dịch lên men có
độ brix bằng 10, mật độ nấm men cố định trong dịch lên men là 15 triệu tb/ml, hàm
lượng oxi bổ sung vào dịch lên men thời gian 6 giờ đầu trong dịch lên men là
16.191 lít khí.[12]
Trong khoảng thời gian từ tháng 1/2011 đến tháng 6/2013, nhóm nghiên cứu
tại trường Đại học Kinh tế kỹ thuật công nghiệp do TS. Hồ Tuấn Anh dẫn đầu, đã
nghiên cứu sản xuất thành công bia không cồn. Thu được kết quả:
Xây dựng được Tiêu chuẩn chất lượng Bia không cồn thành phẩm đáp ứng yêu
cầu vệ sinh an toàn thực phẩm và Quy chuẩn quốc gia về đồ uống có cồn.
Lựa chọn được chủng nấm men phù hợp Saccharomyces cerevissiae KTKT
B4 có nguồn gốc từ Czech và xác định được phương pháp chế biến dịch lên men
theo cách phối trộn dịch ngâm malt vào nước 1000
C.

21

Hiệu chỉnh được các thông số kỹ thuật của quá trình chế biến dịch lên men tại
quy mô sản xuất 3.500 - 4.000 và 10.000 lít/mẻ, cũng như lưu trữ bia không cồn
trên quy mô 10.000 và 40.000 lít sản phẩm/mẻ.
Xây dựng được quy trình công nghệ sản xuất bia không cồn quy mô 10.000 lít
sản phẩm/mẻ và 40.000 lít sản phẩm/mẻ.
Hoàn thiện mô hình sản xuất và bảo quản sản phẩm quy mô 10.000 và 40.000
lít sản phẩm/mẻ.
Kết quả phân tích chất lượng sản phẩm tại Trung tâm dịch vụ phân tích thí
nghiệm CASE của Viện công nghiệp thực phẩm đáp ứng các chỉ tiêu vệ sinh an
toàn thực phẩm và Quy chuẩn quốc gia đối với đồ uống có cồn.
Xác định được thời hạn bảo quản của bia không cồn sau thanh trùng là 6 tháng
[5].
1.8.2. Ngoài nước
Theo Patent GB1309338A (Switzerland) năm 1971, quá trình sản xuất bia có
độ cồn thấp sử dụng malt sáng màu, phương pháp lên men thường với nhiệt độ tối
ưu ở nhiệt độ 4-80
C đến khi đạt độ lên men thực 40-70% dịch chiết, thời gian lên
men là 2-5 ngày [19]
Paul R. Witt (1988) đề xuất giải pháp tạo ra bia có nồng độ cồn thấp, quá trình
đường hóa được thực hiện ở nhiệt độ 78 – 800
C trong thời gian 30-60 phút với sự
tham gia của các chế phẩm enzym alpha-amylase và xellulase để giảm độ nhớt của
dịch đường. Bia sau lọc cần phải được pha loãng với nước đã loại khí và axit hóa để
tạo ra thành phẩm chứa không nhiều hơn 0,5% cồn [15].
Fritz Schur năm 1988 đề xuất quy trình sản xuất đồ uống lên men không cồn
bằng cách cho dịch đường có nồng độ chất khô nằm trong khoảng từ 7,0 đến 7,5%
trọng lượng tiếp xúc với nấm men ở nhiệt độ thấp, thường là -0,4°C hoặc thấp hơn
[16]
Nick J. Huige và các đồng tác giả (1990) đề xuất quy trình sản xuất bia chứa ít
hơn 0,5% cồn theo phương pháp tiếp xúc lạnh, dịch đường với hàm lượng đường ít

22

nhất là 14% trọng lượng được tiếp xúc với nấm men ở nhiệt độ nằm trong khoảng từ
38°F (3,30
C) đến 45°F (7,20
C) trong khoảng thời gian từ 5 đến 10 giờ [18]
Cameron R. Murray và các đồng tác giả (1990) đề xuất quy trình lên men bia
bao gồm bước axit hóa dịch đường trước khi lên men có hàm lượng đường nằm
trong khoảng từ 12 đến 20 độ Plato bằng axit thực phẩm đến độ pH nằm trong
khoảng từ 4,0 đến 4,6; điều chỉnh bước lên men theo lượng nấm men và nhiệt độ
tiếp xúc từ 0 đến 7°C trong khoảng thời gian từ 10 đến 30 giờ, bia thành phẩm được
bổ sung các chất thơm và pha loãng với nước để tạo thành đồ uống không cồn từ
malt [13]
Patent US5384135A_2 của Henri J.J. Caluwaerts (1995) đề xuất quy trình sản
xuất bia nồng độ cồn thấp, trong đó quá trình đường hóa được thực hiện ở 74-760
C
trong khoảng thời gian từ 35-50 phút nhằm khống chế lượng đường có khả năng lên
men đến mức 50% so với hàm lượng chất khô của dịch đường. Sau đó cồn tiếp tục
được tách ra khỏi bia bằng phương pháp bay hơi dưới áp suất cao bởi CO2 và nhiệt
độ bia nằm trong khoảng 50-650
C [17]
Domeny Zoltan và các cộng sự (2002) lên men bằng chủng nấm men biến đổi
gen áp dụng công nghệ cố định nấm men. Bia có độ cồn thấp được sản xuất từ
chủng nấm men đột biến không tổng hợp các enzyme vòng acid citric. Các nấm
men này được cố định vào pectate canxi. Quá trình lên men được tiến hành ở 5-
350
C với nồng độ oxy hòa tan có thể tới 20mg/l [14].
1.9. Các sản phẩm bia không cồn và bia nồng độ cồn thấp.
Hình ảnh một số loại bia không cồn và bia có nồng độ cồn thấp ở Việt Nam và
trên thế giới được thể hiện qua Hình 1.4 và Hình 1.5:

23

1.9.1. Các loại bia không cồn
Bia Steiger Dark
Bia Sagota
Độ cồn: 0.5%
Độ cồn: 0,5%
Bia tourtel Bia Hoppy
Độ cồn: 0.4% Độ cồn: 0.5%
Hình 1.4: Một số loại bia không cồn

24

1.9.2. Các loại bia có nồng độ cồn thấp
Steiger RADLER - Ginger Steiger RADLER - Lemon
Độ cồn: 2.5% Độ cồn: 2.5%
Steiger RADLER - Malina
Steiger RADLER - Lime
Độ cồn: 2.5%
Độ cồn: 2.5%
Hình 1.5: Một số loại bia nồng độ cồn thấp

25

CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Nguyên vật liệu dùng trong nghiên cứu
2.1.1. Vật liệu nghiên cứu
2.1.1.1. Nguyên liệu
Nguyên liệu chính là: malt, hoa houblon và nước. Malt cung cấp tinh bột,
amilase cho đường hóa, houblon là nguyên liệu tạo hương vị đặc trưng cho bia, màu
sắc, độ bền bọt, làm trong bia, sát trùng bia,...
Tác nhân vi sinh vật là nấm men
MALT
Nguồn gốc: được cung cấp từ nhà máy bia VINAKEN
Yêu cầu: Các yêu cầu kỹ thuật của malt do nhà phân phối cung cấp được trình
bày ở Bảng 2.1
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 nước 0,18 – 0,3%
Chất đạm toàn phần theo % 11,5%
Chất khô 5–8%
pH 5,5 – 6,5
Poliphenol 5–8%
HOA HOUBLON
Hoa houblon là nguyên liệu chính thứ 2 để sản xuất bia
Nguồn gốc: Sử dụng hoblon dạng viên do nhà máy bia VINAKEN cung cấp.
Yêu cầu: Chỉ tiêu cần đạt của houblon viên trong sản xuất bia do nhà phân
phối cung cấp được thể hiện ở Bảng 2.2

26

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 Đường 3%
5 Nhựa đắng 7 – 8%
6 Xelulose 12 – 14%
7 Tinh dầu thơm 0,3 – 1%
8 Tannin 2,5 – 6%
9 Este 4,4%
10 Protein 15 – 21%
11 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 đưa vào lên men bia:
Khi đưa vào sản xuất, tỷ lệ men chiết dưới 2%, tỷ lệ nảy chồi lớn hơn 10%,
thời kỳ mạnh nhất khi độ đường xuống nhanh nhất có thể trên 80%. Nấm men đưa
vào dịch đường để lên men phải được từ 10 – 20 triệu tế bào/ml giống.
Nấm men có khả năng chuyển hóa đường đôi, đường đơn, peptid, acid amin,
giải phóng CO2, rượu etylic và nhiệt.
NƯỚC
Sử dụng nguồn nước đã qua xử lý tại Trung Tâm Thí Nghiệm - Thực Hành
Trường Đại Học Công Nghệ Tp.HCM.

27

2.1.1.2. Dụng cụ
Bảng 2.3. Dụng cụ sử dụng cho nghiên cứu
STT Dụng cụ Số lượng
1 Nồi inox 2 cái
2 Bếp điện từ 2 cái
3 Giấy lọc 3 tờ lớn
4 Phiễu thủy tinh 5 cái
5 Bình tam giác 5 cái
2.1.1.3. Thiết bị
Bảng 2.4. Thiết bị dùng trong nghiên cứu
STT TÊN THIẾT BỊ ĐƠN VỊ TÍNH SỐ LƯỢNG
1 Brix kế Cái 1
2 PH kế cái 1
3 Máy đo màu cái 1
4 Máy đo độ trong cái 1
5 Nhiệt kế cái 2
6 Buồng đếm hồng cái 1
cầu
2.1.1.4. Hóa chất:
Hóa chất được sử dụng trong nghiên cứu: Acid Lactic (C3H6O3).
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
Thời gian nghiên cứu: Bắt đầu từ 4/2017- 7/2017

28

Địa điểm nghiên cứu: Phòng thí nghiệm của trường Đại Học Công Nghệ
TPHCM.
2.2.2. Quy trình dự kiến
Malt vàng
Làm sạch
Nghiền
Hòa trộn
Đường hóa
Lọc dịch đường
Houblon hóa
Lên men chính
Lên men phụ
Lọc
Sản phẩm
Nước
Hoa houblon
Nấm men
Hình 2.1. Quy trình dự kiến chế biến bia
Thuyết minh quy trình
a. Malt vàng: nguyên liệu sử dụng trong sản xuất bia nồng độ cồn thấp là
malt vàng không bị ẩm mốc, sâu mọt....

29

b. Làm sạch:
Mục đích: loại bỏ bụi bẩn, rác, kim loại và các tạp chất khác bị lẫn vào malt.
Cách tiến hành: Malt sau khi đã được cân đủ số lượng dự kiến, cho vào rổ có
kích thước nhỏ hơn hạt malt, tiến hành lắc đều. Sau đó phun sơ dưới vòi nước để
loại bỏ bụi bẩn, cát... bám trên hạt
c. Nghiền:
Mục đích: Phá vỡ cấu trúc tinh bột của hạt, nghiền thành mảnh nhỏ để tăng
diện tích tiếp xúc với nước, giúp cho sự xâm nhập của nước vào thành phần nội nhũ
nhanh hơn, thúc đẩy quá trình đường hóa thu được nhiều chất tan (chất chiết) có lợi
và các quá trình thủy phân khác nhanh và triệt để hơn. Đồng thời hạn chế các chất
không có lợi tan vào dịch đường.
Cách tiến hành: malt sau khi làm sạch được cho vào máy xay sinh tố, nghiền
cho đến khi đạt kích thước mong muốn.
Các biến đổi của nguyên liệu:
- Biến đổi vật lý: Kích thước nguyên liệu giảm.
- Biến đổi hóa lý: nhiệt độ của khối hạt tăng do ma sát.
- Biến đổi hóa sinh: Các nhà sản xuất cần thực hiện ngay quá trình nấu dịch
nha sau khi nghiền nguyên liệu để hạn chế sự giảm hoạt tính enzyme trong malt.
d. Phối trộn:
Mục đích: Nhằm tránh cho bột malt bị vón cục gây trở ngại cho việc thủy
phân tinh bột. Mặc khác để các chất chiết bước đầu hòa tan vào nước, chuẩn bị nấu.
Tiến hành: malt sau quá trình nghiền được cho vào nồi và hòa trộn với lượng
nước xác định

30

e. Đường hóa:
Mục đích:
Chuyển các chất không tan của bột nghiền sang dạng hòa tan.
Góp phần tạo màu cho bia.
Thủy phân một số chất có phân tử lượng lớn thành các chất có phân tử lượng
nhỏ hơn để cung cấp chất dinh dưỡng cho nấm men phát triển. Quá trình thủy phân
này chủ yếu nhờ hệ enzyme có sẵn trong malt.
Yêu cầu kỹ thuật
Nhiệt độ: Ảnh hưởng lớn đến tốc độ đường hóa, hiệu suất đường hóa và ảnh
hưởng đến tỷ lệ, các thành phần của sản phẩm thủy phân. Nếu tăng nhiệt độ đến một
giới hạn nhất định thì các enzyme bị giảm hoạt lực hoặc có thể mất đi. Dẫn đến quá
trình thủy phân bị chậm hoặc dừng lại.
Độ pH: Là nhân tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân, bởi mỗi enzyme thích
hợp với một pH nhất định để hoạt động tối ưu nhất.
Nồng độ cơ chất: Nồng độ cơ chất trong hỗn hợp thủy phân là tỷ lệ giữa nước
với nguyên liệu. Phải cho nước vào nguyên liệu theo tỷ lệ nhất định để đạt độ đường
của nước nha nằm trong khoảng 12 – 13,2 (o
PL)
Biến đổi của nguyên liệu
Biến đổi hóa lý:
Phản ứng thủy phân: –amylase phân cắt dần mạch amylose và amylosepectin
tạo thành các chuỗi ngắn hơn. Các chuỗi này được – amylase tiếp tục phân cắt ra
chuỗi có hai gốc từ đầu không khử. Trong quá trình phân cắt luôn hình thành các
chuỗi chứa 2 3 gốc glucose có mối liên kết 1,6– glycoside. Đây là nguyên nhân mà
dextrin luôn tồn tại trong dịch đường.
Trong các loại đường thu được thì đường glucose được nấm men sử dụng đầu
tiên. Sau đó đến maltose và các disaccharide, cuối cùng là maltotriose. Nắm được
đặc điểm này các nhà sản xuất tìm cách để giữ được một khối lượng đường tạo vị
ngọt cho bia.

31

Sự thủy phân protein: sự thủy phân protein nhờ enzyme protease diễn ra mạnh
nhất tại 45 – 55o
C nhưng chưa triệt để và tiếp tục diễn ra ở nhiệt độ cao hơn. Các
protein bị phân cắt dần thành sản phẩm cuối cùng là acid amin, nguồn dinh dưỡng
của nấm men.
Thông thường nấm men dùng ít nhất là 10 – 14 mg – aminonito/100ml dịch
đường. Nếu nồng độ này không đảm bảo thì sự phát triển của nấm men bị giảm lại,
hạn chế quá trình lên men, tạo hương và sự chín của bia.
Biến đổi hóa học: xảy ra phản ứng Mailard giữa đường khử và acid amin,
phản ứng oxy hóa polyphenol.
Biến đổi hóa sinh: Một số hợp chất như đường, acid amin, một số vitamin và
khoáng trong malt hòa tan vào nước.
Các quá trình thủy phân quan trọng
- Đạm hóa: dưới tác dụng của enzyme protease sẽ chuyển các protein bậc cao
thành protein bậc thấp và các acid amin. Tiến hành ở nhiệt độ 50 – 520
C.
- Đường hóa: Chuyển tinh bột thành đường dưới tác dụng của enzyme
amylaza. Tiến hành ở nhiệt độ 63 – 680
C
Enzyme
(C6H10O5)n + nH2O (C6H12O6)n
- Dextrin hóa: Dưới tác dụng của enzyme α – amylase sẽ chuyển một phần
tinh bột còn lại và một ít đường thành dextrin ở nhiệt độ 70 – 750
C, với mục
đích tạo mùi vị thích hợp cho bia.
f. Lọc dịch đường:
Mục đích
Phân chia pha rắn lỏng, loại bỏ các phần tử không tan, thu chất khô hòa tan
dưới dạng dung dịch (hèm, word) để chuẩn bị cho quá trình houblon hóa, lên men.
Quá trình lọc được chia làm 2 giai đoạn:
Giai đoạn 1 - Lọc dịch đầu: giai đoạn tách dịch ra khỏi bã. Trong suốt quá
trình lọc bã đóng vai trò như một lớp vật liệu lọc.

32

Giai đoạn 2 – Rửa bã: Sau khi tách dịch ra khỏi bã, trong bã còn chứa một
lượng các chất hòa tan đặc biệt là đường,..Mục đích của rửa bã là để thu hồi những
chất chiết này. Rửa bã được thực hiện bằng nước nóng (70-75°C)
g. Houblon hóa:
Mục đích
Trích ly chất đắng, polyphenol, các hợp chất chứa nitơ và các thành phần khác
của hoa houblon vào trong dịch đường, để tạo vị đắng và hương thơm dịu đặc trưng
của hoa cho bia thành phẩm.
Polyphenol của hoa houblon khi hòa tan vào dịch đường ở nhiệt độ cao sẽ tác
dụng với các hợp chất protein cao phân tử để tạo thành các phức chất dạng màng
nhầy. Các phức chất màng nhầy tạo thành màng, dễ kết lắng và sẽ kéo các phần tử
cặn li ti trong dịch đường kết lắng theo. Độ bền keo của dịch đường tăng lên và
thành phần sinh học ổn định.
Polyphenol, chất đắng, các chất chứa nitơ trong hoa houblon là những chất tạo
sức căng bề mặt có hoạt tính rất cao. Nhờ có màng căng này, bọt khí CO2 trong bia
không dễ dàng thoát khỏi bề mặt của nó. Tham gia vào quá trình tạo bọt, tác nhân
chính giữ bọt cho bia.
Làm keo tụ phần lớn protein bất ổn định và các chất khoáng không hòa tan
khác của dịch đường, tạo nên “tủa nóng” và lắng xuống đáy nồi đun sôi. Tuy nhiên,
những chất chát (tanin) không bị oxy hóa cũng tạo thành phức với protein, tồn tại
trong dịch đường dưới dạng “tủa nguội”. Đây chính là nguyên nhân làm bia thành
phẩm bị đục.
Làm tăng nồng độ các chất hòa tan và thanh trùng dịch hoa houblon hóa,
chuẩn bị cho quá trình lên men bia.
Thường hỗn hợp dịch đường sau khi lọc và nước rửa bã có nồng độ thấp hơn
nồng độ yêu cầu để sản xuất một loại bia nhất định. Nhờ quá trình đun sôi này một
phần nước sẽ bay hơi, khi đó nồng độ dịch đường tăng lên, và sau đó nhờ quá trình
hạ nhiệt độ dịch đường, điều chỉnh nồng độ dịch đường gần đạt.

33

Đồng thời cũng xảy ra một số quá trình khác như: độ acid, cường độ màu, sự
tạo thành các chất khử, độ nhớt giảm…
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:
Dịch đường 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 đường) cũng đủ để tiệt trùng
dịch đường. Những tính chất kìm hãm vi khuẩn của hoa houblon cũng góp phần bảo
vệ cho dịch đường.
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 đường 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 như 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 hương thơm đặc trưng 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 hưởng bởi nhiều yếu tố khác như thời gian, cường độ của quá
trình đun sôi, sự có mặt của oxi, các tác nhân khử, pH môi trường, các phản ứng
phosphat.

34

h. Lên men chính:
Mục đích: Lên men là giai đoạn quyết định để chuyển hóa dịch đường
houblon hóa thành bia dưới tác động của nấm men thông qua hoạt động sống của
chúng. Chuyển hóa đường và các dextrin bậc thấp thành etanol, CO2, một số sản
phẩm phụ và sản phẩm trung gian từ quá trình trao đổi chất của nấm men.
Quá trình lên men:
Giai đoạn 1 (sau 1 ngày): khi men bia cấy vào bia, nấm men trải qua một giai
đoạn thích nghi. Cần cung cấp một lượng oxy nhất định cho nấm men hấp thụ.
Giai đoạn 2 (2 ngày tiếp theo): quá trình sinh sản và trưởng thành theo sự
phân chia các tế bào. Dấu hiệu lên men có thể nhìn thấy qua các hạt bọt khí CO2,
một lớp bọt màu vàng nhạt (hoa houblon, protein và cặn mịn) nổi lên bề mặt dịch
đường. Quá trình sinh trưởng xảy ra theo phương trình:
men
C6H12O6 + O2 CO2 + H2O + Q1
Theo sau là giai đoạn lên men yếm khí. Giai đoạn này tăng trưởng rất nhanh
dấu hiệu lên men nhận biết rõ qua lượng CO2 tăng dần, số lượng tế bào lên men
cũng tăng lên. Bọt dày ngả màu xám, cuối giai đoạn này bọt bắt đầu dẹp xuống.
hàm lượng chất hòa tan giảm 2.5 3%, nhiệt độ có chiều hướng tăng rất mạnh. Xảy
ra theo phương trình:
men
C6H12O6 CO2 + C2H5OH + Q2
Giai đoạn 3 (2 3 ngày cuối) : .các tế bào sinh sản chậm, chúng lên men giải
phóng nhiều CO2 ào ạt, sử dụng đường đã ăn vào cho ra rượu.
Các biến đổi của bán thành phẩm:
Quá trình sinh hóa
Đường lên men sẽ chuyển hóa theo chu trình đường phân để tạo thành acid
pyruvic rồi tiếp tục được chuyển hóa thành ethanol và carbondioxit. Có rất nhiều
sản phẩm trung gian và sản phẩm phụ tạo thành trong quá trình lên men bia như các

35

Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp quy mô phòng thí nghiệm

Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp quy mô phòng thí nghiệm

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp quy mô phòng thí nghiệm

Similar to Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp quy mô phòng thí nghiệm (20)

More from lamluanvan.net Viết thuê luận văn

More from lamluanvan.net Viết thuê luận văn (20)

Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu chế biến bia nồng độ cồn thấp quy mô phòng thí nghiệm